(57)【要約】  多層ポリエチレンフィルムと一体型装備で作られた柔軟性包装；及び柔軟性包装を調製する方法が開示されている。包装の調製に使用されるポリエチレンの量は、包装の調製に使用されるポリマーの総重量の少なくとも９０重量％であり、これにより包装をリサイクルすることができる。装備は、包装の製造を容易にする線状低密度ポリエチレンから作られている。
2022500277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性包装であって、
Ａ）下記を含む多層フィルム：
ａ）０．９５〜０．９７ｇ／ｃｃの密度および０．５〜１０ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の高密度ポリエチレンからなる第１のスキン層；
ｂ）２〜４の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ、０．８８〜０．９２ｇ／ｃｃの密度、および０．３〜５ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の第１の線状低密度インターポリマーからなる第２のスキン層；
ｃ）ポリエチレンを含むコア、
ただし、前記多層フィルムを調製するために使用されるポリマー材料が、少なくとも９０重量％のポリエチレンであり；及び
Ｂ）０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレンから調製される装備、
から形成された前記の柔軟性包装。
【請求項２】
前記コアが、０．９１〜０．９４ｇ／ｃｃの密度および０．５〜１０ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する線状ポリエチレンを含む、請求項１に記載の柔軟性包装。
【請求項３】
前記コアがＥＶＯＨの層を含み、前記ＥＶＯＨの重量が、前記多層フィルムを調製するために使用されるポリマー材料の総重量の０．５〜８重量％である、請求項１に記載の柔軟性包装。
【請求項４】
前記第２のスキン層が、０．９０５〜０．９１７ｇ／ｃｃの密度を有する、請求項３に記載の柔軟性包装。
【請求項５】
３層〜１１層を有する、請求項１の柔軟性包装。
【請求項６】
前記第１の線状低密度ポリエチレンが、２．５〜４．０の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎおよび０より大きい希釈指数Ｙｄを有する、請求項１に記載の柔軟性包装。
【請求項７】
前記第１の線状低密度インターポリマーが、少なくとも１つのシングルサイト触媒配合物および少なくとも１つの不均一触媒配合物を使用する多反応器重合システムにおいて合成される、請求項６に記載の柔軟性包装。
【請求項８】
前記装備が、０．２〜２０グラム／１０分のメルトインデックスＩ２を有する線状低密度ポリエチレンから調製される、請求項１に記載の柔軟性包装。
【請求項９】
柔軟性包装を製造する方法であって、
Ａ）下記を含む多層フィルム：
ａ）０．９５〜０．９７ｇ／ｃｃの密度および０．５〜１０ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の高密度ポリエチレンからなる第１のスキン層；
ｂ）２〜４の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ、０．８８〜０．９２ｇ／ｃｃの密度、および０．３〜５ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の第１の線状低密度インターポリマーからなる第２のスキン層；
ｃ）ポリエチレンを含むコア、
ただし、前記多層フィルムを調製するために使用されるポリマー材料が、少なくとも９０重量％のポリエチレンであり；及び
Ｂ）０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレンから調製される装備、
から形成された前記の柔軟性包装を製造する方法。
【請求項１０】
前記第１の線状低密度ポリエチレンが、２．５〜４．０の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎおよび０より大きい希釈指数Ｙｄを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装備が、０．２〜２０グラム／１０分のメルトインデックスＩ２を有する線状低密度ポリエチレンから調製される、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
一体型の装備（フィッティング、継手）を備えた柔軟性包装は、９０〜１００重量％、特に９５〜１００重量％のポリエチレンで作られているため、包装をリサイクルできる。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
一体型の装備（注ぎ口やバルブなど）を備えた柔軟性包装を調製することが知られている。装備は、接着剤またはヒートシールを使用して取り付けることができる。柔軟性フィルムを装備にヒートシールするために必要な熱量はかなりのものであり、その結果、柔軟性フィルムは通常、フィルムが溶接方法中に破損しないことを確実にするために、熱耐性ポリマー（ポリアミドやポリエステルなど）の少なくとも１つの層を含む。これにより、現在のリサイクル施設ではポリエステル（またはポリアミド）層をポリエチレンから簡単に分離することができないため、これらの包装のリサイクルが困難になる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の概要
一実施形態では、本発明は、下記の柔軟性包装を提供する：
柔軟性包装であって、
Ａ）下記を含む多層フィルム：
ａ）０．９５〜０．９７ｇ／ｃｃの密度および０．５〜１０ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の高密度ポリエチレンからなる第１のスキン層；
ｂ）２〜４の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ、０．８８〜０．９２ｇ／ｃｃの密度、および０．３〜５ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の第１の線状低密度ポリエチレンからなる第２のスキン層；
ｃ）ポリエチレンを含むコア、
ただし、前記多層フィルムを調製するために使用されるポリマー材料が、少なくとも９０重量％のポリエチレンであり；及び
Ｂ）０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレンから調製される装備、
から形成された前記の柔軟性包装。
一実施形態では、多層フィルムのコアを調製するために使用されるポリエチレンのそれぞれは、０．５〜１０のメルトインデックスＩ２および０．９１〜０．９４ｇ／ｃｃの密度を有し、さらに、前記柔軟性包装の調製に使用されるポリマー材料は、少なくとも９０重量％のポリエチレンである。
【０００４】
別の実施形態では、本発明は、下記の柔軟性包装を提供する：
柔軟性包装であって、
Ａ）下記を含む多層フィルム：
ａ）０．９５〜０．９７ｇ／ｃｃの密度および０．５〜１０ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する８５〜１００重量％の高密度ポリエチレンからなる第１のスキン層；
ｂ）２．５〜４．０の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ、０．８８〜０．９２ｇ／ｃｃの密度、０．３〜５ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２、および０より大きい希釈指数Ｙｄを有する８５〜１００重量％の第１の線状低密度ポリエチレンからなる第２のスキン層；
