(57)【要約】    本発明は、多層構造体およびそのような構造体から形成される物品を提供する。一態様では、多層構造体は、（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を含む二軸配向ポリエチレンフィルムであって、第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有し、フィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向ポリエチレンフィルムと、（ｂ）外層上に堆積した金属を含む金属層であって、金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、金属層とを含み、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定した場合に、機械方向において少なくとも３００ＭＰａの２％割線弾性係数を有し、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−０５に従って測定した場合に、３５０ｃｃ／［ｍ２−日］以下の酸素気体透過率を有する。本発明の実施形態はまた、多層構造体を製造するためのプロセスにも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層構造体であって、
（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を含む二軸配向ポリエチレンフィルムであって、前記第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有し、前記フィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向ポリエチレンフィルムと、
（ｂ）前記外層上に堆積した金属を含む金属層であって、前記金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、前記多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、金属層と、を含み、
前記多層構造体が、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定した場合に、機械方向において少なくとも３００ＭＰａの２％割線弾性係数を有し、前記多層構造体が、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−０５に従って測定した場合に、３５０ｃｃ／［ｍ２−日］以下の酸素気体透過率を有する、多層構造体。
【請求項２】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向される、請求項１に記載の多層構造体。
【請求項３】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、８〜５４の全体延伸比（機械方向の延伸比×横断方向の延伸比）を有する、請求項１または請求項２に記載の多層構造体。
【請求項４】
機械方向の前記延伸比と横断方向の前記延伸比の比が、１：１〜１：２．５である、請求項１〜３のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項５】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムの前記外層が、前記外層の重量を基準として少なくとも５０重量パーセントの前記第１のポリエチレン組成物を含み、前記外層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリエチレンプラストマー、ポリエチレンエラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エチルコポリマー、および少なくとも５０％のエチレンモノマーを含む任意のポリマーのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項６】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、多層フィルムである、請求項１〜５のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項７】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、シーラント層をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項８】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、単層フィルムである、請求項１〜５のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項９】
前記金属が、真空金属化によって前記二軸配向ポリエチレンフィルムの前記外層上に堆積される、請求項１〜８のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項１０】
前記多層構造体が、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９（方法Ａ）に従って測定した場合に、少なくとも１０グラム／ミクロンの落槍衝撃を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の多層構造体を含む、物品。
【請求項１２】
多層構造体を製造するためのプロセスであって、
（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を有するポリエチレンフィルムを形成することであって、前記第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有する、形成することと、
（ｂ）前記フィルムを、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向することによって、ステップ（ａ）の前記ポリエチレンフィルムを二軸配向することであって、前記配向ポリエチレンフィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向することと、
（ｃ）前記ポリエチレンフィルムの前記外層上に金属層を真空蒸着することであって、前記金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、前記多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、真空蒸着することと、を含む、プロセス。
【請求項１３】
機械方向の前記延伸比が、３：１〜５：１であり、横断方向の前記延伸比が、３：１〜８：１である、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
機械方向の前記延伸比と横断方向の前記延伸比の比が、１：１〜１：２．５である、請求項１２または請求項１３に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層構造体、そのような多層構造体を含む物品、および多層構造体を製造するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品包装などのいくつかの包装は、外部環境から内容物を保護し、より長い有効期間を促進するように設計されている。そのような包装は、多くの場合、低い酸素透過率（ＯＴＲ）および水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を有するバリアフィルムを使用して構築される。しかしながら、バリア特性のバランスを保つ上で、例えば、漏出を避けるための包装の統合性もまた考慮される。
【０００３】
