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特表2023-522048酸素に敏感な製品を包装するためのプラスチック容器およびその製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-26
(54)【発明の名称】酸素に敏感な製品を包装するためのプラスチック容器およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
   B65D 81/24 20060101AFI20230519BHJP
   B65D 65/40 20060101ALI20230519BHJP
【FI】
B65D81/24 D
B65D65/40 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022562949
(86)(22)【出願日】2021-04-16
(85)【翻訳文提出日】2022-12-16
(86)【国際出願番号】 US2021027683
(87)【国際公開番号】W WO2021211968
(87)【国際公開日】2021-10-21
(31)【優先権主張番号】63/010,891
(32)【優先日】2020-04-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514248569
【氏名又は名称】ミューセル・エクストルージョン・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Mucell Extrusion, LLC
(74)【代理人】
【識別番号】100102842
【弁理士】
【氏名又は名称】葛和 清司
(72)【発明者】
【氏名】セニー,メディー
(72)【発明者】
【氏名】リンデフェルツァー,マーク イー.
(72)【発明者】
【氏名】フレドリクソン,エリック ヴイ.
【テーマコード(参考)】
3E067
3E086
【Fターム(参考)】
3E067AA03
3E067AA11
3E067AB01
3E067AB19
3E067AB26
3E067BA03A
3E067BB14A
3E067BB17A
3E067BB25A
3E067CA06
3E067GA20
3E086AD04
3E086BA04
3E086BA15
3E086BA16
3E086BB05
3E086CA01
3E086CA11
3E086CA13
3E086CA23
3E086DA08
(57)【要約】
プラスチック容器およびその形成方法が記載されている。いくつかの場合には、容器は、酸素バリア特性が強化された高密度ポリエチレンを含む、リサイクル可能な多層押出ブロー成形プラスチック容器である。容器は、直接および非直接の食品接触包装、液体包装、および無菌包装用途に使用することができる。容器は、ASTM D3985 によると、10cc/m日未満の酸素透過率を持つことができる。容器は、HDPEリサイクルストリームでリサイクルできる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
2つの固体表皮層の間に1以上の内層を含む少なくとも3つの層を含む多層プラスチック容器であって、固体表皮層はポリエチレン(PE)を含み、内層の少なくとも1つは、PE/EVOHのブレンドを含み、ブレンドは、約30~50重量パーセントのEVOHを含み、容器中のEVOHの総量は、容器の重量の10パーセントを超えない、前記容器。
【請求項2】
ブレンドが、HDPE/EVOHであり、約45~50重量パーセントのEVOHを含む、請求項1に記載の容器。
【請求項3】
容器が、ASTM D3985による10cc/m/24hr未満の酸素透過率を有する、請求項1または2に記載の容器。
【請求項4】
少なくとも1つの層が、顔料、スリップ剤、帯電防止剤、UV安定剤、無水マレイン酸、および酸化防止剤を含む他の添加剤を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の容器。
【請求項5】
1以上の発泡層を含み、1以上の発泡層中の気泡の少なくとも10%が独立気泡である、請求項1~4のいずれか一項に記載の容器。
【請求項6】
1以上の発泡層を含み、1以上の発泡層の厚さが500μm未満である、請求項1~5のいずれか一項に記載の容器。
【請求項7】
PE/EVOHのブレンドを含む1以上の内層の厚さが、100μm未満である、請求項1~6のいずれか一項に記載の容器。
【請求項8】
1以上の層が、約10~100%のリサイクルポリエチレンを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の容器。
【請求項9】
発泡層を含み、該発泡層は、成核剤として、無機添加剤、有機添加剤、または2つの混合物を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の容器。
