(57)【要約】少なくともフィルム形成性重合体と、不活性で非孔質の充填剤材料であってフィルム厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有する前記充填剤材料とを含む、制御された透過度のフィルムを記載する。前記の制御された透過度のフィルムを含むパッケージ、該フィルムを製造する方法及び腐敗しやすい品物の貯蔵寿命を向上させるために該フィルムを使用する方法も記載する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ．固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ．前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有し、前記フィルム中に混和され破砕された非孔質で不活性な充填剤
を含む、制御された透過度のフィルム。
【請求項２】
Ａ．固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ．前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有し、前記フィルム中に混和される非孔質で不活性な粒状充填剤であって、該粒状充填剤の少なくとも一部を破砕するのに十分な圧縮力に付された前記粒状充填剤
を含む、制御された透過度のフィルム。
【請求項３】
Ａ．固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ．前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有する粒状充填剤であって、該粒状充填剤の少なくとも一部を破砕するのに十分な圧縮力に付された前記フィルム中に混和された非孔質で不活性な前記粒状充填剤
を含む、制御された透過度のフィルム。
【請求項４】
Ａ．固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ：前記フィルム中に混和される非孔質で不活性な粒状充填剤であって、前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有し、その少なくとも一部が破砕された状態にある前記粒状充填剤
を含む、制御された透過度の圧縮されたフィルム。
【請求項５】
制御された透過度のフィルムを製造する方法であって、
Ａ．フィルム形成性重合体を、平均粒度を有する不活性で非孔質の粒状充填剤とブレンドし、
Ｂ．（Ａ）のブレンドから、フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような固有の厚さを有するフィルムを形成し、そして
Ｃ．前記粒状充填剤の少なくとも一部を破砕するのに十分な圧縮力に（Ｂ）のフィルムを付すること
を含む前記方法。
【請求項６】
制御された透過度のフィルムを製造する方法であって、
Ａ．フィルム形成性重合体を、平均粒度を有する不活性で非孔質の破砕された粒状充填剤とブレンドし、そして
Ｂ．（Ａ）のブレンドから、フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような固有の厚さを有するフィルムを形成すること、
を含む前記方法。
【請求項７】
前記充填剤が、フィルムの０．０１〜１５重量％からなる請求項１に記載のフィルム。
【請求項８】
ベータ比０．５〜２．５を有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項９】
ポリオレフィン重合体を含む、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１０】
固有のフィルム厚さ１０〜１２５ミクロンを有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１１】
単層構造を有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１２】
前記充填剤が単一の層中に混和されている多層構造を有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１３】
前記充填剤が少なくとも２つの層中に混和されている多層構造を有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１４】
前記充填剤が平均粒度３０〜７０ミクロンを有する、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１５】
前記充填剤が球状の材料である、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１６】
前記充填剤が珪質材料である、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１７】
袋又はパウチの形態の、請求項１に記載のフィルム。
【請求項１８】
請求項１に記載の制御された透過度のフィルムを含むパッケージ。
【請求項１９】
請求項１に記載の制御された透過度のフィルムで品物を包装することを含む、腐敗しやすい品物の貯蔵寿命を向上させる方法。
【請求項２０】
前記充填剤がフィルムの０．０１〜５重量％からなる、請求項１に記載のフィルム。
【請求項２１】
