(57)【要約】  鉱物装てんポリマーの脆砕性および／または鉱物ダスティングを減少させる方法が提供される。この方法は、少なくともベースポリマーおよび活性剤から形成されたモノリシック材料から製造される鉱物装てんポリマー物品を提供することを含む。活性剤は、鉱物の形態である。物品は外部表面を有し、外部表面上で固結して、フィルムコーティングを形成する液体溶液を使用して、フィルムコーティングが適用される。フィルムコーティングは、フィルムコーティングの外側の環境と物品中に装てんされた鉱物との間のガスの透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時に物品の外部への鉱物の放出を実質的に防止する。
2019534149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱物装てんポリマーの脆砕性および／または鉱物ダスティングを減少させる方法であって、
ａ．少なくともベースポリマーと、鉱物を含んでなる活性剤とから形成されたモノリシック材料を含み、かつ外部表面を有する鉱物装てんポリマー物品を提供するステップ；および
ｂ．前記外部表面上で固結して、フィルムコーティングを形成する液体溶液を使用して、前記フィルムコーティングを前記外部表面上に適用するステップであって、前記フィルムコーティングが、前記フィルムコーティングの外側の環境と前記物品中に装てんされた前記鉱物との間のガスの透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時に前記物品の外部への前記鉱物の放出を実質的に防止するステップ
を含んでなる方法。
【請求項２】
前記フィルムコーティングを含まない類似の物品と比較して、前記物品の脆砕性および／または前記フィルムコーティングの外側の環境への前記鉱物の放出を減少させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モノリシック材料がチャネリング剤を含んでなる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記活性剤が、乾燥剤、任意選択的に、モレキュラーシーブ、シリカゲルまたは粘土であり、任意選択的に、前記ガスが湿分である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記鉱物装てんレベルが、前記モノリシック材料の４０重量％〜７０重量％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記液体溶液が、前記外部表面に純白以外の色を提供するように構成された顔料または着色剤を含んでなり、前記外部表面が、色および外観において均質である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記液体溶液が、非水系溶媒およびコーティングベースを含んでなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記コーティングベースが、アクリレート−コポリマー、非イオン性セルロース、酸性セルロース、ポリカルボフィル、ポリミニルピロリドン、シュラックおよびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される要素である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記溶媒が、エタノール、２−プロパノール、アセトン、ペンタン、酢酸エチルおよびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される要素である、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記液体溶液が、スプレーコーティング、ディップコーティングまたはフラッディングによって前記外部表面に適用される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
工業用乾燥装置を使用して、前記物品を乾燥させて、前記液体溶液を固結させ、前記フィルムコーティングを形成するステップをさらに含んでなる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
鉱物装てんポリマー物品であって、
ａ．少なくともベースポリマーと、鉱物を含んでなる活性剤とから形成されたモノリシック材料であって、前記物品が外部表面を有するモノリシック材料；および
ｂ．前記外部表面上に堆積されたフィルムコーティングであって、前記フィルムコーティングの外側の環境と前記物品中に装てんされた前記鉱物との間のガスの透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時に前記物品の外部への前記鉱物の放出を実質的に防止するフィルムコーティング
を含んでなる鉱物装てんポリマー物品。
【請求項１３】
前記フィルムコーティングを含まない類似の物品と比較して、脆砕性が低く、かつ／または前記物品から前記フィルムコーティングの外側の環境に鉱物を放出する傾向が低い、請求項１２に記載の鉱物装てんポリマー物品。
【請求項１４】
前記モノリシック材料がチャネリング剤を含んでなる、請求項１２または１３に記載の鉱物装てんポリマー物品。
【請求項１５】
前記活性剤が、乾燥剤、任意選択的に、モレキュラーシーブ、シリカゲルまたは粘土である、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の鉱物装てんポリマー物品。
【請求項１６】
