JP2002533237A - 改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する二軸延伸ポリエチレンフィルム - Google Patents

改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する二軸延伸ポリエチレンフィルム

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JP2002533237A JP2000590786A JP2000590786A JP2002533237A JP 2002533237 A JP2002533237 A JP 2002533237A JP 2000590786 A JP2000590786 A JP 2000590786A JP 2000590786 A JP2000590786 A JP 2000590786A JP 2002533237 A JP2002533237 A JP 2002533237A
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プアレ、ロバート・ブイ
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Abstract

(57)【要約】 改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する二軸延伸ポリエチレンフィルムを製造する方法が提供される。これらの方法は、第１及び第２の面を有する心層、少なくとも１つの表皮層、及び外側表面を有する多層ベースシートを縦方向に伸ばし；その後外側表面の少なくとも１つを低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、及びそれらのブレンドから成る群から選択される樹脂でコーティングし；そして最後に、ベースシートを縦方向に対して横断方向に伸ばすことを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ポリマーフィルムを製造する方法に関する。具体的には、本発明は
、改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する二軸延伸ポリエチレン
フィルムを製造する方法に関する。
【０００２】 一般的に、粒状又はペレット化されたポリマー樹脂からのフィルムの調製にお
いて、ポリマーは、初めに押出されてポリマー溶融物の流れを提供し、そしてそ
の後押出されたポリマーはフィルム製造プロセスを施される。フィルム製造は、
典型的には、溶融フィルムの形成、急冷、及び巻き取りを含む、かなりの数の別
個の順序段階を含む。フィルム製造に関連するこれら及びその他の方法の一般的
に説明については、ＫＲ Ｏｓｂｏｒｎ及びＷＡ Ｊｅｎｋｉｎｓの「Ｐｌａｓ
ｔｉｃ Ｆｉｌｍｓ： Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、 Ｔｅｃｈｎｏｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ
ＣＯ．， Ｉｎｃ．，ランカスター、ペンシルバニア（１９９２）を参照のこと
。
【０００３】 フィルム製造プロセスの１つの選択付加的な部分は、「延伸（ｏｒｉｅｎｔａ
ｔｉｏｎ）」として知られている手順である。ポリマーの「延伸」は、その分子
の構成、即ち、分子同士の延伸に言及するものである。同様に、「延伸」のプロ
セスは、フィルム中のポリマー配列に対して方向性（配向）が課されるプロセス
である。延伸のプロセスは、キャストフィルムをより強靭にすること（より高い
引張特性）を含めて、フィルムに望ましい特性を付与するために使用される。フ
ィルムが平らなフィルムとしてキャスティングによって製造されるか又はチュー
ブ状フィルムとして吹き込みによって製造されるかに応じて、延伸プロセスは実
質的に異なる手順を必要とする。これは、２つの従来的フィルム製造プロセス、
即ち、キャスティングと吹き込みによって製造されたフィルムの有する異なる物
理的特性に関係する。一般的に、インフレートフィルムはより大きい剛性及び靭
性を有する傾向がある。対照的に、キャストフィルムは、通常、より大きいフィ
ルムの透明性及び厚さと平面度の均一性という利点を有し、一般的により広範囲
のポリマーの使用とより高い品質のフィルムの製造を可能にしている。
【０００４】 延伸は、ポリマーをそのガラス転移温度（Ｔｇ）以上でその結晶融点（Ｔｍ）
より低い温度まで加熱し、そしてその後フィルムを速やかに伸ばすことによって
行われる。冷却時に、延伸によって課された分子の整列が、結晶化と有利に競合
し、そして引っ張られたポリマー分子は、引張力の方向に整列させられた結晶性
領域（微結晶）を伴って結晶性網状構造に固化する。一般的な法則として、延伸
の程度は、引張りの量に比例し、そして引張りが行われた温度に対して反比例す
る。例えば、ベース材料がより高い温度で元の長さの２倍（２：１）まで伸ばさ
れた場合、得られるフィルム中の延伸は、より低い温度で２：１に伸ばされた別
のフィルム中のものよりも小さくなる傾向を有する。さらに、より高い延伸は、
また、一般的により高い弾性率、即ち、測定可能に高い剛性及び強さ、と相関す
る。さらに、一般的法則として、より高い延伸は、空隙形成（ｃａｖｉｔａｔｉ
ｏｎ）の不存在下で改善された光沢及び曇り特性を有するフィルムと相関する。