【請求項10】
発泡層を含み、該発泡層は、無機添加剤、有機添加剤、または無機添加剤と有機添加剤の混合物を0.05~15重量パーセントの含有量で含む成核剤を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の容器。
【請求項11】
発泡層を含み、該発泡層の平均気泡サイズは約10~100μmである、請求項1~10のいずれか一項に記載の容器。
【請求項12】
発泡層を含み、発泡層の非発泡体積に対する気泡密度は、10~10気泡/cmである、請求項1~11のいずれか一項に記載の容器。
【請求項13】
発泡層を含み、該発泡層の密度は約0.1~0.9g/cmである、請求項1~12のいずれか一項に記載の容器。
【請求項14】
2つの固体表皮層の間に1以上の内層を含む少なくとも3つの層を含む多層プラスチック容器を製造するプロセスであって、該プロセスは、以下:
第1の押出機でポリエチレンを含むポリマー材料の第1の流体流を処理するステップ;
オレフィン樹脂とEVOHとのブレンドを含む第2のポリマー材料の第2の流体流を第2の押出機で処理するステップであって、ブレンドが約30~約50重量パーセントのEVOHを含む、前記ステップ;および
パリソン押し出しダイを通して第1の流体流と第2の流体流を共押出して、2つのポリエチレン層および第2のポリマー材料を含む層を含む多層パリソンを形成するステップ;および
パリソンを金型または器にブロー成形して容器を形成するステップであって、容器は、2つの固体表皮層の間に1つ以上の内層を含む少なくとも3つの層を含み、1以上の内層は第2のポリマー材料を含み、2つの固体表皮層はポリエチレンを含む、前記ステップ
を含む、前記プロセス。
【請求項15】
第2のポリマー材料が、約45~50重量パーセントのEVOHを含むHDPE/EVOHのブレンドを含む、請求項14に記載の多層プラスチック容器を製造するプロセス。
【請求項16】
容器がリサイクル可能であり、超臨界物理発泡剤が、押出機内の第1の流体流および/または第2の流体流に導入され、第1の流体流と第2の流体流をパリソン押し出しダイを通して共押出して、少なくとも1つの発泡層を含む多層パリソンを形成し、次に、得られたパリソン押し出しダイを金型または器にブロー成形して容器を形成する、請求項14または15に記載の多層プラスチック容器を製造するプロセス。
【請求項17】
総スループット流中のEVOHの濃度は、パリソン押し出しダイの1インチあたり1時間あたりに処理される組み合わされた材料のポンド毎において、10重量パーセント未満である、請求項14~16のいずれか一項に記載の多層プラスチック容器を製造するプロセス。
【請求項18】
超臨界発泡剤が、超臨界窒素または超臨界二酸化炭素のいずれか、または2つの混合物である、請求項16に記載の多層プラスチック容器を製造するプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2020年4月16日に出願された米国仮特許出願第63/010,891号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、例えば、酸素に敏感な製品の包装に使用できる多層(例えば、押出ブロー成形)容器に関する。
【背景技術】
【0003】
パッケージの品質だけでなく、食品自体の品質に対する食品消費者の期待が高まるにつれて、食品メーカーと包装会社は、化学防腐剤を最小限またはまったく使用せず、適切な包装品質で健康的で新鮮な食品を市場に提供するという、より多くの課題に直面している。食品製品をより長期間保存することに大きく貢献できる新技術の開発は、サプライチェーンと店舗での食品の保存期間において不可欠である。これは、多くの食品製品が酸素にさらされると酸敗したり劣化したりする傾向があるためである。例えば、生乳は冷蔵保存しても数日で劣化する。高温で短時間(HTST)低温殺菌された牛乳は、冷蔵保存した場合、7~28日間の賞味期限を有することができる。明らかに、サプライチェーン中に蔓延する可能性のある劣悪なコールドチェーンの状態により、牛乳が繰り返し、または時には深刻な温度乱用にさらされると、貯蔵寿命が大幅に短くなる可能性がある。
【0004】
低温殺菌後の温度と瓶詰め用の無菌システムを厳密に制御することで、低温殺菌された牛乳の貯蔵寿命を延ばすことができる。1959年のTetrahedronなどの紙-ホイル-プラスチック積層容器の出現は、無菌包装業界の転換点であった。そのため、通常、金属化ポリマーフィルムまたはアルミニウムフィルムの層が板紙の構造に組み込まれ、優れた酸素バリア特性が提供される。一方、既存の金属化されていない多層ブロー成形高密度ポリエチレン(HDPE)容器は、エチレンビニルアルコール(EVOH)で作られた1以上の層を備えている。ただし、これらのEVOH層は妥当な酸素バリア特性を示すことができるが、リサイクルのためのHDPEモノマテリアル流(mono-material stream)を汚染する可能性がある。