ｃ）ポリエチレンを含むコア、
ただし、前記多層フィルムを調製するために使用されるポリマー材料が、少なくとも９０重量％のポリエチレンであり；及び
Ｂ）０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレンから調製される装備、
から形成された前記の柔軟性包装であって、前記柔軟性包装の調製に使用されるポリマー材料は、少なくとも９０重量％のポリエチレンである、前記の柔軟性包装。
別の実施形態では、本発明は、多層フィルムを装備にヒートシールすることによって、上記の柔軟性包装を調製する方法を提供する。
【０００５】
装備付きの従来のポーチは、典型的には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）製の装備にヒートシールされた多層フィルム（ポリエステルおよびポリエチレン）で作られている。これらの包装は、異なる構成材料（ＰＥＴ＋ＰＥ）のため、リサイクルが困難である。
【０００６】
一般所有の特許出願では、少なくとも９０％のポリエチレンを含むフィルムで作られたスタンドアップポーチが開示されている。従来の包装機でＨＤＰＥまたはＰＰで作られた装備にこのフィルムをヒートシールする試みは成功しなかった−我々は、フィルムのシール不良や「バーンスルー」を観察いた。本発明は、これらの問題を軽減する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図面の簡単な説明
【図１】図１は、例での装備の使用を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態の説明
概要
本発明の包装は、２つの必須構成要素、すなわち、多層ポリエチレンフィルム（以下のパートＡに記載）、および線状低密度ポリエチレン（下記のパートＢに記載）から作製された装備、を含む。
【０００９】
パートＡ  多層ポリエチレンフィルム
一般に、本発明の包装を調製するために使用される多層ポリエチレンフィルムは、以下の特性を含まなければならない：
１）ＨＤＰＥから作られたスキン層；
２）シーラントグレードのポリエチレンから作られた第２のスキン層；
３）ポリエチレンを含む少なくとも１つのコア層；及び
４）多層フィルム中に含まれるポリエチレンの量は、多層フィルムを作製するために使用されるポリマーの総重量の少なくとも９０重量％（好ましくは、少なくとも９５重量％）である。
【００１０】
一実施形態では、装備は、０より大きい（特に０より大きく約７までの）希釈指数Ｙｄを有する線状低密度ポリエチレンから作られる。
【００１１】
一実施形態では、シーラント層のポリエチレンは、０より大きい（特に０より大きく約７までの）希釈指数Ｙｄを有することを特徴とする。
【００１２】
一実施形態では、装備層とシーラント層の両方が、０から約７の希釈指数Ｙｄを有する線状低密度ポリエチレンから作られる（そのようなポリエチレンは、二重反応器プロセスで作ることができる）。
【００１３】
一実施形態では、多層フィルムは積層フィルムである（以下のパートＡ．１）。別の実施形態では、多層フィルムは、共押出し方法によって調製される（以下のパートＡ．２）。装備の構造の詳細については、以下のパートＢ「装備」で説明する。
【００１４】
パートＡ．１  積層フィルム構造
米国特許出願第２０１６／０２２９１５７号（「スタンドアップポーチ」、発明者R.H. Clare）に開示されている積層フィルムまたは「構造」は、本発明での使用に適している。前記特許出願に開示されているように、フィルムを調製するための適切なタイプのポリエチレンには、以下が含まれる：
１）高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）−−約０．９５から約０．９７ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー；
２）中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）−−約０．９３から約０．９５ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンコポリマー；
３）線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）−−約０．９１５から約０．９３ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンコポリマー；及び
４）シーラントポリエチレン−−熱成形シールの調製に適したポリエチレン材料、特に１）密度が約０．８８〜０．９２ｇ／ｃｃのポリエチレンコポリマー（「ＶＬＤＰＥ」）および２）高圧低密度ポリエチレン（ＬＤ）−−高圧法においてフリーラジカル開始剤を用いて調製された、約０．９１から約０．９３ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンホモポリマー、から選択されるポリエチレン。シーラントポリエチレンはまた、好ましくは、０．３から５、特に０．３から３ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、積層構造は、一緒に積層された２つの別個のウェブを使用して調製される。
【００１６】
いくつかの実施形態では、各ウェブは、ＨＤＰＥの少なくとも１つの層を含む。ＨＤＰＥ層は、ＳＵＰに剛性／硬さを提供する。これらのＨＤＰＥ層は、低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥなど）の少なくとも１つの層によって分離されており、この低密度ポリエチレンは耐衝撃性と耐パンク性（耐破壊性）を提供する。さらに、剛性ＨＤＰＥの層を分離することにより、ＳＵＰの全体的な剛性とねじり強度は、−−（建物の建設に広く使用されている鋼製のＩビームと類推して）「Ｉビーム」効果として言及され得る意味で、単一の層中に同等の量／厚さのＨＤＰＥを含む構造と比較して、改善される。
【００１７】
別の実施形態では、ＨＤＰＥに核剤を添加することにより、光学特性が改善される。別の実施形態では、光学特性は、外側／印刷ウェブの機械方向配向（ＭＤＯ）を使用することによって改善される。この実施形態では、ＭＤＯを受けたウェブのスキン層は、積層フィルム構造のスキン層となる。さらに別の実施形態では、光学特性は、有核ＨＤＰＥの層を含むウェブ上でＭＤＯを使用することによって改善される。
【００１８】
一実施形態では、積層構造は、２つのウェブで調製され、各ウェブは、少なくとも１つのＨＤＰＥの層を含む。第１のウェブ中の少なくとも１つのＨＤＰＥ層は、より低い密度のポリエチレンの層によって第２のウェブ中の少なくとも１つのＨＤＰＥ層から分離され、それにより、所与の量のＨＤＰＥに対してＳＵＰの剛性を最適化する。
【００１９】
一実施形態では、２つのウェブは一緒に積層される。
【００２０】
一実施形態では、積層構造は、２つのウェブ間の界面に、すなわち、第１のウェブの内面上または第２のウェブの外面上のいずれかに、印刷される。
【００２１】
第１の（外部）ウェブの様々な実施形態の詳細な説明；第２の（内部）ウェブの様々な実施形態；接着剤の様々な実施形態、および印刷の様々な実施形態を、続ける。
【００２２】
第１の（外部）ウェブ、または「Ａ」ウェブ
ＨＤＰＥの層は、外部ウェブ中のスキンとして使用される。
【００２３】
一実施形態では、第１の（外部）ウェブは、積層構造の外壁を形成する。
【００２４】
