特表2024-523164 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ イクイスター・ケミカルズ・エルピーの特許一覧

特表2024-523164バージンＨＤＰＥとポストコンシューマリサイクルＨＤＰＥとのブレンドおよびその方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3
4

(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】2024-06-28

(54)【発明の名称】バージンＨＤＰＥとポストコンシューマリサイクルＨＤＰＥとのブレンドおよびその方法

(51)【国際特許分類】

C08L 23/04 20060101AFI20240621BHJP

B32B 27/32 20060101ALI20240621BHJP

【ＦＩ】

C08L23/04

B32B27/32 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574273

(86)(22)【出願日】2022-06-08

(85)【翻訳文提出日】2023-11-30

(86)【国際出願番号】 US2022032710

(87)【国際公開番号】W WO2022261238

(87)【国際公開日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】63/208,684

(32)【優先日】2021-06-09

(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】510320575

【氏名又は名称】イクイスター・ケミカルズ・エルピー

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤聡明

(74)【代理人】

【識別番号】100167106

【弁理士】

【氏名又は名称】倉脇明子

(74)【代理人】

【識別番号】100194135

【弁理士】

【氏名又は名称】山口修

(74)【代理人】

【識別番号】100206069

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣謙司

(74)【代理人】

【識別番号】100185915

【弁理士】

【氏名又は名称】長山弘典

(72)【発明者】

【氏名】ブリース，リャン，ディー．

【テーマコード（参考）】

4F100

4J002

【Ｆターム（参考）】

4F100AK05A

4F100AK05B

4F100AK68

4F100BA02

4F100BA07

4F100CB03

4F100EH17A

4F100EJ38A

4F100GB07

4F100GB15

4F100GB23

4F100GB33

4F100GB66

4F100GB81

4F100JA04A

4F100JA04B

4F100JA06A

4F100JA07A

4F100JA11A

4F100JA11B

4F100JD02

4F100JK07A

4F100JK07B

4F100JK08A

4F100JK08B

4F100JK10A

4F100JK10B

4F100JL01

4F100JL12

4F100JL16A

4J002BB02W

4J002BB02X

4J002GG00

(57)【要約】

【解決手段】加工性および機械的特性が改善された、複合バージンおよびポストコンシューマリサイクルＨＤＰＥ組成物,その製造プロセス、製品および食品包装におけるこれらの使用を開示している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複合ポリマーであって、
ａ）約２．０～１８．０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するバージン高密度ポリエチレン（バージンＨＤＰＥ）５０～８０重量％と、
ｂ）約０．３～約１ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するポストコンシューマリサイクル高密度ポリエチレン（ＰＣＲＨＤＰＥ）２０～５０重量％と、を含み、
ｃ）前記複合ポリマーは、約１～４ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス、約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３の密度、および４を超える重量平均分子量／数平均分子量（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）を有し、
ｄ）前記メルトインデックスは、２．１６ｋｇの力、１９０^ｏＣで測定される、複合ポリマー。

【請求項2】

１２５℃を超える温度で０．１５ｋＷ／ｋｇ／ｈｒを超える比機械的エネルギーを用いて混合される、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項3】

二軸複合押出機を用いて１２５～２９９℃の温度で混合される、請求項２に記載の複合ポリマー。

【請求項4】

前記バージンＨＤＰＥは約６～１８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有し、前記ＰＣＲＨＤＰＥは約０．５～０．９ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項5】

５を超えるＭ_ｗ／Ｍ_ｎを有する、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項6】

前記バージンＨＤＰＥおよび前記ＰＣＲＨＤＰＥは、それぞれ０．９３０～０．９７０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、前記複合ポリマーは約０．９６ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項7】

前記バージンＨＤＰＥと前記ＰＣＲＨＤＰＥとの比が約５０／５０である、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項8】

前記バージンＨＤＰＥと前記ＰＣＲＨＤＰＥとの比が約４７／５３である、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項9】

前記バージンＨＤＰＥおよび前記ＰＣＲＨＤＰＥは食品に安全である、請求項１に記載の複合ポリマー。

【請求項10】

ａ）約８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するバージンＨＤＰＥ５０～８０重量％と、
ｂ）約０．５～０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するＰＣＲＨＤＰＥ２０～５０重量％と、を含み、
ｃ）前記複合ポリマーは、メルトインデックスが約２ｇ／１０ｍｉｎ、メルトインデックスが約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ＞５を有する、
請求項２に記載の複合ポリマー。

【請求項11】

ａ）約８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するバージンＨＤＰＥ４５～５５重量％と、
ｂ）約０．５～０．９ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するＰＣＲＨＤＰＥ４５～５５重量％と、を含み、
ｃ）前記複合ポリマーは食品に安全であり、約２のメルトインデックス、約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ＞５を有する、
請求項２に記載の複合ポリマー。

【請求項12】

請求項３に記載の複合ポリマーを含むポリマーフィルムであって、単軸押出機で複合された同様のポリマーよりもゲルの量が９０％少ない、ポリマーフィルム。

【請求項13】

前記フィルムの欠陥数が、５００ｍｍと７５００ｍｍとの間の欠陥サイズに対して、１３３個未満／ｍ^２である、請求項１２に記載のフィルム。

【請求項14】

前記フィルムの欠陥数が、７５０ｍｍと１０００ｍｍの間の欠陥サイズに対して、１５個未満／ｍ^２である、請求項１２に記載のフィルム。

【請求項15】

前記フィルムの欠陥数が、１０００ｍｍと１２５０ｍｍとの間の欠陥サイズに対して、１．５個未満／ｍ^２である、請求項１２に記載のフィルム。

【請求項16】

前記フィルムの欠陥数が、少なくとも１２５０ｍｍの欠陥サイズに対して、１．５個未満／ｍ^２である、請求項１２に記載のフィルム。

【請求項17】

多層フィルムであって、複合ポリマーの１つ以上の層と、バージンポリマーの１つ以上の層とを含み、１．５ミル、３７．８℃、湿度９０％で測定したとき、０．２８ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満の水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）を有する、請求項３に記載の多層フィルム。

