(57)【要約】  無水物及び／または５０〜８９℃の範囲の融点を有するカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含む外皮層を含み、無水物及び／またはカルボン酸が、ポリエチレン系樹脂の０．０２〜０．３重量パーセントの量で存在する、多層フィルムが提供される。本多層フィルムは、ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される樹脂を含む基材層を更に含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．無水物及び／または５０℃〜８９℃の範囲の融点を有するカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含み、前記無水物またはカルボン酸官能基が、ポリエチレン系樹脂の０．０２〜０．３重量パーセントの量で存在する、外皮層と、
ｂ．ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される樹脂を含む基材層と、を含む、多層フィルム。
【請求項２】
前記外皮層が、３〜５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項３】
前記外皮層が、４〜１２ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項４】
前記外皮層が、１０〜３０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項５】
１つ以上の追加の層を更に含む、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項６】
前記フィルムが、前記基材層と前記外皮層との間に下塗りを含む、請求項５に記載の前記フィルム。
【請求項７】
追加の層がバリア層である、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項８】
前記基材層が二軸配向される、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項９】
前記無水物及び／またはカルボン酸含有官能基が、無水マレイン酸である、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１０】
前記無水マレイン酸グラフトポリエチレン系樹脂が、５０〜８９℃の範囲の融点を有する、請求項９に記載の前記フィルム。
【請求項１１】
前記基材層が、１０〜５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１２】
前記基材層が、１０〜２０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１３】
前記フィルムが、１０〜１００ミクロンの範囲の全厚を有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１４】
前記外皮層が、コロナ、火炎、またはプラズマにより表面処理されており、３６ダイン以上の表面張力を有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１５】
ａ．請求項１に記載の前記多層フィルムと、
ｂ．紙基材と、を含む、熱積層紙構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙基材への熱積層に特に好適な多層フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
書籍、雑誌包飾紙箱、買い物袋などの高品質紙用途には、典型的には紙原料に結合したポリマーフィルムが含まれる。これらの高品質紙用途は、通常、表面保護、耐水性、機械的強度、及び高い表面光沢などの特質を必要とする。そのような特性は、二軸配向ポリプロピレン（「ＢＯＰＰ」）または二軸配向ポリエチレンテレフタレート（「ＢＯＰＥＴ」）などの周知のポリマーにより提供され得るが、そのようなポリマーは、典型的には紙原料に良好に接着しない。したがって、より複雑なフィルム構造が、そのような用途に使用されている。
【０００３】
現在、好まれるフィルム構造は、ＢＯＰＰまたはＢＯＰＥＴなどの基材に接着しているエチレン酢酸ビニルポリマー（「ＥＶＡ」）の層を含む。ＥＶＡ押出塗布ＢＯＰＰまたはＢＯＰＥＴフィルム構造は、長年にわたって、紙原料に熱積層されている。ＥＶＡ塗布層の厚さは、一般に、５〜５０ミクロンの範囲である。１８〜２０重量パーセントの範囲の酢酸ビニル含有量を有し、１４〜２０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（１９０℃、２．１６ｋｇ）を有するＥＶＡが通常用いられており、これは、７５℃〜８５℃の範囲の融点を有する。低融点と酢酸ビニル基の固有の極性との組み合わせは、より効率的な加工のために、ＥＶＡ押出塗布フィルムに非常に良好な紙接着性及び低い積層開始温度を付与する。しかしながら、ＥＶＡは、加工中に劣化する傾向があり、このことは、フィルムゲル、黄変、臭気などの問題を引き起こし得る。ＥＶＡの加工温度は、劣化を回避するために、２５０℃を下回るように維持されなければならない。その一方で、ＥＶＡを生成するために典型的に使用されるオートクレーブ反応器の世界的な不足は、このような用途におけるそのような樹脂の長期の利用可能性に悪影響を及ぼす。
