JP2008531336A - シクロオレフィンコポリマーおよびスチレン−ブタジエンコポリマーを含む多層フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、「シクロオレフィンコポリマーおよびスチレン−ブタジエンブロックコポリマーを含む熱成形可能な溶融結合された多層フィルム」と題する2005年2月23日付米国仮特許出願第60/655,646号に基づく。この出願はまた、「包装用の多層フィルム」と題する2005年10月28日付米国仮特許出願第60/731,316号に基づく。上記仮出願の優先権をここに主張し、それらの記載は参照することによって全てここに記載されたものとする。
本発明は概して、多層フィルム、さらに詳しくはシクロオレフィンコポリマーの少なくとも1層およびスチレン−ブタジエンコポリマーの層を含む多層フィルムに関する。フィルム層は共に同時押出しされても、結合層(a tie layer)の助けなしで互いに溶融結合されてもよい。本発明の多層フィルムはすぐれた剥離接着性、光学的性質、および防湿性を示す。フィルムは十分に熱成形され、ブリスター包装シート並びに食品包装、医療用バリヤーおよび一般的な用途のバリヤーフィルムに適している。
様々なフィルムが防塵および/または防湿層として包装に用いられている。さらに詳述すると、フィルムは、医薬品を薬剤包装内に密閉するブリスターを形成する薬剤包装に用いるために研究されてきた。薬剤包装に用いられる一般的なフィルムには、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)および/またはフルオロポリマーのようなハロゲン化分子から形成されるポリマーが含まれる。そのようなハロゲン化分子から形成されるフィルムは、防塵および/または防湿層として効果的であるが、製造時に環境を害する原因となる。これらのフィルムの製造または廃棄時に、ハロゲン化分子の一部は気体の状態で環境に放出され、環境汚染の一因となる。
本発明の1つの側面では、スチレン−ブタジエンコポリマー層、およびスチレン−ブタジエン層へ直接溶融結合されたシクロオレフィンコポリマー層を含む多層フィルムを提供する。一般に、シクロオレフィン層はシクロオレフィンコポリマーから本質的になり、多環式オレフィンまたはシクロプロペン基を有するオレフィンの残基を組み込んでいる。他の適したコモノマーにはエチレンまたはプロピレンが含まれる。シクロオレフィンコポリマーはノルボルネンの残基を含んでいるのが最も好ましい。好ましいシクロオレフィンコポリマーはノルボルネンおよびエチレンの残基を組み込んでおり、特に好ましい態様では、シクロオレフィンコポリマーはノルボルネンおよびエチレンの残基から本質的になる。ノルボルネン含有率の適した範囲は約10〜約70モル%であり、エチレン含有率の適した範囲は約30〜約90モル%である。ノルボルネン含有率の範囲が約25〜約45モル%であり、エチレン含有率の範囲が約55〜約75モル%であるのが好ましい。
本発明のさらなる特徴および利点は以下の議論から明らかになる。
本発明を様々な実施例および添付図面を参照して以下に詳しく説明する。これらの図において同じ数字は同様な部分を示す。請求項に記載の本発明の精神および範囲内での個々の実施例の変更は、本技術分野における当業者にとって容易であろう。
用語「フィルム」および「シート」は互換可能なものとして用いられる。シートは、いくつかの場合には100ミクロン未満のフィルムを指すのに用いうる。「ミル」はインチの1000分の1を指し、フィルムの厚さを指す。
層の間の剥離接着強さは、180度の剥離接着強さの測定に用いられるASTM D903の変形法を用いて試験した。試験では、硬質部材を上部ジョーに置き、軟質部材を180°に曲げ、下部ジョーに保持する。断りがなければ、試験は、試験速度12ipm、剥離開始伸び1インチ、および剥離終了伸び6インチにて、0.591インチ(15mm)幅の試料で行う。一般に、本発明により製造されるフィルムは0.2 lbf/inより大、好ましくは0.5 lbf/inより大、さらに好ましくは1 lbf/inより大の剥離強さを示す。ピーク剥離強さは、単位幅当たりの測定負荷の最高値である。
Styrolux(登録商標)3G33および684Dの性質