バリアフィルムを作製するための典型的なアプローチは、真空金属化プロセスを通してポリマー基材フィルム上に金属層をめっきすることである。金属、多くの場合、アルミニウムの薄コーティングを使用して、それ自体では蒸気および／または気体の透過に対する耐性を欠く可能性があるポリマーフィルムに、バリア特性を提供することができる。そのような基材フィルムを作製し、高品質の金属化製品を得るためには、基材は、高い剛性、張力下での寸法安定性、ならびに安定した生産および光沢のある外観のための滑らかな表面を有する必要がある。典型的な金属化基材には、ポリプロピレン（ＰＰ）、二軸配向ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれる。ポリエチレンフィルムは、特に高速真空金属化プロセスにおいて張力下での寸法安定性が劣るため、金属化用の基材としては広く使用されていない。さらに、ポリエチレンフィルムのより光沢の少ない金属化表面は、包装の視覚的外観に悪影響を及ぼす。しかしながら、真空金属化ＰＥＴ（ＶＭＰＥＴ）フィルムおよび真空金属化ＰＰ（ＶＭＰＰ）フィルムを使用しても、依然として問題が存在する。例えば、ＶＭＰＥＴは、望ましい温度ではシールすることができず、したがって追加のシーラント層へと積層する必要があるため、追加の生産ステップを必要とし、より高い費用につながる。ＶＭＰＰは、ＶＭＰＥＴよりも優れた選択肢であるが、その比較的高いヒートシール初期温度（ＨＳＩＴ）により、包装速度が制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バリア特性、望ましい包装統合性、および好ましいシーリング条件を提供する多層構造体に対する新たなアプローチへの必要性が、依然として存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、バリア特性および機械的特性の良好な相乗効果を提供することができる多層フィルムを提供する。例えば、いくつかの実施形態では、本発明の多層構造体は、望ましい剛性、靭性、および／または光学特性を呈しながら、酸素および／または水蒸気に対する良好なバリアを提供することができる。いくつかの実施形態では、本発明の多層構造体はまた、既存のＶＭＰＥＴ／ポリエチレン積層体および／または高温シール可能なＶＭＰＰフィルムに対する利点を提供することができる、低温シール性能を呈することもできる。
【０００６】
一態様では、本発明は、多層構造体であって、（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を含む二軸配向ポリエチレンフィルムであって、第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有し、フィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向ポリエチレンフィルムと、（ｂ）外層上に堆積した金属を含む金属層であって、金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、金属層とを含む、多層構造体を提供し、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定した場合に、機械方向において少なくとも３００ＭＰａの２％割線弾性係数を有し、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−０５に従って測定した場合に、３５０ｃｃ／［ｍ２−日］以下の酸素気体透過率を有する。
【０００７】
別の態様では、本発明は、本明細書に開示される多層構造体のいずれかを含む、食品包装などの物品に関する。
【０００８】
別の態様において、本発明は、多層構造体を製造するためのプロセスに関し、このプロセスは、（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を有するポリエチレンフィルムを形成することであって、第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有する、形成することと、（ｂ）フィルムを、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向することによって、ステップ（ａ）のポリエチレンフィルムを二軸配向することであって、配向ポリエチレンフィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向することと、（ｃ）ポリエチレンフィルムの外層上に金属層を真空蒸着することであって、金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、真空蒸着することとを含む。
【０００９】
これらおよび他の実施形態は、発明を実施するための形態でより詳細に説明される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
相反する記載がなく、文脈から暗示されておらず、または当該技術分野において慣例的でない限り、全ての部および百分率は、重量に基づくものであり、全ての温度は℃であり、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点において最新のものである。
【００１１】
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。
【００１２】
「ポリマー」は、同じ種類であるか異なる種類であるかにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物を意味する。したがって、ポリマーという一般的な用語は、ホモポリマーという用語（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に、１種類のみのモノマーから調製されたポリマーを指すために用いられる）、および本明細書において以下に定義されるインターポリマーという用語を包含する。微量の不純物（例えば、触媒残渣）が、ポリマー中および／またはポリマー内に組み込まれている場合がある。ポリマーは、単一ポリマー、ポリマーブレンド、またはポリマー混合物であり得る。
【００１３】
本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、このインターポリマーという総称は、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）、および３つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
【００１４】
本明細書で使用される場合、「オレフィン系ポリマー」または「ポリオレフィン」という用語は、重合形態で（ポリマーの重量を基準として）過半量のオレフィンモノマー、例えば、エチレンまたはプロピレンを含み、かつ任意で１つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
【００１５】
「ポリプロピレン」は、プロピレンモノマー由来のポリマーを５０重量％より多く有するポリマーを意味する。「ポリプロピレン」という用語は、アイソタクチックポリプロピレンなどのプロピレンのホモポリマー、プロピレンが少なくとも５０モルパーセントを構成するプロピレンと１つ以上のＣ２、４−８α−オレフィンとのランダムコポリマー、およびポリプロピレンのインパクトコポリマーを含む。
【００１６】
本明細書で使用される場合、「エチレン／α−オレフィンインターポリマー」という用語は、重合形態で（インターポリマーの重量を基準として）過半量のエチレンモノマー、およびα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「エチレン／α−オレフィンコポリマー」という用語は、重合形態で、２種類のみのモノマーとして、（コポリマーの重量を基準として）過半量のエチレンモノマー、およびα−オレフィンを含むコポリマーを指す。
【００１８】
「付着接触」という用語および同様の用語は、１つの層が両方の層の層間表面（すなわち、接触する表面）を損傷することなく、他の層から除去できないように、１つの層の１つの表面および別の層の１つの表面が接触してお互いに結合することを意味する。
【００１９】
「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、およびそれらの派生語は、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、任意の追加の成分、ステップ、または手順の存在を除外することを意図するものではない。いかなる疑念も避けるために、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の使用を通して特許請求される全ての組成物は、別段矛盾する記述がない限り、ポリマー性かまたは別のものであるかにかかわらず、いかなる追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含んでもよい。対照的に、「本質的に〜からなる」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、あらゆる後続の引用範囲から、いかなる他の構成要素、ステップ、または手順も除外する。「からなる」という用語は、具体的に規定または列挙されていないいかなる構成要素、ステップ、または手順も除外する。
【００２０】
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、エチレンモノマーに由来する単位を５０重量％より多く含むポリマーを意味するものとする。これには、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由来の単位を意味する）が含まれる。当該技術分野において既知であ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）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、非常に低い密度のポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、線状および実質的に線状の低密度樹脂（ｍ−ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒線状低密度ポリエチレン、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。これらのポリエチレン材料は、当該技術分野において一般に既知であるが、以下の説明は、これらの異なるポリエチレン樹脂のうちのいくつかの差異を理解する上で役立つ可能性がある。