前記充填剤がフィルムの０．０１〜２重量％からなる、請求項１に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００２年２月２８日に出願した仮出願ＵＳＳＮ６０／３６０，４４７及び２００２年３月２８日に出願した仮出願ＵＳＳＮ６０／３６８，３０６からの優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、制御された透過度特性を有するプラスチックフィルムに関する。本発明のフィルムは、包装に使用するのに特に適している。本発明は、フィルムの製造方法、前記フィルムを含むパッケージ、及び腐敗しやすい品物、例えば、生鮮品の貯蔵期間を向上させる方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
現今の、製品の流通及び販売において、多数の種々な包装材料が用いられている。包装材料の一つの主要なカテゴリーは、プラスチックフィルムである。種々の包装用途及び包装された製品に対する特定の性能要件を満たすために、組成(composition)及び構造の両方において、多くの様々な種類のプラスチックフィルムが存在する。
【０００４】
新鮮なカットした生産物(produce)、例えば、果物及び野菜の包装において、消費までの間を通じて鮮度、風味、テクスチャ及び食味の保存は、特別な課題を提供する。包装された生産物の呼吸及び成熟速度を適切に低減させそして病原菌の増殖を阻止することができれば、前記包装された生産物のシェルフライフを延ばし、そして品質の劣化及び望ましくない現象、例えば、悪臭を低減させることができることが見出された。本質的に全てのタイプの新鮮な果物及び野菜の長期貯蔵に対する特定な要件及び推奨される状態は、当業者に公知である。包装された生産物のシェルフライフに有意に影響を与える要因の一つは、酸素及び二酸化炭素を含む気体の存在である。貯蔵条件、例えば、温度及び相対湿度に応じて、各タイプの生産物はそれぞれ、呼吸を適切に遅らせそして品質を最大限可能な程度まで維持することができる、酸素濃度、二酸化炭素濃度及び酸素に対する二酸化炭素の相対濃度の特定の最適範囲を有している。
【０００５】
有利な酸素及び二酸化炭素の濃度を含む、生産物に特有な向上した貯蔵条件を提供するために、一定の制御された気体透過度特性及び調節された雰囲気包装を有するプラスチックフィルムが提案されてきた。例えば、米国特許第４，８７９，０７８号は、重合体及び３６〜６０重量％の不活性な充填剤を含む制御された包装雰囲気のフィルムを開示している。該フィルムは、一軸延伸されて、５，０００〜１０，０００，０００ｃｃ／１００インチ2・ａｔｍ・日の範囲の二酸化炭素及び酸素透過度を与える。しかしながら、比較的多量の充填剤及び必要な延伸工程は不利である。国際特許出願公報ＷＯ９４／０４６５５は、エラストマーの第一の外層及びシングルサイト触媒(single site catalyst)ポリエチレンの第二層を含む、約１５０〜４５０ｃｃ／１００インチ2・ａｔｍ・日以上から約１０００ｃｃ／１００インチ2・ａｔｍ・日までの範囲の酸素透過度を有する多層フィルムを開示している。このフィルムの欠点は、その限定された透過度範囲及び多層構造についての要件を含んでいることである。生態学的及び／又は経済学的理由により、制御された透過度特性は単一のフィルム層において達成できることが望ましい。国際特許出願公報ＷＯ９２／０２５８０、ＷＯ９５／０７９４９及びＷＯ９９／３３６５８はそれぞれ、固有の(intrinsic)フィルム厚さより大きい充填剤粒子及びフィルム形成性(film forming)重合体を含む、制御された透過度のフィルムを開示している。更に、前記フィルムの特性、例えば、視覚的外観、印刷適性及び安全性を含む体裁に関する特性を向上させることが望ましい。容易に印刷することができる優れた透明度を有するフィルムが、小売の包装にはとりわけ望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
包装用途、特に、腐敗しやすい品物を包含する包装用途に用いるのに適したプラスチックフィルムであって，安全性を損なうことなく包装された品物の貯蔵寿命を延ばすのに適した適切な制御された透過度特性を付与することができる前記フィルムに対するニーズが今なお存在する。前記制御された透過度のフィルムは、優れた光学的及び触感的特性並びに包装された品物に対する適切な保護を与える良好な機械的性能を有していることも好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要旨）
一つの態様において、本発明は、
Ａ：固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ：前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有し、前記フィルム中に混和され(incorporated)粉砕された非孔質で不活性な前記充填剤
を含む、制御された透過度のフィルムである。
【０００８】
別の態様において、本発明は、
Ａ．固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ：前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有し、該粒状充填剤の少なくとも一部の破砕をもたらす圧縮力に付された前記フィルム中に混和された非孔質で不活性な前記粒状充填剤
を含む、制御された透過度のフィルムである。
【０００９】
別の態様において、本発明は、
Ａ．固有の厚さを有する重合体フィルム、及び
Ｂ：前記フィルム中に混和された非孔質で不活性な粒状充填剤であって、前記フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有し、そしてその少なくとも一部が破砕されている前記粒状充填剤