【請求項18】

前記ＭＶＴＲは０．１２ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満である、請求項１７に記載のフィルム。

【請求項19】

前記ＭＶＴＲは０．０８ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満である、請求項１７に記載のフィルム。

【請求項20】

前記フィルムの欠陥数が、１５００ｍｍ以上の欠陥サイズに対して、１．５個未満／ｍ^２である、請求項１７に記載のフィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年６月９日に出願された米国特許出願第６３／２０８,６８４号の優先権を主張する特許協力条約に基づいて提出されており、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
連邦政府が後援する研究報告書

【0002】

該当なし。

【0003】

本開示は、加工性および性質が改善された、バージン高密度ポリエチレンとポストコンシューマリサイクル（「ＰＣＲ」）高密度ポリエチレンとのブレンド、その製造方法、製品および使用に関する。

【背景技術】

【0004】

高密度ポリエチレン（「ＨＤＰＥ」）は石油から作られる熱可塑性ポリマーである。密度は、約０．９３～約０．９７ｇ／ｃｍ^３の範囲内であり、これらの高密度ポリマーは、モノマーの分岐が少なくて済み、従って、より強い分子間力および引張強度を提供することができる。ＨＤＰＥの他の性質には、耐食性、強度密度比の増加、溶融性および可塑性などがある。また、すべてのＨＤＰＥが食品に安全であるとは限らないが、食品に安全であると考えられる方法で製造することができ、食品の包装や保存に使用することができる。

【0005】

「バージン」プラスチックとは、消費者が一度も使用したことのない原料、つまりリサイクルされていない材料から作られたプラスチックのことである。バージンＨＤＰＥは、その強度と無毒性により、ペットボトル、ミルクジャグ、シャンプーボトル、漂白剤ボトル、冷凍袋や買い物袋、まな板、配管など、高い耐衝撃性と融点を必要とするさまざまな用途に使用されている。

【0006】

リサイクルＨＤＰＥは、ボトル、配管材、屋外プラスチック家具、自動車部品など、バージンのＨＤＰＥと同様の用途で使用することができる。しかし、リサイクルＨＤＰＥから製造された再利用可能な包装製品は、人間が消費するための医薬品および／または食品への直接の接触に関する米国農務省の要件を必ずしも満たしているとは限らない。

【0007】

プラスチックの製造・廃棄を減らすためにリサイクルが行われてきたが、リサイクルの過程でポリマーが分解されることが多くなっていた。そのため、バージンプラスチックとリサイクルプラスチックをブレンドして、より高品質な素材を提供する取り組みもある。残念ながら、異なる性質を持つポリマーをブレンドすることで、完成品に追加の変数が導入されることもあり、これらの変数は望ましくない可能性があり、品質の悪い製品を生成する可能性がある。したがって、当技術分野では、バージンプラスチックとリサイクルプラスチックを組み合わせた、より優れた方法論および製品を提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本開示は、バージンプラスチックまたはポストコンシューマリサイクルプラスチックの性質を保持または改善し、意図される最終用途のために使用され、食品および飲料産業で使用可能なプラスチックを製造するために、バージンＨＤＰＥとＰＣＲＨＤＰＥとをブレンドする方法を提供する。
本開示は、高メルトインデックスバージンＨＤＰＥと低メルトインデックス（ＭＩ）リサイクルＨＤＰＥポリマーとを含む複合ＨＤＰＥポリマーを提供する。得られたブレンドは、１９０℃、２．１６ｋｇの力で測定したとき、メルトインデックスが１～４ｇ／１０ｍｉｎであり、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが≧４であり、良好な加工性と良好な膜特性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、ＭＩが２．０ｇ／１０ｍｉｎの対照バージンＨＤＰＥと、ＭＩが２．０ｇ／１０ｍｉｎのＰＣＲＨＤＰＥ４７％とバージンＨＤＰＥ５３％を含む複合ブレンドの複素粘度曲線を示す。

【図2】図２は、単軸スクリュー（ドライブレンド）と二軸スクリュー（シングルペレット）のＨＤＰＥクロスポーラーフィルタを使用した写真比較を示す。

【図3】図３は、膜厚１．７５および３．５ミルにおける表５に記載の膜構造のＭＶＴＲ対合計％ＰＣＲ含有量を示す。

【図4】図４は、ＭＶＴＲが商業ポリマーと同等であるポリマー予測フィルムゲージ対合計％ＰＣＲ含有量（０．１９ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日）を示す。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示は、複合プラスチックを提供するために、バージンプラスチックおよびポストコンシューマリサイクルプラスチックを加工工場で加工または混合することに関する。予め独立して押出造粒されたプラスチックは、独立してまたは組み合わせて押出機に供給することができる。押出機では、プラスチックが溶融および混合され、その後、その後の用途のために押し出されてペレット化される。

【0011】

一実施形態において、プラスチック（バージンおよびＰＣＲＨＤＰＥ）は、単軸押出機を使用する押出機内で混合されてもよい。単軸スクリューブレンド方法をテストしたところ、高品質のフィルムが必要な場合にはあまり好ましくない可能性があることが示された。単軸押出成形で製造された組成物は、得られるフィルムにかなりのゲルを含む可能性がある。これはいくつかの用途で許容されるかもしれないが、高品質のフィルムのためには、より高い剪断合成法が好ましい。

【0012】

別の実施形態において、共回転二軸押出機または他の高剪断方法を使用して、バージンポリマーとリサイクルポリマーを混合または配合してもよい。二軸配合押出機の一実施形態において、密閉バレル内のスプラインシャフトに取り付けられた２つの噛み合い共回転スクリューが使用される。本開示の複合プラスチックは、単軸押出機と比較して二軸押出機でより均一に混合することができるが、連続ミキサー、バンバリーミキサーなどの十分に高い剪断方法を使用することもできる。一実施形態において、バージンＨＤＰＥとＰＣＲＨＤＰＥとは、約０．１５ｋＷ／ｋｇ／ｈｒ超、０．１５ｋＷ／ｋｇ／ｈ～０．５ｋＷ／ｋｇ／ｈ、または０．２０ｋＷ／ｋｇ／ｈ～０．４ｋＷ／ｋｇ／ｈの比機械的エネルギーで溶融複合化される。