【００２１】
「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」とも称され、ポリマーが、過酸化物などのフリーラジカル開始剤を使用して、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）を超える圧力のオートクレーブ内もしくは管状反応器内で部分的もしく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（例えば、参照により本明細書に組み込まれるＵＳ４，５９９，３９２を参照されたい）。ＬＤＰＥ樹脂は典型的には、０．９１６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の範囲内の密度を有する。
【００２２】
「ＬＬＤＰＥ」という用語は、伝統的なチーグラー・ナッタ触媒系、ならびにビス−メタロセン触媒（「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製される樹脂の両方を含み、線状、実質的に線状、または不均質なポリエチレンコポリマーまたはホモポリマーを含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも少ない長鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、および米国特許第５，７３３，１５５号でさらに定義される実質的に線状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号のものなどの均質分岐線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るものなどの不均室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（ＵＳ３，９１４，３４２もしくはＵＳ５，８５４，０４５に開示されるものなど）を含む。ＬＬＤＰＥは、当該技術分野において既知である任意の種類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することができる。
【００２３】
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有する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、またはビスメタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製され、典型的には、２．５を超える分子量分布（「ＭＷＤ」）を有する。
【００２４】
「ＨＤＰＥ」という用語は一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス−メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、約０．９３５ｇ／ｃｍ３を超える密度を有するポリエチレンを指す。
【００２５】
「ＵＬＤＰＥ」という用語は一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス−メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、０．８８０〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。
【００２６】
本明細書における「ＭＷＨＤＦ＞９５」および「ＩＨＤＦ＞９５」に対する全ての言及は、以下の試験方法の節に記載の結晶化溶出分別（ＣＥＦ）に従って測定されるこれらの特性を指す。
【００２７】
一態様では、本発明は、多層構造体であって、（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を含む二軸配向ポリエチレンフィルムであって、第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有し、フィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向ポリエチレンフィルムと、（ｂ）外層上に堆積した金属を含む金属層であって、金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、金属層とを含む、多層構造体を提供し、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定した場合に、機械方向において少なくとも３００ＭＰａの２％割線弾性係数を有し、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−０５に従って測定した場合に、３５０ｃｃ／［ｍ２−日］以下の酸素気体透過率を有する。いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、２０〜５０ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、多層構造体は、１．０〜３．６の光学密度を有する。
【００２８】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向される。いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、３：１〜５：１の延伸比で機械方向に、および３：１〜８：１の延伸比で横断方向に配向される。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、８〜５４の全体延伸比（機械方向の延伸比×横断方向の延伸比）を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、９〜４０の全体延伸比（機械方向の延伸比×横断方向の延伸比）を有する。いくつかの実施形態では、機械方向の延伸比と横断方向の延伸比の比は１：１〜１：２．５である。一部の実施形態では、機械方向の延伸比と横断方向の延伸比の比は１：１．５〜１：２．０である。
【００２９】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムの外層は、外層の重量を基準として少なくとも５０重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含み、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリエチレンプラストマー、ポリエチレンエラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エチルコポリマー、および少なくとも５０％のエチレンモノマーを含む任意のポリマーのうちの少なくとも１つをさらに含む。
【００３０】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、外層が唯一の層であるような単層フィルムである。いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、多層フィルムである。いくつかのそのような実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、シーラント層をさらに含む。
【００３１】
いくつかの実施形態では、金属は、真空金属化によって外層上に堆積される。
【００３２】
いくつかの実施形態では、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９（方法Ａ）に従って測定した場合に、少なくとも１０グラム／ミクロンの落槍衝撃を有する。
【００３３】
本発明の多層構造体は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含むことができる。
【００３４】
本発明の実施形態はまた、包装などの物品にも関する。いくつかの実施形態では、本発明の物品は、本明細書に開示される多層構造体のいずれかを含むことができる。本発明の物品は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含むことができる。
【００３５】