鉱物装てんレベルが、前記モノリシック材料の４０重量％〜７０重量％である、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の鉱物装てんポリマー物品。
【請求項１７】
前記フィルムコーティングが、非水系溶媒およびコーティングベースを含んでなる液体溶液として適用される、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の鉱物装てんポリマー物品。
【請求項１８】
前記コーティングベースが、アクリレート−コポリマー、非イオン性セルロース、酸性セルロース、ポリカルボフィル、ポリミニルピロリドン、シュラックおよびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される要素である、請求項１７に記載の鉱物装てんポリマー。
【請求項１９】
前記溶媒が、エタノール、２−プロパノール、アセトン、ペンタン、酢酸エチルおよびこれらの２種以上の組合せからなる群から選択される要素である、請求項１７または１８に記載の鉱物装てんポリマー。
【請求項２０】
前記液体溶液が、前記外部表面に純白以外の色を提供するように構成された顔料または着色剤を含んでなり、前記外部表面が、色および外観において均質である、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の鉱物装てんポリマー。
【請求項２１】
前記液体溶液が、スプレーコーティング、ディップコーティングまたはフラッディングによって前記外部表面に適用される、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の鉱物装てんポリマー物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物混和ポリマーをコーティングするためのコーティングプロセスおよび装置、ならびにその最終製品に関する。より特に、本発明は、混和ポリマーの湿分または他のガス取り込みに有意に影響を与えることなく、鉱物の放出またはダスティングを防ぐために高鉱物装てん量を有するプラスチック部品に適用されるコーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
制御および／または規制されなければならない環境において、好ましくは、貯蔵、輸送および／または利用される品目が多数ある。例えば、湿分制御分野において、その中に捕捉された過剰量の湿分を吸収する能力を有する容器および／またはパッケージは望ましいものとして認識されている。湿分、酸素、エチレンおよび他のガス状物質の制御は、医学的、電子工学的および食品包装用途において望ましくなり得る。
【０００３】
慣習的に、乾燥剤、酸素吸収剤および他の活性剤は、パッケージの内部環境を制御するために、そのままの状態で、例えば、パッケージ内でサッシェまたはキャニスターに収容されたルーズな粒子として使用される。多くの用途に関して、そのようなルーズに貯蔵された活性物質を有することは望ましくない。この課題を克服するために、本出願の譲渡人は、そのようなポリマーが所望の形態、例えば、コンテナライナー、プラグ、フィルムシート、ペレットおよび他のそのような構造へと押出成形および／または成形可能である、活性剤を含んでなる活性剤混和ポリマーを開発した。任意選択的に、そのような活性混和ポリマーは、混和活性剤（例えば、湿分を吸収する乾燥剤）に選択された材料（例えば、湿部）を伝達するために、混和ポリマーの表面とその内部との間にチャネルを形成する、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などのチャネリング剤を含み得る。混和ポリマーは、２相配合物（すなわち、チャネリング剤を含まず、ベースポリマーおよび活性剤を含んでなる）または３相配合物（すなわち、ベースポリマー、活性剤およびチャネリング剤を含んでなる）であり得る。混和ポリマーおよびその製造方法は、例えば、それぞれ参照によって完全に記載されるように本明細書に組み込まれる、米国特許第５，９１１，９３７号明細書、同第６，０８０，３５０号明細書、同第６，１２４，００６号明細書、同第６，１３０，２６３号明細書、同第６，１９４，０７９号明細書、同第６，２１４，２５５号明細書、同第６，４８６，２３１号明細書、同第７，００５，４５９号明細書および米国特許出願公開第２０１６／００３９９５５号明細書において記載されている。
【０００４】
混和活性剤は、しばしば、鉱物の形態である。例えば、シリカゲル、モレキュラーシーブおよびベントナイト粘土などの乾燥剤が、湿分を吸収するための混和活性剤として、しばしば使用される。鉱物混和ポリマーは、振動ボール中での供給などの下流プロセスにおいて有意な脆砕性または鉱物放出／ダスティングを示す可能性がある。そのような脆砕性または鉱物放出／ダスティングを克服するための１つの方法は、そのような鉱物を包囲し、したがって、捕捉するために適切なプラスチックによってオーバーモールドすることによる。しかしながら、鉱物がポリマー中で活性剤として機能する場合、そのようなオーバーモールドは、そのような混和活性剤から／までのガスの透過を不利に阻害するであろう。例えば、鉱物がポリマー中に混和される乾燥剤である場合、オーバーモールドは、ポリマーの湿分取り込みを阻害し、それによって、本来起こるべき乾燥剤による湿分吸収が妨げられる可能性がある。
【０００５】