R1およびR2のそれぞれは独立して水素および炭化水素の1つを含み;そして
xおよびyは独立して10以下の整数を含む)
を含むのが好ましい。本発明の別の態様では、環状オレフィンは少なくとも1つのペンダント有機基を含む。ペンダント有機基は、限定されないが、アルコール、アミン、カルボニル、エーテル、炭化水素、ニトリル、スルフィド、およびそれらの組み合わせを含むのが好ましい。さらに、本発明の別の態様では、環状オレフィンは一般構造:
R1〜R14のそれぞれは独立してアリール基、アルキル基、ハロゲン、水素、およびそれらの組み合わせを含む化合物の1つを含み;そしてnは10以下の整数を含む)
の1つから選択される。R1〜R14のそれぞれは同じでも異なっていてもよいと解する。R1〜R14の1つがアリール基を含むならば、アリール基は6〜20の炭素原子を含むのが好ましい。また、R1〜R14の1つがアルキル基を含むならば、アルキル基は1〜20の炭素原子を含むのが好ましい。適した環状オレフィンの例は、限定されないが、ノルボルネン、ジメチルオクタヒドロ−ナフタレン、シクロペンテン、(5−メチル)ノルボルネン、およびそれらの組み合わせである。環状オレフィンがノルボルネンであるのが最も好ましい。説明のためだけであるが、ノルボルネンの化学構造を以下に示す。
マルチマニフォールドダイに接続された2つの押出し機を用いて、次の樹脂を同時押出しして、図10に示すような連続多層シート20を製造した。
Topas(登録商標)8007F04 チコナ、LLC
Styrolux(登録商標)684D BASF社
Topas(登録商標)8007F04はシクロオレフィンコポリマーであり、約36モル%のノルボルネンモノマー、残余のエチレンを含有する。Topas(登録商標)樹脂は押出し機1で溶融し、Styrolux(登録商標)樹脂は押出し機2で溶融した。前に述べたように、Styrolux(登録商標)684Dはスチレン−ブタジエンブロックコポリマーであり、約78重量%のスチレンを含有する。図11は、図10に示す連続シートの拡大断面図である。図10および11を参照すると、フィルム20はスチレン−ブタジエン層24、シクロオレフィンコア層26および別のスチレン−ブタジエン層28を示す。シクロオレフィンコポリマーはコア層を構成し、その厚さは約240ミクロンである。スチレン−ブタジエンコポリマーは2つの外層を構成し、それぞれの厚さは約30ミクロンである。多層フィルムは次の条件下で押出された:
シクロオレフィン押出し条件、押出し機1
(℃)
温度帯域1 247
温度帯域2 259
温度帯域3 240
温度帯域4 240
ポリマー出口温度 266
スチレン−ブタジエン押出し条件、押出し機2
(℃)
温度帯域1 177
温度帯域2 195
温度帯域3 210
温度帯域4 215
ポリマー出口温度 219
フィルム4枚の試料をASTM D1003によって曇り度について試験した。実施例2はTopas(登録商標)8007の単層フィルムである。実施例3−5は、Aがスチレン−ブタジエン層であり、Bがシクロオレフィン層である、パターンA/B/Aを有するいずれも同時押出しした3層フィルムである。A層は30ミクロンの厚さで押出され、B層は240ミクロンの厚さで押出された。実施例3−5で用いられたフィルムはフィルム性能実施例1の条件により同時押出しされた。
フィルム性能実施例1に記載の条件により3枚のフィルムを同時押出しし、ASTM試験法により、剥離接着性、曇り度、光透過率、および水蒸気透過度について試験した。厚さおよび密度のような他の物理的性質も測定した。押出しフィルムは、Aがスチレン−ブタジエン層であり、Bがシクロオレフィン層である、パターンA/B/Aを有する3層フィルムである。A層は約30ミクロンの厚さで押出され、B層は約240ミクロンの厚さで押出された。各値は5つの試料の平均値である。
フィルム性能実施例6で製造されたフィルムの第1、第2および第3層の物理的性質もASTM試験法によって測定した。これらの物理的性質には剥離強さ以外の上記物理的性質全てが含まれる。スチレンブタジエンコポリマーを含むフィルムの第1および第3層は第2層とは別に試験した。光透過率および曇り度はフィルム(20)の第1、第2および第3層(24、26、28)の試料5つの平均値として表4に示す。水蒸気透過度はフィルム(20)の第1、第2および第3層(24、26、28)の試料2つの平均値として表4に示す。密度はフィルム(20)の第1、第2および第3層(24、26、28)の試料1つの測定値として表4に示す。
