(57)【要約】    本開示の実施形態は、コロナ処理後に艶のない外観および低いヒートシール開始温度を提供する多層フィルムを対象とする。多層フィルムは、エチレン系ポリマーおよびプロピレン−エチレンコポリマーを含む少なくとも１つの艶消し層を含む。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの艶消し層と、少なくとも２つの追加層と、を含む多層フィルムであって、前記艶消し層が、
０．８５７〜０．８９５ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に２〜２５ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する２０〜８０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーと、
０．９３５〜０．９５５の密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および５．０ｋｇで測定した場合に０．１〜１．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ５）を有する２０〜８０重量％のエチレン系ポリマーと、を含み、
前記少なくとも２つの追加層が独立して、ポリアミド、プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー、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）、エチレンアクリル酸、およびエチレン無水マレイン酸のうちの少なくとも１つを含み、
前記多層フィルムが、ＡＳＴＭ  Ｄ−２４５７に従って測定した場合、１０単位未満の光沢４５％値、および７０℃以下のホットタック開始温度を有する、多層フィルム。
【請求項２】
前記プロピレン−エチレンコポリマーの前記メルトフローレート（Ｉ２）が、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、３〜１０ｇ／１０分である、請求項１に記載の多層フィルム。
【請求項３】
前記２つの追加層のうちの少なくとも１つが、０．９０５〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に０．５〜３．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む、請求項１または２に記載の多層フィルム。
【請求項４】
前記２つの追加層のうちの少なくとも１つが、０．９１０〜０．９３５の密度、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に０．５〜３．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）、ならびにゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定される３〜１０の分子量分布（ＭＷＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含み、Ｍｗは、重量平均分子量であり、Ｍｎは、数平均分子量である、請求項１〜３のいずれかに記載の多層フィルム。
【請求項５】
前記２つの追加層の少なくとも１つが、０．９０５〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に０．５〜３．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する直鎖状低密度ポリエチレンと、０．９１０〜０．９３５の密度、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に０．５〜３．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）、ならびにゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定される３〜１０の分子量分布（ＭＷＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を有する低密度ポリエチレンと、を含み、Ｍｗは、重量平均分子量であり、Ｍｎは、数平均分子量である、請求項１または２に記載の多層フィルム。
【請求項６】
前記艶消し層が、４０〜６０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーと、４０〜６０重量％のエチレン系ポリマーと、を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の多層フィルム。
【請求項７】
前記多層フィルムが、２０〜２００μｍの厚さを有する、請求項１〜６のいずれかに記載の多層フィルム。
【請求項８】
前記光沢４５％値が、ＡＳＴＭ  Ｄ−２４５７に従って測定した場合、８単位未満である、請求項１〜７のいずれかに記載の多層フィルム。
【請求項９】
前記多層フィルムが、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９２１に従って測定された場合、７５℃〜９０℃の温度範囲で２．５Ｎ／２５．４ｍｍを超えるホットタック強度を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の多層フィルム。
【請求項１０】
前記多層フィルムが、１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の多層フィルム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の前記多層フィルムを含む、物品。
【請求項１２】
前記物品が、可撓性パッケージである、請求項１０に記載の物品。
【請求項１３】
少なくとも１つの艶消し層と、少なくとも２つの追加層と、を含む多層フィルムであって、前記艶消し層が、
０．８５７〜０．８９５ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に２〜２５ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する２０〜８０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーと、