【0013】

複合ＨＤＰＥ用の共回転二軸押出機の詳細については、ＪａｍｅｓＬ．ＷｈｉｔｅおよびＥｕｎｇＫ．Ｋｉｍによる二軸押出成形：技術と原理（第２版）ＣａｒｌＨａｎｓｅｒＶｅｒｌａｇ,Ｍｕｎｉｃｈ２０１０；ＫｌｅｍｅｎｓＫｏｈｌｇｒｕｂｅｒおよびＷｅｒｎｅｒＷｉｅｄｍａｎｎによる共回転二軸押出機：基礎・技術・応用,Ｈａｎｓｅｒ,Ｍｕｎｉｃｈ２００８；ＣｈａｎＩ．Ｃｈｕｎｇによるポリマーの押出成形：理論と実践,ＣａｒｌＨａｎｓｅｒＶｅｒｌａｇ,Ｍｕｎｉｃｈ２０００；およびＰａｕｌＡｎｄｅｒｓｏｎによるポリマーの混合と複合化（第２版）,Ｅｄ．Ｍａｎａｓ－Ｚｌｏｃｚｏｗｅｒ,Ｔａｄｍｏｒｅ２００９,Ｃｈａｐｔｅｒ２５,ｐ．９４７に記載されており、その各々の内容は、すべての目的のために、参照によって全体としてここに組み込まれている。

【0014】

食品包装産業用のプラスチックフィルムの製造には、ブローンフィルム押出またはブローンフィルム共押出またはホットブローンプロセスなどが使用され得る。ブローンバブルプロセスの一実施形態において、小さなビーズまたはペレットの形態のプラスチックを、フィードコートを介して、プラスチックペレットを加熱されたバレルに押し出す回転スクリューが取り付けられたバレルに供給することができる。プロセスおよび所望のプラスチック出力の種類によって設定された所望の押出温度で、円形の押出ダイからフィルムとして残る溶融プラスチックが形成され得る。空気圧を使用してフィルムを気泡の形でさらに膨張させることもできる。所望の寸法に拡張した後、フィルムを冷却して固化させてもよい。フィルムの厚さは０．２５４ｍｍ（１０ミル）未満としてもよいが、ブローンフィルムは０．５ｍｍ（２０ミル）まで製造することができる。

【0015】

任意のフィルム押出工程において、所望のフィルムは一定の厚さを有してもよい。したがって、良好なフィルムを製造するには、ブローンバブルプロセスにおける安定したバブルの形成が重要である可能性がある。しかし、バリア性は、食品の賞味期限を延長するために包装産業が材料を選択する際のもう１つの重要な要素であることが多い。これは、コーティングと基材を組み合わせた際に水分や酸素の透過を防ぐ材料の能力として定義される場合がある。プラスチックの低い水蒸気透過率（「ＭＶＴＲ」）は、より優れたバリアを提供するため、食品包装用のより優れたプラスチック材料である。

【0016】

メルトインデックス（「ＭＩ」）は、プラスチックの溶融物の流れやすさを示す指標である。出願人は現在、メルトインデックスが高い材料は一般的にバリア性に優れているが、粘度が低いため気泡性に劣ると考えている。ブローンバブルフィルムプロセスでは、ＭＩの上限が約２．０ｇ／１０ｍｉｎであるなど、ＭＩの増加に伴って気泡の安定性が低下することがある。この理論に拘束されない限り、出願人は現在、ＭＩを低減して気泡の安定性を向上させることは可能であるが、ＭＶＴＲおよび溶融粘度を増加させることは、バリア性および押出機のスループットを損なう可能性があり、ＭＩを約０．８に制限することが可能であると考えている。

【0017】

本開示のブレンドを開発するためのもう１つのパラメータは、分子量分布（「ＭＷＤ」）である。すべての合成ポリマーは、異なる長さのポリマー鎖を含むので、多分散であり、分子量は単一値ではない。ポリマーは鎖長と分子量の分布の形で存在する。鎖長のやや広い分布をターゲットにすることにより、複合ポリマーは良好な性能特性（例として、フィルム用途で許容可能な防湿性）と改善された加工特性（例えば、フィルム用途での気泡安定性および押出機の生産量）の両方を備えてよい。

【0018】

一実施形態において、本開示の複合ポリエチレン組成物は、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎによって評価される少なくとも４のＭＷＤを有する。別の実施形態において、複合ポリエチレン組成物のＭ_ｗ／Ｍ_ｎは、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、または約４～約１０、または約５～約７である。

【0019】

本開示の複合ポリマーをテストしたところ、ＭＩが約２ｇ／１０ｍｉｎ、ＰＣＲが約２０～４０％、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎが少なくとも４または４～１０である場合、フィルムが現在使用されているフィルムより薄い場合でも、十分な気泡安定性およびＭＶＴＲを有することが見出された。

【0020】

別の実施形態において、複合ポリマーのＭＶＴＲは、１．５ミル、３７．８℃、および９０％湿度で測定したとき、０．２０ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満、または、０．１２ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満または０．０８ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満である。

【0021】

より詳細には、高いメルトインデックスを有するバージンＨＤＰＥと、より低いメルトインデックスを有する適切なポストコンシューマリサイクルＨＤＰＥとを組み合わせて、中間ＭＩ、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ約４を超え、かつ改善された加工性を有するブレンドを生成する。これは、例えば二軸複合押出機（「シングルペレット」溶液とも呼ばれる）中で、バージンＨＤＰＥとＰＣＲＨＤＰＥとを高剪断溶融混合することによって達成される。このブレンドを多層フィルム構造に使用すると、プラスチック内の総ＰＣＲ含有量、防湿層、材料コスト、フィルムージのバランスをとることができる。

【0022】

本開示のバージンＨＤＰＥは、２ｇ／１０ｍｉｎよりも大きいメルトインデックスを有してもよい。他の実施形態において、ＭＩは、２～１８、より好ましくは２～１０または２～８ｇ／１０ｍｉｎである。一方、リサイクルＨＤＰＥは、低いＭＩ、例えば０．４０～０．９、０．５～０．８５、または約０．７０～０．８を有する。複合プラスチックは、使用される２種類のプラスチックの割合に応じて、一般的に中程度のＭＩを有している。一般に、２つの成分の比率は、目的とする最終ブレンドＭＩが０．８～４、１～３、１．５～２．５または約２であってもよい。