【０００５】 フィルムが単一の方向に伸ばされた場合（一軸延伸）、得られるフィルムは、
延伸の方向に沿って大きい強さ及び剛性を示すが、他の方向、即ち、延伸に対し
て交差する方向においては弱く、曲げたり引っ張られたりしたときしばしば割れ
たり裂けたりする。この弱点を克服するためには、二方向又は二軸延伸を使用し
て、２つの方向においてフィルムの強度特性をより均一に分布させる。これらの
二軸延伸されたフィルムは、より堅くより強くなる傾向があり、そしてまた曲げ
又は折りたたみ力に対してはるかに良好な抵抗性も示し、包装の用途においてそ
れらの有用性をより大きくする。
【０００６】 ほとんどの二軸延伸プロセスは、フィルムを初めに１つの方向にそしてその後
他の方向に連続的に伸ばす装置を使用する。テンター延伸装置は、初めにフィル
ムの進む方向、即ち、長さ（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）方向又は「縦方向（ｍ
ａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」（ＭＤ）に伸ばし、その後縦方向に対し
て直角の方向、即ち、横（ｌａｔｅｒａｌ）方向又は「横断方向（ｔｒａｎｓｖ
ｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」（ＴＤ）に伸ばす。
【０００７】 フィルムを延伸できる程度は、フィルムが製造されるポリマーに依存する。ポ
リプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びナイロンは、寸法
的に安定なフィルムを形成するように容易に熱安定化される高度に結晶性のポリ
マーである。これらのフィルムは、それらが元々キャストされた寸法の何倍まで
も（例えば、ポリプロピレンについては５倍かける８倍又はそれ以上）二軸方向
に伸ばすことができることはよく知られている。
【０００８】 しかしながら、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、ポリプロピレン（例えば
、７０％）と比較してさらにより高い結晶度（例えば、８０〜９５％）を示す。
その結果、ＨＤＰＥフィルムは、一般的に、ポリプロピレンフィルムよりも二軸
延伸するのがより難しい。米国特許第４，８７０，１２２号及び第４，９１６，
０２５号は、ＭＤに２倍まで延伸され、そしてＴＤに少なくとも６倍延伸された
、不均衡な二軸延伸ＨＤＰＥ含有フィルムを記載している。この方法は、横断方
向において比較的容易に裂けるフィルムを製造する。この方法によって製造され
た多層フィルムも米国特許第５，３０２，４４２号、第５，５００，２８３号、
及び第５，５２７，６０８号中に開示されており、これらは引用によって本明細
書中に組み入れられている。
【０００９】 フィルム製造プロセスは、また、フィルムに優れた特性を付与するために押出
しコーティング（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ）を含むことができ、押
出しコーティングの方法は本技術分野においてよく知られている。ほとんどの公
知の方法は、フィルムが二軸延伸された後、フィルムに押出しコーティングを施
す。しかしながら、これらの公知の方法に従って製造されたフィルムの光沢及び
曇り特性並びにヒートシール適性を改善することができる。
【００１０】 従って、架橋剤のような化学的添加剤に対する必要がなく、そしてフィルムの
輻射線照射のような追加の処理工程に対する必要がなく、フィルムに優れた特性
を付与する、ポリエチレンフィルムの経済的で比較的複雑ではない製造方法を提
供することによって、改善された光学及びヒートシール適性特性を有する二軸延
伸ポリエチレンフィルムを提供することが、とりわけ、本発明の目的の１つであ
る。
【００１１】 これら及びその他の目的が本発明によって達成できることがここで判明した。
本発明は、改善された光学及びヒートシール適性特性を有する二軸延伸されたポ
リエチレンフィルムを製造する方法を提供する。
【００１２】 本発明の方法は、第１及び第２の面を有する心層、少なくとも１つの表皮層及
び外側表面を有する多層ベースシートを縦方向に伸ばし；その後、ベースシート
の外側表面の少なくとも１つを、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポ
リエチレン（ＶＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、及びそれ
らのブレンドから選択される樹脂で押出しコーティングし；そしてその後、ベー
スシートを縦方向に対して横断方向に伸ばし、それによって改善された光学及び
ヒートシール適性特性を有する二軸延伸ポリエチレンフィルムが製造される。
【００１３】 ベースシートの心層はポリエチレンを含み、好ましくは、そのポリエチレンは
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である。フィルム製造の前の心層の厚さは、好
ましくは０．０００６３５ｃｍ（０．２５ミル）（２５ゲージ）乃至０．００７
６２ｃｍ（３．０ミル）（３００ゲージ）（１ミル＝０．００１インチ＝１００
ゲージ）である。
【００１４】 ベースシートの表皮層は、心層と同時延伸することができ（ｃｏｅｘｔｅｎｓ
ｉｖｅ）一の広がりを有し、そして表皮層はＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、又はポリプロ