０．９３５〜０．９５５の密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および５．０ｋｇで測定した場合に０．１〜１．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ５）を有する２０〜８０重量％のエチレン系ポリマーと、を含み、
前記少なくとも２つの追加層が独立して、ポリアミド、プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー、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）、エチレンアクリル酸、およびエチレン無水マレイン酸のうちの少なくとも１つを含み、
前記多層フィルムが、ＡＳＴＭ  Ｄ−２４５７に従って測定された場合、１０単位未満の光沢４５％値、および１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有する、多層フィルム。
【請求項１４】
前記艶消し層が、４０〜６０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーと、４０〜６０重量％のエチレン系ポリマーと、を含む、請求項１３に記載の多層フィルム。
【請求項１５】
前記プロピレン−エチレンコポリマーの前記メルトフローレート（Ｉ２）が、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定された場合、３〜１０ｇ／１０分である、請求項１３または１４に記載の多層フィルム。
【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、２０１７年１１月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／５８９，９１０号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示の実施形態は、艶消し面および改善されたヒートシール性能、特にコロナ処理後の改善されたヒートシール性能を有するポリオレフィン系フィルムに関する。
【背景技術】
【０００３】
艶消し面を有するポリマーフィルムは、様々な用途で一般的に使用されている。例えば、パッケージング用途では、艶消し面を有するポリマーフィルムを利用する。艶消し面などの光学特性は、表面光沢およびヘイズの観点から定義されてもよい。艶消し面は、より低い光沢およびより高いヘイズ値によって特徴付けられてもよい。
【０００４】
具体例では、おむつは一般に、可撓性ポリエチレンフィルムで構成されたガセット袋にまとめられる。これらのガセット付き可撓性容器は、現在、ガセットを形成するように折り畳まれ、周囲形状に熱シールされる可撓性フィルムを使用して製造される。ガセット付き本体部分は、方形断面または矩形断面を有する可撓性容器を形成するように開く。ガセットは、実質的に平坦な底を形成するように容器の底部で終端し、容器が部分的または完全に充填されたときの安定性を提供する。ガセットはまた、硬い詰め物を受け取るための開口ネックおよび閉鎖を形成するように容器の上部で終端する。このフィルムは、押し出され、表面処理され、外層に印刷され、切断および密封によって袋を形成する。そのようなガセット袋は、艶消し面を有することが望ましいが、しかしながら、従来の艶消しフィルムは、ヒートシール開始温度が高すぎるため、特にガセット領域において、コロナ処理後のシール性能が欠乏している。
【０００５】
したがって、コロナ処理後もヒートシール可能である改善された艶消し面に対する継続的な必要性が存在し得る。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の実施形態は、コロナ処理後に艶のない外観および低いヒートシール開始温度を提供することができる多層フィルムを対象とする。多層フィルムは、本明細書でさらに説明されるように、多層フィルムの少なくとも１つの層にエチレン系ポリマーおよびプロピレン−エチレンコポリマーを含む。
【０００７】
一実施形態によれば、少なくとも１つの艶消し層および少なくとも２つの追加層を含む多層フィルムが提供される。艶消し層は、０．８５７〜０．８９５ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に２〜２５ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する２０〜８０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーと、０．９３５〜０．９５５ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および５．０ｋｇで測定した場合に０．１〜１．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ５）を有する２０〜８０重量％のエチレン系ポリマーと、を含む。多層フィルムは、ポリアミド、プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー、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）、エチレンアクリル酸、およびエチレン無水マレイン酸のうちの少なくとも１つを独立して含んでもよい、少なくとも２つの追加層を含む。多層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ−２４５７に従って測定した場合、１０単位未満の光沢４５％値を有する。多層フィルムは、７０℃以下のホットタック開始温度を有する。
【０００８】
別の実施形態によれば、多層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ−２４５７に従って測定した場合の１０単位未満の光沢４５％値、および１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有し得る。
【０００９】
本明細書に記載される実施形態の追加の特徴および利点は、以下の発明を実施するための形態に記載され、一部は、その説明から当業者に容易に明らかになるか、または以下の発明を実施するための形態、および特許請求の範囲を含む本明細書に記載される実施形態を実践することによって認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の特定の実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと最もよく理解することができ、これらの図面では、同様の構造体が同様の参照番号で示される。