【０００４】
ポリマーフィルムを紙に接着させる別の利用可能な技術は、一段階共押出テンターフレーム連続配向プロセスにより、機能性外皮層を基材（例えば、ＢＯＰＰ）に組み込むことである。そのような技術は、以下の参考文献：カナダ特許第１００５３４７８７Ｃ号、カナダ特許第１００５６６９９４Ｃ号、及び国際公報第２００８０９２３２８（Ａ１）号に記載されている。これらの参考文献は、一般に、少なくとも２つの成分から構成される機能性外皮層を有するＢＯＰＰフィルム構造を教示する。第１の成分は、ブテンから誘導された１０〜３０重量％の単位を有するエチレン−ブテンコポリマー、オクテンから誘導された５〜２０重量％の単位を有するエチレン−オクテンコポリマー、またはブテンから誘導された１〜３０重量％の単位及びオクテンから誘導された１〜２０重量％の単位を有するエチレン−ブテン−オクテンターポリマーであり得る。第２の成分は、第１の成分の無水マレイン酸グラフト型であり、無水マレイン酸は、０．５〜２重量％の量でグラフトされている。
【０００５】
これらの参考文献において、オクテン含有量の２０重量％の上限は、０．８９５ｇ／ｃｍ３以上の範囲の密度を表し、特許請求されるＭＡＨ−ｇ樹脂の密度も限定する。特許請求されるＥ−Ｏ樹脂及びこれらのＭＡＨグラフト誘導体のＤＳＣ融点は、特許請求されるこのオクテン％に基づいて９５℃以上である。したがって、そのような高融点ＰＥ及びＭＡＨグラフトＰＥ樹脂から構成される機能性外皮層を有する特許請求されるＢＯＰＰフィルムは、上記に記述されたＥＶＡ押出塗布（ｅｘ−ｃｏａｔｅｄ）フィルムよりも低い紙接着強度及び高い積層温度を有する。
【０００６】
したがって、紙供給業者または製紙業者は、代替物を捜し求めている。本発明は、無水物及び／または５０〜８９℃の範囲の融点を有するカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含む外皮層を含む多層フィルムに関し、無水物及び／またはカルボン酸は、ポリエチレン系樹脂の０．０２〜０．３重量パーセントの量で存在する。多層フィルムは、ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される樹脂を含む基材層を更に含む。
【０００７】
本発明のフィルムは、９０℃を下回る融点を有する樹脂から構成される機能性外皮層を有し、上記の当該技術に開示される技術よりも高い紙接着強度及び低い積層温度を与えることができる。
【０００８】
本発明のフィルム組成物は、フィルムが、低い適用積層温度で良好な紙接着を達成し、ひいては急速な積層ライン速度を達成することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本明細書に提示される示される実施例の積層温度の関数としての接着力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
用語「組成物」には、本明細書で使用されるとき、組成物を含む材料、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物の混合物が含まれる。
【００１１】
用語「ポリマー」には、本明細書で使用されるとき、同じまたは異なる種類の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、ポリマーという一般用語は、以下に定義される、ホモポリマー（微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下で、１種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指すために用いられる）、コポリマー、及びインターポリマーという用語を包含する。
【００１２】
用語「インターポリマー」は、本明細書で使用されるとき、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合により調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという一般用語は、コポリマー（２つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる）、及び２つを超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマーが含まれる。