一実施形態では、積層構造は、第１のウェブと第２の（内部）ウェブとの間の界面上に印刷される。
【００２５】
印刷を見るために外部ウェブを「覗き込む」ので、いくつかの実施形態では、外部ウェブが低いヘイズ値を有することが望ましい場合がある。さらに、いくつかの実施形態では、多くの消費者が高光沢仕上げを高品質の指標であると認識するので、高「光沢」が望ましい場合がある。
【００２６】
別の実施形態では、外部ウェブは、ウェブの弾性率（剛性）および光学特性を改善するのに十分な量の機械方向配向（ＭＤＯ）を受ける。
【００２７】
これらの２つの実施形態のさらなる説明を続ける。
【００２８】
多層外部（外側）ウェブ、またはウェブＡ
一般に、外部ウェブを形成するために厚い単層ＨＤＰＥフィルムを使用すると、適切な剛性を備えた構造を提供できる。ただし、ＨＤＰＥの厚い層は、光学特性が悪い場合がある。これは、外側のウェブの外側（スキン）側を印刷して不透明なＳＵＰを形成することで解決できる。ただし、このデザインは、ＳＵＰの輸送および取り扱い中に印刷物が簡単に傷ついたり損傷したりする可能性があるため、乱用に強いとは言えない。
【００２９】
一実施形態では、これらの問題は、少なくとも１つのスキン層（「層Ａ．１」）がＨＤＰＥから調製されて少なくとも１つの層（「層Ａ．２」）が低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ、ＬＤ、ＶＬＤＰＥなど）から調製される外部（外側）ウェブでは共押出多層フィルムを提供することによって軽減される。
【００３０】
一実施形態では、ＨＤＰＥは、０．１から１０（特に０．３から３）グラム／１０分のメルトインデックスＩ２を有することによってさらに特徴付けられる。
【００３１】
一実施形態では、ＬＬＤＰＥは、０．１から５（特に０．３から３）グラム／１０分のメルトインデックスＩ２を有することによってさらに特徴付けられる。
【００３２】
一実施形態では、ＬＬＤＰＥは、シングルサイト触媒（メタロセン触媒など）を使用して調製され、約２〜約４の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ（すなわち、重量平均分子量を数平均分子量で割ったもの）を有することによってさらに特徴付けられる。このタイプのＬＬＤＰＥは、通常、ｓＬＬＤＰＥと呼ばれる（「ｓ」はシングルサイト触媒を指す）。
【００３３】
一実施形態では、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）は、約０．８８から０．９１ｇ／ｃｃの密度および約０．５から１０ｇ／ｃｃのメルトインデックスＩ２を有するエチレンコポリマーである。上記のすべての材料はよく知られており、市販されている。
【００３４】
別の実施形態では、ウェブＡで使用されるＬＬＤＰＥは、０．２から５、特に０．２から０．８のメルトインデックスＩ２を有する少量（０．２から１０重量％）のＬＤポリエチレンとブレンドされる。これらのＬＬＤＰＥとＬＬＤＰＥおよびＬＤの特定のブレンドは、ＬＬＤＰＥ単独と比較して（特にＬＬＤＰＥがｓＬＬＤＰＥの場合）、優れた光学特性と優れた剛性を持っていることが観察された。
【００３５】
いくつかの実施形態において、約０．２から０．８グラム／１０分のメルトインデックスを有するＬＤ樹脂の使用は、この目的のために特に効果的であることが観察された（そして当業者は一般にこのタイプのＬＤ樹脂を「フラクショナルメルトＬＤ」と呼ぶ）。
【００３６】
別の実施形態では、ウェブＡで使用されるＬＬＤＰＥは、少量（０．２から１０重量％）のＨＤＰＥ樹脂および核剤とブレンドされる。
【００３７】
本明細書で使用される「核剤」という用語は、その従来の意味を、有核ポリオレフィン組成物を調製する当業者に伝えること、すなわち、ポリマー溶融物が冷却されるときにポリマーの結晶化挙動を変化させる添加剤を意味する。
【００３８】
市販され、ポリプロピレン添加剤として広く使用されている従来の核剤の例は、ジベンジリデンソルビトールエステル（Milliken ChemicalによるＭＩＬＬＡＤ（登録商標）３９８８の商標およびBASF ChemicalsによるＩＲＧＡＣＬＥＡＲ（登録商標）２８７の商標で販売されている製品など）である。
【００３９】
いくつかの実施形態において、核剤は、ポリエチレン中に十分に分散されるべきである。いくつかの実施形態では、使用される核剤の量は比較的少量であり、（ポリエチレンの重量に基づいて）重量あたり２００から１０，０００ｐｐｍであるため、当業者は、核剤が十分に分散していることを確認するために、いくらかの注意を払わなければならないことを理解するであろう。いくつかの実施形態では、混合を容易にするために、ポリエチレンに対して細かく分割された形態（５０ミクロン未満、特に１０ミクロン未満）の核剤。
【００４０】
使用に適している可能性のある核剤の例には、下記のものが含まれる：米国特許第５，９８１，６３６号に開示されている環状有機構造（およびその塩、例えば、二ナトリウムビシクロ［２．２．１］ヘプテンジカルボキシレートなど）；（米国特許第６，４６５，５５１号；Zhao et al., to Millikenに開示されているように）米国特許第５，９８１，６３６号に開示されている構造の飽和バージョン；米国特許第６，５９９，９７１号（Dotson et al., to Milliken）に開示されているようなヘキサヒドロフタル酸構造（または「ＨＨＰＡ」構造）を有する特定の環状ジカルボン酸の塩；リン酸エステル、例えば、米国特許第５，３４２，８６８号に開示されているもの、およびAsahi Denka KogyoによりＮＡ−１１およびＮＡ−２１の商品名で販売されているものおよびグリセリンの金属塩（特にグリセリン亜鉛）。１，２−シクロヘキサンジカルボン酸のカルシウム塩であるカルシウム塩（ＣＡＳ登録番号４９１５８９−２２−１）は、典型的に、ＨＤＰＥの核形成に良好な結果をもたらす。上記の核剤は、（炭素原子と水素原子を含むという意味で）「有機」と表現され、タルクや酸化亜鉛などの無機添加剤と区別される場合がある。タルクと酸化亜鉛は通常、ポリエチレンに添加され（それぞれ、ブロッキング防止と酸除去を提供するため）、いくつかの制限された核形成機能を提供する。
【００４１】
上記の「有機」核剤は、無機核剤よりも優れた（しかしより高価な）核剤であり得る。一実施形態では、有機核剤の量は、（核剤を含む層内のポリエチレンの総重量に基づき）２００から２０００ｐｐｍである。
【００４２】
いくつかの実施形態において、これらのＬＬＤＰＥ／ＨＤＰＥ／核剤ブレンドはまた、１００％ＬＬＤＰＥよりも優れた光学特性およびより高い弾性率（より高い剛性）を提供することが見出された。
【００４３】
別の実施形態では、外側ウェブは、タイプＡ／Ｂ／Ａの３層の共押出フィルムであり、ＡがＨＤＰＥであり、Ｂが低密度ポリエチレンであり、特に上記のＬＬＤＰＥ組成物（ＨＤおよび核剤とのブレンドであるＬＤおよびＬＬＤＰＥ組成物とのブレンドであるＬＬＤＰＥ組成物を含む）である。これらのフィルムは、優れた剛性を提供する。
【００４４】
外側ウェブの機械方向配向（ＭＤＯ）
別の実施形態では、外側ウェブは、ＨＤＰＥの少なくとも１つのスキン層と、ＭＤＰＥまたはＬＬＤＰＥなどのより低い密度のポリエチレンの少なくとも１つの層とを含む多層の共押出フィルムである。構造は、機械方向配向（またはＭＤＯ）にかけられる。
【００４５】
そのような構造の説明および構造の調製は以下の通りである。
【００４６】
ＭＤＯウェブ
いくつかの実施形態では、ＭＤＯウェブは、多層フィルムから調製され、そこでは、層の少なくとも１つがＨＤＰＥ組成物から調製され、層の少なくとも１つがＨＤＰＥ組成物よりも低い密度を有するポリエチレン組成物から調製される。
【００４７】