【図１】本開示の１つ以上の実施形態による比較および本発明のフィルムに関するホットタック強度対温度のグラフ表示である。
【図２】本開示の１つ以上の実施形態による比較および本発明のフィルムに関するヒートシール強度対温度のグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで、本出願の具体的な実施形態について説明する。ただし、本開示は、異なる形態で具体化されてもよく、本開示に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全であり、本主題の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。
【００１２】
定義
「ポリマー」という用語は、同一または異なるタイプのモノマーにかかわらず、モノマーを重合することにより調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、１つのタイプのみのモノマーから調製されるポリマーを指すために通常用いられる用語「ホモポリマー」、ならびに２つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを指す「コポリマー」を包含する。「ブロックコポリマー」という用語は、２つ以上の化学的に異なる領域またはセグメント（「ブロック」と呼ばれる）を含むポリマーを指す。いくつかの実施形態では、これらのブロックは、直線状に、すなわち、端部と端部がつながれた化学的に区別された単位を含むポリマーでつながれてもよい。本明細書で使用される場合、「ランダムコポリマー」は、２つ以上のポリマーを含み、各ポリマーは、コポリマー鎖骨格に沿って単一単位または複数の連続する繰り返し単位を含んでもよい。コポリマー鎖骨格に沿った単位のいくつかは、単一単位として存在するが、本明細書ではこれらをポリマーと呼ぶ。
【００１３】
「多層フィルム」または「多層フィルム構造」とは、２つ以上の層を有する任意の構造を意味する。例えば、多層構造は、２、３、４、５、またはそれ以上の層を有してもよい。多層構造は、文字で示される層を有するとして説明され得る。例えば、コア層Ｂ、ならびに２つの外部層ＡおよびＣを有する３層構造は、Ａ／Ｂ／Ｃとして示されてもよい。同様に、２つのコア層ＢおよびＣ、ならびに２つの外部層ＡおよびＤを有する構造は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄとして示されるであろう。いくつかの実施形態において、本発明の多層フィルムは、最大で１１個の層を含む。
【００１４】
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、５０モル％を超える、エチレンモノマーに由来する単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー（２つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する）を含む。当該技術分野で知られているポリエチレンの一般的な形態としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂の両方を含むシングルサイト触媒直鎖状低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ならびに高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられる。本明細書で使用される場合、「エチレン／α−オレフィンランダムコポリマー」は、５０モル％を超える、エチレンモノマーに由来する単位を含むランダムコポリマーである。
【００１５】
「ＬＤＰＥ」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」、または「高分岐ポリエチレン」とも呼ばれる場合があり、ポリマーが、過酸化物（例えば、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第４，５９９，３９２号を参照されたい）などの、フリーラジカル開始剤を使用して、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）を上回る圧力で、オートクレーブまたは管状反応器中で、部分的または完全にホモ重合または共重合されることを意味するように定義される。
【００１６】
「ＬＬＤＰＥ」という用語には、チーグラー・ナッタ触媒システムを使用して作製された樹脂、ならびにこれらに限定されないが、ビスメタロセン触媒（「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と呼ばれることもある）および拘束ジオメトリ触媒を含む、シングルサイト触媒を使用して作製された樹脂、ならびにポストメタロセン分子触媒を使用して作製された樹脂が含まれる。ＬＬＤＰＥには、直鎖状の、実質的に直鎖状の、または不均一なポリエチレンコポリマーまたはホモポリマーが含まれる。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも短い鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号、同第５，５８２，９２３号、および同第５，７３３，１５５号でさらに定義される実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号における組成物などの均一分岐直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されるプロセスに従って調製されたポリマーなどの不均一分岐エチレンポリマー、ならびに／またはそれらのブレンド（米国特許第３，９１４，３４２号もしくは同第５，８５４，０４５号に開示されるものなど）を含む。ＬＬＤＰＥ樹脂は、当該技術分野で知られている任意のタイプの反応器または反応器構成を使用して、気相、液相、もしくはスラリー重合、またはそれらの任意の組み合わせによって作製され得る。
【００１７】