【００１３】
用語「エチレン系ポリマー」は、本明細書で使用されるとき、重合形態のエチレンモノマーを（ポリマーに重量に基づいて）過半数含み、任意に１つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
【００１４】
用語「エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマー」は、本明細書で使用されるとき、重合形態のエチレンモノマーを（ポリマーに重量に基づいて）過半数、及び１つ以上の追加のアルファ−オレフィンモノマーを含むインターポリマーを指す。用語「エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマー」には、エチレン／アルファ−オレフィンコポリマー、ならびに複数のモノマーから誘導されるターポリマー及び他のポリマーが含まれる。
【００１５】
用語「エチレン／アルファ−オレフィンコポリマー」は、本明細書で使用されるとき、重合形態のエチレンモノマーを（コポリマーに重量に基づいて）過半数及びアルファ−オレフィンを、２つのみのモノマー型として含むコポリマーを指す。
【００１６】
用語「ＥＶＯＨ」は、本明細書で使用されるとき、エチレン及びビニルアルコールの反復単位を含むポリマーを指す。当該技術において一般に知られているように、エチレンとビニルアルコールの重量比は、バリア特性を定義する。そのようなポリマー及びこれらの製造方法は、当該技術において一般に知られている。
【００１７】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する」、及びこれらの派生語は、任意の追加の成分、ステップ、または手順の存在を、これらが特定的に開示されているかにかかわらず、除外することを意図しない。あらゆる疑念を回避するため、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の使用を介して特許請求される全ての組成物は、任意の追加の添加剤、補助剤、または化合物を、特に異なる記述のない限り、ポリマーであるか、そうでないかにかかわらず含むことができる。対照的に、用語「実質的になる」は、操作性に必須でないものを除いて、任意の他の成分、ステップ、または手順の任意の後続詳述の範囲を除外する。用語「からなる」は、特定的に叙述または列挙されない任意の成分、ステップ、または手順を除外する。
【００１８】
試験方法
メルトインデックス
エチレン系ポリマーのメルトインデックス（Ｉ２またはＭＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８、条件１９０℃／２．１６ｋｇに従って測定される。高Ｉ２ポリマーの場合（２００ｇ／モル以上のＩ２、メルトインデックスは、好ましくは、米国特許第６，３３５，４１０号、同第６，０５４，５４４号、同第６，７２３，８１０号に記載されるブルックフィールド粘度から計算される。Ｉ２（１９０℃／２．１６ｋｇ）＝３．６１２６［１０（ｌｏｇ（η）−６．６９２８）／−１．１３６３］−９．３１８５１、ここでη＝３５０°Ｆでの溶融粘度（ｃＰ）である。
【００１９】
ＤＳＣ
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用して、ポリエチレン（ＰＥ）系試料の結晶化度を測定する。約５〜８ミリグラムの試料を秤量し、ＤＳＣパンの中に置く。蓋をパンに圧着して、密閉雰囲気を確実にする。試料パンをＤＳＣセルの中に置き、次におよそ１０℃／分の速度で加熱して、ＰＥの温度を１８０℃にする。試料をこの温度で３分間保持する。次に試料を１０℃／分の速度で冷却して、ＰＥを約−６０℃にし、その温度で等温的に３分間保持する。次に試料を、完全に溶融するまで、１０℃／分の速度で加熱する（第２の加熱）。結晶化率は、第２の加熱曲線から決定された融解熱（Ｈｆ）を、ＰＥの理論的融解熱の２９２Ｊ／ｇで割り、この数量に１００を乗じることにより計算される（例えば、ＰＥの場合、結晶化率＝（Ｈｆ／２９２Ｊ／ｇ）×１００。
【００２０】
特に記述のない限り、それぞれのポリマーの融点（Ｔｍ）は、上述のように、ＤＳＣから得た第２の加熱曲線から決定される。結晶化温度（Ｔｃ）は、第１の冷却曲線から測定される。
【００２１】
密度
密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に従って測定される。測定された密度は、「即密度」であり、密度が成形１時間後に決定されたことを意味する。
【００２２】
無水マレイン酸含有量−フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）分析