いくつかの用途に関する別の検討すべき点は、混和ポリマー混合物の色の均一性および外観の均質性である。これは、白色ベースポリマーと比較して、鉱物が視覚的に感知できない白色部分に関しては問題にならない。例えば、モレキュラーシーブまたはシリカゲルが白色プラスチック中に装てんされる場合、乾燥剤は、それが混入される白色ポリマーから視覚的に識別できない。しかしながら、着色剤が配合物に導入される場合、混和ポリマー中での着色剤の脱混合が生じる可能性があり、それによって、形成された構成部品の均一な色を達成することが妨げられる。オーバーモールドによって、このような課題を解決することが可能である。しかしながら、上記で説明される通り、オーバーモールドは、ポリマー中のガス透過を不利に阻害し、それによって、活性剤がその作用を実行することが妨げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、好ましくは、脆砕性が低く、かつ好ましくは、混和鉱物のダスティングまたは放出を受けにくい鉱物装てんポリマーが必要とされている。色および外観において均質である着色鉱物装てんポリマーも必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、一態様において、鉱物装てんポリマーの脆砕性および鉱物ダスティングを減少させる方法が提供される。この方法は、少なくともベースポリマーおよび活性剤から形成されたモノリシック材料から製造される鉱物装てんポリマー物品を提供することを含む。任意選択的に、チャネリング剤は鉱物装てんポリマー中に含まれる。活性剤は、鉱物、例えば、乾燥剤材料の形態である。物品は外部表面を有し、その上に、外部表面上で固結して、フィルムコーティングを形成する液体溶液を使用して、フィルムコーティングが適用される。フィルムコーティングは、フィルムコーティングの外側の環境と物品中に装てんされた鉱物との間のガスの透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時に物品の外部への鉱物の放出を実質的に防止する。
【０００８】
別の態様において、鉱物装てんポリマー物品が提供される。この物品は、少なくともベースポリマーおよび活性剤から形成されたモノリシック材料を含む。活性剤は、鉱物、例えば、乾燥剤材料の形態である。この物品は、外部表面を有する。この物品は、外部表面上に配置されたフィルムコーティングをさらに含む。フィルムコーティングは、フィルムコーティングの外側の環境と物品中に装てんされた鉱物との間のガスの透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時に物品の外部への鉱物の放出を実質的に防止する。
【０００９】
別の任意選択的な態様において、本発明は、鉱物混和ポリマー上でのフィルムコーティングの使用に関する。任意選択的に、この使用は、少なくともベースポリマーおよび活性剤から形成されたモノリシック材料から製造される鉱物装てんポリマー物品を提供することを含む。任意選択的に、チャネリング剤が鉱物装てんポリマー中に含まれる。活性剤は、鉱物、例えば、乾燥剤材料の形態である。この物品は、外部表面上に配置されたフィルムコーティングをさらに含む。この使用によると、フィルムコーティングは、フィルムコーティングの外側の環境と物品中に装てんされた鉱物との間のガスの透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時に物品の外部への鉱物の放出を実質的に防止する。
【００１０】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、フィルムコーティングは混和ポリマー物品の脆砕性を減少させる。
【００１１】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、フィルムは、混和ポリマー物品に均一に着色された外観を与える純白以外の顔料または着色剤を含む。
【００１２】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、混和ポリマー物品は、プラグ、スリーブ、ライナーまたはパックである。
【００１３】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、混和ポリマー物品は、任意選択的に、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さを有するフィルムである。
【００１４】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、混和ポリマー物品は、容器のキャップである。任意選択的に、そのような容器はストローの形態であり、かつ容器のキャップは、キャップの開放端部中に圧入される部分を有する。任意選択的に、キャップは、純白以外の均一色を有する。任意選択的に、キャップ中の混和鉱物は、その中に貯蔵される製品の品質を保護するために密閉される時に容器中の望ましい湿分濃度を提供する乾燥剤である。
【００１５】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、フィルムコーティングはカルナバワックスを含んでなる。
【００１６】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、フィルムコーティングは、クエン酸トリエチル、タルクおよび赤色酸化鉄と組み合わせられた溶液中のコポリマーメタクリレート（例えば、Ｅｕｄｒａｇｉｔ  ＲＬ１２．５）を含んでなる。
