JP2003522054A - シンジオタクチックポリスチレンでキャビテーション化した不透明なポリマーフィルム - Google Patents
シンジオタクチックポリスチレンでキャビテーション化した不透明なポリマーフィルムInfo
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
不透明なポリマーフィルムを製造する方法であって、該方法が、(a)ポリマーマトリックス及び少なくとも1種のキャビテーション化剤を含む基材層を押出しすること、(b)該基材層の少なくとも片面上に少なくとも1種の追加の層を共押出しすること、(c)共押出しされた多層フィルムを冷却すること、そして、(d)少なくとも機械方向(MD)に該フィルムを延伸することを含み、該キャビテーション化剤がシンジオタクチックポリスチレン重合体を含み、シンジオタクチックポリスチレン重合体が、延伸工程(d)の間、固体、非中空粒子の形態である、該方法。
Description
【0001】発明の技術分野
本発明は、不透明なポリマーフィルムに関る。更に詳しくは、本発明は、シン
ジオタクチックポリスチレン重合体を含むキャビテーション化剤で調製された、
延伸された不透明なポリマーフィルムに関する。
ジオタクチックポリスチレン重合体を含むキャビテーション化剤で調製された、
延伸された不透明なポリマーフィルムに関する。
【0002】発明の背景
例えば、延伸したアイソタクチックポリプロピレンから成るポリオレフィンコ
ア層を有する不透明なポリマーフィルムは、際立った機械的強度と同様に、水分
、空気、有害な風味等の耐透過性のような望ましい特性を有するため、食品及び
非食品の包装用途に広く用いられてきた。
ア層を有する不透明なポリマーフィルムは、際立った機械的強度と同様に、水分
、空気、有害な風味等の耐透過性のような望ましい特性を有するため、食品及び
非食品の包装用途に広く用いられてきた。
【0003】
これら不透明なポリマーフィルムの製造の間、キャビテーション化剤が使用さ
れ得る。キャビテーション化剤としてポリブチレンテレフタレート(PBT)が
使用される場合、押出しのプレートアウトが問題となる。特に、PBTは分解し
、フィルム製造装置中に付着し、ダイ中の溶融ポリマーの流れのパターンに更に
影響する付着物を形成する。不透明なポリマーフィルムを調製するためのPBT
キャビテーション化剤の使用は、Park等の米国特許第4,632,869号
に記載されている。
れ得る。キャビテーション化剤としてポリブチレンテレフタレート(PBT)が
使用される場合、押出しのプレートアウトが問題となる。特に、PBTは分解し
、フィルム製造装置中に付着し、ダイ中の溶融ポリマーの流れのパターンに更に
影響する付着物を形成する。不透明なポリマーフィルムを調製するためのPBT
キャビテーション化剤の使用は、Park等の米国特許第4,632,869号
に記載されている。
【0004】
米国特許第5,866,246号及び第5,861,208号に記載されてい
るように、粒状の中空体が、ポリマーを溶媒に溶解させて、該溶解したポリマー
を小さな粒子に散布することにより調製される。それから、溶媒の残りが乾燥に
より取除かれ、ポリマーの中空粒子となる。キャビテーション化されたフィルム
は、これらの粒子をポリマーとブレンドし、粒子の中空形状を保持するため、押
出し温度を中空粒子の溶融又はガラス転移点未満に保持しながら、該ブレンドを
押出すことにより調製され得る。しかし、実用的な問題として、押出し運転のウ
インドウは狭く、特に、商業上の運転で直面する押出し圧力の下では、中空粒子
の形状を保持することは困難である。とりわけ、米国特許第5,866,246
号及び第5,861,208号に記載されている方法では均一な不透明性を達成
するこことは困難である。
るように、粒状の中空体が、ポリマーを溶媒に溶解させて、該溶解したポリマー
を小さな粒子に散布することにより調製される。それから、溶媒の残りが乾燥に
より取除かれ、ポリマーの中空粒子となる。キャビテーション化されたフィルム