機械方向配向（ＭＤＯ）は当業者によく知られており、そのプロセスは文献に広く記載されている。ＭＤＯは、フィルムが形成された後に行われる。「前駆体」フィルム（すなわち、ＭＤＯプロセスの前に存在するフィルム）は、任意の従来のフィルム成形方法で形成することができる。広く商業的に使用されている（そして前駆体フィルムの調製に適している）２つのフィルム成形方法は、インフレーションフィルム法とキャストフィルム法である。
【００４８】
いくつかの実施形態では、前駆体フィルムは、ＭＤＯプロセスで引き伸ばされる（延伸される）（または、言い換えれば、歪まされる）。延伸は主に一方向、すなわち最初のフィルム成形方法からの「機械方向」（すなわち、横方向とは反対である。フィルムの厚さは延伸とともに減少する。初期の厚さが１０ミルで延伸後の最終厚さが１ミルの前駆体フィルムは、１０：１の「延伸比」または「ドローダウン」比を有するとして記述され、初期厚さが１０ｍｌであり、最終厚さが２ｍｌの前駆体フィルムは、２：１の「延伸」または「ドローダウン」比を有するとして記述される。
【００４９】
いくつかの実施形態では、前駆体フィルムは、ＭＤＯプロセス中に加熱され得る。温度は、通常、ポリエチレンのガラス転移温度よりも高く、溶融温度よりも低く、より具体的には、ポリエチレンフィルムの場合、典型的には、約７０から約１２０℃である。この熱を提供するために、一般的に加熱ローラーが使用される。
【００５０】
典型的なＭＤＯプロセスでは、さまざまな速度で動作する一連のローラーを使用して、フィルムに延伸力を加える。さらに、２つ以上のローラーが一緒に協力して、フィルムに比較力（または「ニップ」）を加えることができる。
【００５１】
いくつかの実施形態では、延伸フィルムは、一般に過熱されて（すなわち、高温、典型的には約９０から１２５℃に維持され）、延伸フィルムを弛緩させる。
【００５２】
Ｂ．  インナーウェブ（または「シーラントウェブ」）
内側ウェブ（インナーウェブ）は、積層構造から作成された包装の内側を形成する。
【００５３】
内側ウェブは、少なくとも３つの層、すなわちＢ．１）ＬＬＤＰＥおよびＭＤＰＥから選択された少なくとも１つのポリエチレンから調製される第１の層（または界面スキン層）；Ｂ．２）ＨＤＰＥ組成物を含むコア層；及びＢ．３）シーラントポリエチレンから調製されるシーラント層（または内部スキン層）、を含む共押出フィルムである。
【００５４】
詳細な説明は次のとおりである。
【００５５】
Ｂ．１  インターフェーススキンレイヤー
内側ウェブの１つのスキン層は、ＨＤＰＥから調製された層と比較して強化された衝撃および引裂強度特性を有する層を提供するように、ＨＤＰＥよりも低い密度を有するポリエチレン組成物から調製される。一実施形態では、この層は、１０分あたり０．３から３グラムのメルトインデックスを有するＬＬＤＰＥ（ｓＬＬＤＰＥを含む）から主に作られる。層はまた、大量のＬＬＤＰＥ（またはｓＬＬＤＰＥ）および少量のＬＤ（特に、上記のようなフラクショナルメルトＬＤ）または上記のようなＬＬＤＰＥ＋ＨＤＰＥ＋核剤ブレンドを使用して調製され得る。
【００５６】
別の実施形態では、このスキン層は、ＭＤＰＥ（またはＭＤＰＥと少量の別のポリエチレンとのブレンド、例えばＬＤとのブレンド；およびＨＤＰＥ及び上記の核剤とのブレンド）で調製することができる。
【００５７】
一実施形態では、このスキン層が印刷される。したがって、印刷方法を促進する周知のフィルム改質のいずれかを組み込むことは、本発明の範囲内である。例えば、スキン層は、インクの付着を改善するためにコロナ処理を受けることができる。別の実施形態では、スキン層は、印刷面の外観を改善するために不透明剤（タルク、酸化チタンまたは酸化亜鉛など）を含み得る。
【００５８】
Ｂ．２  コア層
内側ウェブは、ＨＤＰＥ組成物から調製された少なくとも１つのコア層を含む。
【００５９】
ＨＤＰＥは一般的な商品である。ほとんどの市販のＨＤＰＥは、少なくとも１つの金属（特にクロムまたはＩＶ族遷移金属−Ｔｉ、Ｚｒ、またはＨｆ）を含む触媒から調製される。
【００６０】
Ｃｒ触媒から作られたＨＤＰＥには、典型的に、長鎖分岐（ＬＣＢ）が含まれている。ＩＶ族金属から作られたＨＤＰＥは、一般に、Ｃｒ触媒から作られたＨＤＰＥよりも少ないＬＣＢを含有する。
【００６１】
本明細書で使用される場合、ＨＤＰＥという用語は、約０．９５から０．９７グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃ）の密度を有するポリエチレン（または文脈によって必要とされるポリエチレンブレンド組成物）を指す。一実施形態では、ＨＤＰＥのメルトインデックス（「Ｉ２」）は、１０分あたり約０．２から１０グラムである。
【００６２】
一実施形態では、ＨＤＰＥは、少なくとも１０離れているメルトインデックスを有する２つのＨＤＰＥを含むブレンド組成物として提供される。このＨＤＰＥブレンド組成の更なる詳細は次のとおりである。
【００６３】
ＨＤＰＥブレンド組成物
ブレンド成分
ブレンド成分ａ）
この実施形態で使用されるポリエチレン組成物のブレンド成分ａ）は、比較的高いメルトインデックスを有するＨＤＰＥを含む。本明細書で使用される場合、「メルトインデックス」という用語は、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８（２．１６ｋｇの重量を使用して１９０℃で実施された時）によって得られる値を指すことを意味する。この用語は、本明細書では「Ｉ２」（１０分間の試験期間中に流れるポリエチレンのグラム、または「グラム／１０分」で表される）とも呼ばれる。当業者によって認識されるように、メルトインデックスＩ２は、一般に、分子量に反比例する。一実施形態では、ブレンド成分ａ）は、ブレンド成分ｂ）と比較して、比較的高いメルトインデックス（または、言い換えれば、比較的低分子量）を有する。
【００６４】
これらのブレンド中のブレンド成分ａ）のＩ２の絶対値は、通常５グラム／１０分を超える。ただし、ブレンド成分ａ）のＩ２の「相対値」はより重要であり、一般にブレンド成分ｂ）のＩ２値［ブレンド成分ｂ）のＩ２値は、ここではＩ２’を指す］よりも少なくとも１０倍高くする必要がある。したがって、説明の目的で、ブレンド成分ｂ）のＩ２’値が１グラム／１０分である場合、ブレンド成分ａ）のＩ２値は、好ましくは少なくとも１０グラム／１０分である。
【００６５】
一実施形態では、ブレンド成分ａ）は、以下によってさらに特徴付けられ得る：ｉ）０．９５から０．９７ｇ／ｃｃの密度を有すること；およびｉｉ）全ＨＤＰＥブレンド組成物（全組成物の残りを形成するブレンド成分ｂを含む）の５〜６０重量％の量で存在すること、一般的に好ましくは１０〜４０重量％、特に２０〜４０重量％の量で存在すること。ブレンド成分ａ）を形成するために複数の高密度ポリエチレンを使用することは許容される。
【００６６】
成分ａ）の分子量分布［重量平均分子量（Ｍｗ）を数平均分子量（Ｍｎ）で割ることによって決定される、ここでＭｗとＭｎはゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される、ＡＳＴＭ  Ｄ６４７４−９９に従う］は、好ましくは２から２０、特に２から４である。理論に束縛されることを望まないが、成分ａ）の低いＭｗ／Ｍｎ値（２から４）は、インフレーションフィルム及びウェブ構造の全体的なバリア性能および結晶化速度を改善し得ると考えられる。
【００６７】
ブレンド成分ｂ）
ブレンド成分ｂ）もまた、０．９５から０．９７ｇ／ｃｃ（好ましくは０．９５５から０．９６８ｇ／ｃｃ）の密度を有する高密度ポリエチレンである。
【００６８】