【００１７】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、コーティング溶液は非水系であり、かつＩＣＨ  Ｑ３Ｃによるクラス３溶媒（低毒性）中に可溶性の原材料を含有する。任意選択的に、コーティング溶液用の溶媒としては、エタノール、２−プロパノール、アセトン、ペンタンおよび酢酸エチルが含まれる。任意選択的に、コーティング溶液用のコーティングベースとしては、アクリレート−コポリマー（例えば、Ｅｕｄｒａｇｉｔ  ＲＬ）、非イオン性セルロース（ＥＣ、ＨＰＣ、ＨＰＭＣ）および酸性セルロース（ＣＡＰ）、ポリカルボフィル（−システイン）、ポリミニルピロリドンおよびシュラックが含まれる。これらのコーティングベースは、上記溶媒またはその混合物中に可溶性である。
【００１８】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、混和鉱物は、混和ポリマーの全重量の４０重量％から７０重量％を構成する。
【００１９】
同様の数字が同様の要素を指定する以下の図面と関連して、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の任意選択的な実施形態による混和ポリマーから形成されたプラグの透視図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切断された断面図である。
【図３】本発明の任意選択的な実施形態による混和ポリマーの別の実施形態から形成されたプラグを示す、図２と類似の断面図である。
【図４】活性剤が吸収または吸着材料である、本発明の任意選択的な実施形態による混和ポリマーの概略図である。
【図５】バリアシート基材に接着した、本発明の任意選択的な実施形態による混和ポリマーから形成されたシートの断面図である。
【図６】本発明の任意選択的な実施形態による混和ポリマーを使用して形成され得るパッケージの断面図である。
【図７】コーティングおよび未コーティング乾燥剤混和物品の間の比較のため湿分取り込みデータを示すグラフである。
【図８】乾燥剤混和ポリマー試料上のフィルムコーティングの比較的厚い部分を示す、走査型電子顕微鏡法によって作成されたイメージである。
【図９】乾燥剤混和ポリマー試料上のフィルムコーティングの比較的薄い部分を示す、走査型電子顕微鏡法によって作成されたイメージである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
定義
本明細書で使用される場合、「活性」という用語は、本発明に従って選択された材料（例えば、湿分または酸素）において作用するか、それと相互作用するか、またはそれと反応することが可能であることとして定義される。そのような作用または相互作用の例としては、選択された材料の吸収、吸着または放出を含み得る。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「活性剤」という用語は、（１）ベースポリマーと非混和性であり、かつベースポリマーおよびチャネリング剤との混合および加熱時に溶融せず、すなわち、ベースポリマーまたはチャネリング剤のいずれかに対する融点よりも高い融点を有し、かつ（２）選択された材料において作用するか、それと相互作用するか、またはそれと反応する材料として定義される。「活性剤」という用語には、限定されないが、選択された材料を吸収、吸着または放出する材料が含まれ得る。本発明による活性剤は、粒子、好ましくは、鉱物の形態であり得るが、（それぞれの請求項が他に記載しない限り、）本発明は、一般に、粒子状活性剤にのみ制限されるとみなされるべきではない。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「ベースポリマー」という用語は、チャネリング剤のガス透過率よりも実質的に低いか、低いか、または実質的にそれと同等である、選択された材料のガス透過率を任意選択的に有するポリマーである。例として、選択された材料が湿分であり、かつ活性剤が吸水乾燥剤である実施形態において、そのような透過率は水蒸気透過率である。ベースポリマーの主要機能は、混和ポリマーの構造を提供することである。適切なベースポリマーとしては、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレンおよびポリエチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリブテン、ポリシロキサン、ポリカーボネート、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−メタクリレートコポリマー、ポリ（塩化ビニル）、ポリスチレン、ポリエステル、多酸無水物、ポリアクリリアニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉａｎｉｔｒｉｌｅ）、ポリスルホン、ポリアクリル酸エステル、アクリル、ポリウレタンおよびポリアセタール、あるいはそのコポリマーまたは混合物が含まれ得る。
【００２４】