無水マレイン酸の濃度は、波数１７９１ｃｍ−１での無水マレイン酸のピーク高と、ポリエチレンの場合では波数２０１９ｃｍ−１であるポリマー基準ピークとの比により決定される。無水マレイン酸含有量は、この比に、適切な較正定数を乗じることにより計算される。マレイン酸グラフトポリオレフィン（ポリエチレンの基準ピークを有する）に使用される方程式は、方程式１に示される以下の形態を有する。
ＭＡＨ（重量％）＝Ａ＊｛［ＦＴＩＲピーク領域＠１７９１ｃｍ−１］／［ＦＴＩＲピーク領域２０１９ｃｍ−１］＋Ｂ＊［ＦＴＩＲピーク領域＠１７１２ｃｍ−１］／［ＦＴＩＲ＿ピーク領域＠２０１９ｃｍ−１］｝（方程式１）
【００２３】
較正定数Ａは、Ｃ１３ＮＭＲ基準を使用して決定することができる。実際の較正定数は、機器及びポリマーに応じて僅かに異なり得る。波数１７１２ｃｍ−１での第２の成分は、マレイン酸の存在を説明し、これは新たにグラフトされた材料では無視できるほどである。しかしながら、時間が経つにつれ、無水マレイン酸は、水分の存在下で容易にマレイン酸に変換される。表面積に応じて、有意な加水分解が周囲条件下で、僅か数日間で生じ得る。酸は、波数１７１２ｃｍ−１に明確なピークを有する。方程式１の定数Ｂは、無水物と酸基の消衰係数の差の補正である。
【００２４】
試料調製手順は、典型的には、２つの保護フィルム間で１５０〜１８０℃での１時間の加熱プレスにより０．０５〜０．１５ミリメートルの厚さの圧縮物を作製することによって開始する。Ｍｙｌａｒ及びＴｅｆｌｏｎが、試料をプラテンから保護するのに適した保護フィルムである。アルミニウム箔は絶対に使用してはならない（無水マレイン酸はアルミニウムと反応する）。プラテンは、約５分間にわたって圧力（約１０トン）下にあるべきである。試料を室温に冷まし、適切な試料保持器に配置し、次にＦＴＩＲで走査する。バックグラウンド走査は、それぞれの試料走査の前に、または必要に応じて実施するべきである。試験の精度は良好であり、固有の変動性は、±５％未満である。試料を、乾燥剤と共に保存して、過剰な加水分解を防止するべきである。生成物中の含水量を測定して、０．１重量パーセントの高さであった。しかしながら、無水物から酸への変換は、温度により可逆的であるが、完全な変換までに、最大１週間かかり得る。変換は、１５０℃で真空オーブンにより最適に実施され、良好な真空（ほぼ３０インチのＨｇ）が必要である。真空が適正とはいえない場合、試料が酸化する傾向があり、およそ１７４０ｃｍ−１に赤外ピークをもたらし、グラフトレベルの値を低くしすぎる。無水マレイン酸及び酸は、それぞれ、約１７９１及び１７１２ｃｍ−１のピークで表される。
【００２５】
多層フィルム
本発明は、無水物及び／または５０℃〜８９℃の範囲の融点を有するカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含む外皮層を含む多層フィルムに関し、無水物またはカルボン酸官能基は、ポリエチレン系樹脂の０．０２〜０．３重量パーセントの量で存在する。多層フィルムは、ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される樹脂を含む基材層を更に含む。
【００２６】
外皮層
本発明のフィルムの外皮層は、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含む。官能化インターポリマーは、５０℃〜８９℃の範囲、より好ましくは６０〜８０℃の範囲の融点を有する。
【００２７】
本発明の別の実施形態において、外皮層は、エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーまたは他のポリマーとブレンドしたＭＡＨ官能化インターポリマーである。
【００２８】
無水物またはカルボン酸官能基は、外皮層全体においてポリエチレン系樹脂の０．０２〜０．３重量パーセント、好ましくは外皮層全体において０．０４〜０．２重量パーセントの量で存在する。好ましいアルファ−オレフィンには、Ｃ３〜Ｃ２０αオレフィン、好ましくはＣ３〜Ｃ１０αオレフィンが含まれるが、これらに限定されない。より好ましいαオレフィンには、プロピレン、１−ブテン、１−ペンタン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、及び１−オクテン、より好ましくは、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが含まれる。好ましくは、コモノマーがオクテンまたはヘキセンである場合、コモノマー含有量は、２０％〜４０重量％であり、コモノマーがブテンである場合、コモノマー含有量は、１５％〜３０重量％であり、残部は、好ましくはエチレンである。
【００２９】
無水物及び／またはカルボン酸官能化は、無水物またはカルボン酸官能基を有する任意の材料であり得、当該技術において一般に知られている。無水マレイン酸は、官能化に特に好ましい材料である。
【００３０】