ピレンとエチレンのコポリマーを含む。フィルム製造の前の表皮層の厚さは、好
ましくは０．００００２５４ｃｍ（０．０１ミル）乃至０．０００３８１ｃｍ（
０．１５ミル）である。
【００１５】 上述したように、本発明の方法は、初めに多層ベースシートを縦方法に伸ばす
。好ましくは、ベースシートは５：１乃至８：１の程度まで縦方向に伸ばされる
。また、上述したように、ベースシートの外側表面の少なくとも１つは、ベース
フィルムを縦方向に延伸した後、樹脂でコーティングされる。好ましくは、提供
される樹脂の量は、樹脂を含むフィルムの３乃至１０重量％を有するフィルムを
与えるのに十分であるべきである。ベースシートを樹脂でコーティングした後、
ベースシートは、縦方向に対して横断方向に延伸される。ベースフィルムが、縦
方向に対して横断方向に６：１乃至１５：１の程度まで伸ばされるのが好ましい
。
【００１６】 本発明の方法は、また、改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有す
る様々な構造化された二軸延伸ポリエチレンフィルムの製造を提供する。本発明
の１つの好ましい方法は、少なくとも３層構造を有するフィルムの製造を提供す
る。特に、多層ベースシートは、１つの心層、１つの表皮層、及び複数の外側表
面を有する。ベースシートは、さらに、心層と表皮層との間に置かれ、そして心
層と表皮層の各々と同時延伸されうる少なくとも１つの接合（ｔｉｅ）層を含む
。この好ましい方法によれば、ベースシートは初めに縦方向に伸ばされる。その
後、ベースシートの外側表面の少なくとも１つが、ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＬＬ
ＤＰＥ、及びそれらのブレンドから選択される樹脂で押出しコーティングされる
。最後に、ベースシートは、縦方向に対して横断方向に伸ばされる。得られるポ
リエチレンフィルムは３つの層を有するが、追加の接合層が提供された場合、得
られるフィルムはより多くの層を含むことができる。さらに、得られるフィルム
は改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する。
【００１７】 本発明のもう１つの好ましい方法は、３層構造を有する別のフィルムの製造を
提供する。特に、多層ベースシートは、第１と第２の面を有する心層、心層の面
の一方と同時延伸されうる第１の表皮層、及び心層の他方の面と同時延伸されう
る第２の表皮層を有する。この好ましい方法によれば、ベースシートは縦方向に
伸ばされ、その後、その外側表面の少なくとも１つの上においてＬＤＰＥ、ＶＬ
ＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及びそれらのブレンドから選択される樹脂で押出しコーテ
ィングされ、そして最後に、縦方向に対して横断方向に伸ばされる。得られるポ
リエチレンフィルムは、３つの層、及び改善された光学特性及びヒートシール適
性特性を有する。
【００１８】 本発明のもう１つの好ましい方法は、５層構造を有するフィルムの製造を提供
する。特に、多層ベースシートが提供され、そして多層ベースシートは、２つの
接合層との間に置かれた心層を含み、ここで、第１の接合層は心層と第１の表皮
層との間に置かれ、そして第２の接合層は心層と第２の表皮層との間に置かれる
。接合層は、それぞれ心層と同時延伸され得、そして表皮層はそれぞれそれらに
隣接する接合層と同時延伸されうる。多層ベースシートは縦方向に二軸延伸され
、その後、ベースシートの外側表面の少なくとも１つが、ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ
、ＬＬＤＰＥ、及びそれらのブレンドから選択される樹脂で押出しコーティング
され、そして最後に、ベースシートは縦方向に対して横断方向に延伸される。
【００１９】 本発明は、改善された光沢及び曇り特性及びヒートシール適性特性を有する二
軸延伸ポリエチレンフィルムを製造する方法を提供する。これらのフィルムは、
また、優れたバリヤー性、永久折り目性、及び機械的特性を有する。これらの特
性により、これらのフィルムは、はるかに厚いゲージが必要とされるインフレー
トＨＤＰＥフィルムに対する優れた代替物となる。
【００２０】 本発明は、改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する二軸延伸ポ
リエチレンフィルムを製造する方法を提供する。本発明の方法を実施するために
は、多層ベースシートが提供され、ここでベースシートは、第１と第２の面を有
する心層、心層に対して同時延伸されうる少なくとも１つの表皮層、及び外側表
面を有する。本発明のこれらの方法によれば、ベースシートは初めに縦方向に延
伸され、その後、ベースシートの外側表面の少なくとも１つが、ＬＤＰＥ、ＶＬ
ＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及びそれらのブレンドから選択される樹脂で押出しコーテ
ィングされ、そして最後に、ベースシートは縦方向に対して横断方向（「横断方
向」）に延伸される。得られるフィルムは、改善された曇り及び光沢、及び良好
なヒートシール適性特性を有する。
【００２１】 ベースシートの心層はポリエチレンを含む。好ましくは、ポリエチレンはＨＤ
ＰＥである。フィルム製造の前に心層中に提供されるポリエチレンの量は、０．
０００６３５ｃｍ（０．２５ミル）乃至０．００７６２ｃｍ（３．０ミル）、好