を含む、制御された透過度の圧縮されたフィルムである。
【００１０】
別の態様において、本発明は、制御された透過度のフィルムを製造する方法であって、
Ａ．フィルム形成性重合体を、平均粒度を有する不活性で非孔質の粒状充填剤とブレンドし、
Ｂ．（Ａ）のブレンドから、フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような固有のフィルム厚さにフィルムを形成し、そして
Ｃ．前記粒状充填剤の少なくとも一部が破砕されるような圧縮力に（Ｂ）のフィルムを付すること
を含む方法である。
【００１１】
別の態様において、本発明は、制御された透過度のフィルムを製造する方法であって、
Ａ．フィルム形成性重合体を、平均粒度を有する不活性で非孔質の破砕された粒状充填剤とブレンドし、そして
Ｂ．（Ａ）のブレンドから、フィルムの厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような固有の厚さにフィルムを形成すること
を含む方法である。
【００１２】
別の態様において、本発明は、フィルムが固有の厚さを有しそして不活性で非孔質の平均粒度を有する破砕された粒状充填剤を含み、前記固有のフィルム厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９である、制御された透過度のフィルムを含むパッケージである。
【００１３】
別の態様において、本発明は、フィルムが固有の厚さを有しそして不活性で非孔質の破砕された平均粒度の粒状充填剤を含有し、前記固有のフィルム厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９である、制御された透過度のフィルムに、腐敗しやすい品物を少なくとも部分的に包装することにより、該腐敗しやすい品物、例えば、生鮮品の貯蔵時間を延ばす方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書において用いる場合、下記用語は以下に記載する意味を持つ。
単数形は、通常、複数形を含んでおり、そして複数形は、通常、単数形を含んでいる。
用語「含む(comprising)」は、「包含する(including)」を意味する。
用語「共重合体(copolymer)」は、２種類の異なる単量体が重合されて共重合体を形成する重合体を意味する。
用語「インターポリマー」は、少なくとも２種類の異なる単量体が重合されてインターポリマーを形成する重合体を意味する。これは、例えば、共重合体、ターポリマー等を含んでいる。
用語「フィルム」は、シート、ストリップ、テープ、及びリボンを含む平らな物品を意味する。
ベータ（β）比は、酸素透過度に対する二酸化炭素透過度の比率を意味する。
【００１５】
用語「非孔質（nonporous）」は、物体、例えば、充填剤粒子であって、該物体の或る表面から該物体の別の表面まで伸びている、又は、球状物体又は他の一面的物体の場合には該物体の表面上の或る点から該物体の表面上の別の点まで伸びている、天然の孔、隙間、溝又は同様な通路を有していない物体を記載するのに用いる。多孔質物体の通路は、気体又は液体、例えば、酸素、窒素、水、ベンゼン等の小さな分子が物体を通過することができるほど十分に大きい。非孔質物体は、遮断された又は他の方法で塞がれた通路を有する多孔質物体、例えば、含水鉱物（hydrated minerals）を含んでいる。
【００１６】
用語「破砕（crush）」、「破砕された（crushed）」、「破砕する（crushing）」及び同様な用語は、気体又は液体が物体を通過することができるように物体の或る表面から物体の別の表面まで伸びている孔、間隙、溝又は同様な通路を有する非孔質の物体、例えば、充填剤粒子を記載するのに用い、ここで、前記物体中の孔、間隙等は、物体の活性化(activating)、例えば、物体内に１つ以上の前記通路を形成するのに十分な大きさの圧縮力に物体を付することにより生じる。
【００１７】
用語「活性化」、「活性化する」及び同様な用語は、何れかの手段によるが、典型的には、物体を圧縮力に付することにより、非孔質物体、例えば、充填剤粒子内に通路を形成することを意味する。
【００１８】
用語「固有の厚さ」は、単層フィルム、又は、多層フィルムの一層の計算された厚さ又は厚み(gauge)を称する。固有のフィルム厚さは、充填剤なしのフィルムの厚さである。固有の厚さは、フィルムの重量（ｇ）とフィルムの密度（ｇ／ｃｍ3）との積として計算する。フィルムの密度は、フィルムを形成する重合体の重量百分率と該重合体の密度との積に、充填剤の重量百分率と該充填剤の密度との積を合わせた合計である。
他に断らない限り、部及び百分率はすべて重量部及び重量百分率である。
【００１９】
他に断らない限り、所定の範囲は何れも、該範囲を示すために用いた両方の終点を含む。更に、全ての数値、例えば、範囲は、何れかの低い値と何れかの高い値との間には少なくとも２単位分の分離があるということを条件として、１単位ずつの増加により低い値から高い値までの全ての値を含む。一例として、成分の量又はプロセス変数、例えば、温度、圧力等の値が１０から１２５まで、好ましくは、３０から７５まで、そしてより好ましくは、４０から６０までであるという場合、例えば、２０〜１００、３５〜７０及び５０〜５５等の値が本明細書において明確に挙げられていることを意味する。１より小さい値という場合の１単位は、それが用いられた前後関係から適切に考えて０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１である。明確に意図しているものの例だけが示されており、そして挙げた最も低い値と最も高い値との間の数値の全ての可能な組み合わせが本明細書において明確に挙げられていることを意図する。