同様に、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーは、２ｇ／１０分、３ｇ／１０分、４ｇ／１０分、５ｇ／１０分、または更には６ｇ／１０分以上のメルトインデックス（Ｉ２）または算出メルトインデックス（Ｉ２）を有することが好ましい。一実施形態において、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーは、４０ｇ／１０分以下、更には３５ｇ／１０分以下、より更には２５ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）または算出メルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００３１】
無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレンアルファ−オレフィンインターポリマーは、ＤＳＣにより決定される、４０パーセント以下、更には３０パーセント以下、更には２０パーセント以下の結晶化率を有利に有し得る。一実施形態において、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレンアルファ−オレフィンインターポリマーは、ＤＳＣにより決定される、２パーセント以上、更には５パーセント以上、更には１０パーセント以上の結晶化率を有する。
【００３２】
一実施形態において、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレンアルファ−オレフィンインターポリマーは、０．８５０ｇ／ｃｍ３以上、更には０．８５５ｇ／ｃｍ３以上、更には０．８６０ｇ／ｃｍ３以上の密度を有する。一実施形態において、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレンアルファ−オレフィンインターポリマーは、０．９００ｇ／ｃｍ３以下、更には０．８９５ｇ／ｃｍ３以下、更には０．８９０ｇ／ｃｍ３以下の密度を有する。一実施形態において、無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレンアルファ−オレフィンインターポリマーは、０．８５５ｇ／ｃｍ３〜０．９００ｇ／ｃｍ３、更には０．８６０ｇ／ｃｍ３〜０．８９５ｇ／ｃｍ３、更には０．８６５ｇ／ｃｍ３〜０．８９０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
【００３３】
外皮層は、７５〜１００重量パーセント、好ましくは５％〜３０％または１０％〜２０％の重量パーセントの無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含む。外皮層は、本明細書に記載される２つ以上の無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレンアルファ−オレフィンインターポリマー実施形態を含み得ることも考慮される。１つ以上の無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーとブレンドされ得る他の材料には、非官能化エチレン／アルファ−オレフィン、ならびにＥＶＡ、ＥＥＡ、及び／またはイオノマーなどの材料が含まれ、当該技術において一般に知られている。
【００３４】
本発明の多層フィルムの外皮層に使用される無水物及び／またはカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーとしての使用に適した材料は、ＰＣＴ／ＣＮ１２／０７６９８６及び米国特許仮出願第６１／７２２，２７４号（それぞれその全体が参照として組み込まれる）に記載される官能化低分子量エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーである。
【００３５】
外皮層は、好ましくは３〜５０ミクロンの範囲、より好ましくは４〜１２ミクロン、更により好ましくは１０〜３０ミクロンの範囲の厚さを有する。
【００３６】
基材層
本発明の多層フィルムは、基材層を更に含む。基材層は、ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される樹脂を含む。基材層は、好ましくは二軸配向されて、高い剛性、高い光沢、及び高い寸法安定性を取得する。これらの基材の表面は改質されて、非常に高い雲り度及び紙様外観などの幾つかの特殊な特性を得ることができる。
【００３７】
好ましくは、使用される場合、ポリプロピレンはホモポリプロピレンである。
【００３８】
好ましくは、基材層に使用される樹脂は、ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレート材料を１００％含むが、他の材料が２５重量％未満、より好ましくは５％未満の量でブレンドされ得ることが考慮される。本明細書に記載される２つ以上の異なるポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートポリマーを、基材層として使用できることも考慮される。