ましくは０．００１２７ｃｍ（０．５ミル）乃至０．００５０８ｃｍ（２．０ミ
ル）の厚さを有する、得られるフィルム中の心層を与えるのに十分な量でなけれ
ばならない。
【００２２】 「高密度ポリエチレン」（ＨＤＰＥ）という用語が本明細書中で使用されると
き、それは、０．９４０以上の密度を有するエチレン含有ポリマーを意味するよ
うに定義される。（密度（ｄ）はｇ／ｃｍ３として表される。）本発明の方法と
共に使用するのに特に適する１つのＨＤＰＥは、ＥｑｕｉｓｔａｒによってＭ６
２１１（ｄ＝０．９５８）として販売されている樹脂である。もう１つの特に適
するＨＤＰＥは、ＥｘｘｏｎによってＨＤ ７８４５．３０（ｄ＝０．９５８）
として販売されている樹脂である。その他の適するＨＤＰＥ樹脂は、例えば、Ｂ
ＤＭ ９４−２５（ｄ＝０．９６１）及び６５７３ ＸＨＣ（ｄ＝０．９５９）
（いずれもテキサス州ダラスのＦｉｎａ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ
Ｃｏ．から入手可能）、及びＳｃｌａｉｒ １９Ｃ（ｄ＝０．９５１）及び１
９Ｆ（ｄ＝０．９６１）（いずれもカナダ、オンタリオ州、ＳａｒｎｉａのＮｏ
ｖａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）を含む。
【００２３】 本発明に従って有用なＨＤＰＥのメルトインデックス（ＭＩ）は、０．１乃至
１０の範囲内である。（メルトインデックスはｇ／１０分として表される。）Ｈ
ＤＰＥが０．３乃至１．５の範囲内のメルトインデックスを有するのが好ましい
。メルトインデックスは、一般的に、粘度に対して反比例し、そして分子量が増
加するにつれて減少するものとして理解される。従って、より高い分子量のＨＤ
ＰＥは一般的により低いメルトインデックスを有する。メルトインデックスを測
定する方法は本技術分野において公知であり、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ １２３８
である。
【００２４】 表皮層は、ポリプロピレンとエチレンのコポリマーを含み、ここで、表皮層の
８５乃至９９％がプロピレンを含み、そして表皮層の１乃至１５％がエチレンを
含む。好ましくは、プロピレンが表皮層の９５乃至９８％であり、そしてエチレ
ンが表皮層の２乃至５％である。フィルム製造の前の表皮層の厚さは、０．００
００２５４ｃｍ（０．０１ミル）乃至０．０００３８１ｃｍ（０．１５ミル）で
あり、好ましくは０．０００１２７ｃｍ（０．０５ミル）である。
【００２５】 本発明に従って製造されるポリエチレンフィルムは二軸延伸される。二軸延伸
は、フィルムの長さ方向又は「縦方向」（ＭＤ）において、及びフィルムの横又
は「横断方向」（ＴＤ）においてフィルムの強度特性を均一に分布させるために
使用される。二軸延伸されたフィルムは、より堅く及びより強くなる傾向があり
、そしてまた曲げ及び折りたたみ力に対してずっと良好な抵抗性を示し、より大
きい有用性と包装の用途をもたらす。
【００２６】 二軸延伸は、両方の方向において同時に行うことができるが、ほとんどの二軸
延伸プロセスは、初めに１つの方向にそしてその後他の方向に、連続してフィル
ムを伸ばす装置を使用する。典型的な装置は、初めに縦方向にそしてその後横断
方向に、フィルムを伸ばす。フィルムを伸ばすことができる程度は、例えば、フ
ィルムが製造されるポリマーを含む、複数の要因に依存する。
【００２７】 通常、シートは連続的に延伸され、好ましくは初めにＭＤに伸ばされそしてそ
の後ＴＤに伸ばされる。従って、キャスト材料は典型的にはその延伸温度まで加
熱され（所望により予熱段階を含む）、そして２組のロールの間でＭＤ延伸を施
されるが、第２の組は第１の組よりも所望の延伸比を得るのに効果的な量だけ大
きい速度で回転している。その後、一軸延伸されたシートは、シートをオーブン
を通して供給し、テンター中で横断方向の延伸を施しながら加熱する（再び所望
により予熱を含む）ことによって、ＴＤに延伸される。同時延伸可能な装置を使
用すること、又は初めにＴＤにそしてその後ＭＤに連続的に伸ばすことを含む、
別の代替延伸方法も可能である。これらの方法がしばしば重大な技術的弱点に悩
み、それらを非実用的に又は過度に高価なものにすることが知られている。
【００２８】 本発明によるフィルムは主にポリエチレンから製造され、比較的高い程度まで
伸ばすことができる。特に、本発明の方法によるフィルムは、縦方向において５
：１乃至８：１の程度まで、そして横断方向において６：１乃至１５：１の程度
まで伸ばされる。それにもかかわらず、本発明のフィルムについての一般的法則
として、ＭＤ及びＴＤの両方において延伸の程度が高くなればなるほど、得られ
るフィルム中の光沢と曇りが良好になる。フィルムが二軸延伸される温度（「延
伸温度」）もまた得られるフィルムの曇り、光沢、及びヒートシール適性特性に
影響する可能性がある。
【００２９】 予熱工程並びに延伸工程を含む、本発明の二軸延伸プロセスは、ポリエチレン
のガラス転移温度（Ｔｇ）からポリエチレンの結晶融点（Ｔｍ）より高い温度ま
での範囲内の温度を使用して行われる。より具体的には、ＭＤにおける延伸は、
９３．３℃（２００°Ｆ）乃至１６０℃（３２０°Ｆ）、より好ましくは１１０
℃（２３０°Ｆ）乃至１４６℃（２９５°Ｆ）、において行われる。ＴＤにおけ
る延伸は、１１０℃（２３０°Ｆ）乃至１７７℃（３５０°Ｆ）、より好ましく
は１１６℃（２４０°Ｆ）乃至１６０℃（３２０°Ｆ）、において行われる。当