【0005】
したがって、酸素に敏感な製品の保管に使用できる、強化された酸素バリア特性を示すリサイクル可能なブロー成形HDPE容器を開発することは有益である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
プラスチック容器およびそれを形成するプロセスが本明細書に記載されている。
いくつかの態様では、多層プラスチック容器が提供される。容器は、2つの固体表皮層の間に1以上の内層を含む少なくとも3つの層を含む。固体表皮層は、ポリエチレン(PE)を含む。内層の少なくとも1つは、PE/EVOHのブレンドを含む。ブレンドは、約30~50重量パーセントのEVOHを含み、容器中のEVOHの総量は、容器の重量の10パーセントを超えない。
【0007】
いくつかの態様では、2つの固体表皮層の間に1以上の内層を含む少なくとも3つの層を含む多層プラスチック容器を形成するプロセスが提供される。このプロセスは、ポリエチレンを含むポリマー材料の第1の流体流を第1の押出機で処理し、オレフィン樹脂とEVOHとのブレンドを含む第2のポリマー材料の第2の流体流を第2の押出機で処理することを含む。ブレンドは、約30~約50重量パーセントのEVOHを含む。このプロセスは、第1の流体流と第2の流体流をパリソン押し出しダイを通して共押出して、2つのポリエチレン層と第2のポリマー材料を含む層とを含む多層パリソンを形成することをさらに含む。この方法は、パリソンを金型または器にブロー成形して容器を形成することをさらに含む。容器は、2つの固体表皮層の間に1以上の内層を含む少なくとも3つの層を含む。1以上の内層は第2のポリマー材料を含み、2つの固体表皮層はポリエチレンを含む。
【0008】
いくつかの実施形態では、製品は、ASTM D3985によると、10cc/m/24hr未満の酸素透過率を有することができる。
いくつかの実施形態では、製品は、ASTM E398-13によると、2gr/m/24hr未満の水蒸気透過率を有することができる。
他の態様、実施形態、利点、および特徴は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0009】
単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。
本明細書に開示されるすべての範囲は、列挙された終点を含み、独立して組み合わせることができる(例えば、30~50重量パーセントのEVOH含有量の範囲は、終点30および50、ならびにすべての中間値を含む。同じ文脈で、例えば、50重量パーセント未満の全体的なEVOH含有量は、終点である50wt%を含む)。
【0010】
本明細書で使用されるように、近似言語は、関連する基本機能の変化をもたらすことなく変化することができる任意の量的表現を修正するために適用することができる。したがって、「約」および「実質的に」などの用語によって修飾された値は、指定された正確な値に限定されない場合がある。修飾語「約」は、2つの終点の絶対値によって定義される範囲を開示するものと見なす必要がある。例えば、「約30~約50」という表現は、「30~50」の範囲も開示する。
【0011】
本明細書で使用するとき、「容器」という用語はボトルも含み、両方の用語は先細および先細でないネック形状も含む。
本明細書で使用する「表皮層」という用語は、多層構造の最も外側の2つの層を指す。例えば、容器の場合、1つの表皮層が容器の外面を定義し、1つの表皮層が容器の内面を定義する。「内層」という用語は、表皮層の間にある層を指す。
【0012】
本開示は、酸素に敏感な製品、例えば、低温殺菌製品、ベビーフード、流動食などの食品、および、水、ジュース飲料、水出しコーヒー、あらゆる種類のコーヒーベースの飲料、あらゆる種類のアイスティー、ハーブ飲料、ブロス、スープ、牛乳、濃縮物などの飲み物、ケチャップなどのあらゆる種類のドレッシング、液卵、例えば、オリーブ油、植物油、キャノーラ油などのあらゆる種類の食用油、およびトマト製品の包装;ビスケット、クッキー、シリアル、各種ナッツ、紅茶、コーヒー、砂糖、小麦粉、乾燥食品ミックス、チョコレート、砂糖菓子、ペットフードなどの乾燥食品製品の包装;に使用するのに適した多層(例えば、押出ブロー成形)容器に関する。
【0013】
本明細書に記載の容器は、室温で保存できるあらゆる種類の飲料または液体食品の無菌包装に使用することができる。本明細書に記載の容器は、調整雰囲気包装で使用することができる。この容器は、あらゆる種類の洗濯用洗剤、シャンプー、ボディウォッシュのパッケージにも使用できる。本明細書に記載の容器は、飲料水、あらゆる種類のビタミン飲料、およびカフェイン飲料の包装に使用することができる。すべての実施形態で説明されている製品は、あらゆる種類の酸素に敏感な化学物質、ガソリンタンク、攻撃的な化学物質、およびモーターオイルの包装に使用することができるが、これらに限定されない。