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｃの密度を有する中密度ポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的には、クロムもしくはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、またはこれらに限定されないが、ビスメタロセン触媒および拘束ジオメトリ触媒を含むシングルサイト触媒を使用して作製される。
【００１８】
「ＨＤＰＥ」という用語は、約０．９４０ｇ／ｃｃを超える密度を有するポリエチレンを指し、それらは、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはこれらに限定されないが、ビスメタロセン触媒および拘束ジオメトリ触媒を含むシングルサイト触媒で調製される。
【００１９】
「ＵＬＤＰＥ」という用語は、０．８８０〜０．９１２ｇ／ｃｃの密度を有するポリエチレンを指し、それらは、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、これらに限定されないが、ビスメタロセン触媒および束縛ジオメトリ触媒を含むシングルサイト触媒、ならびにポストメタロセン分子触媒で調製される。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「プロピレン系ポリマー」という用語は、５０重量％を超える、プロピレンモノマーに由来する単位を含むポリマーを指す、重合形態で、含むポリマーを指す。これには、プロピレンホモポリマー、ランダムコポリマーポリプロピレン、インパクトコポリマーポリプロピレン、プロピレン／α−オレフィンコポリマー、およびプロピレン／α−オレフィンコポリマーが含まれる。
【００２１】
「コロナ処理」という用語は、コロナ放電によりポリオレフィンフィルムの表面上の接着力を高める技術である。
【００２２】
「ホットタック強度」などの用語は、シールが作成された直後、かつ周囲温度に冷却される前に、可撓性ウェブの熱可塑性表面の間に形成されたヒートシールの強度を意味する。フォームフィル操作では、パッケージのシールされた領域は、まだ熱いうちに破壊的な力を受けることがよくある。ホットシールのこれらの力に対する耐性が不十分な場合、パッケージングプロセス中に破損が発生し得る。ホットタック強度は、ホットシール強度としても知られ、この品質が重要である商用的応用での遂行能力において材料を特徴付け、ランク付けるための手段である。ホットタック強度は、ＡＳＴＭ  Ｆ１９２１に従って以下のように測定され得る。
【００２３】
「ホットタック開始温度（ＨＴＩＴ）」は、シールが、充填される必要な重量を保持する温度であるのに対して、「ヒートシール開始温度（ＨＳＩＴ）」は、シールが、輸送および取り扱い要件に耐える最低強度を有する温度である。
【００２４】
ここで、組成物が少なくとも１つの艶消し層および少なくとも２つの追加層を含む、本開示の多層フィルムの実施形態を詳細に参照する。本明細書で使用される場合、「艶消し層」は、場合によってはシーラント層と呼ばれてもよく、コロナ処理後にヒートシール可能でもあると同時に、所望の艶のない外観を実現する層である。特性の観点から、この艶消し層を含む多層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ−２４５７に従って測定した場合、１０単位未満の光沢４５％値を有する。この光沢と組み合わせて、多層フィルムは、７０℃以下のホットタック開始温度、１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度、またはその両方を含んでもよい。理論に縛られることなく、艶消し層でのプロピレン−エチレンコポリマーとエチレン系ポリマーとの組み合わせは、コロナ処理後にヒートシール可能でもあると同時に、艶のない外観を可能にすることを補助する。
【００２５】
１つ以上の実施形態では、艶消し層は、０．８５７〜０．８９５ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に２〜２５ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有するプロピレン−エチレンコポリマーと、０．９３５〜０．９５５の密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および５．０ｋｇで測定した場合に０．１〜１．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ５）を有するエチレン系ポリマーと、を含む。さらなる実施形態では、艶消し層は、２０〜８０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーと、２０〜８０重量％のエチレン系ポリマーと、を含む。少なくとも１つの艶消し層に加えて、少なくとも２つの追加層は独立して、ポリアミド、プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、およびエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリアミド、プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー、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）、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）、およびエチレン無水マレイン酸（ＥＭＡ）のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２６】
さらなる実施形態では、プロピレン−エチレンコポリマーのメルトフローレート（Ｉ２）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、２〜１０ｇ／１０分、または３〜９ｇ／１０分、または６〜９ｇ／１０分である。さらに、別の実施形態では、プロピレン−エチレンコポリマーの密度は、０．８７０〜０．８９０ｇ／ｃｃである。様々な組成物がプロピレン−エチレンコポリマーに好適であると考えられる。プロピレン−エチレンコポリマーの適切な商業的実施形態には、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからのＶＥＲＳＩＦＹ（商標）製品、例えば、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）３２００が含まれる。