ブレンド成分ｂ）のメルトインデックスも、２．１６ｋｇの負荷を使用して１９０℃でＡＳＴＭ  Ｄ１２３８によって決定される。ブレンド成分ｂ）のメルトインデックス値（本明細書ではＩ２’と呼ぶ）は、ブレンド成分ａ）のメルトインデックス値よりも低く、これは、ブレンド成分ｂ）が比較的高い分子量を有することを示している。Ｉ２’の絶対値は、好ましくは、０．１から２グラム／１０分である。
【００６９】
成分ｂ）の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、本発明の成功にとって重要ではないが、成分ｂ）では２から４のＭｗ／Ｍｎが好ましい。
【００７０】
最後に、成分ｂ）のメルトインデックスを成分ａ）のメルトインデックスで割った比は、好ましくは１０／１より大きい。
【００７１】
ブレンド成分ｂ）には、複数のＨＤＰＥ樹脂が含まれている場合もある。
【００７２】
全体的なＨＤＰＥブレンド組成
全体的な高密度ブレンド組成物（全高密度ブレンド組成物）は、ブレンド成分ａ）をブレンド成分ｂ）と一緒にブレンドすることによって形成される。一実施形態では、この全体的なＨＤＰＥ組成物は、０．５から１０グラム／１０分（好ましくは０．８から８グラム／１０分）のメルトインデックス（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、２．１６ｋｇの負荷で１９０℃で測定）を有する。
【００７３】
ブレンドは、次のような任意のブレンド方法によって行うことができる：１）粒子状樹脂の物理的ブレンド；２）一般的な押出機への異なるＨＤＰＥ樹脂の同時供給；３）溶融混合（従来のポリマー混合装置）；４）溶液混合；または、５）２つ以上の反応器を使用する重合プロセス。
【００７４】
適切なＨＤＰＥブレンド組成物は、押出機内で以下の２つのブレンド成分を溶融ブレンドすることによって調製することができる：１０から３０重量％の成分ａ）：ここで、成分ａ）は、１５から３０グラム／１０分のメルトインデックスＩ２および０．９５〜０．９７ｇ／ｃｃの密度を有するＨＤＰＥ樹脂である、９０〜７０重量％の成分ｂ）：ここで、成分ｂ）は０．８〜２グラム／１０分のメルトインデックスＩ２および０．９５から０．９７ｇ／ｃｃの密度を有するＨＤＰＥ樹脂である。
【００７５】
成分ａ）に適した市販のＨＤＰＥ樹脂の例は、従来のチーグラーナッタ触媒を用いてエチレンを単独重合することによって調製されるＨＤＰＥ樹脂であるＳＣＬＡＩＲ（登録商標）７９Ｆの商標で販売されている。それは、１８グラム／１０分の典型的なメルトインデックスおよび０．９６３ｇ／ｃｃの典型的な密度および約２．７の典型的な分子量分布を有する。
【００７６】
ブレンド成分ｂ）に適した市販のＨＤＰＥ樹脂の例には、以下が含まれる（括弧内に示される典型的なメルトインデックスおよび密度値を有する）：ＳＣＬＡＩＲ  １９Ｇ（メルトインデックス＝１．２グラム／１０分、密度＝０．９６２ｇ／ｃｃ）。ＭＡＲＦＬＥＸ（登録商標）９６５９（シェブロンフィリップスから入手可能、メルトインデックス＝１グラム／１０分、密度＝０．９６２ｇ／ｃｃ）；およびＡＬＡＴＨＯＮ（登録商標）Ｌ５８８５（Ｅｑｕｉｓｔａｒから入手可能、メルトインデックス＝０．９グラム／１０分、密度＝０．９５８ｇ／ｃｃ）。
【００７７】
いくつかの実施形態では、ＨＤＰＥブレンド組成物は、異なる重合条件下で作動する２つの反応器を使用する溶液重合方法によって調製される。これにより、ＨＤＰＥブレンド成分の均一なその場でのブレンドが提供される。この方法の例は、米国特許第７，７３７，２２０号（Swabey et al.）に記載されている。
【００７８】
一実施形態では、ＨＤＰＥ組成物は、エチレンホモポリマーのみを使用して調製される。このタイプの組成物は、構造のバリア特性を最適化（最大化）することが望まれる場合に特に適している。
【００７９】
別の実施形態において、ＨＤＰＥ組成物は、これが物理的特性、特に耐衝撃性のいくらかの改善を可能にするので、コポリマーを使用して調製され得る。さらに別の実施形態では、少量（３０重量％未満）のより低い密度のポリエチレンをＨＤＰＥ組成物にブレンドすることができる（これもまた、耐衝撃性のいくらかの改善を可能にすることができる）。
【００８０】
一実施形態では、上記のＨＤＰＥブレンド組成物は、ＨＤＰＥブレンド組成物の重量に基づいて、約３００から３０００ｐｐｍの量の有機核剤（前述のように）と組み合わされる。（前述の）１，２−シクロヘキサンジカルボン酸のカルシウム塩であるカルシウム塩（ＣＡＳ  ４９１５８９−２２−１）の使用が特に適している。ＨＤＰＥ組成物が核剤を含む場合、ＩＶ族遷移金属（特にＴｉ）で調製されたＨＤＰＥ組成物を使用することが好ましい。
【００８１】
このタイプの「有核」コア層は、優れたバリア特性（つまり、水、ガス、グリースの透過率の低下）を提供することが観察されており、多くの包装用途に適している。
【００８２】
いくつかの実施形態では、核剤の存在は、（同等の厚さの非核層と比較して）ＨＤＰＥ層の弾性率を改善することが観察されている。
【００８３】
上記のタイプの有核ＨＤＰＥブレンド組成物の使用は、酸素と水の透過に対する「バリア」を提供する。このバリア層の性能は、多くの商品に適している。しかしながら、改善された「バリア」性能は、エチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）；アイオノマー及びポリアミドなどの特定の「バリア」ポリマーを使用することによって達成できることが、当業者によって認識されるであろう。このような非ポリエチレンバリア樹脂を大量に使用すると、ポリエチレンと非ポリエチレン材料の組み合わせで作られたフィルム／構造／ＳＵＰのリサイクルが非常に困難になる可能性がある。しかしながら、少量（１０重量％未満、特に５重量％未満）の非ポリエチレン材料の場合、そのような構造をリサイクルすることは依然として可能である。
【００８４】
いくつかの実施形態では、特定の非ポリエチレンバリア樹脂の使用は、非ポリエチレンバリア層と残りのポリエチレンの層との間の接着を可能にするために「結合層」の使用を必要とし得ることも、当業者によって認識されるであろう。
【００８５】
Ｂ．３  シーラント層
内部ウェブは、２つの外部層、または「スキン」層、すなわち、界面スキン層（上記の層Ｂ．１）および内部スキン層（本明細書ではシーラント層とも呼ばれる）を有する。シーラント層は、「シーラント」ポリエチレン−すなわち、シール条件にさらされると容易に溶融してシールを形成するタイプのポリエチレンから形成される。当業者は、２つのタイプのポリエチレン、すなわち、約０．８８〜０．９２ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンコポリマー；およびＬＤポリエチレン（前述のとおり）が、シーラントとして使用するのに好ましいことを認識するであろう。
【００８６】
いくつかの実施形態では、より低密度のポリエチレンコポリマーの使用が好ましい。原則として、これらの低密度ポリエチレンのコストは密度が低下するにつれて増加するため、「最適な」ポリエチレンシーラント樹脂は、典型的に、十分なシール強度を提供する最高密度のポリエチレンになるであろう。密度が約０．９００〜０．９１２ｇ／ｃｃのポリエチレンは、多くの用途で満足のいく結果をもたらすであろう。
【００８７】
シーラントポリエチレンの他の例には、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）および「アイオノマー」（例えば、エチレンと酸性コモノマーのコポリマーであり、得られる酸性コモノマーは、例えば、ナトリウム、亜鉛、またはリチウムによって中和される；アイオノマーは商標ＳＵＲＬＹＮの下で市販されている）が含まれる。
【００８８】