は、これらの粒子をポリマーとブレンドし、粒子の中空形状を保持するため、押
出し温度を中空粒子の溶融又はガラス転移点未満に保持しながら、該ブレンドを
押出すことにより調製され得る。しかし、実用的な問題として、押出し運転のウ
インドウは狭く、特に、商業上の運転で直面する押出し圧力の下では、中空粒子
の形状を保持することは困難である。とりわけ、米国特許第5,866,246
号及び第5,861,208号に記載されている方法では均一な不透明性を達成
するこことは困難である。
【0005】発明の概要
不透明なポリマーフィルムであって、該フィルムが、
(a)ポリマーマトリックス及び少なくとも1種のキャビテーション化剤を
含む基材層、及び (b)少なくとも1種の追加の層 を含み、該キャビテーション化剤が、シンジオタクチックポリスチレン重合体か
らなる固体、非中空粒子を含む該フィルムが提供される。
含む基材層、及び (b)少なくとも1種の追加の層 を含み、該キャビテーション化剤が、シンジオタクチックポリスチレン重合体か
らなる固体、非中空粒子を含む該フィルムが提供される。
【0006】
不透明なポリマーフィルムを製造する方法であって、該方法が、
(a)ポリマーマトリックス及び少なくとも1種のキャビテーション化剤を
含む基材層を押出しすること、 (b)該基材層の少なくとも片面上に少なくとも1種の追加の層を共押出し
すること、 (c)共押出しされた多層フィルムを冷却すること、そして、 (d)少なくとも機械方向(MD)に該フィルムを延伸すること を含み、該キャビテーション化剤がシンジオタクチックポリスチレン重合体を含
み、シンジオタクチックポリスチレン重合体が、延伸工程(d)の間、固体、非
中空粒子の形態である、該方法も提供される。
含む基材層を押出しすること、 (b)該基材層の少なくとも片面上に少なくとも1種の追加の層を共押出し
すること、 (c)共押出しされた多層フィルムを冷却すること、そして、 (d)少なくとも機械方向(MD)に該フィルムを延伸すること を含み、該キャビテーション化剤がシンジオタクチックポリスチレン重合体を含
み、シンジオタクチックポリスチレン重合体が、延伸工程(d)の間、固体、非
中空粒子の形態である、該方法も提供される。
【0007】
本発明の利点は、(1)製造中の押出しプレートアウトの低減、(2)均一な
不透明性、及び(3)フィルム折り目により引起されるひずみへの耐性を含む。
不透明性、及び(3)フィルム折り目により引起されるひずみへの耐性を含む。
【0008】発明の詳細な記載
不透明なポリマーフィルムの基材層は、ポリマーマトリックスを含み、これは
、本技術分野でこのような目的に以前使用された任意のポリマーから選択され得
る。多くの場合、このようなポリマーは、例えば少なくとも約150℃で、例え
ば約167℃までの融点を有するポリオレフィンである。好ましくは、基材層の
ポリオレフィンは、比較的高い結晶化度を有する。基材層ポリマーとして特に望
ましいポリオレフィンは、例えば、約89乃至99%の結晶化度(メソペンダン
トを用いる13CNMR分光分析法で測定される)、約155乃至165℃の融
点、及び約0.5乃至約15g/10分のメルトインデックス(標準のASTM
D1238法により測定される)を有するアイソタクチック・ポリプロピレン
・ホモポリマーである。
、本技術分野でこのような目的に以前使用された任意のポリマーから選択され得
る。多くの場合、このようなポリマーは、例えば少なくとも約150℃で、例え
ば約167℃までの融点を有するポリオレフィンである。好ましくは、基材層の
ポリオレフィンは、比較的高い結晶化度を有する。基材層ポリマーとして特に望
ましいポリオレフィンは、例えば、約89乃至99%の結晶化度(メソペンダン
トを用いる13CNMR分光分析法で測定される)、約155乃至165℃の融
点、及び約0.5乃至約15g/10分のメルトインデックス(標準のASTM
D1238法により測定される)を有するアイソタクチック・ポリプロピレン
・ホモポリマーである。