【００３９】
好ましくは、基材層は、１０〜５０ミクロン、より好ましくは１０〜２０ミクロンの範囲の厚さを有する。
【００４０】
基材及び／または外皮層は、鉱油または他の可塑剤などの添加剤を含有し得る。当該技術において一般に既知の他の添加剤には、無機充填剤、伝導性充填剤、顔料、核剤、清澄剤、酸化防止剤、酸スカベンジャー、酸素スカベンジャー、難燃剤、紫外線吸収剤、ステアリン酸亜鉛などの加工助剤、押出助剤、滑剤、浸透性改質剤、帯電防止剤、粘着防止剤、及び他の熱可塑性ポリマーなどの材料が含まれる。
【００４１】
フィルム構造
本発明のフィルムは、外皮層及び基材層のみからなるフィルムであり得るが、追加の層を有利に含有し得る。これらの追加の層は、基材層のいずれかの側面に位置し得る。本発明の有利に使用され得る１つの追加の層は、基材層と外皮層の間の下塗りである。そのような材料は、基材層と外皮層の間の接着を改善することが当該技術において知られている。有利に添加され得る他の材料には、ＥＶＯＨ、及びプロピレン系プラストマーもしくはエラストマー、プロピレンホモポリマー、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、またはこれらのブレンドからなる群から選択される他のポリマー材料などの、バリア層が含まれる。追加の層は、一般名ポリアミド（Ｎｙｌｏｎ−Ｄｕｐｏｎｔの商標）を有するポリマーの群から選択されるポリマー材料も有利に含み得る。
【００４２】
本発明の多層フィルムは、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１５μｍ〜５０μｍ、より好ましくは１８μｍ〜３０μｍの範囲の全厚を有する。
【００４３】
フィルムは、インフレートフィルム（ｂｌｏｗｎ  ｆｉｌｍ）及びキャストフィルム（ｃａｓｔ  ｆｉｌｍ）を含む当該技術において一般に既知の任意のプロセスを使用して形成することができ、個別の層を共押出することができる。
【００４４】
幾つかの用途において特に興味深いことに、フィルムを、フィルム形成ステップの後、縦方向もしくは横方向、または縦及び横方向の両方に配向することができる。
【００４５】
本発明のフィルムを、コロナ処理、火炎処理、及びプラズマ処理などにより有利に処理することができ、当該技術において一般に知られている。
【００４６】
本発明のフィルムは、紙基材への熱積層に特に良好に適している。
【００４７】
本発明の多層フィルム構造は、生地板であり得るか、または有利に印刷され得る。印刷構造では、本発明の外皮層は、印刷インクと近接していることが一般に好ましい。
【００４８】
本発明のポリマー、組成物、及びプロセス、ならびにこれらの使用は、以下の実施例により更に完全に説明される。以下の実施例は、本発明を例示する目的のために提供されており、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【実施例】
【００４９】
試験に用いられる樹脂の特性を表１にまとめる。
【００５０】
以下の樹脂を使用して、一連のフィルムを作製し、次に以下に詳述されるように紙原料に積層した。
【００５１】
【表１】
2016522758.tif 000002
【００５２】
押出塗布試験をパイロットラインにおいて実施する。このラインは、４台の押出機及び５層フィードブロックを備える。３台の押出機は、直径２５ｍｍの直径を有し、１台は３０ｍｍの直径を有する。スクリューは、長さ対直径比の２５：１を有する。すべての押出機は、独立して動作することができ、したがって３０ｍｍの直径の押出機のみを本試験に使用する。この押出機は、樹脂をフィードブロックのコア層に供給する。３００ｍｍ幅のスロットダイは、塗布ハンガー形状のものである。０．７ｍｍのダイギャップを使用する。１２ミクロンの化学下塗りＢＯＰＥＴ基材を、制御巻出張力を用いる巻出機により供給する。インラインコロナ処理を備えていないので、フィルムは処理されない。
【００５３】
試験に用いられる樹脂の特性を表１にまとめる。
【００５４】
塗布層の試験実施設計を表２にまとめる。標的塗布層厚を３０ミクロンに設定する。
【００５５】
【表２】
2016522758.tif 000003
【００５６】
紙熱積層を、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｄｏｗ  Ｃｅｎｔｅｒのｌａｂ＃２Ｆ５１０にあるＣｈｅｍＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｉｎｃ．により作製されたロールラミネーターにより行った。２５０ｇｓｍの黒色印刷クラフト紙を熱積層に用いた。
【００５７】
主要なパラメーターは、
−積層速度：１．１ｍｐｍ
−ニップ圧：０．３８ＭＰａ
−積層温度：１０℃間隔で７０〜１１０℃
である。
【００５８】
各試料をニップロールにより２回積層する。
【００５９】