【0023】

本開示のバージンおよび／またはリサイクルＨＨＤＰＥは、約４より大きいＭ_ｗ／Ｍ_ｎを有してもよい。代替実施形態において、本開示のバージンおよび／またはリサイクルＨＨＤＰＥは、５、６、８より大きい、または１０より大きいＭ_ｗ／Ｍ_ｎを有してもよい。複合材料は、出発材料と同様の分布を有するか、または異なるＭ_ｗ／Ｍ_ｎを有するプラスチックを使用する場合には中間値を有してもよい。しかし、一般的には、最終製品のＭ_ｗ／Ｍ_ｎは、加工性を向上させるために、４以上、５以上、６以上、８以上、１０以上等が好ましい。Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎの範囲は、４～１０、４～８、４～６、５～８または５～６である。

【0024】

バージンおよび／またはリサイクルＨＨＤＰＥ出発材料は、０．９４ｇ／ｃｍ^３より高い密度を有してもよい。代替実施形態において、本開示のバージンおよび／またはリサイクルＨＨＤＰＥは、約０．９５４～０．９６５ｇ／ｃｍ^３の密度を有してもよい。代替実施形態において、本開示のバージンおよび／またはリサイクルＨＨＤＰＥは、約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３の密度を有してもよい。複合ＨＤＰＥは、出発材料が異なる密度を有する場合、類似したものであってもよいし、両者の間のものであってもよい。

【0025】

高ＭＩバージンポリマーと低ＭＩＰＣＲポリマーとの適切なブレンドの粘度範囲は、０．０２５ラジアン／秒の剪断速度で８．０×１０^４～１．２×１０^５ポアズ、８．４×１０^４～１．０×１０^５ポアズ、または８．９×１０^４～９．４×１０^４ポアズである。高ＭＩバージンポリマーと低ＭＩＰＣＲとの適切なブレンドの粘度範囲は、０．０２５ラジアン／秒の剪断速度で、ＭＩ＝２の１００％バージンポリマーより１４％～６８％高いか、またはＭＩ＝２の１００％バージンポリマーより２１％～４８％高いか、またはＭＩ＝２の１００％バージンポリマーより２８％～３４％高い。

【0026】

高ＭＩバージンポリマーと低ＭＩＰＣＲとの適切なブレンドの粘度範囲は、１００ラジアン／秒の剪断速度で、８．８×１０^３～５．５×１０^３、８．４×１０^３～６．７×１０^３、または８．０×１０^３～７．６×１０^３である。高ＭＩバージンポリマーと低ＭＩＰＣＲとの適切なブレンドの粘度範囲は、１００ラジアン／秒の剪断速度で、ＭＩ＝２の１００％バージンポリマーより５～４１％低いか、ＭＩ＝２の１００％バージンポリマーより１０～２８％低いか、または、ＭＩ＝２の１００％バージンポリマーより１４％～１９％低い。

【0027】

一実施形態において、複合ポリマーは、少なくとも１５％のリサイクルＨＨＤＰＥ、好ましくは少なくとも２０、３０、４０、５０、または約６０％のリサイクルＨＨＤＰＥを有してもよい。より高い量が可能であるが、ＰＣＲＨＤＰＥのコストは現在、バージンＨＤＰＥより約１０％高いため、２０～４５％または２５～４０％が好ましいかもしれない。しかし、商業フィルムラインの多くは３層から１１層の多層共押出であり、多層フィルムでは、いくつかの層（例えばシーラント層、リンカー層、ハイバリア層など）があるので、より高いＰＣＲ濃度を目指すことが望ましいかもしれない。多層フィルム全体の特性を維持するには、１００％バージン状態を維持する必要がある場合がある。従って、多層フィルム構造は、全体的なフィルムバリア性、総ＰＣＲ含有量、より低コストの材料の使用、およびフィルムゲージ（コスト削減および持続可能性への追加的な影響のため）のバランスをとるために作成され得る。

【0028】

したがって、バージンおよびリサイクルＨＤＰＥブレンドを多層フィルム構造に使用して、プラスチック内の全体的なＰＣＲ含有量、防湿層、材料コスト、およびフィルムのゲージのバランスをとることができる。異なるメルトインデックスを複合化したバージンＨＤＰＥとＰＣＲＨＤＰＥは、バージンＨＤＰＥと比較して、より高い押出機スループットで加工できるプラスチックフィルムを提供する。

【0029】

複合プラスチックおよびそれから製造されたシートまたはフィルムは、例えば、プラスチックボトル、プラスチック袋、食品安全容器、食品安全およびその他のフィルム、まな板およびその他の食品加工装置、水槽、配管および付属品、玩具、遊園地設備、化学容器、家具、標識および固定装置、キックボード、燃料タンク、ロッカー、包装、シュートライナー、車両内装など、ＨＤＰＥで一般的に製造されたあらゆる製品に使用することができる。

【0030】

本開示は、以下の実施形態の任意の１つまたは複数の組み合わせを含む。

【0031】

本発明の複合ポリマーは、Ａ）メルトインデックスが約２．０～１８．０ｇ／１０ｍｉｎであるバージン高密度ポリエチレン（バージンＨＤＰＥ）を５０～８０重量％、ｂ）メルトインデックスが約０．３～約１ｇ／１０ｍｉｎであるポストコンシューマリサイクル高密度ポリエチレン（ＰＣＲＨＤＰＥ）を２０～５０重量％、ｃ）メルトインデックスが約１～４ｇ／１０ｍｉｎであり、密度が約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３であり、重量平均分子量／数平均分子量（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）が≧４であり、ｄ）メルトインデックスが２．１６ｋｇの力、１９０℃で測定される。