ベースポリマーおよびチャネリング剤水蒸気透過率のそのような比較を参照して、一実施形態において、チャネリング剤は、ベースポリマーの水蒸気透過率の少なくとも２倍の水蒸気透過率を有する。別の実施形態において、チャネリング剤は、ベースポリマーの水蒸気透過率の少なくとも５倍の水蒸気透過率を有する。別の実施形態において、チャネリング剤は、ベースポリマーの水蒸気透過率の少なくとも１０倍の水蒸気透過率を有する。なお別の実施形態において、チャネリング剤は、ベースポリマーの水蒸気透過率の少なくとも２０倍の水蒸気透過率を有する。なお別の実施形態において、チャネリング剤は、ベースポリマーの水蒸気透過率の少なくとも５０倍の水蒸気透過率を有する。なお別の実施形態において、チャネリング剤は、ベースポリマーの水蒸気透過率の少なくとも１００倍の水蒸気透過率を有する。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「チャネリング剤」という用語は、ベースポリマーと非混和性であり、かつベースポリマーよりも速い速度でガス相物質を輸送する親和力を有する材料として定義される。任意選択的に、チャネリング剤は、チャネリング剤をベースポリマーと混合することによって形成される時に、混和ポリマーを通ってチャネルを形成することが可能である。任意選択的に、そのようなチャネルは、単にベースポリマーのみにおける速度よりも速い速度で、混和ポリマーを通って選択された材料を伝達することが可能である。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「チャネル」または「相互連結チャネル」という用語は、ベースポリマーを通して貫入するチャネリング剤から形成された流路として定義され、かつ互いに相互連結し得る。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「混和ポリマー」という用語は、少なくとも１種のベースポリマーと、その中に混和または分散された活性剤および任意選択的にチャネリング剤とから形成されたモノシリック材料として定義される。したがって、混和ポリマーとしては、２相ポリマー、および３相ポリマーが含まれる。「鉱物装てんポリマー」は、活性剤が、鉱物、例えば、モレキュラーシーブまたはシリカゲルなどの鉱物粒子の形態である混和ポリマーの１種である。
【００２８】
本明細書で使用される場合、「モノリシック」、「モノリシック構造」または「モノリシック組成物」という用語は、２つ以上の分離したマクロ的層または部分からならない組成物または材料として定義される。したがって、「モノリシック組成物」は多層複合体を含まない。
【００２９】
本明細書で使用される場合、「相」という用語は、構造または組成物にそのモノリシック特徴が与えられように均一分散されたモノリシック構造または組成物の一部もしくは成分として定義される。
【００３０】
本明細書で使用される場合、「選択された材料」という用語は、活性剤において作用するか、またはそれによって作用するか、またはそれと相互作用するか、もしくはそれと反応し、かつ混和ポリマーのチャネルを通って伝達されることが可能である材料として定義される。例えば、乾燥剤が活性剤として使用される実施形態において、選択された材料は、乾燥剤によって吸収されることが可能である湿分またはガスであり得る。放出材料が活性剤として使用される実施形態において、選択された材料は、湿分、芳香剤または抗微生物剤などの放出材料によって放出された試剤であり得る。吸着材料が活性剤として使用される実施形態において、選択された材料は、特定の揮発性有機化合物であり得、かつ吸着材料は活性炭であり得る。
【００３１】
本明細書で使用される場合、「３相」という用語は、３以上の相を含んでなるモノリシック組成物または構造として定義される。本発明による３相組成物の例は、ベースポリマー、活性剤およびチャネリング剤から形成された混和ポリマーである。任意選択的に、３相組成物または構造は、追加の相、例えば、着色剤を含み得る。
【００３２】
例示的な混和ポリマー
図１〜６は、本発明による例示的な混和ポリマー１０および混和ポリマーから形成された様々なパッケージングアセンブリを例示する。混和ポリマー１０は、それぞれ、ベースポリマー２５、チャネリング剤３５および活性剤３０を含む。示される通り、チャネリング剤３５は、混和ポリマー１０を通して、相互連結チャネル４５を形成する。活性剤３０の少なくともいくつかがこれらのチャネル４５内に含まれ、チャネル４５は、混和ポリマーの外側表面２５において形成されたチャネル開口４８を介して、活性剤３０と混和ポリマー１０の外側とを連通する。活性剤３０は、例えば、以下にさらに詳細に記載される種々の吸収、吸着または放出材料のいずれか１種であることが可能である。チャネリング剤、例えば、３５が好ましいが、本発明は、任意選択的にチャネリング剤を含まない混和ポリマーを概括的に含む。
【００３３】
適切なチャネリング剤としては、ポリグリコール、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、エチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、グリセリンポリアミン、ポリウレタン、およびポリアクリル酸またはポリメタクリル酸を含むポリカルボン酸が含まれ得る。代わりに、チャネリング剤３５は、例えば、ＣＬＡＲＩＡＮＴによって製造されるＰｏｌｙｇｌｙｋｏｌ  Ｂ０１／２４０などのプロピレンオキシドポリメリセート−モノブチルエーテルなどの非水溶性ポリマーであることが可能である。他の実施形態において、チャネリング剤は、ＣＬＡＲＩＡＮＴによって製造されるＰｏｌｙｇｌｙｋｏｌ  Ｂ０１／２０などのプロピレンオキシドポリメリセート−モノブチルエーテル、ＣＬＡＲＩＡＮＴによって製造されるＰｏｌｙｇｌｙｋｏｌ  Ｄ０１／２４０などのプロピレンオキシドポリメリセート、エチレン酢酸ビニル、ナイロン６、ナイロン６６、または上記のいずれかの組合せであることも可能である。
【００３４】
本発明による適切な活性剤としては、乾燥化合物などの吸収材料が含まれる。図４は、活性剤３０が吸収または吸着材料である、本発明による混和ポリマー１０の実施形態を例示する。矢印は、混和ポリマー１０の外側から、チャネル４５を通って、選択された材料を吸収または吸着する活性剤３０の粒子までの選択された材料、例えば、湿分またはガスの経路を示す。
【００３５】