【００２７】
エチレン系ポリマーのさらなる実施形態では、メルトフローレート（Ｉ５）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って２３０℃および５ｋｇで測定した場合、０．１〜０．８ｇ／１０分、または０．２〜０．４ｇ／１０分であってもよい。さらに、さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーの密度は、０．９３５〜０．９５０ｇ／ｃｃ、または０．９３５〜０．９４５ｇ／ｃｃであってもよい。
【００２８】
様々な組成物がエチレン系ポリマーに好適であると考えられる。エチレン系ポリマーの好適な商業的実施形態には、ＤＯＷ（商標）ＭＤＰＥ  ＮＧ６９９５、ＤＯＷ（商標）ＨＤＰＥ  ＮＧ７０００、またはＤＯＷ（商標）ＨＤＰＥ  ＤＧＤＣ２１００−ＮＴ７が含まれてもよく、これらはすべて、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。さらに、エチレン系ポリマーの別の適切な商業的実施形態は、Ｂｒａｓｋｅｍによって製造されるＢｒａｓｋｅｍ  ＢＦ４８１０であってもよい。
【００２９】
艶消し層内のプロピレン−エチレンコポリマーおよびエチレン系ポリマーについては、様々なブレンド量が考えられる。１つ以上の実施形態では、艶消し層は、２０〜８０重量％のプロピレン−エチレンコポリマー、または３０〜７０重量％のプロピレン−エチレンコポリマー、または４０〜６０重量％のプロピレン−エチレンコポリマー、または５０重量％のプロピレン−エチレンコポリマーを含んでもよい。逆に、艶消し層は、２０〜８０重量％のエチレン系ポリマー、または３０〜７０重量％のエチレン系ポリマー、または４０〜６０重量％のエチレン系ポリマー、または５０重量％のエチレン系ポリマーを含んでもよい。
【００３０】
上記のように、多層フィルムの１つ以上の追加層は独立して、ポリアミド、プロピレン系ポリマー、エチレン系ポリマー、ＥＶＡ、ＥＶＯＨ、ＥＶＡ、およびＥＭＡのうちの少なくとも１つを含んでもよい。プロピレン系ポリマーおよびエチレン系ポリマーは、上記の組成物の実施形態を含んでもよい。
【００３１】
別の実施形態では、２つの追加層のうちの少なくとも１つは、０．９０５〜０．９３０ｇ／ｃｃの密度、ならびにＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合に０．５〜３．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）を有する直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む。さらなる実施形態では、ＬＬＤＰＥは、０．９１５〜０．９２５ｇ／ｃｃの密度を含んでもよい。さらに他の実施形態では、ＬＬＤＰＥのメルトフローレート（Ｉ２）は、０．５〜２．０ｇ／１０分、または０．５〜１．５ｇ／１０分である。
【００３２】
ＬＬＤＰＥには、様々な市販の組成物が考えられる。例えば、ＬＬＤＰＥは、ＥＬＩＴＥ（商標）ＮＧ５４０１Ｂ、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ＮＧ２０４５Ｂ、およびＤＯＷＬＥＸ（商標）ＴＧ２０８５Ｂのうちの１つ以上を含んでもよく、これらはすべて、ミシガン州ミッドランドのＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である。
【００３３】
さらに、２つの追加層のうちの少なくとも１つは、０．９１０〜０．９３５の密度、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定された場合に０．５〜３．０ｇ／１０分のメルトフローレート（Ｉ２）、ならびにゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定される３〜１０の分子量分布（ＭＷＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含んでもよく、ここで、Ｍｗは、重量平均分子量であり、Ｍｎは、数平均分子量である。
【００３４】
さらに、追加層のうちの少なくとも１つは、ＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンドを含んでもよい。さらなる実施形態では、少なくとも２つの追加層は、ＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンドを含む。ＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンド中の各成分には、様々な量が考えられる。例えば、２つの追加層のうちの少なくとも１つは、５０〜９５重量％のＬＬＤＰＥ、または６０〜９０重量％のＬＬＤＰＥ、または６０〜８０重量％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。逆に、２つの追加層のうちの１つのうちの少なくとも１つは、５〜５０重量％のＬＤＰＥ、または１０〜４０重量％のＬＤＰＥ、または２０〜４０重量％のＬＬＤＰＥを含んでもよい。
【００３５】
様々な追加の添加剤が、多層フィルムに含まれると考えられる。これらには、スリップ添加剤（例えば、エルカミド、オレアミド、エステアラミド、およびシリコーン）、乳白剤もしくは粘着防止剤（例えば、シリカ、タルク、および炭酸カルシウム）、着色顔料、帯電防止添加剤、核生成、添加剤、紫外線吸収剤添加剤、または印刷インキが含まれるが、これらに限定されない。
【００３６】
多層フィルムを製造するための様々な方法論が考えられる。特定の実施形態では、多層フィルムは、共押出し、例えば、ブローンフィルム押出しまたはキャストフィルム押出しによって製造される。メタライゼーションおよびポスト配向などの他のフィルム処理プロセスもまた、利用されてもよい。さらに、本発明の多層フィルムはまた、可撓性パッケージングプロセスにおいて他の基材に積層または結合されてもよい。具体的な可撓性パッケージングの実施形態では、艶消し層は、ヒートシールの前に表面張力を増加させるためにコロナ処理を受けてもよい。
【００３７】
多層フィルムは、様々な厚さを有してもよい。例えば、多層フィルムは、２０〜２００μｍ、または２０〜１５０μｍの厚さを有してもよい。多層フィルムにおける様々な層比が考えられる。（Ａ／Ｂ／Ｃ）３層構造の１つ以上の実施形態では、個々の層の全体の厚さのパーセンテージは、５／９０／５〜３３／３４／３３、または２５／５０／２５〜３０／４０／３０の範囲であってもよい。