【0032】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、該複合ポリマーは、１２５℃を超える温度または０．１５～０．５ｋＷ／ｋｇ／ｈｒを超える温度で、０．１５ｋＷ／ｋｇ／ｈｒ超、または０．２０～０．４ｋＷ／ｋｇ／ｈの比機械的エネルギーを使用して混合される、複合ポリマーは、二軸複合押出機を用いて１２５～２９９℃または１５０～２２０℃の温度で混合することが好ましい。

【0033】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、バージンＨＤＰＥは、約６～１８または７～１０ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有し、ＰＣＲＨＤＰＥは、約０．５～０．８５または約０．８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有する。

【0034】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ≧５である。

【0035】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、バージンＨＤＰＥおよびＰＣＲＨＤＰＥはそれぞれ０．９３０～０．９７０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し、複合ポリマーは約０．９６ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。

【0036】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、バージンＨＤＰＥとＰＣＲＨＤＰＥとの比が、約２０／８０、３０／７０、４０／６０、４７／５３、５０／５０、または６０／４０である。

【0037】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、バージンＨＤＰＥおよびＰＣＲＨＤＰＥは食品に安全であり、および／または得られた複合ポリマーは食品に安全である。

【0038】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって、約８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するバージンＨＤＰＥ５０～８０重量％と、約０．５～０．８５ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するＰＣＲＨＤＰＥ２０～５０重量％と、を含み、複合ポリマーは、約２ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス、約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３の密度Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ≧５を有する。

【0039】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーであって約８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するバージンＨＤＰＥ４５～５５重量％と、約０．５～０．９または約０．８ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックスを有するＰＣＲＨＤＰＥ４５～５５重量％と、を含み複合ポリマーは、食品に安全であり、約２のメルトインデックス、約０．９５０～０．９６０ｇ／ｃｍ^３の密度、Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ≧５を有する。

【0040】

本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーで製造されるポリマーフィルム。好ましくは、このフィルムは、単軸押出機で複合化された同様のポリマーよりも９０％少ないゲルを有する。好ましくは、このフィルムの欠陥数が、５００ｍｍと７５００ｍｍとの間の欠陥サイズに対して、１３３個／ｍ^２未満、７５０ｍｍと１０００ｍｍとの間の欠陥サイズに対して、１５個／ｍ^２未満、１０００ｍｍと１２５０ｍｍとの間の欠陥サイズに対して、１．５個／ｍ^２未満であるか、少なくとも１２５０ｍｍとの間の欠陥サイズに対して、１．５個／ｍ^２未満である。

【0041】

多層フィルムは、本明細書に記載のいずれかの複合ポリマーの１層または複数層と、バージンポリマーの１層または複数層と、を含む。好ましくは、多層フィルムは１．５ミル、３７．８℃、湿度９０％で測定したときに、の水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）が０．２８ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満、０．１２ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満、または０．０８ｇ／１００ｉｎｃｈ^２／日未満である。

【0042】

本明細書で使用される「バージン」という用語は、製造業者によって提供された未使用の材料を指す。

【0043】

本明細書で使用される「ＰＣＲ」または「ポストコンシューマリサイクル」プラスチックとは、製品として成形され、消費者によって使用された後、リサイクルされたプラスチックを指す。

【0044】

本明細書で使用される「複合プラスチック」または「複合ポリマー」または「ブレンドポリマー」という用語は、バージンＨＤＰＥおよびＰＣＲＨＤＰＥを含む均一なブレンドを指し、場合によっては他の少量の添加剤も含まれる。

【0045】

本明細書で使用されるバージンまたはリサイクルＨＤＰＥの割合は、ＨＤＰＥポリマーの重量パーセントであり、着色剤、潤滑剤などの副次的な添加剤を含まない。

【0046】

本明細書で使用される「メルトインデックス」（「ＭＩ」）または「メルトフローインデックス」（「ＭＦＩ」）とは、ＡＳＴＭＤ１２３８－２０（手順Ｂ）に従って、１９０^ｏＣ、２．１６ｋｇで標準金型（２．０９５×８ｍｍ）を通過した溶融樹脂の押出速度を測定したものである。これは、所定の温度、標準負荷下で標準化されたキャピラリーを通って１０ｍｉｎ間に流れるポリマーの重量（グラム単位）として定義される。一般に、ＭＩが高いプラスチックは材料粘度が低いことを示し、ＭＩを比較して２つのプラスチックの流動特性を比較する。

【0047】

本明細書で使用される「水分蒸気透過率」または「ＷＶＴＲ」とも呼ばれる「水蒸気透過率」または「ＭＶＴＲ」は、ＡＳＴＭＦ１２４９－２０によって決定される。選択された温度と湿度で、ウェットチャンバーとドライチャンバーの間にバリアフィルムがシールされる。一般的に米国では、３ｍｍの厚さのフィルムの食品産業では、３７．８℃の標準温度と９０％の相対湿度が使用されている。圧力変調センサーは、被測定材料を透過する水分を測定する。所定時間内に物質を透過した水蒸気量を測定することにより、水蒸気バリア透過性の測定が可能となる。所定の厚さの１００平方インチのフィルム部分については、通常、グラム／日単位で測定される。プラスチックの低いＭＶＴＲ値は、より優れたバリアを提供するため、食品包装や蒸気による損傷や乾燥を受けやすい他の製品に適したプラスチック材料となる。