業者は、特定の状況において使用される延伸温度が、一般的に、ベースシートの
滞留時間とロールの大きさに依存することを理解するだろう。ポリエチレンシー
トのＴｍより高い装置温度は、滞留時間が短ければ、適切であり得る。当業者は
、また、これらのプロセスに含まれる温度が、ポリエチレンそのものの温度より
もむしろ装置の測定された又は設定された温度に関するものであることを理解す
る。
【００３０】 本発明によれば、ベースシートを縦方向に伸ばした後で、かつ横断方向に伸ば
す前に、ベースシートを、ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及びそれらのブ
レンドから選択される樹脂で押出しコーティングする。ベースシートは、その外
側表面の少なくとも一方の上に、樹脂が製造されたフィルムの３乃至１０重量％
を占めるのに十分な量の樹脂で押出しコーティングされる。ベースシートの押出
しコーティングは、ベースシートと押出しコーティング層の間の接着を促進する
ためにベースシートの外側をコロナ放電で初めに処理することを含む。ベースシ
ート上にコーティングされる樹脂は、その後調節可能なフラットダイで押出され
、そしてコーティング押出し物は、その後押出しコーティングステーションにお
いてチルロール上で冷却される。ベースシートはその後チルロールを通してコー
ティング押出し物に貼られる。
【００３１】 本明細書中で使用される「超低密度ポリエチレン」（ＬＤＰＥ）という用語は
、０．９２６以下の密度及び７のＭＩを有するエチレン含有ポリマーを意味する
ように定義される。ＬＤＰＥは容易に入手可能であり、例えば、カリフォルニア
州、サンフランシスコのＣｈｅｖｒｏｎからのＰＥ １０１７（ＭＩ＝７；ｄ＝
０．９１７）、テキサス州ヒューストンのＥｘｘｏｎからのＳＬＰ ９０４５（
ＭＩ＝７．５；ｄ＝０．９０８）、及びバージニア州、フェアファックスのＭｏ
ｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＺＣＥ ２００（Ｍ
Ｉ＝３；ｄ＝０．９１８）がある。
【００３２】 本明細書中で使用される「超低密度ポリエチレン」（ＶＬＤＰＥ）という用語
は、０．８９０乃至０．９１５の密度及び３乃至１７のＭＩを有するエチレンに
基づくヘキサンコポリマーを意味するように定義される。ＶＬＤＰＥはＥｘｘｏ
ｎから容易に入手可能であり、例えば、Ｅｘａｃｔ Ｐｌａｓｔｏｍｅｒ ＳＬ
Ｐ−９０８７（ＭＩ＝７．５；ｄ＝０．９００）及びＥｘａｃｔ Ｐｌａｓｔｏ
ｍｅｒ ＳＬＰ−９０８８（ＭＩ＝１６．５；ｄ＝０．９００）がある。その他
の適するＶＬＤＰＥ樹脂は、例えば、コネチカット州、ダンベリーのＵｎｉｏｎ
Ｃａｒｂｉｄｅからの製品番号１１３７（ＭＩ＝８；ｄ＝０．９０６）、及び
ミシガン州、ミドランドのＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙからの製
品番号ＸＰＲ ０５４５−３３２６０ ４６Ｌ（ＭＩ＝３．３；ｄ＝０．９０８
）を含む。
【００３３】 本明細書中で使用される「線状低密度ポリエチレン」（ＬＬＤＰＥ）という用
語は、０．９１０乃至０．９２６の密度及び０．５乃至１０のＭＩを有する、エ
チレンと少量の４乃至１０個の炭素原子を有するオレフィンとのコポリマーを意
味するように定義される。ＬＬＤＰＥは容易に入手可能であり、例えば、ミシガ
ン州、ミドランドのＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＤｏｗｌ
ｅｘ（商標）２０４５．０３（ＭＩ＝１．１；ｄ＝０．９２０）がある。
【００３４】 本発明によれば、ベースシートは、製造されるべき様々な構造化されたポリエ
チレンフィルムを提供する様々な数の層を有することができる。本発明の１つの
好ましい方法は、少なくとも３層構造を有するフィルムの製造を提供する。特に
、多層ベースシートは、１つの心層、１つの表皮層、及び複数の外側表面を有す
る。ベースシートは、さらに、心層と表皮層との間に置かれ、心層及び表皮層の
各々と同時延伸されうる少なくとも１つの接合層を含む。この好ましい方法によ
れば、ベースシートは初めに縦方向に伸ばされる。その後、ベースシートの外側
表面の少なくとも一方が、ＬＤＰＥ，ＶＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及びそれらのブ
レンドから選択される樹脂で押出しコーティングされ、そして最後にベースシー
トは横断方向に伸ばされる。得られるポリエチレンフィルムは３層を有するが、
追加の接合層が提供される場合、得られるフィルムはより多くの層を含むことが
できる。さらに、得られるフィルムは改善された光学特性及びヒートシール適性
特性を有する。
【００３５】 本発明のもう１つの好ましい方法は、３層構造を有する別のフィルムの製造を
提供する。特に、多層ベースシートは、第１と第２の面を有する心層、心層の面
の一方と同時延伸されうる第１の表皮層、及び心層の他方の面と同時延伸されう
る第２の表皮層を有する。この好ましい方法によれば、ベースシートは縦方向に
伸ばされ、その後、その外側表面の少なくとも１つの上においてＬＤＰＥ、ＶＬ
ＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及びそれらのブレンドから選択される樹脂で押出しコーテ
ィングされ、そして最後に、横断方向に伸ばされる。得られるポリエチレンフィ
ルムは、３つの層、及び改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有する