ＥＶＡおよび／またはアイオノマーの使用は、ＳＵＰのリサイクル時に問題を引き起こす可能性があるため、あまり好ましくない（ただし、前述のように、一部のリサイクル施設では、最大１０％のＥＶＡまたはアイオノマーを含むＳＵＰを受け入れ、それがあたかも１００％ポリエチレンで構成されているかのように、ＳＵＰをリサイクルする）。
【００８９】
印刷プロセス
前述のように、いくつかの実施形態では、積層構造は、２つのウェブ間の界面で印刷され得る。適切なプロセスには、よく知られているフレキソ印刷およびグラビア印刷技術が含まれ、これらは典型的に、ニトロセルロースまたは水性インクを使用する。
【００９０】
ラミネーション／製造方法
積層構造の製造における１つのステップは、第１のウェブを第２のウェブに積層することを必要とする。（溶剤ベース、無溶剤、または水ベースであっても良い）液体接着剤；ホットメルト接着剤、および熱接着の使用を含む、ラミネーション（積層）ステップのための多くの市販の技術がある。
【００９１】
一実施形態では、内側ウェブＢは、外側ウェブＡの約２倍の総厚さを有する。
【００９２】
例えば、外側ウェブＡは、約１から約１．４ミルの厚さを有し得、内側ウェブは、約２から約３ミルの厚さを有し得る。
【００９３】
特定の実施形態では、外側ウェブは、ＨＤＰＥ（例えば、約０．８ミルの厚さを有する）から作製された外皮層（外側スキン層）と、例えば、約０．４ミルの厚さを有するＬＬＤＰＥの層とからなる。この実施形態では、内層は、Ａ／Ｂ／Ｃ構造であり得るのであり、層ＡがＬＬＤＰＥ（例えば、約０．４ミルの厚さを有する）；層Ｂは、有核ＨＤＰＥ（例えば、約１．５ミルの厚さを有する）であり、層Ｃは、例えば、約０．３ミルの厚さを有するシーラント樹脂（ＶＬＤＰＥなど）である。
【００９４】
上記の厚さは、ＳＵＰの物理的特性を変更するために容易に変更され得ることが当業者によって認識されるであろう。例えば、ＨＤＰＥ層の厚さを増加させることができ（より堅いＳＵＰを生成することが望まれる場合）、またはＬＬＤＰＥ層の厚さを増加させて耐衝撃性を改善することができる。
【００９５】
一実施形態では、積層構造（すなわち、外側ウェブおよび内側ウェブ）の全体の厚さは、約３から約４ミルである。
【００９６】
パートＡ．２  共押出フィルム構造
一実施形態では、包装を調製するために使用される多層フィルムは、共押出しプロセスによって調製される。上記のパートＡ．１で説明した積層フィルム構造と共押出フィルム構造は、一般に同じ（または非常に類似した）構成材料を使用するが、２つのタイプのフィルム構造の主な違いは、「共押出」構造は、ラミネーション（積層）工程が必要ないこと−その代わりに、すべてのフィルム層が共押出しされることである。「ラミネート（積層）」フィルムは、印刷品質の向上と耐擦傷性の向上を実現する。しかしながら、共押出フィルムは「ラミネート」工程を必要とせず、したがって、一般に、積層フィルムよりも調製する費用が低い。さらに、共押出しされたフィルム構造の総厚は、積層構造の総厚と本質的に同じであり得る（そして、両方の構造の層の厚さは、本質的に同じであり得る）。
【００９７】
パートＢ  ＬＬＤＰＥ装備
Ｂ．１  形状
本発明は、特定のサイズまたは形状の装備の使用に限定されることを意図するものではない。一般に、一体型の装備を有する柔軟性包装は、小さい方の端で数十ミリメートルから大きい方の端で約３０リットルまでのサイズ範囲を有する傾向がある。装備のサイズは通常、包装のサイズに比例する。つまり、小さい装備は小さい包装で使用され、大きい装備は大きい包装で使用される。（ソフトドリンクなどの非粘性液体で使用される可能性のある小径の装備と比較して）固体および／または粘性液体またはスラリーを含む包装用に大きな開口部を使用することもよく知られているが、装備の開口部のサイズ（包装の内容物を包装から取り出すことができる）も、一般に包装のサイズに比例する。
【００９８】
装備は、ポーチからの液体の流れを制御するためのバルブを含み得る。より一般的には、装備には、ネジ付きキャップまたはクロージャーと連携するネジ付き接続がある。
【００９９】
装備は、フィルムへの装備の密封性および／または装備の強度を改善するように設計することができる。このような装備の一般的な例には、装備の開口部の周りの「肩」、および装備の深さに沿った「リブ」が含まれる。あるタイプの装備は、装備の上面図がカヌーの形状に似ているため、「カヌー」と呼ばれる。このタイプの装備の使用法が例に示されている。
【０１００】
「リブ付きカヌー」装備は、カヌーの外側の長さを走る２つ以上のリブを有し、リブはカヌーの上部からさまざまな深さにある。装備の非限定的な例は、米国特許第９，９６３，２７０；９，９５７，１４８；９，７７１，１７４；９，６８８，４４７；８，６１３，５４８；および９，６３５，９６５号に記載されている。
【０１０１】
Ｂ．２  建設資材
本発明の装備（取り付け具）は、０．８８から０．９３ｇ／ｃｃ、特に０．９１から０．９３ｇ／ｃｃの密度を有するＬＬＤＰＥから作製されなければならない。装備を調製するために使用されるＬＬＤＰＥのメルトインデックスＩ２は、０．２から約１５０であり得る。一般に、装備を調製するために使用されるＬＬＤＰＥのＩ２は、フィルムを調製するために使用されるポリエチレンのＩ２よりも高くなり得る。一実施形態では、装備を調製するために使用されるＬＬＤＰＥは、０．２から５０（特に０．２から２０）ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有し得る。このようなＬＬＤＰＥは、エチレンと少なくとも１つのアルファオレフィンコモノマー（特にブテン−１；ヘキセン−１および／またはオクテン−１）との共重合によって調製することができる。ＬＬＤＰＥは、「均一な」分岐分布（すなわち、７０から１００のＳＣＢＤＩを有する）または「不均一な」分岐分布（すなわち、７０未満のＳＣＢＤＩを有する）を有し得る。
【０１０２】
一実施形態では、ＬＬＤＰＥは、０より大きい（特に０より大きく７までの）希釈指数Ｙｄを有する。そのようなＬＬＤＰＥは、米国特許第９，５１２，２８２号（Li et al. to NOVA Chemicals）に記載されているように、二重反応器重合方法で調製することができる。希釈指数Ｙｄを決定／測定する方法は、米国特許第９，５１２，２８２号および第１０，０３５，９０６号に記載されている。
【０１０３】
Ｂ．３  フィルムを装備に溶接する
本発明は、特定の溶接（ヒートシール）技術の使用に限定されることを意図するものではない。上記のパートＢ．１で言及されている米国特許に記載されているような一般的／従来の技術が一般的に適切である。また、超音波およびレーザーシーリング技術を使用することができる。
【０１０４】
Ｂ．４  装備作り
本発明の装備は、０．９１から０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）から作製されなければならない。このタイプのＬＬＤＰＥは、よく知られている商品である。典型的な市販のＬＬＤＰＥは、エチレンとブテン−１、ヘキセン−１およびオクテン−１からなるグループから選択された１つのアルファオレフィンコモノマーのコポリマーである（およびこれらのコモノマーの複数の混合物を使用してＬＬＤＰＥを調製することも知られている）。
【０１０５】
一実施形態では、ＬＬＤＰＥは、１０分あたり０．２から２０グラムのメルトインデックス「Ｉ２」（１９０℃で２．１６ｋｇの荷重でＡＳＴＭ  Ｄ１９２３によって決定される）を有する。
【０１０６】
一般に、ＬＬＤＰＥは、「均一系」触媒（「シングルサイト」触媒とも呼ばれる）または不均一系触媒を含む任意の適切なタイプの触媒を使用して、任意のタイプの重合方法（気相、スラリー、または溶液方法など）で調製できる。
【０１０７】