活性剤が乾燥剤である場合、所与の用途のためのいずれの適切な乾燥剤も使用されてよい。典型的に、物理的吸収乾燥剤が多くの用途に対して好ましい。これらには、モレキュラーシーブ、シリカゲル、粘土およびデンプンが含まれ得る。代わりに、乾燥剤は、水を含有する結晶を形成する化合物、または水と反応して新規化合物を形成する化合物であってもよい。
【００３６】
任意選択的に、いずれの実施形態においても、活性剤は、酸素捕捉剤であってもよい。
【００３７】
適切な吸収材料としては、（１）限定されないが、ニッケル、銅、アルミニウム、ケイ素、はんだ、銀、金などの金属および合金；（２）銀めっき銅、銀めっきニッケル、銀めっきガラスミクロスフェアなどの金属めっき粒子；（３）ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＭｎＯ、ＣｕＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＷＣ、溶融シリカ、ヒュームドシリカ、非晶質溶融シリカ、ゾル−ゲルシリカ、ゾル−ゲルチタネート、混合チタネート、イオン交換樹脂、リチウム含有セラミックス、中空ガラスミクロスフェアなどの無機物；（４）炭素、活性炭、カーボンブラック、ケットケム（ｋｅｔｃｈｅｍ）ブラック、ダイヤモンド粉末などの炭素ベースの材料；（５）ポリブタジエン、ポリシロキサンおよび半金属、セラミックなどのエラストマーならびに；（６）他の充てん剤および顔料も含まれ得る。
【００３８】
別の例において、吸収材料は、酸化カルシウムなどの二酸化炭素捕捉剤であってもよい。湿分および二酸化炭素の存在下、酸化カルシウムは炭酸カルシウムに変換される。したがって、酸化カルシウムは、二酸化炭素の吸収が必要とされる用途において吸収材料として使用され得る。そのような用途には、二酸化炭素を発生する生鮮食品（例えば、果物および野菜）の保存が含まれる。
【００３９】
本発明による他の適切な活性剤には、放出材料が含まれる。そのような材料は、放出材料から選択された材料を放出するであろういずれの適切な材料も含んでなり得る。放出材料から放出される選択された材料は、固体、ゲル、液体またはガスの形態であってよい。これらの物質は、芳香、味または香料源としての機能；殺虫剤、有害生物忌避剤、抗微生物剤、餌、アロマ医薬品などの生物学的に活性な成分の供給；増湿または乾燥物質の供給；腐食防止剤などの空気運搬活性薬品の送達；登熟剤および臭気発生剤を含む種々の機能を果たすことが可能である。
【００４０】
本発明の混和ポリマー中の放出材料として使用するために適切な殺生剤としては、限定されないが、殺虫剤、除草剤、殺線虫剤、殺真菌剤、殺鼠剤および／またはその混合物が含まれ得る。殺生剤に加えて、本発明のカバーは、栄養、植物成長調節因子、フェロモン、枯葉剤および／またはその混合物を放出することも可能である。
【００４１】
四級アンモニウム化合物も本発明による放出材料として使用可能である。そのような化合物は、界面活性剤として機能するのみならず、混和ポリマーの表面に無菌特性を与えるか、または、そのいくつかは病原体になる可能性がある、微生物体の数を減少させる条件も確立する。塩化ベンザルコニウムおよびヘキサクロロフェンとしての関連化合物種などの多数の他の抗微生物剤も本発明による放出剤として使用され得る。二酸化塩素放出剤などの他の抗微生物剤が使用されてもよい。
【００４２】
他の可能性のある放出材料としては、天然の精油および合成香料ならびにそのブレンドを含む芳香剤が含まれる。活性成分の一部または場合によりその全体を形成し得る典型的な香料材料としては、レモン油、マンダリン油、クローブリーフ油、プチグレン油、ツェーデル油、パッチュリ油、ラバンジン油、ネロリ油、イラン油、ローズ油またはジャスミン油などの天然精油；ラブダナム樹脂またはオリバナム樹脂などの天然樹脂；例えば、ゲラニオール、ネロール、シトロネロール、リナロール、テトラヒドロゲラニオール、ベタフェニルエチルアルコール、メチルフェニルカルビノール、ジメチルベンジルカルビノール、メントールまたはセドロールなどのアルコールとして天然源から単離され得るか、または合成によって製造され得る単一香料化学物質；シトラール、シトロネラール、ヒドロキシシトロネラール、ラウリル酸アルデヒド、ウンデシレン酸アルデヒド、シンナムアルデヒド、アミルシンナムアルデヒド、バニリンまたはヘリオトロピンなどのそのようなアルコール−アルデヒドから誘導された酢酸エステルおよび他のエステル；そのようなアルデヒドから誘導されたアセタール；メチルヘキシルケトン、イオノンおよびメチルイオノンなどのケトン；オイゲノールおよびイソオイゲノールなどのフェノール系化合物；マスクキシレン、マスクケトンおよびエチレンブラシレートなどの合成マスクが含まれる。
【００４３】
混合物中の活性剤の濃度が高いほど、（場合によっては）最終組成物のものであろう吸収、吸着または放出能力が高いと考えられる。しかしながら、活性剤濃度が高過ぎると、混和ポリマーがより脆砕性となる可能性があり、活性剤、ベースポリマーおよびチャネリング剤の溶融混合物が、熱的に形成、押出成形または射出成形されることがより困難となる可能性がある。一実施形態において、活性剤の装てんレベルは、混和ポリマーの全重量に対して、１０重量％〜８０重量％、好ましくは、４０重量％〜７０重量％、より好ましくは、４０重量％〜６０重量％、なおより好ましくは、４５重量％〜５５重量％の範囲となることが可能である。任意選択的に、チャネリング剤は、２重量％〜１０％重量の範囲、好ましくは、約５重量％で提供され得る。任意選択的に、ベースポリマーは、全組成物の１０重量％〜５０重量％、好ましくは、２０重量％〜３５重量％の範囲となり得る。任意選択的に、着色剤が、例えば、全組成物の約２重量％で添加される。