。
【００３６】 本発明のもう１つの好ましい方法は、５層構造を有するフィルムの製造を提供
する。特に、多層ベースシートが提供され、そして多層ベースシートは、２つの
接合層の間に置かれた心層を含み、ここで、第１の接合層は心層と第１の表皮層
との間に置かれ、そして第２の接合層は心層と第２の表皮層との間に置かれる。
接合層はそれぞれ心層と同時延伸され得、そして表皮層はそれぞれそれらに隣接
する接合層と同時延伸されうる。多層ベースシートは縦方向に二軸延伸され、そ
の後、ベースシートの外側表面の少なくとも１つが、ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、Ｌ
ＬＤＰＥ、及びそれらのブレンドから選択される樹脂で押出しコーティングされ
、そして最後に、ベースシートは横断方向に延伸される。
【００３７】 これら及びその他の態様が本発明の方法に従って製造できるが、改善された光
学特性及びヒートシール適性特性を有する、異なる組成及び厚さを有する複数の
層を有する幾つかのその他のフィルム構造体が本発明に従って製造できることは
注意されなければならない。
【００３８】 フィルムの構造中に気孔（ｖｏｉｄｓ）（空隙（ｃａｖｉｔｉｅｓ））を生成
させるために、空隙形成剤（ｃａｖｉｔａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ）を本発明の
方法と共に使用することができる。特に、空隙形成剤は、ＭＤにおける延伸の前
に多層ベースシートの接合層又は心層中に添加することができる。空隙形成剤に
よってベースシート中に導入された小さな異質物は、シート中に弱い点をもたら
すと考えられる。二軸延伸プロセスはその後ポリエチレン中において小さな引裂
けを誘引し、得られるフィルム中に空隙形成を生じさせる。適する空隙形成剤は
、例えば、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、ポリ
スチレン、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ナイロン６、架橋されたポ
リスチレン及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含む。有機空隙形成剤
は、それらの限定された作業温度範囲のために、一般的に好ましさに劣る。しか
しながら、そのような有機空隙形成剤は、それらが極めて微細に分割されており
、そして作業温度において溶融に抵抗するか又はポリエチレン材料中において適
切な異質物を生成するならば、有用であり得る。ＣａＣＯ３、ＴｉＯ２、及びポ
リスチレンのような空隙形成剤は、心層の５重量％乃至２５重量％の量で心層中
に含有させることができる。さらに、空隙形成剤は、本技術分野において公知の
方法を使用して含有させることができる。
【００３９】 本発明の方法に従って製造されたフィルムは、フィルムの湿潤性及びインク受
理性を改善するために従来的方法で表面処理することができる。フィルムは、バ
リヤー特性を改質し、ヒートシール特性を与え、そして表面特性を改質するため
に、公知の方法によってさらにコーティングすることができる。フィルムは、金
属様の外観及び変えられたバリヤー特性を得るために、金属化によって改質する
ことができる。
【００４０】 本発明の方法に従って製造されたフィルムは、食品包装を含む多くの用途にお
いて、及び特に、加工穀物食（シリアル）製品、塩味のスナック、及びアイスク
リーム新型製品の包装のような良好なヒートシール適性が望ましい食品包装にお
いて有用である。本発明の方法に従って製造されたフィルムはまた、改善された
光学特性を有し、これはこれらのフィルムをタバコの箱の内側ライナーにおける
使用、バター、チョコレート、キャンディー、その他のオーバーラップとしての
使用、及びツイストラップ（ｔｗｉｓｔｗｒａｐ）としての使用について有利に
する。
【００４１】 以下の実施例は、本発明のさらなる理解を助けるために提供される。使用され
た特定の材料及び条件は、本発明のさらなる例示を意図するものであり、その妥
当な範囲に制限を課するものではない。
【００４２】 本発明の特徴と利点を例示するために一連の実験を行った。製造条件の幾つか
は各々の場合に対して共通であった。例えば、実施例２〜４に示されている結果
は、ベースシートを縦方向に伸ばし、その後それを樹脂で押出しコーティングし
、そして最後に横断方向に伸ばした後、得られた。さらに、従来的延伸装置をベ
ースシートの各々の方向への延伸において使用した。
【００４３】 実施例１ 表１は、本発明によるフィルムの製造の前のベースシートの構造を示す。表２
は、本発明に従って表１に示されているベースシートから製造されたフィルムの
構造を示している。
【００４４】
【表１】
【００４５】 このベースシートの上面はエアナイフ面であり、そしてベースシートの下面は
キャスター面であることは注意されなければならない。
【００４６】 表１に示されているように、ベースシートの心層はＨＤＰＥを含み、そして表
皮層は、好ましくは９０乃至９８％のポリプロピレンと２乃至１０％のエチレン
とを含む、ポリプロピレンとエチレンのコポリマーを含む。表皮層のエチレン−
ポリプロピレンコポリマーはＨＤＰＥの心層と十分に接着しないので、接着を改
善するために、ＬＤＰＥの接合層が表皮層と心層との間に置かれる。
【００４７】
【表２】
【００４８】 このフィルム構造体の上面がエアナイフ面であり、そしてフィルム構造体の下