メタロセン触媒は、よく知られている「均一系」触媒である。チーグラーナッタ触媒は、よく知られている不均一系触媒である。得られるＬＬＤＰＥは、「均一な」コモノマーの取り込み（７０％を超える短鎖分岐分布指数（ＳＣＢＤＩ）を持つことで示される）または「不均一な」コモノマーの分布を持っている可能性がある。均一系触媒が１つの反応器で使用され、不均一系触媒が別の反応器で使用される、マルチリアクター方法でＬＬＤＰＥを調製することも知られており、そのようなＬＬＤＰＥは本発明での使用に適している。
【０１０８】
希釈指数Ｙｄは、レオロジー測定に基づいている。分子量、分子量分布および分岐構造を有することに加えて、エチレンポリマーのブレンドは、溶融相において階層構造を示し得る。言い換えれば、エチレンポリマー成分は、ポリマーの混和性およびブレンドの物理的履歴に応じて、分子レベルまで均一である場合とそうでない場合がある。溶融物中のそのような階層的な物理的構造は、製造品の最終用途特性と同様に、流れに強い影響、したがって処理と変換に強い影響を与えると予想される。エチレンポリマー間のこの階層的な物理構造の性質は、Ｙｄによって特徴付けることができる。希釈指数Ｙｄの決定は、米国特許第９，５１２，２８２号（「希釈指数」）に記載されている。一実施形態では、０より大きい、特に０より大きく７までのＹｄ値が使用される。
【０１０９】
エチレン共重合体中の分岐分布は、いわゆる短鎖分岐分布指数（ＳＣＢＤＩ）を使用して定義できる。メタロセン触媒で調製されたポリエチレンコポリマーは、一般に狭い分岐分布を持っている（これは高いＳＣＢＤＩ値に対応する）。ＳＣＢＤＩは、ポリマーのコモノマー含有量の中央値の５０％を有するコモノマー含有量を有するポリマーの重量％として定義される。ＳＣＢＤＩは、米国特許第５，０８９，３２１号（Chum et al.）に記載されている方法に従って決定される。約７０から約１００のＳＣＢＤＩを使用して、エチレンコポリマー中における「狭い分岐分布」を定義／説明することができる。
【０１１０】
例
これらの例は、多層ポリエチレンフィルムで作られた包装とＬＬＤＰＥで作られた装備を示している。すべての場合において、多層ポリエチレンフィルムは以下を有していた：
１）ＨＤＰＥで作られたスキン層：
２）シーラントグレードのポリエチレンから作られた第２のスキン層；
３）ポリエチレンを含むコア層；及び
４）多層フィルム中に使用されたポリエチレンの量は、多層フィルムを調製するために使用されたポリマーの総重量の９０重量％を超えていた。
【０１１１】
一体型装備を備えた従来の柔軟性包装は、典型的に、柔軟性ポリマーフィルムを装備にヒートシールすることによって作製され、装備は、典型的に、ＨＤＰＥまたはポリプロピレンから作製されることが、当業者によって認識されるであろう。これらのポリマーは比較的安価であり、剛性が高いため（ヒートシールプロセス中の変形に抵抗するのに装備が役立つ）、ＨＤＰＥまたはポリプロピレンを使用して装備を調製することが望ましい。しかし、上記の多層フィルムを、ＨＤＰＥから作られた装備に熱溶融する試みは、成功しなかった。
【０１１２】
比較例
この例では、多層ポリエチレンフィルム（上記のとおり）を使用した。このフィルムを従来の機械でＨＤＰＥ製の装備にシールする試みが行われた。
【０１１３】
さまざまな範囲のシール時間、温度、および圧力が使用された。一般に、下記の２つの異なる障害（破壊）が観察された：
ａ）フィルム間のシール形成の障害−このタイプの障害は、ｉ）シール温度が低すぎる；ｉｉ）シール時間が低すぎる；ｉｉｉ）シール圧力が低すぎる、またはｉ）−ｉｉｉ）の組み合わせのいずれかの結果であると考えられている；
ｂ）当業者によって「バーンスルー」と呼ばれるフィルムの障害−このタイプの障害は、ｉ）シール温度が高すぎる；ｉｉ）シール時間が長すぎる；ｉｉｉ）シール圧力が高すぎる、またはｉ）−ｉｉｉ）の組み合わせのいずれかの結果であると考えられている。
【０１１４】
発明の例
多層フィルム（またはリサイクル可能なフィルム）
実施例で使用される多層フィルム（便宜上「リサイクル可能」フィルムとも呼ばれる）は、既知の／公開された技術に従って調製された積層フィルムである。このフィルムは、シーラントウェブにラミネートされた外側ウェブを有する。ウェブの組成を以下に説明する。
・外側ウェブは３層で、総厚は１．１５ｍｉｌである
（０．４ｍｉｌのＰＥ１／０．３５ｍｉｌのＰＥ１／０．４ｍｉｌのＰＥ２）。
・シーラントウェブは３層で、総厚は２．３５ｍｉｌである
（０．４ｍｉｌのＰＥ２／１．５ｍｉｌのＰＥ３／０．４５ｍｉｌのＰＥ４）。
明確にするために、外側のウェブの合計の厚さは１．１５ミルであり、３つの層で構成されている（それぞれの厚さは０．４ミル、０．３５ミル、および０．４ミルである）。この外側ウェブは、３つの層の共押出しによって作られた。
【０１１５】
シーラントウェブも３層の共押出しで作られた−シーラントウェブの厚さは２．３５ミルである（そして層の厚さの値はそれぞれ０．４；１．５及び０．４５ミルである）。積層フィルムは、従来の接着剤を使用して上記の２つのウェブを一緒に積層することによって作製された。以下の種類のポリエチレンを使用した（上記の量と場所で）。
ＰＥ１＝ポリマーホモポリマー；メルトインデックスＩ２＝１ｇ／１０分；密度＝０．９５８ｇ／ｃｃ（ＮＯＶＡ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＳＣＬＡＩＲ  １９Ｃとして販売）；
ＰＥ２＝エチレン−ヘキセン共重合体；メルトインデックスＩ２−０．８ｇ／１０分；密度＝０．９５４ｇ／ｃｃ（ＮＯＶＡ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＮＯＶＡＰＯＬ（登録商標）５３４として販売）；
ＰＥ３＝エチレンホモポリマーの有核ブレンド；メルトインデックスＩ２＝１．２ｇ／１０分；密度＝０．９６ｇ／ｃｃ（ＮＯＶＡ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＳＵＲＰＡＳＳ（登録商標）ＨＰｓ１６７として販売）；
ＰＥ４＝エチレン−オクテン共重合体；メルトインデックス＝０．９ｇ／１０分；密度＝０．９１４ｇ／ｃｃ；希釈指数Ｙｄ＝３．４；（デュアルリアクター方法で調製され、ＮＯＶＡ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＳＵＲＰＡＳＳ  ＶＰｓｋ９１４として販売されている）。
【０１１６】
装備
図１は、これらの例で使用された装備を示している。装備は、当業者によって一般的に使用される用語を使用するために、「カヌー」形状であると説明することができる。装備の長さは３５ｍｍである。装備の幅（「カヌー」の最も広い部分）は１４．１５ｍｍである。厚さは９．２ｍｍで、装備の円形の穴の直径は９ｍｍである。
【０１１７】
ＬＬＤＰＥ製の装備を調製した。使用されるＬＬＤＰＥは、次の特性を有する：
ＬＬＤＰＥ１：メルトインデックス＝２０ｇ／１０分；密度＝０．９２ｇ／ｃｃ；（ＮＯＶＡＰＯＬ  ＰＩ２０２４）
ＬＬＤＰＥ２：メルトインデックス＝５２ｇ／１０分；密度＝０．９２ｇ／ｃｃ。（ＳＣＬＡＩＲ  ２１１４）
ｓＬＬＤＰＥ１：メルトインデックス４ｇ／１０分；密度０．９１２ｇ／ｃｃ。（Ｅｘ−ＶＰＳ４１２  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）
ｓＬＬＤＰＥ２：メルトインデックス４．５ｇ／１０分；密度０．９１７ｇ／ｃｃ。（ＦＰＳ４１７  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）
ｓＬＬＤＰＥ３：メルトインデックス０．８５ｇ／１０分；密度０．９１３ｇ／ｃｃ。（ＶＰｓＫ９１４  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）