【００２０】
驚くべきことに、少なくとも１種類のフィルム形成性重合体及び不活性で非孔質の充填剤材料であってフィルムの固有の厚さに対する該充填剤材料の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有する充填剤材料を含むフィルムを活性化工程に付して、フィルムの酸素及び／又は二酸化炭素透過度を有効に調節し及び制御することができることが見出された。フィルムの酸素及び／又は二酸化炭素透過度は、特定の包装された製品に対する制御された雰囲気要件及び推奨条件を満たすように、例えば、生産物のシェルフライフを延ばすように、有効に調節することができる。本発明の制御された透過度のフィルムは、その上に容易に印刷することができ、そして優れた光学的及び機械的特性を有している。本発明により提供されるフィルムは、コスト効果のある方法で製造することができる。
【００２１】
本発明は、単層フィルム又は多層フィルムの少なくとも１層が、（ｉ）少なくとも１種類のフィルム形成性重合体、及び（ii）不活性で非孔質の充填剤材料であって、フィルム厚さに対する充填剤の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような平均粒度を有する充填剤材料を含む単層及び多層フィルムを提供する。前記フィルム又は層の気体透過度は、活性化工程において調節される。活性化工程に付された後の前記フィルム又はフィルム層は、同様に本発明の対象である、制御された透過度のフィルム又は制御された透過度の層と称する。多層において、制御された透過度の層の制御された透過度特性を実質的に妨げることなしに、所定の望ましいフィルム特性、例えば、熱間粘着性、ヒートシール適性及び／又は構造用特性を付与し又は高めるように追加の層を選択する。本発明の多層フィルムは、適切ならば、１つ以上のタイ層を含んでいることができる。好ましくは、追加の層は、制御された透過度の層の制御された透過度特性を実質的に妨げず又は実質的に悪影響を与えないように選択する。生態学的及び／又は経済学的理由により、本発明のフィルムは、望ましい及び／又は必要とされる性能特質に合致する、できるだけ少ない数の層を有している。本発明の好ましいフィルム構造は、単層、２層又は３層フィルムであり、単層フィルムがより好ましい。
【００２２】
一つの態様において、本発明の多層フィルムは、２層〜約７層を含んでおり、そのうちの少なくとも１層、好ましくは、１層は、少なくとも１種類のフィルム形成性重合体及び不活性で非孔質の充填剤材料であって層の固有の厚さに対する充填剤材料の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような粒度を有する充填剤材料を含んでいる。別の態様において、本発明の多層フィルムは、２層〜約７層を含んでおり、そのうちの少なくとも１層、好ましくは、１層は、少なくとも１種類のフィルム形成性重合体及び不活性で非孔質の充填剤材料であって多層フィルムの固有の厚さに対する充填剤材料の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９であるような粒度を有する充填剤材料を含んでいる。これらの多層フィルムは、典型的には、通常の技術、例えば、熱的又は接着性貼合せ又は押出被覆を用いて構成されるラミネートである。層の固有の厚さに対する充填剤材料の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９である態様において、典型的には、層をフィルムの他の層に結合する前に該層を活性化する。多層フィルムの固有の厚さに対する充填剤材料の平均粒度の比率が０．６７〜０．９９である態様において、活性化は、多層フィルムの形成後である。
【００２３】
活性化は、（ｉ）少なくとも１種類のフィルム形成性重合体、及び（ii）不活性で非孔質の充填剤材料であって、フィルム又は層の固有の厚さに対する充填剤材料の平均粒度の比率０．６７〜０．９９を有する充填剤材料を含むフィルム又は層の気体透過度を調節するように働く。典型的な活性化工程は、加圧処理、熱処理、又はこれらの処理の組み合わせを含んでいる。活性化工程は、典型的には、活性化されていない不活性で非孔質の充填剤を含むフィルム又は層に比べて、活性化されたフィルム又は層の気体透過度、特に、酸素透過速度を増加させる。換言すれば、例えば、活性化された不活性で非孔質の充填剤材料約０．０１〜１５重量％を含むフィルムは、活性化工程に付されなかったことを除いては全ての点で同じフィルムと比較して、増加した気体透過度を示す。更に、活性化工程は、少なくとも低い充填剤濃度（例えば、０．０１〜０．０２５）において、水蒸気透過速度に影響を与えることなしに二酸化炭素透過速度を増加させることができる。有利なことに、所望の制御された透過度特性は、フィルムを延伸することなしに達成される。
【００２４】
好ましい態様において、活性化工程は、少なくとも１種類のフィルム形成性重合体及び平均粒度を有する充填剤であってフィルムの固有の厚さに対する充填剤材料の平均粒度の比率０．６７〜０．９９である充填剤を含む少なくとも１層を含むフィルムを、例えば、フィルムを加圧(pressure)プレート又はロールと接触させることによって、圧縮力に付することを含んでいる。例えば、加圧処理は、場合により加熱されていることができる加圧ロールの間にフィルムを通すことによって実施することができる。フィルムの全て又は一部分だけを活性化することができ、例えば、フィルムの幅の一部分(fraction)だけ、又はフィルムの長さの一つおきの区間(segment)、又はフィルムの面内の指定された領域を圧縮力に付する。