【0014】
上述の例は、本開示の製品の用途を限定するものではなく、他の用途も可能である。
【0015】
本明細書では、1以上の層を含むパリソンが器または金型にブロー成形されて容器を形成する押出ブロー成形プロセスを使用して製造された、酸素バリア特性が強化されたリサイクル可能なプラスチック容器が開示される。容器は、複数の押出機のアセンブリが使用される共押出プロセスで形成される多層パリソンから形成される。多層容器は、ポリエチレン(PE)、例えばHDPEを含む。
【0016】
一般に、多層容器は、2つの固体表皮層の間に形成された1以上の内層を含み、内層の少なくとも1つ(いくつかの場合には内層のすべて)は、PE/エチレンビニルアルコール(EVOH)のポリマーブレンドであり、例えば、最大50重量パーセント、例えば、約30~50重量パーセント、いくつかの場合には約35~50重量パーセント、いくつかの場合には約40~50重量パーセント、いくつかの場合には約45~50重量パーセントのEVOHを含むHDPE/EVOHであり、製品の1つの単位の構造全体におけるEVOHの総量が、その製品の重量の10パーセントを超えない。いくつかの実施形態では、容器の構造中のEVOHの総量は、容器の重量の5パーセントを超えない。いくつかの実施形態では、容器の構造中のEVOHの総量は、容器の重量の2.5パーセントを超えない。
【0017】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のブロー成形製品は1以上の層を含み、少なくとも1つの層は約30~約50重量パーセントのEVOHを含み、製品の各単位は5重量パーセント未満のEVOHを含む。
【0018】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のブロー成形容器は、1以上の発泡層(例えば、2つの固体表皮層の間に)を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のブロー成形容器は、1以上の固体層(例えば、固体表皮層の間に)を含み、1以上の固体内層は、約30~約50重量パーセント、いくつかの場合には約40~約50重量パーセント、いくつかの場合には約45~約50重量パーセントのEVOHを含み、容器の構造内のEVOHの総量は、容器の重量の10パーセントを超えない。
【0019】
いくつかの実施形態では、容器の構造中のEVOHの総量は、容器の重量の5パーセントを超えない。いくつかの実施形態では、容器の構造中のEVOHの総量は、容器の重量の2.5パーセントを超えない。
【0020】
いくつかの実施形態では、細胞の少なくとも10パーセントが独立気泡であり、いくつかの実施形態では、気泡の50パーセント以上が独立気泡であり;いくつかの実施形態では、気泡の75パーセント以上が独立気泡である。本明細書で使用される場合、「独立気泡」は、隣接する気泡への相互接続がないように開口部なしで気泡を完全に取り囲む気泡壁を有する気泡を指す。
【0021】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層製品は、7つ(または少なくとも7つ)の層で;いくつかの実施形態では、6つ(または少なくとも6つ)の層で;いくつかの実施形態では、5つ(または少なくとも5つ)の層で;いくつかの実施形態では、4つ(または少なくとも4つ)の層で;いくつかの実施形態では、3つ(または少なくとも3つ)の層で;いくつかの実施形態では、2つ(または少なくとも2つ)の層で構成され、いくつかの実施形態では、製品は単層である。例えば、7層製品は、最大50重量パーセントのEVOHを含む1以上の層(例えば、内層)を含み、構造全体におけるEVOHの量は、製品の重量の10パーセントを超えない。
【0022】
いくつかの他の実施形態では、6層製品は、最大50重量パーセントのEVOHを含む1以上の層(例えば内層)を含み、構造全体におけるEVOHの量は、製品の重量の10パーセントを超えない。いくつかの場合には、3層製品は中間層に約30~約50重量パーセントまでのEVOHを含み、構造全体におけるEVOHの量は製品の重量の10パーセントを超えない。いくつかの場合では、単層製品は最大50重量パーセントのEVOHを含む。別の実施形態では、7、6、5、4または3層であり得る本明細書に記載の製品は、少なくとも1つの発泡内層および/またはいくつかの場合には1つの中実内層および2つの固体表皮層を含む。いくつかの他の実施形態では、製品は5つまたは4つの層を含む。他の層構成が可能であることを理解されたい。
【0023】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の製品は、PE/EVOHのブレンドを含む単層であり、EVOHの含有量は50重量パーセント未満であり、射出ブロー成形プロセスを使用して製造することができる。
【0024】