ｓＬＬＤＰＥ４：メルトインデックス０．８５ｇ／１０分；密度０．９２１ｇ／ｃｃ。（ＳＰｓＫ９１９  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）ＨＤＰＥ１：メルトインデックス＝５１ｇ／１０分；密度０．９５ｇ／ｃｃ（比較のため）。（ＳＣＬＡＩＲ  ２７１４）
ＨＤＰＥ２：メルトインデックス＝１７．２ｇ／１０分；密度０．９５ｇ／ｃｃ（比較のため）。（ＳＣＬＡＩＲ  ２７１０）
ＬＬＰＤＥ１はＮＯＶＡＰＯＬ  ２０２４という名前で販売されている。ＨＤＰＥ２はＳＣＬＡＩＲ  ２７１０の名前で販売されており、どちらもＮＯＶＡ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【０１１８】
次に、これらの装備は、シーリング温度とシーリング時間を変えることができるシーリングマシンで、前述した多層フィルムにヒートシールされた。これらの実験では、シール圧力は３バールで一定に保たれた。表１に、フィルムとＬＬＤＰＥ装備との間に良好なシールを作成するために必要なシール時間と温度の概要を示す。明確にするために：表１は、３バールの圧力で、１２０℃で５秒の最小シール時間、１４０℃で２秒の最小シール時間、または１６０℃で０．７５秒の最小シール時間を使用して良好なシール強度が得られたことを示している。ただし、高温（１６０℃以上）では、１秒未満でフィルム構造が過度に軟化し、許容できない包装になる（「＊」記号で示される）。１２０℃または１４０℃で８秒未満のシール時間または１６０℃で４秒では、フィルムとＨＤＰＥ装備の間で許容可能なシール強度を達成できない。この場合も、高温および／または高いシール時間は、フィルム構造の過度の軟化につながり、包装の障害を引き起こす。
【０１１９】
ｓＬＬＤＰＥ１は、１２０℃で２秒、または１４０℃で１秒未満のシール時間を使用して、適切なシールを生成した。
【０１２０】
発明例  パート２
上記の本発明の例は、リサイクル可能な多層フィルムとＬＬＤＰＥから作製された装備との間に良好なシールが生成され得ることを示している。これは、装備を備えた「リサイクル可能な」柔軟性包装の製造を可能にするため、非常に望ましい結果である（そして、前述のように、市販の包装機で、本発明のリサイクル可能なフィルムを、ＨＤＰＥから作られた装備に頭溶接（ヘッドウェルド）する以前の試みは、成功しなかった）。
【０１２１】
この例は、シール強度を表す表面応答モデルを開発するために完了した一連の実験を示している。従来の実験計画法（ＤＯＥ）ソフトウェアを使用して、実験とシーリング条件を選択した。便宜上、フラットプラーク（曲げ弾性率試験片）を、装備のプロキシ（基板）として使用した。つまり、実験で使用したリサイクル可能なフィルムと、上記のＬＬＤＰＥから作成したフラットプラーク（同じＬＬＤＰＥから作られた装備の代わりに）との間に、ヒートシールが形成された。平らなプラークの使用は、シール機械を簡素化するため、及び、シールの強度のテストを容易にするため、便利である。次に、密封されたサンプルは、ユニバーサル試験機を使用して密封強度について試験された。
【０１２２】
表３は、リサイクル可能なフィルムとＬＬＤＰＥ１（ＮＯＶＡＰＯＬ  ２０２４）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２３】
表４は、リサイクル可能なフィルムとＬＬＤＰＥ２（ＳＣＬＡＩＲ  ２１１４）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。表５は、リサイクル可能なフィルムとｓＬＬＤＰＥ１（Ｅｘ−ＶＰＳ４１２  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２４】
表６は、リサイクル可能なフィルムとｓＬＬＤＰＥ２（ＦＰＳ４１７  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２５】
表７は、リサイクル可能なフィルムとｓＬＬＤＰＥ３（ＶＰｓＫ９１４  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２６】
表８は、リサイクル可能なフィルムとＬＬＤＰＥ４（ＳＰｓＫ９１９  ｓＬＬＤＰＥ樹脂）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２７】
表９は、リサイクル可能なフィルムとＨＤＰＥ１（ＳＣＬＡＩＲ  ２７１４）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２８】
表１０は、リサイクル可能なフィルムとＨＤＰＥ１（ＳＣＬＡＩＲ  ２７１０）の間に形成されたシールを説明するデータを示している。
【０１２９】
【表１】
2022500277.tif 000003
【０１３０】
シール障害モードは、各樹脂のさまざまなシール条件での「シールスコア」を計算するためにも報告された。
【０１３１】
【表２】
2022500277.tif 000004
【０１３２】
表２で定義された値に基づいて、シールスコアデータは次の式を使用して計算された；
シールスコア＝Ｐ＋Ｓ＋Ｔ＝５の時、（Ｐ×０．１＋Ｓ×１＋Ｔ×２）
【０１３３】
ここで、Ｐは「イーブンなピール」モードで破壊（失敗）したサンプルの数、Ｓは「ピール及び延伸モード」で破壊したサンプルの数、Ｔは「引張破壊モード」で破壊したサンプルの数である。より高いシールスコアが望ましい。シールスコアデータも表３〜表１０に報告されている。
【０１３４】
【表３】
2022500277.tif 000005
【０１３５】
【表４】
2022500277.tif 000006
【０１３６】
【表５】
2022500277.tif 000007
【０１３７】
【表６】
2022500277.tif 000008
【０１３８】
【表７】
2022500277.tif 000009
【０１３９】
【表８】
2022500277.tif 000010
【０１４０】
【表９】
2022500277.tif 000011
【０１４１】
【表１０】
2022500277.tif 000012
【０１４２】
発明実験パート２のデータは、一連の計画実験から得られたものである。これにより、データを使用していくつかの「表面応答マップ」をモデル化し、さまざまなシーリング条件下での装備とフィルムの間の予想されるシール挙動を説明することができた。
【０１４３】
いくつかの比較実験もまた、本発明の実験で使用されたものと同じ多層柔軟性フィルムを使用して実施された。このフィルムを、２つの異なるＨＤＰＥから作られた平らなプラークにシールする試みが、行われた（１つのＨＤＰＥは、ＳＣＬＡＩＲ  ２７１０の名前で販売され、メルトインデックスＩ２は１７．２、密度は０．９５ｇ／ｃｃであり；もう１つのＨＤＰＥはＩ２が５１で密度は０．９５）。（湾曲した装備と比較して）フィルムと平らなプラークとの間にシールを形成するのは容易であることが理解されよう。しかしながら、これらのＨＤＰＥから作られたプラークと柔軟性多層フィルムとの間に非常に弱いシールしか形成されないことが観察された。
【０１４４】
産業上の利用可能性
本発明の包装は、多種多様な流動性製品、特に飲料などの液体に適している。当該包装は、ポリマーの混合物で調製された同様の包装よりも簡単にリサイクルできる。
【図１】
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【国際調査報告】
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