【００３８】
上記のように、艶消し特性と低ヒートシール開始との組み合わせは、本多層フィルムの実施形態の利点の１つである。多層フィルムの艶消し表面特性は、光沢の特性によって特徴付けられてもよい。上記のように、フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ２４５７に従って４５°で測定した場合、１０単位未満のフィルムの外部艶消し表面に対する外部光沢を示してもよい。さらなる実施形態では、フィルムは、８単位未満、または６単位未満の外部光沢を示してもよい。
【００３９】
さらに、多層フィルムのヒートシール特性は、ホットタック開始温度（ＨＴＩＴ）、ヒートシール開始温度（ＨＳＩＴ）、ホットタック強度、およびヒートシール強度の特性によって特徴付けられてもよい。一実施形態では、多層フィルムは、７０℃以下のＨＴＩＴを実証する。別の実施形態では、多層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９２１に従って測定した場合、７５℃〜９０℃の温度範囲で２．５Ｎ／２５．４ｍｍを超えるホットタック強度を有する。さらに、多層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９２１に従って測定した場合、少なくとも３Ｎ／２５．４ｍｍ、または少なくとも３．５Ｎ／２５．４ｍｍの最大ホットタック強度を有する。別の実施形態では、多層フィルムは、１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有してもよい。さらに別の実施形態では、多層フィルムは、１００℃で少なくとも６Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有してもよい。さらに、多層フィルムは、１００℃で４〜１０Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度、または１００℃で６〜１０Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有してもよい。
【００４０】
試験方法
一般的にアプリケーション、および特に以下の実施例で使用される試験方法には、次のものが含まれる。
【００４１】
メルトフローレート（Ｉ２、Ｉ５、Ｉ１０）
メルトインデックス（Ｉ２）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って、エチレン系ポリマー樹脂に関しては１９０℃、２．１６ｋｇで、プロピレン系ポリマー樹脂に関しては２３０℃、２．１６ｋｇで測定した。エチレン系ポリマーのメルトインデックス（Ｉ５）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃、５ｋｇで測定し、メルトインデックス（Ｉ１０）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従って１９０℃、１０ｋｇで測定した。値を、１０分あたりに溶出したグラムに対応する、ｇ／１０分で報告する。
【００４２】
密度
密度測定用の試料を、ＡＳＴＭ  Ｄ４７０３に従って調製し、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃまたはｇ／ｃｍ３）で報告した。測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２、方法Ｂを用いて、１時間以内の試料圧縮で行った。
【００４３】
ヒートシール開始温度
ヒートシール開始温度は、比熱強度のシールを形成するのに必要な最小シール温度である。シールは、Ｂｒｕｇｇｅｒ  ＨＳＧ−Ｃシーラー内で、０．５秒の滞留時間、２１０Ｎのシールバー圧力で実施した。シールされた試料は、１０インチ／分（４．２ｍｍ／秒または２５０ｍｍ／分）でＩｎｓｔｒｏｎ  Ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒ内で試験した。
【００４４】
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）
ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ（スペイン、バレンシア）からのＧＰＣ−ＩＲ高温クロマトグラフィーシステムには、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ（マサチューセッツ州アマースト）の２角度レーザー光散乱検出器モデル２０４０、いずれもＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒからであるＩＲ５赤外線検出器および４細管粘度計が備わっていた。データ収集は、ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌソフトウェアおよびデータ収集インターフェースを使用して実施した。このシステムには、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（カリフォルニア州サンタクララ）からのオンラインの溶媒脱ガスデバイスおよびポンプシステムが備わっていた。
【００４５】
射出温度は、１５０℃に制御した。使用したカラムは、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（英国シュロップシャー州）からの３つの１０ミクロン「Ｍｉｘｅｄ−Ｂ」カラムであった。使用した溶媒は、１，２，４−トリクロロベンゼンであった。試料は、「５０ミリリットルの溶媒中０．１グラムのポリマー」の濃度で調製した。クロマトグラフィー溶媒および試料調製溶媒はそれぞれ、「２００ｐｐｍのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）」を含有した。両溶媒源を窒素スパージした。エチレン系ポリマー試料を、１６０℃で３時間穏やかに撹拌した。注入容量は、「２００マイクロリットル」であり、流速は、「１ミリリットル／分」であった。ＧＰＣカラムセットは、２１個の「狭い分子量分布」ポリスチレン標準物を実行することによって較正した。標準物の分子量（ＭＷ）は、５８０〜８，４００，０００ｇ／モルの範囲であり、標準物を６つの「カクテル」混合物に含有させた。各標準混合物は、個々の分子量間で少なくとも一桁の間隔を有した。標準混合物は、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから購入した。ポリスチレン標準物は、１，０００，０００ｇ／モル以上の分子量については、「５０ｍＬの溶媒中０．０２５ｇ」、および１，０００，０００ｇ／モル未満の分子量については、「５０ｍＬの溶媒中０．０５０ｇ」で調製した。