本明細書に記載のリサイクル可能な多層製品、例えば容器の実施形態は、従来の製品と比較して強化された酸素バリア特性を示すことができる。いくつかの実施形態では、製品は、ASTM D3985によると、20cc/m/日未満;いくつかの場合には、15cc/m/日未満;いくつかの場合には、10cc/m/日未満;いくつかの場合には、5cc/m/日未満;いくつかの場合には2cc/m/日未満;いくつかの場合には1cc/m/日未満の酸素透過率を有する。
【0025】
いくつかの実施形態では、製品は、ASTM E398-13によると、5gr/m/日未満の水蒸気透過率を有することができ;いくつかの他の場合では、水蒸気透過率が2gr/m/日未満であり、いくつかの場合では、1gr/m/日未満である。
【0026】
いくつかの実施形態では、記載された製品は、ASTM D3985によると、10cc/m/日/ミル未満の酸素透過率値を有する樹脂を含む少なくとも1つの層を含む。別の実施形態では、記載された製品は、エチレンビニルアルコール(EVOH)を含むポリマーブレンドを含む、固体表皮層を除く少なくとも1つの層を有することができる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の製品は軽量であり、1g/cm未満のかさ密度を有する。
【0027】
いくつかの実施形態において、記載された製品、例えば容器の少なくとも1つの層(例えば、表皮層、少なくとも1つの内層、すべての内層)は、HDPEを含む。いくつかの場合には、これらの層の1以上のポリマー材料は本質的にHDPEからなり、いくつかの場合には、固体表皮層を除く固体層の少なくとも1つのポリマー材料はEVOHを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の容器中のEVOHの総量は、同じ容器の総重量の10パーセントを超えない。いくつかの実施形態では、容器の構造中のEVOHの総量は、容器の重量の5パーセントを超えない。いくつかの実施形態では、容器の構造中のEVOHの総量は、容器の重量の2.5パーセントを超えない。一実施形態では、多層フィルムの少なくとも1つの層はLDPEを含むことができる。
【0028】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の単層容器は、押出ブロー成形プロセス、射出ブロー成形プロセス、または他の適切な方法によって製造することができる。
いくつかの実施形態では、各層のポリマー組成物は、顔料、スリップ剤、帯電防止剤、UV安定剤、酸化防止剤、成核剤、または清澄剤などの他の添加剤を適切な量で含むことができる。
【0029】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層は、20重量パーセント未満の無機添加物、例えばタルクを含む。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層は、15重量パーセント未満;いくつかの実施形態では、10重量パーセント未満;いくつかの実施形態では、5重量パーセント未満の無機添加剤、例えばタルクを含む。いくつかの他の実施形態では、少なくとも1つの層は、40重量パーセント未満;いくつかの実施形態では、30重量パーセント未満;いくつかの実施形態では、15重量パーセント未満;およびいくつかの実施形態では、5重量パーセント未満の無機添加剤、例えばクレーまたはナノクレーを含む。
【0030】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の製品の1以上の層は、5重量パーセント未満の無水マレイン酸(MA);いくつかの実施形態では、3重量パーセント未満のMA;いくつかの実施形態では、約1重量パーセント未満のMAを含む。
【0031】
いくつかの実施形態では、発泡体層は任意に、0.05~15重量パーセントの無機添加剤、有機添加剤、または無機添加剤と有機添加剤の混合物を成核剤として含有することができる。いくつかの実施形態では、発泡層は任意に、約1~15重量パーセント;いくつかの実施形態では、約2.5~15重量パーセント;いくつかの実施形態では、約5~15重量パーセント;いくつかの実施形態では、約7.5~15重量パーセント;いくつかの実施形態では、約10~15重量パーセント;いくつかの実施形態では、約12.5~15重量パーセントの成核剤としての無機添加剤、有機添加剤、または無機添加剤と有機添加剤の混合物を含有することができる。
【0032】
例えば、発泡層は、約15重量パーセントまでのタルクを成核剤として含有することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの層は、1重量パーセント未満、例えば0.5重量パーセント未満、例えば0.1重量パーセント未満、例えば0.05重量パーセント未満の清澄剤を含有することができる。いくつかの場合には、フィルムの少なくとも1つの層は、約35wt%までの炭酸カルシウムを含有することができる。別の例示的な実施形態では、製品の外側表皮層は、約25wt%までのタルクを含有することができる。