【００２５】
圧縮力又は加圧範囲は、充填剤粒子の圧縮強さを超えていることが好ましい。圧縮力は、典型的には、２．５〜１００ｋｇの範囲、好ましくは、５〜７５ｋｇの範囲である。圧縮力は、少なくとも部分的に充填剤粒子を破砕するのに十分であり、例えば、粒子の或る表面から粒子の別の表面まで伸びる充填剤粒子内の割れ目(crack)、孔又は溝を造るのに十分であることが好ましい。接触工程は、周囲温度又は高温で実施することができる。好ましくは、温度は、室温と、フィルムが製造される最も高い融点を有する重合体の融点未満との間であり、より好ましくは、制御された透過度のフィルム又は層が製造される最も高い融点を有する重合体の融点又は軟化点より１０〜１５℃低い温度である。
【００２６】
好ましくは、活性化工程に付された後の、又は該工程に付された後の少なくとも１層を含む、本発明の制御された透過度のフィルムは、０．８〜３．５の範囲、より好ましくは、０．８〜２．５の範囲の、更により好ましくは、０．８〜２．０の範囲の、そして最も好ましくは、０．８〜１．５の範囲のベータ比を有する。酸素及び二酸化炭素透過速度を測定するための方法及び適切な装置は、当業者に公知であり、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５である。
【００２７】
本発明のフィルムは、意図されたフィルムの用途に適した任意の厚さ又は厚みであることができる。経済学的及び生態学的理由により、フィルム厚さを最小にすることが望ましいことがある。本発明による単層フィルムは、典型的には、約１０ミクロン（０．４ミル）〜約１２５ミクロン（５ミル）の範囲、好ましくは、約３０ミクロン（１．２ミル）〜約７５ミクロン（３ミル）の範囲の厚さを有している。本発明による多層フィルムは、典型的には、約２５ミクロン（１ミル）〜約２５０ミクロン（１０ミル）の範囲の総厚さを有している。本発明による制御された透過度のフィルムは、内面及び／又は外面に印刷ことができる。プリントは、好ましくは活性化後に、例えば、フレキソ印刷又はグラビア印刷装置によって、フィルムに付与することができる。適切ならば、使用インクは、食品包装に適したものである。有利には、本発明による制御された透過度のフィルムは、優れた光学的透明性を有し、可撓性及び強靭であるように設計する。
【００２８】
本発明のフィルムは何れかの適切な製造方法により製造することができ、そして該フィルムの特性は何れかの特定の最終用途に応じて設計することができる。適切な製造方法は、例えば、インフレート法、フラットダイ押出法、同時押出法、押出被覆法及び押出貼合せ法を含んでいる。フィルムは、卸売業者及び小売業者に利用できるように何らかの適切な形態、例えば、巻取り材(roll stock)として製造することができ、そして通常の装置で使用することができる。好ましくは、本発明によるフィルムは、コスト効果のあるライン速度で容易な機械適性を有するように設計する。
【００２９】
フィルム形成性重合体は、何れかの適当なタイプのものであることができ、そして通常、限定的でなく、単独重合体、共重合体、インターポリマー、例えば、ブロック、グラフト、ランダム及び交互共重合体又はインターポリマーを含んでいる。用語「重合体」は、アイソスタチック、シンジオタクチック及びランダム対称を含む、材料の取り得る全ての幾何学的配置を含んでいる。適切なタイプの重合体は、例えば、ポリオレフィン、例えば、エチレン及び炭素原子少なくとも３個、好ましくは、３〜１０個を有する直鎖状又は分枝状のα−モノオレフィンの単独重合体、共重合体、インターポリマー及びそれらのブレンドを含んでいる。本発明に用いることができる単独重合体の例は、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリ（１−ブテン）である。適切な共重合体の代表的な例は、エチレン／プロピレン、エチレン／ブテン、エチレン／ペンテン、エチレン／ヘキセン、エチレン／ヘプテン及びエチレン／オクテン共重合体である。適切なカテゴリーのポリエチレンは、限定的でなく、高圧低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含んでいる。用いることができる他の単独重合体、共重合体及びインターポリマーの例は、ポリエチレンテレフタレート及びポリブテンテレフタレートを含むポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ビニルポリマー、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体及びエチレンビニルアルコール共重合体、エチレンメチルアクリル酸共重合体（イオノマー）、エチレン／スチレンインターポリマー、ポリアルキレンオキシド重合体、及びポリカーボネートである。ブレンドの代表的な例は、単独重合体、例えばポリエチレン又はポリプロピレンと、共重合体、例えばエチレン／ブテン又はエチレン／オクテンとのブレンド、及び共重合体のブレンドである。
【００３０】
フィルム形成性重合体の選択は、フィルム要件、例えば、加工性及び物理的特性に関する要件に合うことが好ましい。好ましくは、フィルム形成性重合体は、食品包装用途に用いるのに適しており、そして管轄行政当局(competent regulatory authorities)により示されたそれぞれの要件を満たす。前記の好ましい重合体は、例えば、ポリエチレン重合体、ポリプロピレン重合体、エチレンビニルアルコール共重合体及びエチレン酢酸ビニル共重合体を含んでいる。