本発明の実施形態はまた、多層構造体を製造するためのプロセスにも関する。一態様では、多層構造体を製造するためのプロセスは、（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を有するポリエチレンフィルムを形成することであって、第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有する、形成することと、（ｂ）フィルムを、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向することによって、ステップ（ａ）のポリエチレンフィルムを二軸配向することであって、配向ポリエチレンフィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向することと、（ｃ）ポリエチレンフィルムの外層上に金属層を真空蒸着することであって、金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、真空蒸着することとを含む。いくつかの実施形態では、機械方向の延伸比は３：１〜５：１であり、横断方向の延伸比は３：１〜８：１である。いくつかの実施形態では、機械方向の延伸比と横断方向の延伸比の比は１：１〜１：２．５である。
【００３６】
本発明のプロセスは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含むことができる。
【００３７】
二軸配向ポリエチレンフィルム
本発明の多層構造体は、二軸配向ポリエチレンフィルムを含む。いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムと（以下に考察される）金属層との組み合わせは、良好なバリア特性と良好な機械的特性との相乗的な組み合わせを有利に提供する。
【００３８】
二軸配向ポリエチレンフィルムは、少なくとも２つの線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を含む。フィルムが単層フィルムである場合、外層が唯一の層であることに留意されたい。ＭＤＰＥが０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の密度を有する限り、第１のポリエチレン組成物中で使用されるＬＬＤＰＥは、チーグラー・ナッタ触媒線状低密度ポリエチレン、シングルサイト触媒（メタロセンを含む）線状低密度ポリエチレン、および中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ならびに前述のものの２つ以上の組み合わせを含むことができる。外層に使用される第１のポリエチレン組成物は、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有することを特徴とし得る。
【００３９】
第１のポリエチレン組成物は、２０〜５０重量％の第１の線状低密度ポリエチレンを含む。２０〜５０重量パーセント（重量％）の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１の線状低密度ポリエチレンの量は、２０、３０、または４０重量％の下限から、２５、３５、４５、または５０重量％の上限までであり得る。例えば、第１の線状低密度ポリエチレンの量は、２０〜５０重量％、または別の方法では２０〜３５重量％、または別の方法では３５〜５０重量％、または別の方法では２５〜４５重量％であり得る。
【００４０】
第１の線状低密度ポリエチレンは、０．９２５ｇ／ｃｍ３以上の密度を有する。０．９２５ｇ／ｃｍ３以上の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１の線状低密度ポリエチレンの密度は、０．９２５、０．９２８、０．９３１、または０．９３４ｇ／ｃｍ３の下限からであり得る。いくつかの態様では、第１の線状低密度ポリエチレンは、０．９８０ｇ／ｃｍ３以下の密度を有する。０．９８０ｇ／ｃｍ３未満の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１の線状低密度ポリエチレンは、０．９７５、０．９７０、０．９６０、０．９５０、または０．９４０ｇ／ｃｍ３の上限からの密度を有し得る。いくつかの実施形態では、第１の線状低密度ポリエチレンは、０．９２５〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
【００４１】
第１の線状低密度ポリエチレンは、２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。２ｇ／１０分からの全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、第１の線状低密度ポリエチレンは、２、１．９、１．８、１．７、１．６、または１．５ｇ／１０分の上限からのＩ２を有し得る。特定の態様では、第１の線状低密度ポリエチレンは、０．０１ｇ／１０分の下限を有するＩ２を有する。０．０１ｇ／１０分からの全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、第１の線状低密度ポリエチレンは、０．０１、０．０５、０．１、０．１５ｇ／１０分以上のＩ２を有し得る。
【００４２】
第１のポリエチレン組成物は、８０〜５０重量％の第２の線状低密度ポリエチレンを含む。８０〜５０重量％の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２の線状低密度ポリエチレンの量は、５０、６０、または７０重量％の下限から、５５、６５、７５、または８０重量％の上限までであり得る。例えば、第２の線状低密度ポリエチレンの量は、８０〜５０重量％、または別の方法では８０〜６０重量％、または別の方法では７０〜５０重量％、または別の方法では７５〜６０重量％であり得る。
【００４３】
第２の線状低密度ポリエチレンは、０．９２５ｇ／ｃｃ以下の密度を有する。０．９２５ｇ／ｃｃ以下の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２の線状低密度ポリエチレンの密度は、０．９２５、０．９２１、０．９１８、０．９１５、０．９１１、または０．９０５ｇ／ｃｃの上限を有し得る。特定の態様では、第２の線状低密度ポリエチレンの密度は、０．８６５ｇ／ｃｃの下限を有し得る。０．８６５ｇ／ｃｃ以上の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２の線状低密度ポリエチレンの密度は、０．８６５、０．８６８、０．８７２、または０．８７５ｇ／ｃｃの下限を有し得る。
【００４４】
第２の線状低密度ポリエチレンは、２ｇ／１０分以上のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。２ｇ／１０分からの全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第２の線状低密度ポリエチレンのＩ２は、２、２．５、５、７．５、または１０ｇ／１０分の下限を有し得る。特定の態様では、第２の線状低密度ポリエチレンは、１０００ｇ／１０分以下のＩ２を有する。
【００４５】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムの外層に使用される（第１の線状低密度ポリエチレンおよび第２の線状低密度ポリエチレンを含む）第１のポリエチレン組成物は、いくつかの実施形態では、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１のポリエチレン組成物の密度は、０．９１０、０．９１５、０．９２０、０．９２２、０．９２５、０．９２８、または０．９３０ｇ／ｃｍ３の下限から、０．９４０、０．９３５、０．９３０、０．９２５、０．９２０、または０．９１５ｇ／ｃｍ３の上限までであり得る。本発明のいくつかの態様では、第１のポリエチレン組成物は、０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。本発明のいくつかの態様では、第１のポリエチレン組成物は、０．９１５〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