積層試料を、剥離試験の前に周囲温度で４８時間調湿した。剥離試験は、以下のパラメーター設定で引張機により行った。
−試料幅：１５ｍｍ
−剥離モード：１８０度Ｔピール
−剥離速度：３００ｍｍ／分
【００６０】
プラトー剥離力は、紙接着強度としてＮ／１５ｍｍの単位で報告される。
【００６１】
紙接着強度の結果を表３にまとめ、図１にプロットする。
【００６２】
【表３】
2016522758.tif 000004
【００６３】
驚くべきことに、８９℃未満の融点のポリオレフィンエラストマー樹脂と、１０〜２０重量％のＭＡＨグラフト樹脂との組み合わせは、低い熱積層温度で高い紙接着強度を示す。図１に示されるように、発明実施例１、２、及び３は、１００％のＮＵＣ−３４６１である比較実施例１よりも高い紙接着強度を、７０〜１１０℃の全ての研究熱積層温度において示した。
【００６４】
比較実施例２は、比較実施例１よりも低い紙接着強度を全ての研究積層温度で示しており、このことは、配合中の少量のＭＡＨグラフト樹脂なしでは、直鎖ポリオレフィンエラストマー樹脂は、融点が８０℃を下回っていても、研究積層温度でＥＶＡと同じ高さの紙接着強度を達成できないことを示唆している。
【００６５】
比較実施例３及び４は、比較実施例１よりも低い紙接着強度を７０〜１００℃で示しており、このことは、８９℃を超える融点のポリオレフィンプラストマー樹脂は、配合物にＭＡＨグラフト樹脂をブレンドしていても、研究積層温度でＥＶＡと同じ高さの紙接着強度を達成できないことを示唆している。
【００６６】
図１は、「発明実施例１」、「発明実施例２」、及び「発明実施例３」とラベル付けされている３つの発明実施例のフィルムが、「比較実施例１」、「比較実施例２」、「比較実施例３」、及び「比較実施例４」とラベル付けされている４つの比較実施例のフィルム以上の紙接着強度を、７０〜１００℃の範囲の積層温度で与えることをグラフで示している。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年9月24日(2015.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．無水物及び／または５０℃〜８９℃の範囲の融点を有するカルボン酸官能化エチレン／アルファ−オレフィンインターポリマーを含み、前記無水物またはカルボン酸官能基が、ポリエチレン系樹脂の０．０２〜０．３重量パーセントの量で存在する、外皮層と、
ｂ．ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される樹脂を含む基材層と、を含む、多層フィルム。
【請求項２】
前記外皮層が、３〜５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項３】
前記外皮層が、４〜１２ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項４】
前記外皮層が、１０〜３０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項５】
１つ以上の追加の層を更に含む、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項６】
前記フィルムが、前記基材層と前記外皮層との間に下塗りを含む、請求項５に記載の前記フィルム。
【請求項７】
追加の層がバリア層である、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項８】
前記基材層が二軸配向される、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項９】
前記無水物及び／またはカルボン酸含有官能基が、無水マレイン酸である、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１０】
前記無水マレイン酸グラフトポリエチレン系樹脂が、５０〜８９℃の範囲の融点を有する、請求項９に記載の前記フィルム。
【請求項１１】
前記基材層が、１０〜５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１２】
前記基材層が、１０〜２０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１３】
前記フィルムが、１０〜１００ミクロンの範囲の全厚を有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１４】
前記外皮層が、コロナ、火炎、またはプラズマにより表面処理されており、３６ダイン以上の表面張力を有する、請求項１に記載の前記フィルム。
【請求項１５】
ａ．請求項１に記載の前記多層フィルムと、
ｂ．紙基材と、を含む、熱積層紙構造。
【国際調査報告】
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