【００３１】
本発明による制御された透過度のフィルムを形成するのに用いられる組成において、フィルム形成性重合体の量は、好ましくは、（フィルム又は層中のフィルム形成性重合体及び充填剤の量に基づいて）９９．９９重量％以下である。好ましくは、フィルム形成性重合体の量は、８５重量％以上、より好ましくは、９０重量％以上、そして最も好ましくは、９６重量％以上である。特に好ましい態様において、フィルム形成性重合体の量は、フィルムと充填剤とを合わせた重量に基づいて９８重量％〜９９．９７５重量％の範囲にある。
【００３２】
本発明に用いる充填剤材料は、フィルム形成性重合体（１種又は複数種）に対して不活性であり、このことは、該充填剤材料がフィルムを化学的に妨害せず又はフィルムに悪影響を与えないことを意味する。適切な充填剤は、有機の又は、好ましくは、無機の粒状材料である。充填剤は、天然の又は合成の材料であることができる。充填剤粒子は非孔質である。好ましくは、粒子は、長さ対直径比率約１〜約２を有して実質的に球状である。活性化過程の間に比較的容易に破砕されるが、配合又はフィルム製造の間には実質的に損傷を受けないような適切に低い圧縮強さを有する充填剤が好ましい。適切な充填剤材料は、３０〜７０ミクロンの範囲の平均粒度を有していることができる。単層フィルムに対して、平均粒度は、典型的には、約８〜約１１３ミクロンの範囲にある。
【００３３】
本発明に用いるのに適した非孔質の充填剤材料は、例えば、軽石、凝灰岩、流紋岩、デサイト、レティキュライト、火山岩滓(scoria)、火山礫(lapilli)、パーライト、石炭、シリカ、金属酸化物、例えば、酸化アルミニウム、スルフェート、例えば、硫酸バリウム、カーボネート、例えば、炭酸カルシウム及びクレーを含んでいる。特に好ましい充填剤は、鉱物、球状(spherulitic)材料、例えば、非孔質シリカ、例えば、ガラスビーズである。種々の充填剤材料の混合物の使用も考えられる。有利には、充填剤材料を、使用されるフィルム形成性重合体の全体にわたり均一に分散させて本発明のフィルム及び／又は層を造る。
【００３４】
本発明のそれほど好ましくない或る態様において、不活性で非孔質の充填剤粒子を、フィルム又は層を形成するフィルム形成性重合体とブレンドする前に破砕する。この態様において、粒子を最初に何らかの適当な手段によって活性化し、例えば、プレート又はロールの間で破砕し、そして次にフィルム形成性重合体とブレンドし、そして次にこのブレンドを何らかの適当な方法によりフィルム又は層に製造する。制御された透過度のフィルムを製造するこの方法は、フィルムの外側での粒子の破砕が粒子の崩壊（disintegration）を招くことがよくあるので、フィルムを製造した後に粒子を破砕する方法より好ましくはない。換言すれば、粒子は、単に、作られた通路に沿って壊れて、より小さな非孔質の粒子、例えば、破片等になる。フィルムマトリックス内で破砕される場合、粒子は、或る表面から別の表面への望ましい通路を形成するにもかかわらずその物理的保全性を維持する。球体の場合には、もちろん、粒子は単一の表面及び該表面の或る点から表面の別の点まで至る通路を有する。
【００３５】
本発明に重要なのは、活性化の結果として制御された透過度を達成するフィルム又は層の固有の厚さに対する、又は多層構造全体の固有の厚さに対する、充填剤材料の粒度である。充填剤材料の平均粒度は、活性化前に、フィルム、層又は多層構造の固有の厚さより小さい。有利なことに、活性化工程は、制御された透過度の層の、又は制御された透過度のフィルムの固有の厚さを変化させない。活性化前の固有の厚さは、活性化後のフィルムの厚さ又は厚みと実質的に同じである。
【００３６】
充填剤材料の平均粒度は、フィルム又は層の固有の厚さの少なくとも３分の２である。好ましくは、フィルムの厚さ又は厚みに対する平均粒度の比率は、少なくとも０．７０、そしてより好ましくは、少なくとも０．８０である。平均粒度は、フィルム又は層の固有の厚さより小さく、すなわち、フィルムの厚さ又は厚みに対する平均粒度の比率は０．９９以下であり、そして好ましくは、フィルムの厚さ又は厚みに対する平均粒度の比率は０．９０以下である。
【００３７】
狭い粒度分布を有する充填剤材料が好ましい。狭い粒度分布は、一貫した活性化結果を達成するのに特に適していることが見出される。平均粒度、並びに全粒子の９０パーセントの粒度が前節に記載した固有のフィルム厚さに関する一般的な及び好ましい要件を満たす充填剤材料が特に好ましい。充填剤材料の望ましい粒度は、前記の固有の厚さに応じる。例えば、単層フィルムについて、好ましい充填剤粒度は１４〜６８ミクロンの範囲内にある。
充填剤材料の粒度は、当業者に公知の方法、例えば、クールター計数器(Coulter counter)法又は鏡検法によって測定することができる。
【００３８】
本発明のフィルム中の充填剤の量は、フィルムを活性化工程に付した後に所望の制御された透過度を与えるのに十分であるように選択される。好ましくは、制御された透過度の層中の充填剤の量は、前記層中に存在する充填剤及びフィルム形成性重合体の合計重量に基づいて、少なくとも０．０１重量％以上、好ましくは、０．０５重量％以上、より好ましくは、少なくとも０．１重量％以上である。制御された透過度の層中の充填剤の量は、１５重量％以下、好ましくは、１０重量％以下、より好ましくは、８重量％以下、最も好ましくは、６重量％以下、特に好ましくは、４重量％以下である。充填剤の量の特に好ましい範囲は、０．０２５重量％〜８重量％である。