【００４６】
ポリスチレン標準物を、穏やかに撹拌しながら８０℃で３０分間溶解した。分解を最小限に抑えるために、狭い標準混合物を最初に、かつ「最高分子量成分」が減少する順に流した。ポリスチレン標準物のピーク分子量を、等式１（Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ａｎｄ  Ｗａｒｄ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，６，６２１（１９６８））に説明されているとおり）を使用してポリエチレン分子量に変換した。
【００４７】
Ｍポリスチレン＝Ａ×（Ｍポリスチレン）Ｂ（等式１）
（式中、Ｍは、分子量であり、Ａは、０．４３１６に等しく、Ｂは、１．０に等しい）。
【００４８】
数平均分子量（Ｍｎ（ｇｐｃ転化率））、重量平均分子量（Ｍｗ−ｇｐｃ転化率）、およびｚ平均分子量（Ｍｚ（ｇｐｃ転化率））を、以下の等式２〜４に従って計算した。
【数１】
2021504175.tif 000003
【００４９】
等式２〜４において、ＲＶは、「１秒あたり１点」で収集されたカラム保持容積（直線的に離間される）であり、ＩＲは、ＧＰＣ計器のＩＲ５測定チャネルからの、ボルト単位でのベースライン減算ＩＲ検出器信号であり、ＭＰＥは、等式１から決定されたポリエチレン当量ＭＷである。データ計算は、ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒからの「ＧＰＣ  Ｏｎｅソフトウェア（バージョン２．０１３Ｈ）」を使用して実施した。
【００５０】
ヒートシール試験
フィルム上のヒートシール測定は、ＡＳＴＭ  Ｆ−８８（技法Ａ）に従って市販の引張試験機で実施する。ヒートシール試験は、可撓性バリア材料のシールの強度（シール強度）のゲージである。これは、シールを含有する材料の試験ストリップを分離するのに必要な力を測定することによって行い、試験片の破損のモードを特定する。シール強度は、開封力とパッケージの完全性に関連する。切断する前に、フィルムをＡＳＴＭ  Ｄ−６１８（手順Ａ）に従って２３℃（＋２℃）および５０％（＋５％）のＲＨ（相対湿度）で最低４０時間調整する。次に、シートを、３層の共押出積層フィルムから縦方向に約１１インチの長さおよび約８．５インチの幅に切断する。シートを、シーリング圧力０．２７５Ｎ／ｍｍ２およびシーリング滞留時間０．５秒の条件下で一定の温度範囲で、Ｂｒｕｇｇｅｒ  ＨＳＧ−Ｃシーラー上で縦方向にヒートシールする。
【００５１】
温度範囲は、ホットタック範囲（つまり、少なくとも最低限のホットタックシールが達成され、溶け落ち温度の前の温度範囲）によってほぼ決まる。シールされたシートを、２３℃（＋２℃）および５０％のＲＨ（＋５％）で最低３時間調整した後、１インチ幅のストリップに切断する。次に、これらのストリップを、試験前に２３℃（＋２℃）および５０％のＲＨ（＋５％）で最低４０時間さらに調整する。
【００５２】
試験のために、ストリップを、２インチの初期分離で引張試験機のグリップに装填し、２３℃（＋２℃）および５０％のＲＨ（＋５％）で１０インチ／分のグリップ分離速度で引っ張る。ストリップは、支持されていない状態で試験する。各シーリング温度に対して、５回の反復試験を実施する。
【００５３】
ホットタック試験
フィルムのホットタック測定は、ＳＴＭ  Ｆ−１９２１に従ってＥｎｅｐａｙ商用試験機を使用して実施する。試験の前に、フィルムを、ＡＳＴＭ  Ｄ−６１８（手順Ａ）に従って２３℃および５０％のＲ．Ｈ．で最低４０時間調整する。ホットタック試験は、シールが完全に冷却する前に、材料をポーチまたは袋へ充填することをシミュレートする。
【００５４】
８．５インチ×１４インチの寸法のシートを、縦方向に最も長い寸法で、３層の共押出積層フィルムから切断する。１インチ×１４インチのストリップを、各フィルムから切断する。試験は、これらのサンプルに対して一定範囲の温度で実施し、結果は、温度の関数として最大負荷として報告する。典型的な温度ステップは、５℃または１０℃の各温度で６回繰り返す。試験で使用されたパラメーターは、試料幅２５．４ｍｍ（１．０インチ）、シール圧力０．２７５Ｎ／ｍｍ２、シーリング滞留時間０．５秒、遅延時間０．１秒、および剥離速度２００ｍｍ／秒である。Ｅｎｅｐａｙ機は、５ｍｍのシールを作成する。データは、平均ホットタックとして報告し、平均ホットタック力（Ｎ）は、温度の関数として報告する。ホットタック開始温度は、事前定義された最小ホットタック力を達成するために必要な温度である。この力は通常、１〜２Ｎの範囲であるが、特定の適用によって異なるであろう。極限ホットタック強度は、ホットタック曲線のピークである。ホットタック範囲は、シール強度が最小ホットタック力を超える温度範囲である。
【００５５】
光沢
光沢は、ＡＳＴＭ  Ｄ２４５７に従って、ＢＹＫ  Ｇａｒｄｎｅｒ  Ｇｌｏｓｓｍｅｔｅｒ  Ｍｉｃｒｏｇｌｏｓｓ４５°を使用して測定した。
【実施例】
【００５６】
以下の実施例は、様々な比較の単層および多層フィルムと比較して、本発明の単層および多層フィルムの例示的な実施形態を示す。
【００５７】
実施例１
表２および４の実施例で使用される樹脂を、以下の表１に列挙する。
【表１】
2021504175.tif 000004
【００５８】
表１に列挙されるポリマー樹脂を使用して、多層フィルム構造を製造し、以下のように表２に列挙する。層Ｂでは、多層フィルム構造は、白色マスターバッチ（ＭＢ）顔料も含む。多層フィルムは、４０μｍの厚さ、および表２に列挙される層分布を有した。これらの多層フィルム構造は、内部に複数の押出機を有する、ブラジル、ジュンダイにあるＣｏｌｌｉｎブローンフィルムラインで製造された。個々の樹脂層は、別の押出機で、下の表２に列挙される量、列挙される厚さ、１５℃の気温でブレンドした。以下の３層多層フィルム構造の３層を製造するために、２５ｍｍ、３０ｍｍ、および２５ｍｍのそれぞれのダイ径を有する３つの個別の押出機を使用した。次に、共押出機のダイは、下に列挙されるように層を構造に組み合わせる。共押出機には、直径６０ｍｍ、ダイギャップ１．８ｍｍの環状ダイが備えられ、ダイの上流に４０／７０メッシュのメッシュフィルターパックも含んだ。さらに、製造プロセスでは、２．５：１のブローアップ比（ＢＵＲ）を使用した。