面がキャスター面であることが注意されなければならない。
【００４９】 表２中に示されている得られるフィルムは、表１に中に示されているベースシ
ートを縦方向に初めに延伸することによって製造された。その後、ベースシート
と押出しコーティング層との間の接着を促進するために、ベースシートの外側を
コロナ放電で処理した。ベースシート上にコーティングされるべき樹脂を、その
後調節可能なフラットダイで押出し、そしてコーティング押出し物を押出しコー
ティングステーションにおいてチルロール上で冷却した。ベースシートを、その
後、チルロールを通してコーティング押出し物に貼った。最後に、コーティング
層を有するベースシートを横断方向に延伸した。得られたフィルムは、改善され
た光学特性及びヒートシール適性特性を有する。
【００５０】 実施例２ 表３は、表１に示されているベースシートから製造され、表２に示されている
得られる構造を有するフィルムのヒートシール適性特性を示す。表３に記載され
ているフィルムは、実施例１中の表２の後に記載されている方法に従って製造さ
れた。
【００５１】
【表３】
【００５２】 サンプル１〜５を製造するために使用されたベースシートの心層は、高密度ポ
リエチレンＥｑｕｉｓｔａｒ Ｍ６２１１を含み、そしてサンプル６を製造する
ために使用されたベースシートの心層は、高密度ポリエチレンＥｘｘｏｎ ＨＤ
７８４５．３０を含んでいた。さらに、上に示されているように、その製造中に
サンプル１を製造するために使用されたベースシートにはコーティングを塗布し
なかったが、サンプル２〜６を製造するために使用されたベースシートはそれら
の製造中に樹脂ブレンドでコーティングされた。より詳細に述べると、サンプル
２〜６を製造するために使用されたベースシートは、それらの製造中にＶＬＤＰ
Ｅ及びＬＤＰＥを含む樹脂でコーティングされた。サンプル２〜６を製造するた
めに使用されたＬＤＰＥはＣｈｅｖｒｏｎ ＰＥ １０１７であった。サンプル
２、３、及び６を製造するために使用されたＶＬＤＰＥはＥｘｘｏｎ Ｅｘａｃ
ｔ ＳＬＰ ９０８７であり、そしてサンプル４及び５を製造するために使用さ
れたＶＬＤＰＥはＥｘｘｏｎ Ｅｘａｃｔ ＳＬＰ ９０８８であった。
【００５３】 サンプル１とサンプル２〜６との比較は、押出しコーティングのない二軸延伸
されたポリエチレンフィルム、例えば、サンプル１が、通常の条件下でヒートシ
ールできないことを明瞭に示している。上に示されているように、サンプル１の
クリンプシールは、全てが４３０ｇ／２．５４ｃｍより大きい押出しコーティン
グされたサンプル２〜６のクリンプシール値と比較して、５ｇ／２．５４ｃｍ未
満であった。従って、サンプル２〜６は、本発明が、良好なヒートシール適性特
性を有する二軸延伸ポリエチレンフィルムを製造する方法を提供することを例示
する。
【００５４】 実施例３ 表４中に例示されているポリエチレンフィルムは、本発明の方法に従ってベー
スシートを押出しコーティングすることによって製造され、そして改善された曇
り、光沢、及びヒートシール適性特性を示す。
【００５５】
【表４】
【００５６】 サンプル７は、ベースシートを縦方向に延伸し、そしてその後ベースシートを
横断方向に延伸することによって製造した。サンプル８〜１０は、ベースシート
を縦方向に延伸し、その後ベースシートをＬＤＰＥでコーティングし、そして最
後にベースシートを横断方向に延伸することによって製造した。サンプル１１〜
１３は、二軸延伸の前にＬＤＰＥと共押出しすることによって製造した。サンプ
ル７〜１３は、全て同様な延伸温度において縦方向に延伸し、そして同様な延伸
温度で横断方向に延伸した。
【００５７】 サンプル７〜１３の各々を製造するのに使用されたベースシートは、ＨＤＰＥ
の心層を含んでいた。さらに、サンプル７〜１４を製造するために使用されたベ
ースシートの各々は、ＨＤＰＥの接合層を含んでいた。サンプル７〜１３を製造
するために使用されたベースシートの各々の表皮層は、同じではなかった。より
詳細に述べると、サンプル７〜１０のベースシートはＨＤＰＥ表皮層を含み、一
方、サンプル１１〜１３はＬＤＰＥ表皮層を含んでいた。
【００５８】 サンプル７をサンプル８〜１０と比較すると、各々が押出しコーティング層を
含むサンプル８〜１０が、押出しコーティングされていないサンプル７のフィル
ムよりも、高い光沢と低い曇りを有したことは、容易に明らかである。さらに、
サンプル８〜１０は、それぞれ、シールできなかったサンプル７と比較して、ア
スコ（Ａｓｋｃｏ）及びクリンプ（Ｃｒｉｍｐ）の両方において、良好なシール
特性を有した。二軸延伸の前にＬＤＰＥと同時押出しされたサンプル１１〜１３
もサンプル７と比較して良好なシール特性を有した。サンプル１１〜１３はそれ
ぞれサンプル７よりも良好な曇り及び光沢値を有したが、曇り値は依然として２
５％より大きく、そして光沢は依然として６０％より小さかった。サンプル８〜
１０の押出しコーティングされたフィルムは、それよりかなり低い曇り値と光沢
値を有していた。サンプル８〜１０とサンプル１１〜１３の比較において、本発
明の押出しコーティングされたフィルム、即ち、サンプル８〜１０は、包装産業
においてより望ましいことは、容易に明らかである。
【００５９】 実施例４ 表５は、本発明の方法に従って製造されたフィルムの改善されたヒートシール
適性特性を例示する。
【００６０】
【表５】
【００６１】 サンプル１４〜２３を製造するために使用されたベースシートは、サンプル１