ハロゲン化分子から形成されたポリマーを含む比較フィルムの物理的性質をASTM試験法によって測定する。これらの物理的性質にはやはり水蒸気透過度、光透過率、曇り度および剥離強さが含まれ、それらは表5に示す。
試験を行ったところ、本発明のフィルム(20)の水蒸気透過度は、比較ポリマー実施例14フィルムのフィルムの水蒸気透過度より低く、そして塩素およびフッ素のようなハロゲンを含む比較ポリマー実施例14および15のフィルムの水蒸気透過度と同程度であると判定された。また、本発明のフィルム(20)の光透過率は比較フィルム性能実施例14、15および16のフィルムの光透過率と同程度であると判定された。
22 薬剤包装
24 第1層
26 第2層
28 第3層
30 中間層
32 第2中間層
34 基層
36 シーラント層
38 ブリスター
40 ラッカー層
42 内層
44 内層
46 内層
48 医薬品
Claims (79)
- スチレン−ブタジエンコポリマーを含む第1層;
第1層上に配置された環状オレフィンを含む第2層;および
フィルムの最も外側の層として第2層上に配置されたスチレン−ブタジエンコポリマーを含む第3層
を含むフィルムであって、第1および第3層は環状オレフィンを実質的に含まず、第2層はスチレン−ブタジエンコポリマーを実質的に含まないフィルム。 - フィルムがハロゲンを実質的に含まない、請求項1に記載のフィルム。
- 第1、第2および第3層が同時押出しされている、請求項1に記載のフィルム。
- 第2層が第1層と接して配置されている、請求項1に記載のフィルム。
- 第3層が第2層と接して配置されている、請求項4に記載のフィルム。
- 第3層が第2層と接して配置されている、請求項1に記載のフィルム。
- 第1および第2層の間に配置された中間層をさらに含む、請求項1に記載のフィルム。
- 第2および第3層の間に配置された第2中間層をさらに含み、第2中間層が中間層と同じものである、請求項7に記載のフィルム。
- 第2および第3層の間に配置された中間層をさらに含む、請求項1に記載のフィルム。
- スチレン−ブタジエンコポリマーが
スチレンモノマー;および
1,3−ブタジエン
の反応生成物を含む、請求項1に記載のフィルム。 - 環状オレフィンがノルボルネンを含む、請求項12に記載のフィルム。
- 環状オレフィンが少なくとも1つのペンダント有機基を含む、請求項1に記載のフィルム。
- 環状オレフィンが環状オレフィンコポリマーを含む、請求項1に記載のフィルム。
- 環状オレフィンコポリマーが
環状オレフィン;および
架橋剤
の相互作用生成物を含む、請求項15に記載のフィルム。 - 架橋剤が、アルカン、アルケン、アルキン、およびそれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項16に記載のフィルム。
- 環状オレフィンコポリマーがノルボルネンを含む、請求項15に記載のフィルム。
- 環状オレフィンコポリマーが少なくとも1つのペンダント有機基を含む、請求項15に記載のフィルム。
- フィルムの密度が0.98〜1.03g/cm3である、請求項1に記載のフィルム。
- フィルムの剥離強さがASTM D−903により測定して1.0 lbsf/inより大きい、請求項1に記載のフィルム。
- ASTM F−1249により測定して0.20〜3.00g/m2/24時間の水蒸気透過度を有する請求項1に記載のフィルム。
- ASTM D−1003により測定して88〜93%の光透過率を有する請求項1に記載のフィルム。
- ASTM D−1003により測定して2〜6%の曇り度を有する請求項1に記載のフィルム。
- 第1層の厚さが約25〜約205μmである、請求項1に記載のフィルム。
- 第2層の厚さが約75〜約205μmである、請求項1に記載のフィルム。
- 第3層の厚さが約25〜約205μmである、請求項1に記載のフィルム。
- 基層;
基層上に配置されたシーラント層;および