【００４６】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムの外層内の第１のポリエチレン組成物は、３０ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。最大３０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、第１のポリエチレン組成物は、０．１、０．２、０．２５、０．５、０．７５、１、２、４、５、１０、１５、１７、２０、２２、または２５ｇ／１０分の下限から、２、４、５、１０、１５、１８、２０、２３、２５、２７、または３０ｇ／１０分の上限までのメルトインデックスを有し得る。いくつかの実施形態では、第１のポリエチレン組成物は、２〜１５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【００４７】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムの外層は、有意な量の第１のポリエチレン組成物を含む。いくつかの実施形態では、外層は、外層の重量を基準として少なくとも５０重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含む。いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムの外層は、外層の重量を基準として少なくとも７０重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含む。いくつかの実施形態では、外層は、外層の重量を基準として少なくとも９０重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含む。いくつかの実施形態では、外層は、外層の重量を基準として少なくとも９５重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含む。いくつかの実施形態では、外層は、外層の重量を基準として最大１００重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含む。
【００４８】
第１のポリエチレン組成物中の線状低密度ポリエチレンが二軸配向ポリエチレンフィルムの外層内の唯一のポリマーではない実施形態では、外層は、外層の重量を基準として少なくとも５０重量パーセントの第１のポリエチレン組成物を含み、外層は、重合形態で（ポリマーの重量を基準として）過半量のエチレンを有する他のポリマーをさらに含んでもよく、任意で１つ以上のコモノマーを含んでもよい。そのようなポリマーには、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、ポリエチレンプラストマー、ポリエチレンエラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エチルコポリマー、少なくとも５０％のエチレンモノマーを含む任意の他のポリマー、およびそれらの組み合わせが含まれる。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて外層に使用するための好適な市販のエチレン系ポリマーを選択することができる。
【００４９】
二軸配向ポリエチレンフィルムの外層は、当該技術分野において一般に既知である１つ以上の添加剤を含有してもよい。そのような添加剤には、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０およびＩＲＧＡＦＯＳ１６８（ＢＡＳＦから市販）などの酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、染料、成核剤、充填剤、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、潤滑剤、安定剤、発煙抑制剤、粘度制御剤、表面改質剤、およびブロッキング防止剤が含まれる。いくつかの実施形態では、外層組成物は、例えば、外層の重量を基準として、１０合計重量パーセント未満、および他の実施形態では、５重量パーセント未満の１つ以上の添加剤を有利に含み得る。
【００５０】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、外層が唯一の層であるような単層フィルムである。
【００５１】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、多層フィルムである。例えば、多層フィルムは、用途に応じて典型的には多層フィルムに含まれる他の層をさらに含むことができ、これには、例えば、シーラント層、バリア層、タイ層、他のポリエチレン層などが含まれる。
【００５２】
一例として、いくつかの実施形態では、多層フィルムは、上部表面および下部表面を有する別の層（Ａ層を以前に考察した外層とすると、Ｂ層）を含むことができ、Ｂ層の上部表面は、Ａ層の下部表面と付着接触している。
【００５３】
いくつかのそのような実施形態では、Ｂ層は、シーラント層内での使用に好適であることが当業者に既知である１つ以上のエチレン系ポリマーから形成されるシーラント層であり得る。
【００５４】
しかしながら、上記のように、Ｂ層は、任意の数の他のポリマーまたはポリマーブレンドを含んでもよい。例えば、多層フィルムがバリア層を含む場合、Ｂ層は、外層とバリア層との間に付着接触しているタイ層であってもよく、別のタイ層が、バリア層とシーラント層との間にあってもよい。
【００５５】
追加の層および多層フィルムの組成に応じて、いくつかの実施形態では、追加の層は、フィルム内の他の層と共押出することができる。
【００５６】
前述の層のいずれも、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、顔料または着色剤、加工助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤、および発泡剤などの当業者に既知である１つ以上の添加剤をさらに含み得ることを理解されたい。
【００５７】
（単層かまたは多層かにかかわらず）そのようなポリエチレンフィルムは、二軸配向前に、例えば、層の数、フィルムの意図される用途、および他の要因に応じて、様々な厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、そのようなポリエチレンフィルムは、二軸配向前に、３２０〜３２００ミクロン（典型的には、６４０〜１９２０ミクロン）の厚さを有する。
【００５８】
二軸配向前に、ポリエチレンフィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知である技術を使用して形成することができる。例えば、フィルムは、インフレーションフィルム（例えば、水急冷インフレーションフィルム）またはキャストフィルムとして調製することができる。例えば、多層ポリエチレンフィルムの場合、共押出され得る層について、そのような層は、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知である技術を使用してインフレーションフィルムまたはキャストフィルムとして共押出することができる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、テンタフレーム逐次二軸配向プロセスを使用して二軸配向される。そのような技術は一般に、当業者に既知である。他の実施形態では、ポリエチレンフィルムは、二重気泡配向プロセスなどの、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知である他の技術を使用して二軸配向することができる。一般に、テンタフレーム逐次二軸配向プロセスでは、テンタフレームは、多層共押出ラインの一部として組み込まれる。フラットダイから押出された後、フィルムを冷却ロール上で冷却し、室温の水で充填した水浴に浸漬させる。次いで、キャストフィルムを異なる回転速度を有する一連のローラーに通して、機械方向おける延伸を達成する。製造ラインのＭＤ延伸セグメントには数対のローラーがあり、それらは全て油加熱されている。一対のローラーは、予熱ローラー、延伸ローラー、ならびに弛緩およびアニーリング用ローラーとして逐次動作する。各ローラー対の温度は、別々に制御される。機械方向における延伸後、加熱ゾーンを有するテンタフレーム熱風炉にフィルムウェブを通して、横断方向における延伸を実行する。最初のいくつかのゾーンは予熱用であり、その後に延伸用のゾーン、次いでアニーリング用の最終ゾーンが続く。
【００６０】
特定の理論によって拘束されることを望むものではないが、本明細書に明記されるポリエチレンフィルムの二軸配向は、（いくつかの実施形態では、高速での）金属層の堆積を促進する増加した弾性率および高い極限強度を提供し、改善された光沢のある外観を提供すると考えられる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１〜６：１の延伸比で、または別の方法では３：１〜５：１の延伸比で機械方向に配向され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１〜９：１の延伸比で、または別の方法では３：１〜８：１の延伸比で横断方向に配向され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向される。ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、３：１〜５：１の延伸比で機械方向に、および３：１〜８：１の延伸比で横断方向に配向される。
【００６２】
いくつかの実施形態では、機械方向の延伸比と横断方向の延伸比の比は１：１〜１：２．５である。いくつかの実施形態では、機械方向の延伸比と横断方向の延伸比の比は１：１．５〜１：２．０である。
【００６３】
いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、８〜５４の全体延伸比（機械方向の延伸比×横断方向の延伸比）を有する。いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムは、９〜４０の全体延伸比（機械方向の延伸比×横断方向の延伸比）を有する。
【００６４】
いくつかの実施形態では、配向後、二軸配向フィルムは、１０〜６０ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、二軸配向フィルムは、２０〜５０ミクロンの厚さを有する。
【００６５】
いくつかの実施形態では、例えば、最終用途に応じて、二軸配向ポリエチレンフィルムは、当業者に既知である技術を使用して、コロナ処理、プラズマ処理、または印刷することができる。
【００６６】
二軸配向に続いて、二軸配向ポリエチレンフィルムには、次いで、上記の線状低密度ポリエチレンを含む外層上に金属層が提供される。
【００６７】
金属層
金属層は、真空金属化を使用して、二軸配向ポリエチレンフィルムの外層に適用される。真空金属化は、金属源を真空環境で蒸発させ、フィルムが真空槽を通過するにつれて金属蒸気がフィルムの表面上で凝縮して薄層を形成する、金属を堆積するための周知の技術である。
【００６８】
二軸配向ポリエチレンフィルムの外層上に堆積することができる金属には、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物が含まれる。いくつかの実施形態では、金属層は、アルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）から形成される。
【００６９】
二軸配向ポリエチレンフィルム上の金属層について、以下の試験方法の節に記載のように測定した場合に、多層構造体をその光学密度によって特性評価することができる。いくつかの実施形態では、多層構造体は、１．０〜３．０の光学密度を有する。いくつかの実施形態では、多層構造体は、２．０〜２．８の光学密度を有する。
【００７０】
金属層は、酸素および水蒸気に対する良好なバリアを有利に提供する。
【００７１】
多層構造体
いくつかの実施形態では、本発明の多層構造体は、二軸配向ポリエチレンフィルムと、その上に堆積した金属層（上記）とを含む。二軸配向ポリエチレンフィルムと、特定の外面上に堆積した金属層との組み合わせにより、機械的特性およびバリア特性の両方の相乗的な組み合わせを提供することができる。
【００７２】
例えば、いくつかの実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルムと、その上に堆積した金属層（上記）とを含む多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定した場合に、機械方向において少なくとも３００ＭＰａの２％割線弾性係数を有し、多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−０５に従って測定した場合に、３５０ｃｃ／［ｍ２−日］以下の酸素気体透過率を有する。いくつかのさらなる実施形態では、多層構造体多層構造体は、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０９（方法Ａ）に従って測定した場合に、少なくともグラム／ミクロンの落槍衝撃を有する。
【００７３】
いくつかの実施形態では、多層構造体はまた、許容可能な剛性、良好な光学特性、および低温シール性能も有し得る。
【００７４】
物品
本発明の多層構造体を使用して、包装などの物品を形成することができる。そのような物品は、本明細書に記載の多層構造体のいずれからも形成することができる。
【００７５】
本発明の多層構造体から形成することができる包装の例には、可撓性包装、パウチ、自立型パウチ、および既製の包装またはパウチが含まれ得る。いくつかの実施形態では、本発明の多層フィルムは、食品包装に使用することができる。そのような包装に含まれ得る食品の例には、肉、チーズ、シリアル、ナッツ、ジュース、およびソースなどが含まれる。そのような包装は、本明細書の教示に基づいて、かつ包装の特定の用途（例えば、食品の種類、食品の量など）に基づいて、当業者に既知である技術を使用して形成することができる。
【００７６】
試験方法
本明細書に他に指示がない限り、本発明の態様を記載する上で以下の分析方法が使用される。
密度
密度測定のための試料は、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２８に従って調製する。ポリマー試料は、１９０℃および３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）で３分間、次いで２１℃および２０７ＭＰａで１分間圧縮する。測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、試料の圧縮から１時間以内に行う。
【００７７】
メルトインデックス
メルトインデックスＩ２（またはＩ２）およびＩ１０（またはＩ１０）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従い、１９０℃、２．１６ｋｇおよび１０ｋｇ荷重で、それぞれ測定する。それらの値は、ｇ／１０分で報告する。「メルトフローレート」は、ポリプロピレン系の樹脂に関して使用し、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って決定する。
【００７８】
メルトフローレート
メルトフローレートは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８またはＩＳＯ１１３３（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定する。
【００７９】
結晶化溶出分別（ＣＥＦ）
結晶化溶出分別（ＣＥＦ）は、Ｍｏｎｒａｂａｌ  ｅｔ  ａｌ，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍｐ．２５７，７１−７９（２００７）に記載されている。この機器は、ＩＲ−４検出器（ＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒ，Ｓｐａｉｎから市販されているものなど）および２角度光散乱検出器モデル２０４０（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓから市販されているものなど）を備えている。ＩＲ−４検出器は、Ｃ００６およびＢ０５７の２つのフィルターを有する組成モードで動作する。５０ｍｍ×４．６ｍｍの１０ミクロンガードカラム（ＰｏｌｙｍｅｒＬａｂｓから市販されているものなど）を、検出器炉内のＩＲ−４検出器の前に取り付ける。オルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ、９９％の無水等級）および２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから市販されているものなど）を入手する。シリカゲル４０（粒径０．２〜０．５ｍｍ）（ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているものなど）もまた入手する。シリカゲルは、使用前に、１６０℃の真空炉内で約２時間乾燥させる。８００ミリグラムのＢＨＴおよび５グラムのシリカゲルを、２リットルのＯＤＣＢに添加する。ここで、「ＢＨＴおよびシリカゲルを含有するＯＤＣＢ」を、「ＯＤＣＢ」と称する。ＯＤＢＣは、使用前に乾燥窒素（Ｎ２）で１時間スパージする。乾燥窒素は、窒素を９０ｐｓｉｇ未満でＣａＣＯ３および５Åの分子ふるいに通過させることによって得る。試料調製は、１６０℃で２時間振盪させながら、オートサンプラーを４ｍｇ／ｍｌで用いて行う。注入体積は、３００μＬである。ＣＥＦの温度プロファイルは、１１０℃〜３０℃まで３℃／分で結晶化、３０℃で５分間の熱平衡（２分に設定した可溶性画分溶出時間を含む）、および３０℃〜１４０℃まで３℃／分で溶出である。結晶化中の流量は、０．０５２ｍｌ／分である。溶出中の流量は、０．５０ｍｌ／分である。データは、１つのデータ点／秒で収集する。
【００８０】
ＵＳ２０１１／００１５３４６（Ａ１）に従う１／８インチのステンレス管を用いて、１２５μｍ±６％でガラスビーズ（ＭＯ−ＳＣＩ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから市販されているものなど）をＣＥＦカラムに充填する。ＣＥＦカラムの内部液体体積は、２．１〜２．３ｍＬである。温度較正は、ＯＤＣＢ中のＮＩＳＴ標準参照材料、線状ポリエチレン１４７５ａ（１．０ｍｇ／ｍｌ）およびエイコサン（２ｍｇ／ｍｌ）の混合物を使用することによって行う。較正は、（１）エイコサンの測定したピーク溶出温度−３０．００℃間の温度オフセットと定義される遅延体積を計算することと、（２）溶出温度の温度オフセットをＣＥＦ生温度データから差し引くことと（この温度オフセットは、溶出温度、溶出流量などの実験条件の関数であることに留意されたい）、（３）ＮＩＳＴ線状ポリエチレン１４７５ａが１０１．００℃のピーク温度を有し、エイコサンが３０．００℃のピーク温度を有するように、３０．００℃〜１４０．００℃の範囲にわたって溶出温度を変換する、較正直線を作製することと、（４）３０℃の等温で測定された可溶性画分について、３℃／分の溶出加熱速度を使用することによって溶出温度を直線的に外挿することとの４つのステップからなる。報告される溶出ピーク温度は、観察されるコモノマー含有量較正曲線が、ＵＳ８，３７２，９３１に以前に報告されたものと一致するように得る。