【0048】

本明細書で使用される「正規化された」ＭＶＴＲは、１．５ミルの膜厚に対して正規化された水蒸気透過率を指す。

【0049】

本明細書で使用される「分子量分布」または「ＭＷＤ」と、数平均分子重量（「Ｍ_ｎ」）および重量平均分子量（「Ｍ_ｗ」）を測定するために、サイズ排除クロマトグラフィー（「ＳＥＣ」）とも呼ばれている高温ポリマーチャーゲル浸透クロマトグラフィー（「ＧＰＣ」）が使用される。
より詳細には、ＧＰＣは、フィルタベースの赤外線検出器ＩＲ５と、４キャピラリー差動ブリッジ粘度計と、Ｗｙａｔｔ１８角光散乱検出器とを備える。赤外線検出器を用いてＭ_ｗ、Ｍ_ｎ、ＭＷＤと短鎖分岐（ＳＣＢ）曲線を報告し、粘度計と赤外線検出器の組み合わせを用いて１４５℃で長鎖分岐インデックスｇ'を測定した。１,２,４－トリクロロベンゼン（ＴＣＢ）中の流体力学的サイズに基づき、１４５℃で３本のＡｇｉｌｅｎｔＰＬｇｅｌＯｌｅｘｉｓＧＰＣカラムを用いてポリマー分級を行い、その中で３００ｐｐｍの酸化防止剤ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を移動相とした。１６ｍｇのポリマーを１０ｍＬバイアルに秤量し、ＧＰＣ測定のために密封した。溶解プロセスは、Ａｇｉｌｅｎｔオートサンプラー内で連続振盪しながら１６０℃で１時間自動的に（８ｍｌＴＣＢ中で）得られた。溶解プロセス中にフローマーカーとして２０μＬヘプタンもバイアルに注入される。溶解プロセス後、ＧＰＣカラムに２００Ｌの溶液を注入した。ＧＰＣカラムは、５７８ｇ／ｍｏｌから３,５１００００ｇ／ｍｏｌまでの１２種類の単分散ポリスチレン（ＰＳ）規格に基づいて較正された。コモノマー組成（またはＳＣＢ分布）は、確立された溶液ＮＭＲ技術を用いて測定されたＣＨ_３／１０００総炭素の既知値を有する、比較的狭い一連のポリエチレン（ポリマーカーボンは１－ヘキセンと１－オクテンのコモノマーを有するポリエチレンを提供し、内部的には１－ブテンのコモノマーを有するポリエチレンを合成する）を用いて得られた異なる較正分布に基づいて報告された。
ＧＰＣｏｎｅソフトウェアを使用してデータを分析した。長鎖分岐インデックスｇ'は以下のように測定された。

【数1】

ここで、［η］はポリマーの平均固有粘度であり、ＧＰＣ断面上のスライスの総和から以下のように導出される。

【数2】

ここで、ｃ_ｉはＩＲ検出器から得られた特定のスライスの濃度であり、［η］_ｉは粘度計検出器から測定されたスライスの固有粘度である。［η］_ｌｉｎは、以下の線形高密度ポリエチレンのＭａｒｋ－Ｈｏｕｗｉｎｋ方程式を用いて、ＩＲ検出器から得られ、ここで、Ｍは、基準線状ポリエチレンの粘度平均分子量であり、Ｋおよびαは、線状ポリマーのＭａｒｋ－Ｈｏｕｗｉｎｋ定数であり、ここで、線状ポリエチレンの場合はＫ＝０．０００３７４、α＝０．７２６５、線状ポリプロピレンの場合はＫ＝０．０００４１、α＝０．６５７０である。

【数3】

【0050】

プラスチックフィルムの厚さは通常、マイクロメータＡＳＴＭ－Ｄ６９８８またはＡＳＴＭ－Ｄ８１３６を使用して測定される。ミルはプラスチックフィルムの厚さ測定の一般的な単位である。厚さも規格で表示されることが多い。単純に換算すると１ミル＝１００規格＝２５．４マイクロメートルである。

【0051】

本明細書で使用される「ＯＣＳ」または「光学制御システム」はフィルムの品質を決定する方法であり、これにより高解像度カメラがフィルムを撮影し、ゲルや欠陥を識別・定量する。ソフトウェアはゲルを分類し、複合ゲル数を報告するように構成されている。ＵＳ７３９３９１６には、ＯＣＳと複合ゲル数の具体例が記載されている。

【0052】

本明細書で使用される「ゲル」とは、高分子フィルムの欠陥を意味する。ゲルは周囲のフィルムとは視覚的に区別できる局所的な欠陥であり、未複合のポリマーや未反応の触媒などが原因で発生する可能性がある。

【0053】

本明細書で使用される「ダウンゲージ」や「プラスチックフィルムのダウンゲージ化」とは、より薄いプラスチックフィルムを作ることを意味する。これには、持続可能性、材料コストの削減、アプリケーションのニーズに基づくなど、多くの理由がある。

【0054】

特許請求の範囲または明細書における「１つ（ａ）」または「一（ａｎ）」という単語の使用は、文脈で別段の指示がない限り、１つまたは複数を意味する。

【0055】

「約」という用語は、記載された値に測定誤差の範囲をプラスまたはマイナスしたもの、または測定方法が示されていない場合はプラスまたはマイナス１０％を指す。

【0056】

特許請求の範囲における「または」という用語の使用は、「および／または」を意味する。ただし、代替案のみを意味することが明示的に示されている場合、または代替案が相互に排他的である場合は、この限りでない。

【0057】

「備える」、「有する」、「含む」および「含有する」という用語（並びにそれらの変形）は、オープン連結動詞であり、請求項で使用される場合、他の要素の追加を可能にする。「で構成される」というフレーズは閉じ型であり、追加要素はすべて除外される。「本質的に……から構成される」というフレーズは、追加の材料要素を除外するが、本開示の本質を実質的に変更しない非材料要素を含むことを可能にする。オープンな移行用語「含む」を使用して導入された任意の請求項または請求項要素は、「本質的に」または「からなる」という語句を使用するように絞り込むこともでき、その逆もまた同様である。しかしながら、簡潔にするために、本明細書では、請求項のすべての言語を１語ずつ繰り返してはいない。

【0058】

本明細書では、以下の略語が使用される。

【表1】

本明細書の実施例は、例示のみを目的としており、添付の特許請求の範囲を不当に限定するものではない。本開示およびその利点を詳細に説明してきたが、特許請求の範囲で定義される開示の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、置換および変更を行うことができることを理解されたい。
バージンＨＤＰＥとリサイクルＨＨＤＰＥのブレンド