以下の層を含むフィルムから形成されたシーラント層上に配置されたブリスター:
スチレン−ブタジエンコポリマーを含む第1層;
第1層上に配置された環状オレフィンを含む第2層;および
フィルムの最も外側の層として第2層上に配置されたスチレン−ブタジエンコポリマーを含む第3層、ここで、第1および第3層は環状オレフィンを実質的に含まず、第2層はスチレン−ブタジエンコポリマーを実質的に含まない、
を含む薬剤包装。 - ブリスター内に配置された医薬品をさらに含む、請求項29に記載の薬剤包装。
- シーラント層が基層と接して配置されている、請求項29に記載の薬剤包装。
- ブリスターがシーラント層と接して配置されている、請求項31に記載の薬剤包装。
- ブリスターがシーラント層と接して配置されている、請求項29に記載の薬剤包装。
- 基層がアルミニウムを含む、請求項29に記載の薬剤包装。
- 基層上に配置されたラッカー層をさらに含み、基層をラッカー層とシーラント層の間にはさむ、請求項29に記載の薬剤包装。
- ラッカー層と基層の間に配置された内層をさらに含む、請求項35に記載の薬剤包装。
- 基層とシーラント層の間に配置された内層をさらに含む、請求項29に記載の薬剤包装。
- シーラント層とブリスターの間に配置された内層をさらに含む、請求項29に記載の薬剤包装。
- フィルムがASTM F−1249により測定して0.20〜3.00g/m2/24時間の水蒸気透過度を有する、請求項29に記載の薬剤包装。
- フィルムがASTM D−1003により測定して88〜93%の光透過率を有する請求項29に記載の薬剤包装。
- フィルムがASTM D−1003により測定して2〜6%の曇り度を有する請求項29に記載の薬剤包装。
- フィルムの製造方法であって、
a)スチレンブタジエンコポリマーを含む第1層を形成すること;
b)第1層上に環状オレフィンを含む第2層を形成すること;および
c)フィルムの最も外側の層として第2層上にスチレン−ブタジエンコポリマーを含む第3層を形成すること
の工程を含み、第1および第3層は環状オレフィンを実質的に含まず、第2層はスチレン−ブタジエンコポリマーを実質的に含まない方法。 - 第1層を形成する工程が第1層を押出すことを含み、第2層を形成する工程が第2層を押出すことを含み、そして第3層を形成する工程が第3層を押出すことを含む、請求項42に記載の方法。
- 第1、第2および第3層が同時に押出される、請求項43に記載の方法。
- 第1、第2および第3層を溶融結合する工程をさらに含む、請求項42に記載の方法。
- フィルムがハロゲンを実質的に含まない、請求項42に記載の方法。
- 第2層が第1層と接して形成される、請求項42に記載の方法。
- 第3層が第2層と接して形成される、請求項47に記載の方法。
- 第3層が第2層と接して形成される、請求項42に記載の方法。
- スチレン−ブタジエンブロックコポリマー層;および
スチレン−ブタジエンブロックコポリマー層へ直接溶融結合されているシクロオレフィンコポリマー層
を含む多層フィルム。 - シクロオレフィンコポリマー層がシクロオレフィンコポリマーから本質的になる、請求項50に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィンコポリマーがエチレンまたはプロピレンの残基を組み込んでいる、請求項52に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィンコポリマーがノルボルネンの残基を組み込んでいる、請求項53に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィンコポリマーがノルボルネンおよびエチレンのコポリマーである、請求項54に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィンコポリマーがノルボルネンおよびエチレンの残基から本質的になる、請求項55に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィンコポリマーが、約10〜約70モル%のノルボルネン残基および約30〜約90モル%のエチレン残基を含む、請求項56に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィンコポリマーが、約25〜約45モル%のノルボルネンモノマーおよび約55〜約75モル%のエチレンモノマーを含む、請求項57に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエンブロックコポリマー層が(i)少なくとも約50重量%のスチレン残基、(ii)約5〜約50重量%のブタジエン残基、および(iii)任意に10重量%以下の他のポリマー成分から本質的になる、請求項50に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエンブロックコポリマーがスチレンおよびブタジエンの残基からなる、請求項50に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエンブロックコポリマーが、約60〜約90重量%のスチレン残基および約10〜約40重量%のブタジエン残基を含む、請求項50に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエンブロックコポリマーが、約70〜約80重量%のスチレン残基および約20〜約30重量%のブタジエン残基を含む、請求項50に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィン層がスチレン−ブタジエン層より少なくとも4倍厚い、請求項50に記載の多層フィルム。
- シクロオレフィン層がスチレン−ブタジエン層より少なくとも6倍厚い、請求項50に記載の多層フィルム。
- フィルムが少なくとも3層であり、シクロオレフィン層がコア層として2つのスチレン−ブタジエン層の間に存在する、請求項50に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエン層が同時押出しによってシクロオレフィン層へ直接溶融結合されている、請求項50に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエン層が貼り合わせによってシクロオレフィン層へ溶融結合されている、請求項50に記載の多層フィルム。
- 層が少なくとも約0.5 lbf/inの剥離強さを示すように、シクロオレフィン層がスチレン−ブタジエン層へ直接溶融結合されている、請求項50に記載の多層フィルム。
- 層が少なくとも約1.0 lbf/inの剥離強さを示すように、シクロオレフィン層がスチレン−ブタジエン層へ直接溶融結合されている、請求項50に記載の多層フィルム。
- フィルムの相関曇り度が約3mmの厚さで約5%未満である、請求項50に記載の多層フィルム。
- スチレン−ブタジエンブロックコポリマー層がシクロオレフィン層へ直接溶融結合されるように、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー層をシクロオレフィンコポリマー層と同時押出しすることを含む、多層フィルムの製造方法。
- スチレン−ブタジエン層が(i)少なくとも約50重量%のスチレン残基、(ii)約5〜約50重量%のブタジエン残基、および(iii)任意に10重量%以下の他のポリマー成分から本質的になる、請求項71に記載の方法。
- シクロオレフィン層がシクロオレフィンコポリマーから本質的になる、請求項71に記載の方法。
- 約255〜約275℃のポリマー出口温度でシクロオレフィン層を押出し、そして約210〜約230℃のポリマー出口温度でスチレン−ブタジエン層を押出すことを含む、請求項71に記載の方法。
- ブリスターシートがシクロオレフィンコポリマー層へ直接溶融結合されているスチレン−ブタジエンブロックコポリマー層を含む多層フィルムから熱成形されている、1つ以上の半球形容器部分を規定する熱成形ブリスターシートを有するブリスター包装。
- 半球形容器部分が錠剤、カプセル、ピル、キャプレット等を含む、請求項75に記載のブリスター包装。
- 半球形容器部分が、医薬品、医療品、ビタミン剤、栄養サプリメント、および糖菓よりなる群から選択される製品を含む、請求項75に記載のブリスター包装。
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