【００８１】
１つはポリマーが溶出する前（通常、２６℃の温度）、もう１つはポリマーが溶出した後（通常１１８℃）である、２つのデータ点を選択することによって、直線的なベースラインを計算する。各データ点について、検出器シグナルを、積分前にベースラインから差し引く。
【００８２】
高密度画分の分子量（ＭＷＨＤＦ＞９５）および高密度画分指数（ＩＨＤＦ＞９５）
ポリマー分子量は、Ｒａｙｌｅｉｇｈ−Ｇａｎｓ−Ｄｅｂｙｓ近似（Ａ．Ｍ．Ｓｔｒｉｅｇｅｌ  ａｎｄ  Ｗ．Ｗ．Ｙａｕ，Ｍｏｄｅｒｎ  Ｓｉｚｅ−Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｐａｇｅ２４２  ａｎｄ  Ｐａｇｅ２６３，２００９）に従い、形状因子が１であり、全てのビリアル係数がゼロに等しいと仮定することにより、ＬＳ（９０度の角度での光散乱、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）および濃度検出器（ＩＲ−４、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈａｒ）から直接決定することができる。ベースラインを、ＬＳ（９０度）およびＩＲ−４（測定チャネル）クロマトグラムから差し引く。樹脂全体に対して、２５．５〜１１８℃の範囲の溶出温度（温度較正は上記に明記）で全てのクロマトグラムを積分するように積分ウィンドウを設定する。高密度画分は、ＣＥＦにおいて９５．０℃より高い溶出温度を有する画分として定義される。ＭＷＨＤＦ＞９５およびＩＨＤＦ＞９５の測定には、以下のステップが含まれる：
（１）検出器間オフセットを測定する。オフセットは、ＩＲ−４検出器に対するＬＳ検出器間の幾何学的体積オフセットとして定義される。ＩＲ−４とＬＳクロマトグラムとの間のポリマーピークの溶出体積（ｍＬ）の差として計算する。溶出熱速度および溶出流量を使用して、温度オフセットに変換する。高密度ポリエチレン（コモノマーを有さず、１．０のメルトインデックスＩ２、約２．６の従来のゲル浸透クロマトグラフィーによる多分散度または分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有する）を使用する。以下のパラメータを除いて、上記のＣＥＦ法と同じ実験条件を使用する：１４０℃〜１３７℃まで１０℃／分で結晶化、１３７℃で可溶性画分溶出時間として１分間の熱平衡、および１３７℃〜１４２℃まで１℃／分で溶出。結晶化中の流量は、０．１０ｍＬ／分である。溶出中の流量は、０．８０ｍＬ／分である。試料濃度は、１．０ｍｇ／ｍＬである。
（２）ＬＳクロマトグラムの各データ点をシフトして、積分前に検出器間オフセットを補正する。
（３）各保持温度での分子量を、ベースラインを差し引いたＬＳシグナル／ベースラインを差し引いたＩＲ４シグナル／ＭＷ定数（Ｋ）として計算する。
（４）ベースラインを差し引いたＬＳおよびＩＲ−４クロマトグラムを、９５．０〜１１８．０℃の溶出温度範囲で積分する。
（５）高密度画分の分子量（ＭＷＨＤＦ＞９５）を、以下に従って計算する。
【数１】
2020517502.tif 000002
（式中、Ｍｗは、溶出温度Ｔにおけるポリマー画分の分子量であり、Ｃは、ＣＥＦ中の溶出温度Ｔにおけるポリマー画分の重量分率である）、および
【数２】
2020517502.tif 000003
（６）高密度画分指数（ＩＨＤＦ＞９５）を、以下のように計算する。
【数３】
2020517502.tif 000004
（式中、Ｍｗは、ＣＥＦ中の溶出温度Ｔにおけるポリマー画分の分子量である）。
【００８３】
ＣＥＦのＭＷ定数（Ｋ）は、検出器間オフセットの測定と同じ条件で分析したＮＩＳＴポリエチレン１４８４ａを使用することによって計算する。ＭＷ定数（Ｋ）は、「ＮＩＳＴ  ＰＥ１４８４ａの（ＬＳの全積分面積）／ＮＩＳＴ  ＰＥ１４８４ａのＩＲ−４測定チャネルの（全積分面積）／１２２，０００」として計算する。
【００８４】
ＬＳ検出器の白色雑音レベル（９０度）は、ポリマーが溶出する前にＬＳクロマトグラムから計算する。ＬＳクロマトグラムを最初にベースライン補正について補正して、ベースラインを差し引いたシグナルを得る。ＬＳの白色雑音は、ポリマーが溶出する前の少なくとも１００個のデータ点を使用することによって、ベースラインを差し引いたＬＳシグナルの標準偏差として計算する。ＬＳに対する典型的な白色雑音は、０．２０〜０．３５ｍＶであるが、ポリマー全体は、検出器間オフセットの測定で使用される、コモノマーを有さず、１．０のＩ２、約２．６の多分散度Ｍｗ／Ｍｎの高密度ポリエチレンに対して典型的には約１７０ｍＶのベースラインを差し引いたピーク高さを有する。高密度ポリエチレンに対して少なくとも５００のシグナルと雑音の比（ポリマー全体のピーク高さと白色雑音）を提供するように注意を維持するべきである。
【００８５】
ヒートシール強度
熱間粘着試験機（Ｊ＆Ｂ  Ｃｏｒｐ．のモデル４０００）を、引っ張ることなく「シールのみ」モードで使用する。ヒートシールを形成するためのシールパラメータは、以下のとおりである：試料ストリップの幅＝１インチ、シール時間＝０．５秒、シール圧力＝０．２７５ＭＰａ。シールした試料ストリップを、制御された環境（２３±２℃、５５±５％の相対湿度）下で２４時間エイジングさせる。その後、５００ｍｍ／分の引っ張り速度で、引張試験機（ＩＮＳＴＲＯＮ  Ｃｏｒｐ．のタイプ５９６５）でシール強度を試験する。最大荷重を、シール強度として記録する。
【００８６】
極限引張応力およびひずみ、ヤング率、ならびに２％割線弾性係数
極限引張応力およびひずみ、ヤング率、ならびに２％割線弾性係数は、ＡＳＴＭ  Ｄ−８８２に従って測定する。
【００８７】
突刺強度
フィルムの突刺強度は、圧縮法を使用して、引張試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎのモデル５９６５）で測定した。フィルム試料をホルダーに固定して、１０２ｍｍの直径を有する試料領域を提供する。次いで、直径１２ｍｍの円形プロファイルを有する突刺プローブが、２５０ｍｍ／分の速度で垂直下方向に移動する。突刺プローブがフィルム試料を完全に通過したときに、試験を停止する。最大力を、機械試験ソフトウェア（Ｂｌｕｅｈｉｌｌ３）の測定に基づいて記録する。
【００８８】
落槍衝撃強度
落槍衝撃強度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１７０９（方法Ａ）に従って測定する。
【００８９】
酸素透過率
酸素透過率は、ＡＳＴＭ  Ｄ−３９８５に従い、５ｃｍ２のフィルム試料について、精製酸素を使用し、２３℃の温度、０％の相対湿度で、ＭＯＣＯＮ  ＯＸ−ＴＲＡＮモデル２／２１測定デバイスを使用して測定する。
【００９０】
水蒸気透過率
水蒸気透過率は、ＡＳＴＭ  Ｆ−１２４９に従い、５ｃｍ２のフィルム試料について、水蒸気を使用し、３７．８℃の温度、１００％の相対湿度で、ＭＯＣＯＮ  ＰＥＲＭＡ−ＴＲＡＮ−Ｗ３／３３測定デバイスを使用して測定する。
【００９１】
金属化表面の光沢
金属層の光沢は、分光光度計（Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｍｏｄｅｌ  ＣＭ−２６００ｄ）を使用して測定する。結果を、「Ｌ」モードでデバイス上に表示されるデータを直接読み取ることによって記録する。
【００９２】
光学密度
金属化フィルム（例えば、その上に金属層が堆積したポリエチレンフィルムを含む多層構造体）の光学密度は、光学密度計（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ  Ｌｉｎｓｈａｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙのモデル番号ＬＳ１７７）を使用して測定する。
【００９３】
ここで、本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例に詳細に説明する。
【実施例】
【００９４】
評価のために、いくつかの多層構造体を表１に示されるように調製する。
【表１】
2020517502.tif 000005
【００９５】
比較構造体Ａは、半溶融配向ステップに供されないインフレーションフィルムとして形成される真空金属化ポリエチレンフィルムである。金属化ポリエチレンフィルムは、２．２の光学密度を有する。これらの実施例では、光学密度は、上記の試験方法の節に記載の方法を使用して測定する。