【００５９】
表２の多層フィルムの形成後、フィルムを、層Ａ、すなわち艶消し層上でコロナ処理して、４４ダインの表面接着強度を達成する。
【表２】
2021504175.tif 000005
【００６０】
表２の多層フィルム構造について、光沢４５°を測定し、結果を上記の表２に示す。示されるように、エチレン系ポリマーおよびプロピレン−エチレンコポリマー（ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）３２００）を含む艶消し層（層Ａ）を含んだ本発明のフィルム１および２の両方とも、１０単位未満、具体的には５．６４で光沢４５°値を有した。対照的に、エチレン系ポリマーのみを含むフィルムである比較フィルム１および２の両方とも、１０単位を超える光沢値を有した。
【００６１】
図１を参照すると、本発明のフィルム１および２は、７５℃で２．５Ｎ／２５．４ｍｍを超えるホットタック強度を示したのに対し、比較フィルム１および２の両方とも、７５℃でゼロのホットタック強度を有した。これはさらに、本発明のフィルム１および２は、低いホットタック開始温度（ＨＴＩＴ）、具体的には７０℃より低いＨＴＩＴを有したのに対し、比較フィルム１および２は両方とも、少なくとも７５℃のＨＴＩＴ値を有したことを実証する。比較フィルム２より大幅に優れた艶消し性能を備えていたが、本発明のフィルム１および２に比べて劣る艶消し性能を備えた比較フィルム２は、１０５℃を超えたＨＴＩＴ値を有した。
【００６２】
図２を参照すると、本発明のフィルム１および２は、比較フィルム１に匹敵するヒートシール強度を示したが、比較フィルム１は、非常に低い艶消し性能、すなわち、４６．９単位の光沢４５°値を有した。比較フィルム２よりも優れた艶消し性能を示した比較フィルム２は、本発明のフィルム１および２のヒートシール性能を達成しなかった。例えば、本発明のフィルム１および２の両方とも、１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を示したのに対し、比較フィルム２は、１００℃でゼロのヒートシール強度を有した。要約すると、本発明のフィルムだけが、艶消し性能とヒートシール強度との組み合わせを達成した。
【００６３】
表２の多層フィルム構造に加えて、さらなる多層ＡＢＣフィルム構造を調製し、以下の表４に列挙する。以下の表３に示されるように、表４の例のＡＢＣ構造の艶消し層Ａの組成は異なるが、層ＢおよびＣは、表４に列挙されるすべての例で同じであった。表４のフィルムを作製するための手順は、上記の表２のフィルムを作製するために使用されたものと同じ手順であった。
【００６４】
【表３】
2021504175.tif 000006
【表４】
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【００６５】
表４に示されるように、プロピレン−エチレンコポリマーを含まない比較フィルム３および４は、１０単位以上の劣った光沢４５°値を得た。さらに、比較例３および４も、好適なホットタック開始温度（ＨＴＩＴ）、具体的には７０℃より低いＨＴＩＴ、または１００℃以上で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有さなかった。示されるように、エチレン系ポリマーおよびプロピレン−エチレンコポリマーを含む艶消し層（層Ａ）を含む本発明のフィルム３〜１１はすべて、１０単位未満の光沢４５°値を有した。
【００６６】
光沢４５°値が１０単位未満であることに加えて、本発明のフィルム５〜１０はすべて、７０℃より低いＨＴＩＴ、および１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を有する。これらのフィルムに関しては、光沢４５°、７０℃より低いＨＴＩＴ、およびヒートシール強度のこの組み合わせが、エチレン系ポリマーおよびプロピレン−エチレンコポリマーの様々な重量パーセントで達成された。さらに、本発明のフィルム７は、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）２３００（２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２））を含み、８ｇ／１０分のメルトインデックス値（Ｉ２）を各々有したＶＥＲＳＩＦＹ（商標）３２００およびＶＥＲＳＩＦＹ（商標）２３００を伴うフィルムと同様の、光沢４５°、ＨＴＩＴ、およびヒートシール強度の好適な組み合わせを得た。また、本発明のフィルム８に示されるように、ＨＤＰＥエチレン系ポリマーは、ＭＤＰＥを有する他のいくつかのフィルムと同様に好適であった。
【００６７】
本発明のフィルムのいくつかは、７０℃より低いＨＴＩＴおよび１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度のいずれも達成しなかった。表３にさらに示されるように、本発明のフィルム３および１１は、所望の光沢値および１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を達成したが、本発明のフィルム３および１１は、７０℃より低いＨＴＩＴを達成しなかった。逆に、本発明のフィルム４は、所望の光沢値を達成し、これらのフィルムは、７０℃より低いＨＴＩＴを達成しなかったが、１００℃で少なくとも４Ｎ／２５．４ｍｍのヒートシール強度を達成しなかった。
【００６８】
添付の特許請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、修正および変更が可能であることは明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、本明細書において好ましいまたは特に有利であると認識されているが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが企図される。
【図１】
2021504175.tif 000008
【図２】
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【国際調査報告】
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