【００３９】
充填剤表面は、例えば、より疎水性であるように、表面変性剤(surface modification agent)を用いて、変性させることができる。表面変性は、充填剤の分散及び／又は重合体マトリックスへの充填剤の付着を向上させるように働くことができる。有利には、充填剤を重合体マトリックス中に均一に分散させる。適切な剤は、当業者に公知であり、例えば、重合体及び脂肪酸を含んでいる。好ましい表面変性剤は、ＦＤＡに準拠するものであり、例えば、ステアリン酸カルシウムを含んでいる。
【００４０】
フィルム形成性重合体及び充填剤材料を含む本発明によるフィルム用組成物は、更に、フィルムの所定の特性を付与し又は高める添加剤であって、限定的でなく、顔料、酸化防止剤、安定剤、防曇剤、可塑剤、粘着付与剤、蝋、流動促進剤(flow promoter)、界面活性剤、組成物の加工性を高めるために添加される材料等を含む添加剤を含むことができる。活性化工程から生じるフィルムの透過性は充填剤中に多孔性が形成される結果であるので、これらの添加剤は、典型的には、活性化工程から生じるフィルムの透過度に対して、あってもわずかな影響しか及ぼさない。これらの添加剤は、典型的には、透過性が主として溶解／分散輸送機構の機能である場合にフィルムの透過度に対して、より影響を有している。前記組成物は、二本ロール機、バンバリーミキサー、並びに一軸及び二軸スクリュー押出機のような装置を用いて通常のブレンド法により調製することができる。
【００４１】
本発明のフィルムは、包装用途、例えば、カットした生鮮品の包装に用いるのに特に適している。食品及び園芸用の包装、最も好ましくは、例えば、果物、野菜及び花を含む生鮮品の包装に用いるのに適したフィルムが好ましい。生鮮品を、包装される品物に対して最適レベルに維持されたベータ比の、制御された雰囲気中に包装して、その貯蔵寿命、保存品質を向上させ及び／又は悪臭を低減させ又は防止することができる。
【００４２】
本発明によるパッケージは、本発明の制御された透過度のフィルム及び１つ以上の品物、好ましくは、制御された透過度又は調節された雰囲気の包装から利益を得る少なくとも１つの品物を含んでいる。このような品物は、例えば、食品、例えば、野菜及び新鮮な果物、花又は微生物、及び特に、呼吸し又は酸化する傾向のある品物、例えば、カットした果物及び野菜を含んでいる。本明細書において用いる「包装された（packaged）」及び同様な用語は、本発明による制御された透過度のフィルムによって、該フィルムが品物と周囲環境との間にバリヤを設ける方法で１つ以上の品物を包み(wrap)又は囲む(enclose)ことを意味する。好ましいパッケージは、新鮮な及び／又はプレカットした生産物、例えば、果物、野菜又は花を包む。本発明のフィルムを用いて包装されることによって利益を得る生産物は、限定的でなく、ニンジン、ブロッコリー、カリフラワー、キャベツ、マッシュルーム、芽キャベツ、ビーン、チコリー、セロリ、ラディッシュ、ホウレンソウ、アスパルガルス(aspargarus)、パセリ、オクラ、アーチチョーク、トマト、野菜ブレンド、ナシ、西洋ナシ、プラム、ベリー、ブドウ、アンズ、オレンジ、バナナ、ネクタリン、キーウィ−フルーツ、モモ又はマンゴーを含んでいる。本発明によるフィルムは、生産物が呼吸し、エチレン生成し及び成熟するための必要性に合った調節された雰囲気をパッケージ内に維持することを可能にする。それぞれの生産物に最適な雰囲気は種々である。本発明の制御された透過度のフィルム又はパッケージは、比較的高い酸素透過速度を与えるように設計することができる。このような高いＯＴＲフィルムは、低いパッケージ酸素レベルに関連した望ましくない現象、例えば、悪臭を避け又は有意に低減して、高い呼吸要件を持つ生産物を包装するのに特に適している。これに代えて、本発明の制御された透過度のフィルム又はパッケージは、望ましい場合には、例えば、比較的低い酸素透過性生産物、例えば、コスチシャ(Romaine lettuce)に対して、比較的低い酸素透過を許容するように設計することができる。
【００４３】
適切ならば、パッケージは、フィルム及び包装された品物以外の要素１つ以上、例えば、ボード(board)、トレー、又は容器様若しくは箱様要素を含むことができる。パッケージは、何れかの適切な形状、例えば、袋、ラップ、パウチ又は容器、例えば、本発明による制御された透過度のフィルムが前記容器の少なくとも１つの面においてパネルである容器であることができる。本発明により提供される袋は、例えば、ジッパー又は他のかみ合わせクロージャ付きの空の又は満たされた小売−消費者間の使い捨て袋、開口式の(open-mouth)袋、食品貯蔵袋、家庭用貯蔵袋、フリーザーバッグ、サンドイッチ袋及びゴミ袋を含んでいる。本発明の或る特定の態様は、本発明による制御された透過度のフィルム及び、場合により、食品１つ以上を含む食品鮮度袋に関する。本発明により提供されるラップは、例えば、広範な種類の品物、例えば、ミート、生鮮品等をそれらの販売前に又は家庭での貯蔵用に包装するための小売−消費者間の使い捨てラップを含んでいる。
【００４４】
本発明によるパッケージは、当業者に公知の方法によって、例えば、本発明によるフィルムを外周においてヒートシールすることによって、又は成形(form)、充填(fill)及びシール装置によって製造することができる。パッケージは、消費者が繰り返しパッケージを再シールすることを可能とするシール手段、例えば、ジッパー又は「ジップロック(zip-lock)」タイプの手段を含んでいることができる。本発明のフィルム及びパッケージは、外観、長期のシェルフライフ及び安全性が必須である、小売の包装及び食品サービス産業、例えば、学校、レストラン、病院等に適している。