【0033】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の容器の表皮層は、HDPEを含む固体層である。いくつかの実施形態では、容器の最内表皮層(すなわち、容器内の内容物(例えば、食品製品)と直接接触する容器の層)は、FDA承認のHDPEを含む固体層である。
【0034】
いくつかの場合には、本明細書に記載の多層容器は、2つの固体表皮層で構成することができ、表皮層の少なくとも1つは、例えば、1重量パーセント未満の適切な量の黒色顔料で構成することができ、他の固体表皮層は、例えば、1重量パーセント未満の適切な量の白色顔料を含有することができ、いくつかの場合には、両方の固体表皮層に適切な量の白い顔料を含有する。いくつかの場合には、本明細書に記載の多層容器の層の少なくとも1つは黒色顔料を含む。
【0035】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の製品は、10ミル(mils)を超える、いくつかの場合には12ミルを超える、いくつかの場合には15ミルを超える、およびいくつかの場合には20ミルを超える全体厚さを有することができる。いくつかの他の実施形態では、記載された層構成を有する10ミル未満の他の層厚が可能である。いくつかの実施形態では、製品の全体厚さは25ミル未満である。
【0036】
いくつかの実施形態では、開示された製品の発泡層の厚さは、500μm未満であり、いくつかの実施形態では、350μm未満であり、いくつかの実施形態では250μm未満であり、いくつかの実施形態では200μm未満であり、いくつかの実施形態では100μm未満である。
【0037】
開示された製品のいくつかの実施形態では、EVOHを含む層の厚さは250μm未満であり、いくつかの実施形態では200μm未満であり、いくつかの実施形態では150μm未満であり、いくつかの実施形態では100μm未満であり、いくつかの実施形態では50μm未満である。
【0038】
いくつかの実施形態では、開示された軽量製品の発泡層は、均一に分布した気泡を有することができ、例えば、独立気泡形態では、約10~250μmの平均気泡サイズ、非発泡体積に対して約10~10気泡/cmの平均気泡密度、および1~9の発泡層の発泡倍率である。いくつかの実施形態では、発泡層中の気泡の平均気泡サイズは、250μm未満であり、いくつかの実施形態では200μm未満であり、いくつかの実施形態では150μm未満であり、いくつかの実施形態では100μm未満であり、いくつかの実施形態では75μm以上であり、いくつかの実施形態では50μm未満である。いくつかの場合には、発泡内の気泡の平均気泡サイズは、10μmを超える(たとえば、10μmを超え100μm未満である)。いくつかの場合には、発泡層は、50パーセント以上の独立気泡、いくつかの場合には75パーセント以上の独立気泡、いくつかの場合には85パーセント以上の独立気泡、およびいくつかの場合には90パーセント以上の独立気泡を含む。
【0039】
一実施形態では、発泡層は、実質的に完全な独立気泡形態(例えば、95%を超える独立気泡)を有する。いくつかの実施形態では、開示された軽量製品の発泡層の密度は、0.99gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.85gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.75g/cm未満であり、いくつかの場合には、0.65gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.55gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.45gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.35gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.25gr/cm未満であり、いくつかの場合には0.15gr/cm未満であり、いくつかの場合には、0.1gr/cm未満である。いくつかの実施形態では、開示された軽量製品の発泡層の密度は、約0.1~0.95gr/cmであり、いくつかの場合には、約0.2~0.95gr/cmであり、いくつかの場合には、約0.3~0.95gr/cmであり、いくつかの場合には、約0.4~0.95gr/cmであり、いくつかの場合には、約0.5~0.95gr/cmであり、いくつかの場合には、約0.6~0.95gr/cmであり、いくつかの場合には約0.7~0.95g/cmであり、いくつかの場合には約0.8~0.95g/cmであり、いくつかの場合には約0.9~0.99g/cmである。