【0059】

高融点二軸複合押出機シングルペレット方法を使用して、より高いＭＩを有するバージンホモポリマーＨＤＰＥ（例えば、射出成形ＨＤＰＥグレードＭ６０８０、ＭＩ８．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度＝０．９６０ｇ／ｃｍ３、溶融温度１３２．７℃、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｈｏｕｓｔｏｎ、ＴＸから取得可能）と、ＭＩ０．５～０．８５ｇ／１０ｍｉｎのより低いＭＩＰＣＲグレードのポリマー（例えば、ＰＣＲＨＤＰＥＥｃｏＰｒｉｍｅＣ＋、ＥｎｖｉｓｉｏｎＰｌａｓｔｉｃｓ、Ｒｅｉｄｓｖｉｌｌｅ、ＮＣから取得可能）を複合し、その後ＯＣＳを使用して特徴付ける。

【0060】

バージンプラスチック（Ｍ６０８０）の性質を表１に示す。

【表2】

ＵＳ２０１３０１５６０４によると、ＥｎｖｉｓｉｏｎＰｌａｓｔｉｃｓのリサイクルＨＤＰＥＥｃｏＰｒｉｍｅＣ＋は、主にリサイクルミルク缶から作られた。ボトルを粉砕してフレークに分類し、洗浄ラインで洗浄し。プラスチックを溶かしてペレットに成形し、化学物質を使用せずに熱と空気を使用してプラスチックを精製する独自のプロセスを行った。そのため、リサイクルされたとしても、米国食品医薬品局は、高脂肪食品やスピリッツの高密度ポリエチレン包装に１００％まで使用することを許可している。
リサイクルプラスチックの性質の一部を表２に示す。

【表3】

【0061】

この方法は、プラスチック粒子を二軸押出機に同時に導入する連続工程により、バージンプラスチックとリサイクルプラスチックとをブレンドするものである。一般的にＨＤＰＥの場合、コンパウンドは１５０～２２０℃のキャスク設定温度範囲と、二軸押出機の異なるスクリュー速度で行われた。典型的な押出機の温度分布は約１８０／２００／２１０／２１０／２１０℃で、滞留時間は５秒から６０秒である。

【0062】

具体的には、１２５～２９９℃の範囲が許容されるが、押出機のバレル温度範囲は供給口１５０℃、ダイ２２０℃であり、さらに出発材料に応じて変化し得る。押出機出力は１００ｐｓ／ｈに設定されているが、５０～１５０ｐｓ／ｈ程度の範囲内であってもよい。比機械的エネルギーは０．２５ｋＷ／Ｋｇ／ｈｒであるが、約０．１５ｋＷ／Ｋｇ／ｈｒ～０．５ｋＷ／Ｋｇ／ｈｒの範囲を含んでもよい。使用される押出機のスクリュー速度は３００ｒｐｍであるが、十分な混合が可能であれば、約２００～４００またはそれ以上の範囲が許容される。

【0063】

得られた複合プラスチックＭ６０２０ＳＢＲＸ０１は、リサイクルＨＤＰＥを４７％、バージンＨＤＰＥを５３％含有している。複合Ｍ６０２０ＳＢＲＸ０１は、同様のＭＩを有するバージンのＨＤＰＥと比較して、より高い押出機出力で加工することができ、押出機内で低い剪断速度でより高い粘度を有するため、より良好な気泡安定性を示す。

【0064】

ブレンドＭ６０２０ＢＲＸ０１の性質の一部を表３に示す。

【表4】

さまざまな剪断速度での挙動
粘度流動曲線（レオグラムとも呼ばれる）は、流動する材料（流体）が剪断速度の増加または減少にさらされたときにどのように動作するかをグラフで表現したものである。複素粘度（ｑ）は、非ニュートン粘弾性流体に振動剪断応力を与えることにより求められる周波数依存粘度関数である。１９０℃で２０％のひずみを持つレオメーターを使用して、各試験ポリマーの周波数を最大周波数（４００ｒａｄ／ｓ）から最低周波数（０．０２５ｒａｄ／ｓ）まで走査し、データを記録した。
図１は、ＰＣＲＨＤＰＥ４７％とバージンＨＤＰＥ５３％（Ｍ６０８０）を含む複合ＨＤＰＥ（Ｍ６０２０ＳＢＲＸ０１）の粘度曲線と、ＭＩ２．０ｇ／１０ｍｉｎの複合ＨＤＰＥ（Ｍ６０２０ＳＢＲＸ０１）の粘度曲線を、ＭＩ２．０ｇ／１０ｍｉｎのバージンＨＤＰＥ（Ｍ６０２０ＳＢ）と比較した複素粘度曲線である。Ｍ６０２０ＳＢポリマーは、複合化されたＭ６０２０ＳＢＲＸ０１と同等のＭＩ（いずれも約２）を有するため、出発材料であるＭ６０８０よりも優れた比較物として選択された。
高い剪断速度（ラジアン／秒）では、複合ＨＤＰＥの押出ヘッド圧力は２６％低下していることが観察された。これにより、より良好な濾過が可能となり、プラスチックフィルムの歩留まりが向上した。さらに、Ｍ６０２０ＳＢＲＸ０１は、粘度が高いため、低剪断速度での気泡安定性に優れ、新しい複合プラスチックからのフィルムブロー成形性を向上させた。
ブレンド技術の比較
厚さ２．０ミルのプラスチックＨＤＰＥフィルムターゲットは、上記の高剪断溶融混合二軸複合押出機法を使用して製造され、材料のサイズを制限するためにスクリーンを使用しない単一の低剪断スクリュー法を使用して製造された同じ成分から製造された同様のフィルムと比較される。単軸押出機の溶融温度は１６９℃、ｒｐｍは５０、出力は１０ｌｂｓ／ｈｒに設定されている。
フィルムの組成と特性に関するデータは、表４に示すように押出機システムに接続されたＯＣＳカメラを用いて取得し、写真例は図に示すようにした。

【表5】

【0065】

上記の表および図２から、シングルペレット溶液から調製されたポリマーフィルムの欠陥は、ＯＣＳ検査により、ドライブレンドから調製されたフィルムよりも著しく低い。高剪断複合法により製造されたフィルムには約２８９ｐｐｍの総欠陥が観察され、ドライブレンド法により製造されたフィルムには２５６２の総欠陥が観察された。