【００４５】
本発明は、容器の壁１つ以上内の窓の気体透過性パネルとして本発明によるフィルムを用いることによって容器内の透過度が制御される、制御された透過度の容器であるパッケージを提供する。別な方法によれば、実質的に気体不透過性材料から容器を製造する。パネルの透過度及び面積は、包装された生鮮品の量の予測される呼吸速度にほぼ等しい酸素及び二酸化炭素の流量を与えるように設計することができる。
【００４６】
本発明の制御された透過度のフィルムの用途は、生産物又は生物を包装することに限定されるものでなく、別の包装用途並びに非包装用途、例えば、
- フィルムの既知の透過度及び呼吸気体の蓄積から呼吸速度を測定することができる場合に呼吸速度をモニターすること、
- 重合体からの気体又は液体の透過が添加剤の効果を制限している場合に吸収剤(sorbent)を増量し(enhance)、掃去し(scavenge)、又は重合体添加剤を指示する（indicate）こと、
- 新鮮な赤身の肉の包装用途、
- ビルディング及び建築家屋の覆い、
- 使い捨てヘルスケアカーテン及びガウンを含む医療用途、及び個人的な衛生用途
- ミート（新鮮な赤身の肉以外）、家禽の肉、乳製品(dairy product)又は魚製品の包装、
- 薬剤、医薬及び微生物培地の包装、
- 生きている臓器の包装
を含む他の用途を含んでいることもできる。
【実施例】
【００４７】
以下の実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
下記パラメータを測定するのに以下の方法を用いる。
密度（ｇ／ｃｍ3）：ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２。
メルトインデックス（ｇ／１０分）：ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８、１９０℃／２．１６ｋｇ荷重（コンディションＥ）において。
落槍衝撃Ａ（ｇ）：ＡＳＴＭ  Ｄ−１７０９（６６ｃｍ（２６インチ）落下高さ）。
エルメンドルフ引裂強さ（ｇ）：ＡＳＴＭ  Ｄ−１９２２、メソッドＡ。
１％及び２％割線モジュラスを含む引張特性：ＡＳＴＭ  Ｄ−８８２。引張特性及びモジュラスは、１０ｃｍ（４インチ）ゲージ長さを有する２．５４ｃｍ×２０．３ｃｍ（１インチ×８インチ）試験片について測定する。クロスヘッド速度は、引張特性に対して５０．８ｃｍ／分（２０インチ／分）及びモジュラスに対して２．５４ｃｍ／分（１インチ／分）である。
「ＭＤ」は、機械方向を意味し、「ＣＤ」は、横方向を意味する。
【００４８】
これらの例に用いるフィルム形成性重合体は、密度０．９２３ｇ／ｃｃ及びメルトインデックス（Ｉ2）１．９ｇ／１０分を有する、市販されている高圧ＬＤＰＥ（エチレン単独重合体）である。これらの例において用いる充填剤は、ポッターズ・インダストリーズ(Potters Industries)      （ＰＱインダストリーズ(PQ Industries)の事業部(division)、米国）から入手することができる非孔質のシリカビーズである。３インチダイ及び７０ミルダイギャップを有するイーガン(Egan)押出機を用いて、単層フィルムを吹き込む。スクリーンパックの最大メッシュサイズは、ダイを出る前にシリカビーズの結集(build-up)を防ぐために１２０（約２００ミクロン）である。溶融温度は、ブローアップ比２．５で押出機プロフィール１５０／１６０／１７１／１７７／１８２／１９３／２０４℃を有して約２２０℃である。
【００４９】
活性化のために、相互に平行に積み重ねられたカレンダーロールのセットにフィルムを同じ速度で実施しながら通す。温度２３℃及び圧力０．４１Ｎ／ｍｍを設定して、フィルムに達成される透過度のレベルを制御する。フィルムの厚みは、活性化工程において変化しない。活性化されていないフィルムサンプル１〜３の酸素透過速度は、９００ｎｍｏｌｍ-1ｓ-1ＧＰａである。フィルムサンプルの組成を表１に示す。例４は、本発明によるサンプルではない。
【００５０】
【表１】
2005519160.tif 000002
【００５１】
活性化されたフィルムの制御された透過度特性を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2005519160.tif 000003
Ｎ／Ｍは「測定せず」を意味する。
【００５３】
活性化後のフィルムサンプル１〜３の機械的特性を表３に示す。
【００５４】
【表３】
2005519160.tif 000004
【００５５】
表４は、本発明内の及び本発明を用いない、その両方の多数の種々のフィルムについて比較上の酸素透過データを報告する。このデータは、非孔質ガラスビーズの粒度／フィルム厚さの比率、活性化及びガラスビーズの存在の重要性を証明している。
【００５６】
【表４】
2005519160.tif 000005
*LDPE 503A (0.923 g/cc, 1.9のＩ2で)
***ELITE* 5400G (0.916 g/cc, 1.0のＩ2で)，1.5ミル厚み
****AFFINITY*PL 1850 (0.902 g/cc, 3.0のI2)，0.8 ミル厚み
*****非孔質ガラスビーズ
*ダウケミカルカンパニーの商標
【国際調査報告】
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