【0040】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層製品の少なくとも1つの層は、ポリエチレン(PE)、例えば、HDPE、LDPE、LLDPEコポリマー、これには、ブテン、ヘキセン、オクテン、またはポリプロピレン(PP)などのα-オレフィンコモノマーが含まれる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層製品の少なくとも1つの層は、好ましくはHDPEを含む。
【0041】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層製品の少なくとも1つの層は、約0wt%~約100wt%のリサイクル材料、例えばrHDPE、消費者使用後のリグラインド、例えば、PCR HDPE、または脱工業化のリグラインド、例えばHDPEを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層製品の少なくとも1つの層は、約10wt%~約100wt%のリサイクル材料、いくつかの実施形態では、約25wt%~約100wt%のリサイクル材料、いくつかの実施形態では、約50wt%~約100wt%のリサイクル材料、いくつかの実施形態では、約75wt%~約100wt%のリサイクル材料、いくつかの実施形態では、約85wt%~約100wt%のリサイクル材料、およびいくつかの実施形態では、約95wt%~約100wt%のリサイクル材料を含む。
【0042】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の多層製品の少なくとも1つの層は、エチレンビニルアセテート(EVA)、エチレンビニルアルコール(EVOH)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、TPEファミリーとして知られる樹脂のいずれか、限定されず、プロピレン-エチレン共重合体、熱可塑性オレフィン(TPO)、および熱可塑性ポリウレタン(TPU)などを含む。
【0043】
別の実施形態では、製品の少なくとも1つの層(例えば、外側表皮層を除く)は、LDPE、PP、PA、EVOH、EVA、またはPVOHを含むことができる。
【0044】
本明細書では、リサイクル可能なブロー成形多層容器を製造するプロセスが開示され、それは、オレフィン樹脂、例えばPEを含むポリマー材料の第1流体流を押出機内で処理するステップ;ブレンドが約30~約50重量パーセントのEVOHを含む押出機において、オレフィン樹脂とEVOHとのブレンド、例えばPE/EVOHを含む第2のポリマー材料の第2の流体流を処理するステップ;第1の流体流と第2の流体流をパリソン押し出しダイを通して共押出して、ポリエチレン層と第2のポリマー材料を含む層とを含む多層パリソンを形成するステップ、および、例えば、総スループット流(total throughput stream)中のEVOHの濃度は、パリソンダイの1インチ当たり1時間当たりに処理される材料を合わせた1ポンド当たり10重量パーセント未満であることができ;次に、得られたパリソン押し出しダイを金型または器にブロー成形して容器を形成するステップを含む。いくつかの実施形態では、総スループット流中のEVOHの総量は、パリソンダイの1インチ当たり1時間当たりに処理される材料を合わせた各ポンドにおいて5パーセント未満であり、いくつかの実施形態では、EVOHの総量は2.5パーセント未満である。
【0045】
本明細書では、軽量でリサイクル可能なブロー成形多層容器を製造するプロセスが開示されており、それは、オレフィン樹脂、例えばPEを含むポリマー材料の第1流体流を押出機内で処理するステップ;オレフィン樹脂とEVOH、例えばPE/EVOHとのブレンドを含む第2のポリマー材料の第2の流体流を押出機で処理するステップであって、ブレンドは、約30~約50重量パーセントのEVOHを含み、超臨界物理発泡剤は、押出機内の第1の流体流および/または第2の流体流に導入される、前記ステップ;第1の流体流と第2の流体流をパリソン押し出しダイを通して共押出して、少なくとも1つの発泡層を含む多層パリソンを形成するステップであって、総スループット流中のEVOHの濃度は、パリソン押し出しダイの1インチ当たり1時間当たりに処理される、組み合わされた材料の1ポンド当たり10重量パーセント未満である、前記ステップ;次に、得られたパリソンを金型または器にブロー成形して容器を形成するステップを含む。いくつかの実施形態では、総スループット流中のEVOHの総量は、パリソン押し出しダイの1インチ当たり1時間当たりに処理される材料を合わせた1ポンド当たり5パーセント未満であり;いくつかの実施形態では、EVOHの総量は2.5パーセント未満である。
【0046】
いくつかの実施形態では、記載された軽量製品を製造するプロセスで使用される発泡剤は、N、CO、NとCOの混合物、または当技術分野で知られている任意の他の化学発泡剤であり得る。
【国際調査報告】