【００４４】
図１を参照すると、本発明の混和ポリマーから構成されたインサート２０が例示される。インサート２０は、容器中に析出され得るプラグ５５の形態である。
【００４５】
図２を参照すると、活性剤３０および親水性剤またはチャネリング剤３５と均一にブレンドされたベースポリマー２５を含んでなる混和ポリマー１０から構成されたプラグ５５の断面図が示される。図２の図示において、混和ポリマー１０を通して相互連結チャネル４５が形成され、固結したプラグ５５を通して経路を確立するように、混和ポリマーが固結されている。図１および図２の両方から理解され得るように、経路は、プラグ５５の外部表面のチャネル開口４８において終了する。
【００４６】
図３は、図２のプラグ５５に類似の構成を有するプラグ５５の実施形態を例示する。図３中、相互連結チャネル４５は、図２を示されたものと比較して、非常に微細である。これは、チャネリング剤３５と一緒にダイマー剤（すなわち、可塑剤）を使用することから得ることが可能である。ダイマー剤は、ベースポリマー２５とチャネリング剤３５との間の適合性を強化し得る。このような強化された適合性は、標準的条件下で均一溶液中への組み込みに抵抗する可能性があるベースポリマー２５およびチャネリング剤３５のより徹底的なブレンドを促進し得る、ブレンドの低粘度によって促進される。ダイマー剤が添加されている混和ポリマー１０の固結時に、その中に形成された相互連結チャネル４５は、より高い分散およびより小さい多孔率を有し、それによって、プラグ５５を通しての相互連結チャネルのより高い密度が確立される。
【００４７】
本明細書に開示されるものなどの相互連結チャネル４５は、これらの材料の浸透に一般に抵抗し、したがってそれに対するバリアとして作用するベースポリマー２５を通して、湿分、ガスまたは臭気などの所望の材料の伝達を促進する。この理由のため、ベースポリマー２５自体は、活性剤３０がその中に混和され得るバリア物質として作用する。チャネリング剤３５から形成された相互連結チャネル４５は、所望の材料が混和ポリマー１０を通って移動するための経路を提供する。これらの相互連結チャネル４５がない場合、比較的少量の所望の材料が活性剤３０に、または活性剤３０からベースポリマー２５を通して伝達されるであろうと考えられる。活性剤３０へと所望の材料が伝達される場合、それは、例えば、活性剤３０が、乾燥剤または酸素捕捉剤などの活性剤である実施形態において、活性剤３０によって吸収され得る。活性剤３０から所望の材料が伝達される場合、それは、例えば、活性剤３０が、香料またはガス放出材料などの放出材料である実施形態において、活性剤３０から放出され得る。
【００４８】
図５は、本発明の態様に従って、複合体を形成するようにバリアシート８０と組み合わせて使用される混和ポリマー１０から形成された活性シート７５を例示する。活性シート７５の特徴は、プラグ５５に関して記載されるものと類似している。バリアシート８０は、低湿分または酸素透過性を有するホイルおよび／またはポリマーなどの基材であり得る。基材８０は、活性シート７５との適合性があり、したがって、以下に記載されるように、分散後に活性シートが固結する場合、活性シート７５に熱的に接着するように構成される。図６は、２つのシート７５、８０を組み合わせて、混和ポリマー１０活性シート７５によって形成された内側表面において活性特徴と、バリアシートまたは基材８０によって形成された外側表面において蒸気抵抗特徴とを有するパッケージングラップを形成する実施形態を例示する。
【００４９】
一実施形態において、図６に示される通り、図５のシートが一緒になって、活性パッケージ８５が形成される。示される通り、それぞれがバリアシート８０と一緒になった活性シート７５から形成される、２つの積層体または複合体が提供される。パッケージの内側に配置されるように、活性シート７５を互いに対面させ、かつパッケージ内側の密封領域のほぼ周囲に形成される、密封領域９０において一緒にさせて、シート積層体を積み重ねる。
【００５０】
混和ポリマーをコーティングするための例示的なプロセスおよび装置
一態様において、本発明は、コーティング、ならびにコーティングを鉱物装てんポリマーの外部表面に適用するためのプロセスおよび装置に関する。そのようなコーティングは、最初に溶液中で提供され、そして鉱物装てんポリマーの表面に適用されるフィルムコーティングの形態であり得る。フィルムコーティングは、周囲環境と混和ポリマーとの間のガスの透過の所望のレベルを可能にしながら、同時に鉱物の放出およびダスティングを防ぐために、ポリマー中に装てんされた鉱物を捕捉するべきである。この機能は、フィルムコーティングの特徴および厚さによって規定されるであろう。
【００５１】
コーティングは、好ましくは、液体溶液の形態のあらかじめ適用された状態で提供される。コーティング溶液は、特定の用途において、食品グレードおよび／または医薬品グレードであるべきである。好ましくは、コーティング溶液は非水系であり、かつＩＣＨ  Ｑ３Ｃによるクラス３溶媒（低毒性）中に可溶性の原材料を含有する。任意選択的なコーティング溶液用の溶媒としては、エタノール、２−プロパノール、アセトン、ペンタンおよび酢酸エチルが含まれる。任意選択的なコーティングベースとしては、アクリレート−コポリマー（例えば、Ｅｕｄｒａｇｉｔ  ＲＬ）、非イオン性セルロース（ＥＣ、ＨＰＣ、ＨＰＭＣ）および酸性セルロース（ＣＡＰ）、ポリカルボフィル（−システイン）、ポリミニルピロリドンおよびシュラックが含まれる。これらのコーティングベースは、上記溶媒またはその混合物中に可溶性である。
【００５２】
任意選択的に、着色剤または顔料が溶液中に含まれていてもよい。