６及び１７を製造するために使用されたベースシートを除いて、フィルムの製造
中に同じ程度まで延伸された。サンプル１６及び１７を製造するために使用され
たベースシートは、サンプル１５及び１８〜２３を製造するために使用されたベ
ースシートと比較して、縦方向においてより大きい程度まで延伸された。さらに
、サンプル１４〜２３を製造するために使用されたベースシートは、全て、１２
７〜１３５℃（２６０〜２７５°Ｆ）のＭＤ延伸温度、及び１５３／１２７℃（
３０７／２６０°Ｆ）のＴＤ延伸温度で延伸された。
【００６２】 サンプル１４〜２３の各々を製造するために使用されたベースシートは、高密
度ポリエチレンの心層を含んでいた。さらに、サンプル１４〜２３の各々のＨＤ
ＰＥ心層は、エチレン−ポリプロピレンコポリマーの表皮と同時押出しされた。
サンプル１４〜２３は高い光沢と低い曇りを示したが、押出しコーティングが無
い場合にはそれらはシールできない。
【００６３】 サンプル１８及び２０〜２３は、本発明に従ってＬＤＰＥ樹脂で押出しコーテ
ィングされた。アスコＭＳＴ及びアスコシール最大データ（Ａｓｋｃｏ Ｓｅａ
ｌ Ｍａｘ ｄａｔａ）によって上で示されているように、製造中に押出しコー
ティングされていないサンプル１４〜１７及び１９はシールできなかったが、Ｌ
ＤＰＥ樹脂で押出しコーティングされたサンプル１８及び２０〜２３はシールで
きた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｋ 23:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 4D075 BB07Z BB29X CA03 CA13 CA18 CA42 CA50 CB04 DA04 DB36 DC24 DC36 EA15 EB13 EB53 EB56 4F100 AK05A AK06C AK63C AL05C AT00A AT00B BA03 BA07 BA10B BA10C EH172 GB23 JL12 JN21 YY00A YY00B 4F210 AA04 AG01 AG03 QC06 QG01 QG11 QG15 QG18

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有するポリ
    エチレンフィルムの製造方法であって、 （ａ）第１及び第２の面を有する心層、少なくとも１つの表皮層、及び複数の
    外側表面を有する多層ベースシートを、縦方向に伸ばすこと、 （ｂ）前記外側表面の少なくとも一方を、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、
    超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）
    、及びそれらのブレンドから成る群から選択される樹脂で押出しコーティングす
    ること、及び （ｃ）前記ベースシートを、縦方向に対して横断方向に伸ばすこと、 を含み、 それによって改善された光学特性及びヒートシール適性特性を有するポリエチレ
    ンフィルムが提供される、方法。
  2. 【請求項２】 工程（ａ）が、前記ベースシートを縦方向に５：１乃至８：
    １の程度まで伸ばすことを含む、請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 工程（ｃ）が、前記ベースシートを縦方向に対して横断方向
    に６：１乃至１５：１の程度まで伸ばすことを含む、請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記心層が、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む、請求
    項１の方法。
  5. 【請求項５】 前記樹脂が、前記ポリエチレンフィルムの３乃至１０重量％
    を構成する、請求項１の方法。
  6. 【請求項６】 工程（ａ）の前記ベースシートが、前記心層と前記表皮層と
    の間に置かれそして前記心層及び前記表皮層の各々と同時延伸されうる少なくと
    も１つの接合層をさらに含む、請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 工程（ａ）の前記ベースシートが、前記心層の前記面の一方
    と同時延伸されうる第１の表皮層、及び前記心層の他方の面と同時延伸されうる
    第２の表皮層を含む、請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 第１の接合層が前記心層と前記第１の表皮層との間に置かれ
    、前記心層及び前記第１の表皮層の各々と同時延伸され得、そして 第２の接合層が前記心層と前記第２の表皮層との間に置かれ、前記心層及び前
    記第２の表皮層の各々と同時延伸されうる、請求項７の方法。
  9. 【請求項９】 前記心層が、０．０００６３５ｃｍ（０．２５ミル）（２５
    ゲージ）乃至０．００７６２ｃｍ（３．０ミル）（３００ゲージ）の厚さを有す
    る、請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 前記表皮層が、０．００００２５４ｃｍ（０．０１ミル）
    （１ゲージ）乃至０．０００３８１ｃｍ（０．１５ミル）（１５ゲージ）の厚さ
    を有する、請求項１の方法。
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