【００９６】
比較構造体Ｂは、２．５の光学密度を有する真空金属化ポリプロピレンフィルム（Ｎｏｖｅｌ  Ｈｕａｎｇｓｈａｎ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている製品ＶＭＣ１０４ＮＯ）である。
【００９７】
本発明の構造体１に関して、本発明の構造体１で使用されるＢＯＰＥフィルムは、Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ  Ｄｅｃｒｏ  Ｆｉｌｍ  Ｎｅｗ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ＣＯ．Ｌｔｄ．から市販されている、５０ミクロンの厚さ（配向後）を有するモデル軽量ＰＥフィルム（ＤＬ）である。このフィルムは、外層およびシーラント層を有する二軸配向２層フィルムである。
【００９８】
外層は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙのポリエチレン組成物である。ポリエチレン組成物は、上記の試験方法に記載のように測定した場合に、０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度および１．７ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有し、１３７．９ｋｇ／モルのＭＷＨＤＦ＞９５および６７．４ｋｇ／モルのＩＨＤＦ＞９５を有することを特徴とする。
【００９９】
シーラント層は、５μｍの厚さで０．９２５ｇ／ｃｍ３未満の密度を有するＬＬＤＰＥ樹脂から形成される。
【０１００】
工業用金属化機（Ｌｅｙｂｏｌｄ  ＰＲＯ−Ｍ２５００）を使用する真空金属化によって、ＢＯＰＥフィルムの外層上にアルミニウムの層を堆積させる。本発明の構造体１の光学密度は、２．２である。
【０１０１】
構造体の酸素透過率（ＯＴＲ）および水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）を測定して、バリアフィルムとしての有効性を評価する。金属化表面の光沢もまた測定する。結果を表２に示す。
【表２】
2020517502.tif 000006
【０１０２】
比較構造体Ａと比較して、本発明の構造体１のバリア特性は、いずれも比較構造体Ｂほど良好には機能しないものの、それぞれＯＴＲおよびＷＶＴＲの点で優れており、それに匹敵するものである。一方で、本発明の構造体１の金属化表面は、比較構造体Ａよりもはるかに光沢があり、これは、より魅力的な外観を包装に与えることができる。
【０１０３】
本発明の構造体１ならびに比較構造体ＡおよびＢの様々な機械的特性もまた、測定する。結果を表３に示し、ＭＤは機械方向における特性を示し、ＴＤは横方向または横断方向における特性を示す。
【表３】
2020517502.tif 000007
【０１０４】
表３に示されるように、本発明の構造体１は、両方向における優れたフィルム強度、横断方向における適切な剛性、ならびに突刺強度および落槍耐性によって示される顕著な靭性を示す。これらの結果は、本発明の構造体１がバリアとして良好に機能するだけでなく、それから形成される包装および類似の構造体の酷使性能も著しく改善することができることを示す。
【０１０５】
本発明の構造体１および比較構造体Ｂのヒートシール強度もまた、測定する。結果を表４に示す。
【表４】
2020517502.tif 000008
【０１０６】
ヒートシール開始温度は重要な特性であり、いくつかの用途では、構造体が２５Ｎ／２５ｍｍのシール強度を呈する最低温度と見なすことができる。上記のデータについて、本発明の構造体１は、比較フィルムＢのヒートシール開始温度よりも約２０℃低いヒートシール開始温度を呈する。したがって、金属化ポリプロピレンフィルムの潜在的な代替品として、本発明の構造体１は、包装速度の増加および漏出率の低下に役立つ可能性がある。
【０１０７】
要約すると、本発明の構造体１は、良好なバリア特性、優れた機械的性能、および低温シール強度を有する。関連する機能のこの相乗効果は、例えば、可撓性包装を含む複数の用途への優れた潜在的価値を実証している。
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月29日(2019.10.29)
【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】
多層構造体であって、
（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を含む二軸配向ポリエチレンフィルムであって、前記第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有し、前記フィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向ポリエチレンフィルムと、
（ｂ）前記外層上に堆積した金属を含む金属層であって、前記金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、前記多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、金属層と、を含み、
前記多層構造体が、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定した場合に、機械方向において少なくとも３００ＭＰａの２％割線弾性係数を有し、前記多層構造体が、ＡＳＴＭ  Ｄ３９８５−０５に従って測定した場合に、３５０ｃｃ／［ｍ２−日］以下の酸素気体透過率を有する、多層構造体。
【請求項２】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向される、請求項１に記載の多層構造体。
【請求項３】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、８〜５４の全体延伸比（機械方向の延伸比×横断方向の延伸比）を有する、請求項１または請求項２に記載の多層構造体。
【請求項４】
機械方向の前記延伸比と横断方向の前記延伸比の比が、１：１〜１：２．５である、請求項１〜３のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項５】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムの前記外層が、前記外層の重量を基準として少なくとも５０重量パーセントの前記第１のポリエチレン組成物を含み、前記外層が、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリエチレンプラストマー、ポリエチレンエラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エチルコポリマー、および少なくとも５０％のエチレンモノマーを含む任意のポリマーのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項６】
前記二軸配向ポリエチレンフィルムが、多層フィルムである、請求項１〜５のいずれかに記載の多層構造体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の多層構造体を含む、物品。
【請求項８】
多層構造体を製造するためのプロセスであって、
（ａ）少なくとも２つの線状低密度ポリエチレンを含む第１のポリエチレン組成物を含む外層を有するポリエチレンフィルムを形成することであって、前記第１のポリエチレン組成物が、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度、１３５ｋｇ／モルを超えるＭＷＨＤＦ＞９５、および４２ｋｇ／モルを超えるＩＨＤＦ＞９５を有する、形成することと、
（ｂ）前記フィルムを、２：１〜６：１の延伸比で機械方向に、および２：１〜９：１の延伸比で横断方向に配向することによって、ステップ（ａ）の前記ポリエチレンフィルムを二軸配向することであって、前記配向ポリエチレンフィルムが、配向後に１０〜６０ミクロンの厚さを有する、二軸配向することと、
（ｃ）前記ポリエチレンフィルムの前記外層上に金属層を真空蒸着することであって、前記金属が、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物を含み、前記多層構造体が、１．０〜３．６の光学密度を有する、真空蒸着することと、を含む、プロセス。
【請求項９】
機械方向の前記延伸比が、３：１〜５：１であり、横断方向の前記延伸比が、３：１〜８：１である、請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
機械方向の前記延伸比と横断方向の前記延伸比の比が、１：１〜１：２．５である、請求項８または請求項９に記載のプロセス。
【国際調査報告】
2020517502.tif 000009
2020517502.tif 000010
2020517502.tif 000011