【００５３】
コーティングベースは、コーティング溶液を形成するために適切な溶媒または溶媒混合物中に溶解される。次いで、以下の任意選択的な適用方法：スプレーコーティング（例えば、医薬品コーティング機による）、ディップコーティングまたはフラッディングの１つによって、このコーティング溶液を鉱物混和ポリマー基材に適用する。工業用乾燥装置を使用して溶媒を乾燥させてもよい。最終製品は、脆砕性が減少し、かつ鉱物粒子ダスティングが減少したコーティングされた鉱物装てんポリマーである。
【００５４】
スプレーコーティングが選択されたコーティングの適用方法である場合、既存の医薬品スプレーコーティング装置が利用されてもよいが、その場合、この用途のためにはいくつかのカスタマイズが必要とされ得る。そのような装置としては、例えば、Ｇｌａｔｔ  ＧｍｂＨによるＧＣＣ  Ｃｏａｔｅｒ、ＧＣ  ＳｍａｒｔおよびＭｕｌｔｉ−Ｐａｎ  Ｃｏａｔｅｒが含まれ得る。
【００５５】
任意選択的に、次の成分の溶液を含んでなるコーティングが調製される：ヘキサメチレンジアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、４，４’−イソプロピリデンジフェルノール、１−クロロ−２，３−エポキシプロパンおよびプロパン−１，２−ジオールアクリレートおよび無水コハク酸を有するポリマー。ＵＶニス、例えば、Ｍａｒａｂｕからの特殊結合剤が提供され得る。フュージョン  ＵＶ  ＬＣ６Ｂ（ｆｕｓｉｏｎ  ＵＶ  ＬＣ６Ｂ）ベンチトップコンベヤーを使用して、混和ポリマー物品をコーティングしてもよい。ニスを物品上に適用し、次いで、ＵＶ硬化用のＵＶ機のコンベヤー上に配置してもよい。例えば、ペイントブラシを使用して、手作業でニスを物品上にコーティングしてもよい。
【００５６】
一態様において、本発明は、上記溶液およびプロセスのいずれかを使用して、鉱物装てんポリマーをコーティングするための方法に関する。別の態様において、本発明は、上記溶液およびプロセスのいずれかに従ってコーティングされる、鉱物装てんポリマー物品、例えば、図１のプラグ５５に関する。別の態様において、本発明は、ポリマー中に装てんされた鉱物への選択された材料（例えば、ガス）の透過を促進するようにガス透過性を提供しながら、同時にポリマーの外部への装てん鉱物の放出を防止するフィルムによってコーティングされる、鉱物装てんポリマー物品、例えば、図１のプラグ５５に関する。
【００５７】
以下の実施例を参照して、本発明をより詳細に説明するが、本発明がそれらに限定されるようにみなされないことは理解されるべきである。
【実施例】
【００５８】
実施例１
ＣＳＰ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．によってＰＨＡＲＭＡＰＵＣＫの名称で販売される乾燥剤混和ポリマー物品の試料は、本発明の任意選択的な態様に従って、フィルムコーティングによってコーティングされた。この場合、試料は、ＥＵＤＲＡＧＩＴ  ＲＬ  １２．５を含んでなる配合物によってコーティングされた。ＥＵＤＲＡＧＩＴ  ＲＬ  １２．５は、それ自体、６０重量％のイソプロパノールおよび４０重量％のアセトンであり、溶液を形成する液体溶質中に１２．５重量％のコポリマーメタクリレートを含有した。クエン酸トリエチル、タルクおよび赤色酸化鉄をこの溶液に添加し、液体溶液を製造して、これを使用して、物品の外部表面上にフィルムコーティングを析出した。研究室ドラムコーティング機を使用して、液体溶液を物品試料に適用した。コーティング機の回転ドラムに試料を充てんし、そしてスプレーパイプによって試料上に溶液をスプレーした。フィルムコーティングは、それぞれの試料の約３．２重量％となった。試料の外部表面上での溶液のプロセスおよび乾燥の完了時、フィルムコーティングは、試料上に視覚的に均一であるように見えた。
【００５９】
次いで、コーティングおよび未コーティング試料に、２０℃および８０％相対湿度（ＲＨ）の条件下で湿分吸着試験を受けさせた。図７は、コーティングおよび未コーティング試料の間の約１８０時間にわたる比較のための吸収曲線を示す。示されるように、未コーティング試料は、未コーティング試料と比較して、わずかに低い湿分取り込みを有するが、約１６０日後にはほぼ同じ量の湿分を吸収していた。したがって、この試験は、コーティングされた混和乾燥剤ポリマーが、実際に有効な湿気吸収体であることを実証した。
【００６０】
走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を使用して、フィルムコーティングの厚さを測定した。図８および９に示されるＳＥＭによって作成されたイメージに示されるように、フィルムコーティングおよび乾燥剤混和ポリマー試料の間に明確な厚さ限界決定が観察された。ＳＥＭ試験によって、フィルムコーティングの厚さは、一般に、約２０μｍ（図９参照）〜約２８０μｍ（図８参照）の範囲であることが示された。特に、ＳＥＭによって作成されたイメージによると、図８中の２７９μｍの最大厚さおよび図９中の３９．０μｍの一般に一定の厚さが示される。コーティングの厚さは、所望の湿分取り込みを達成するために変更されてもよい。
【００６１】
本発明が詳細に、かつ特定の実施例を参考にして説明されているが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を実行可能であることは当業者に明白であろう。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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