【0066】

ＨＤＰＥをブレンドするために二軸スクリュー配合を使用した高せん断溶融混合を使用すると、最大のゲル（約１５００ミクロン以上）が減少または除去され、ゲルレベルの全体的な９０％の減少が観察された。好ましくは、この方法は、８５～９５％の少ないゲルを有し、２５０～３００の欠陥の間の総欠陥レベル、３５０μｍの欠陥レベル２０００～２５００、５００μｍの欠陥レベル６５０～７５０、７５０μｍの欠陥レベル１００～１５０、２０未満、または１０未満または５未満の少なくとも１０００μｍの欠陥レベルを有するフィルムを製造する。実際、１５００ミクロンを超える欠陥は観察されず、これはより低い剪断力で製造されたフィルムとは対照的である。二軸押出機を使用したブレンドはまた、より一貫したバリア性と均一なヒートシール強度を提供し、美観と消費者の受容性を向上させる。したがって、高剪断複合体は、例えば、二軸押出機または連続ミキサー、バンバリーミキサーなどの他の高剪断方法によって得ることができるのが好ましい。
バージン／リサイクルＨＨＤＰＥを用いたフィルム
多層フィルムは、全体的なフィルムバリア性、ＰＣＲ含有量、低コスト材料の使用、および膜量のバランスをとるために作成され、コスト削減および持続可能性への追加的な影響をもたらす。
全体のＰＣＲ含有量を２０、３０、または４０％に変えて３つの７層フィルムを製造し、ＥＶＡ層であるシーラント層７を除いて残りはバージンＨＤＰＥで製造した。各層は混合ブレンドＭ６０２０ＳＢＲＸ０１とゼロ層から２層のバージンＨＤＰＥＭ６０２０ＳＢで構成され、総ＰＣＲ含有量を変化させる。フィルム中のシーラント層（７）は、バージンＥＶＡ（例えば、９％ＥＶＡを含むＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌのＵＥ６３７０００）からなるが、これは例示的なものであり、他のシーラント層を使用してもよい。
表５は、３種類の７層フィルムの組成と、各層に使用される複合ブレンドＭ６０２０ＳＢＲＸ０１とバージンＭ６０２０ＳＢの量を詳細に示す。層％は、その層が総膜厚のどれだけを占めるかを示す。

【表6】

複合ブレンド層間のバージン層として使用されているバージンＭ６０２０ＳＢは、ブローンフィルム用途に使用される中分子量高密度ポリエチレンホモポリマーであり、ＭＩは２．０ｇ／１０ｍｉｎであり、その性質の一部は表６に示されている。

【表7】

バージン／リサイクルＨＤＰＥフィルムのＭＶＴＲ
表５に基づいて製造された３種類の複合フィルム（多層フィルム中の全リサイクル材の２０％、３０％、４０％）のＭＶＴＲ（グラム／１００インチ^２／日）を、１．７５ミルと３．５０ミルの２種類の厚さで測定した。これは、膜厚１．９ミル、ＭＶＴＲ０．１９グラム／１００インチ^２／日のシリアルライナーと比較した。シリアルライナーは通常、バージンＨＤＰＥ製で、厚さ１．９ミルの多層フィルムであり、一部の層には低コスト／低バリア性樹脂が組み込まれている。
バリアデータは、フィルム構造内のＨＤＰＥのミルごとに正規化された。ＥＶＡ層は非常に低い防湿性を有しており、このため防湿層が必要とされる理由がある。ＥＶＡ層はシーラント層であり、試料全体にわたって不変である。
図３に示した比較により、ＰＣＲ含有量が２０～４０％の複合ＨＤＰＥをＨＤＰＥ膜全体に含有させることにより、１．７５ミルの厚さを減少させても、現在の市場バリア性（上破線で示す０．１９の目標）を満足できることが示された。したがって、本明細書に記載したように２０～４０％のリサイクル材を配合することにより、より低コストで環境負荷の少ない食品安全プラスチックを提供することができる。
バージン／リサイクルＨＨＤＰＥフィルムゲージ

【0067】

表５に示す多層フィルムは、サイズを小さく（薄く）することができるが、許容可能なバリア性を維持している。ダウンゲージ化は、溶融ポリマーをより薄いゲージまで引き下げることによって、押出機のプロセス中に実行された。

【0068】

図４は、ダウンゲージによって得られる膜厚とポリマーフィルムの総ＰＣＲ含有量の予測結果を示している。図に見られるように、必要な総ＰＣＲ含有量が２５％の場合、１．９ミルのシリアルライナーなど、現在の市販のフィルム構造と同等のＭＶＴＲを有する厚さ１．２５ミルのフィルムを実現できる。ＰＣＲを組み合わせることで、所望のバリア性を維持しつつ、全膜厚３４％減を実現できる。したがって、ＰＣＲを含むフィルムの厚さを減少させる能力は、市販のバージンプラスチックよりも優れている利点であり、同じ防湿性を有するより薄いフィルムを可能にすることで、材料を節約し、持続可能性に積極的に影響を与えることがある。

【0069】

前述の開示は、本開示の好適な実施形態を説明した。この説明に鑑みて、当業者に様々な変更および修正を提案することができる。例えば、食品レベルの組成物のさらなる所望の特性を達成するために、上記組成物に追加の添加剤を加えることができる。したがって、このような変更および修正は、本開示の範囲内で考慮されるべきである。

【0070】

以下の参考文献はそれぞれ、あらゆる目的のためにその全体が参照により組み込まれる。ここで引用したＡＳＴＭ規格は、特許請求の範囲に記載されているポリマーの特性を測定するために使用される。

【0071】

ＡＳＴＭＤ２５６－１０、プラスチックのアイゾット振子衝撃耐性を決定するための標準試験方法

【0072】

ＡＳＴＭＤ６３８－１４、プラスチックの引張特性の標準試験方法

【0073】

ＡＳＴＭＤ７９０－１７、非強化および強化プラスチックおよび電気絶縁材料の曲げ特性に関する標準試験方法

【0074】

ＡＳＴＭＤ７９２－２０、変位によるプラスチックの密度および比重（相対密度）の標準試験方法。

【0075】

ＡＳＴＭＤ１２３８－２０、押出プラストメーターによる熱可塑性プラスチックのメルトフローレートの標準試験方法