【0009】
基材層に適した他のポリマーマトリックス材料は、シンジオタクチックポリプ
ロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ブチレン
ターポリマー、ブチレン−エチレンコポリマー、官能化グラフトコポリマー、ポ
リマーのブレンド等を含むが、これらに限定されない。
ロピレン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ブチレン
ターポリマー、ブチレン−エチレンコポリマー、官能化グラフトコポリマー、ポ
リマーのブレンド等を含むが、これらに限定されない。
【0010】
分散相の形態の少なくも1種のキャビテーション化剤は、フィルムの押出し及
び延伸前に、基材層のポリマーマトリックス材料中に与えられる。このような分
散相は、シンジオタクチックポリスチレン重合体の粒子を含む。フィルム延伸の
間、これらの粒子は、米国特許第5,866,246号及び第5,861,20
8号に記載されている中空粒子から区別されるように、まったくの固体で中空で
はない。この分散相も、所望により、少なくとも1種の追加のキャビテーション
化剤を含み得る。
び延伸前に、基材層のポリマーマトリックス材料中に与えられる。このような分
散相は、シンジオタクチックポリスチレン重合体の粒子を含む。フィルム延伸の
間、これらの粒子は、米国特許第5,866,246号及び第5,861,20
8号に記載されている中空粒子から区別されるように、まったくの固体で中空で
はない。この分散相も、所望により、少なくとも1種の追加のキャビテーション
化剤を含み得る。
【0011】
キャビテーション化剤として使用されるシンジオタクチックポリスチレン重合
体は、高い結晶化度を有する。この高い結晶化度の結果、これらのポリスチレン
ポリマーは、ガラス転移温度(これは、非晶質ポリマーの特性である)とは対照
的な、融点を有する。本シンジオタクチックポリスチレン重合体の融点は、例え
ば、約240℃乃至約280℃であり得る。
体は、高い結晶化度を有する。この高い結晶化度の結果、これらのポリスチレン
ポリマーは、ガラス転移温度(これは、非晶質ポリマーの特性である)とは対照
的な、融点を有する。本シンジオタクチックポリスチレン重合体の融点は、例え
ば、約240℃乃至約280℃であり得る。
【0012】
シンジオタシティー(syndiotacity)は、種々の溶媒での溶解性
の欠如の関数として間接的に測定することができる。特に、非晶質ポリマーは、
特定の溶媒に溶解する傾向にあるが、結晶質、シンジオタクチックポリスチレン
は、そのような溶媒に溶解しない傾向にある。本シンジオタクチックポリスチレ
ン重合体は、米国特許第5,914,375号に記載されているように、メチル
エチルケトン(MEK)を用いて、ソックスレー抽出の手順で試験され得る。シ
ンジオタクチックポリスチレンホモポリマー又はコポリマーのMEK非溶解部分
は、例えば90重量%より大きい。
の欠如の関数として間接的に測定することができる。特に、非晶質ポリマーは、
特定の溶媒に溶解する傾向にあるが、結晶質、シンジオタクチックポリスチレン
は、そのような溶媒に溶解しない傾向にある。本シンジオタクチックポリスチレ
ン重合体は、米国特許第5,914,375号に記載されているように、メチル
エチルケトン(MEK)を用いて、ソックスレー抽出の手順で試験され得る。シ
ンジオタクチックポリスチレンホモポリマー又はコポリマーのMEK非溶解部分
は、例えば90重量%より大きい。
【0013】
本シンジオタクチックポリマーは、1以上の置換又は1以上の未置換のスチレ
ンモノマーのホモポリマー又はコポリマーである。これらのモノマー及びコモノ
マー、及びそれらの量は、少なくとも融点が240℃の結晶質ポリマーの形成が
生じるように選択され得る。置換スチレンの例は、パラ−メチルスチレン、メタ
−メチルスチレン、エチルスチレン、ブチルスチレン、ジメチルスチレン、クロ
ロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、メトキシスチレン、及びアセ
トキシメチルスチレンを含む。好ましい置換スチレンは、パラ−メチルスチレン
である。
ンモノマーのホモポリマー又はコポリマーである。これらのモノマー及びコモノ
マー、及びそれらの量は、少なくとも融点が240℃の結晶質ポリマーの形成が
生じるように選択され得る。置換スチレンの例は、パラ−メチルスチレン、メタ
−メチルスチレン、エチルスチレン、ブチルスチレン、ジメチルスチレン、クロ
ロスチレン、ブロモスチレン、フルオロスチレン、メトキシスチレン、及びアセ
トキシメチルスチレンを含む。好ましい置換スチレンは、パラ−メチルスチレン
である。
【0014】
特定のポリスチレンコポリマーの例は、パラ−メチルスチレンと未置換スチレ
ンとのコポリマーである。このコポリマーは、1乃至50重量%(例えば1乃至
20重量%、例えば1乃至10重量%)のパラ−メチルスチレン含有量を有し得
、残りは未置換スチレンである。
ンとのコポリマーである。このコポリマーは、1乃至50重量%(例えば1乃至
20重量%、例えば1乃至10重量%)のパラ−メチルスチレン含有量を有し得
、残りは未置換スチレンである。
【0015】
任意の追加のキャビテーション化剤は、基材層のポリマーマトリックス材料の
融点より高い融点を有する材料であり得る。任意の追加のキャビテーション化剤
は、基材層のポリマーマトリックス材料と非相溶であってもよい。任意の追加の
キャビテーション化剤は、米国特許第4,377,616号及び第4,632,
869号(これらの全体の開示は、引用として本明細書に組み込まれている)に
記載されているもののいずれであってもよい。従って、任意の追加のキャビテー
ション化剤は、例えば、ポリエステル(例えば、PBT又はポリブチレンテレフ
タレート)、ナイロン(例えば、ナイロン6)、アクリル樹脂、又はエチレン
ノルボレンコポリマーのようなポリマー、又はガラス、炭酸カルシウム、金属、
又はセラミックのような無機物質、又はそれらの混合物から選択され得る。
融点より高い融点を有する材料であり得る。任意の追加のキャビテーション化剤
は、基材層のポリマーマトリックス材料と非相溶であってもよい。任意の追加の
キャビテーション化剤は、米国特許第4,377,616号及び第4,632,
869号(これらの全体の開示は、引用として本明細書に組み込まれている)に
記載されているもののいずれであってもよい。従って、任意の追加のキャビテー
ション化剤は、例えば、ポリエステル(例えば、PBT又はポリブチレンテレフ
タレート)、ナイロン(例えば、ナイロン6)、アクリル樹脂、又はエチレン
ノルボレンコポリマーのようなポリマー、又はガラス、炭酸カルシウム、金属、
又はセラミックのような無機物質、又はそれらの混合物から選択され得る。
【0016】
分散相中のキャビテーション化剤の粒子は、例えば、約0.1ミクロン乃至約
5ミクロン、より好ましくは、約0.2ミクロン乃至約2ミクロンであり得る。
分散相は、基材層の全重量を基準として、約20重量%まで、例えば、約5乃至
約20重量%の量で、基材層中に存在し得る。
5ミクロン、より好ましくは、約0.2ミクロン乃至約2ミクロンであり得る。
分散相は、基材層の全重量を基準として、約20重量%まで、例えば、約5乃至
約20重量%の量で、基材層中に存在し得る。
【0017】
キャビテーション化剤は、マトリックス材料及びシンジオタクチックポリスチ
レンポリマー両方の融点より高い温度で、キャビテーション化剤とマトリックス
材料をブレンドすることにより、ポリマーマトリックス中で分散され得る。この
ブレンドは、同時回転のかみ合い二軸スクリュー押出機のような押出機中で行い
得る。
レンポリマー両方の融点より高い温度で、キャビテーション化剤とマトリックス
材料をブレンドすることにより、ポリマーマトリックス中で分散され得る。この
ブレンドは、同時回転のかみ合い二軸スクリュー押出機のような押出機中で行い
得る。
【0018】
基材層を含む分散相の構造上の完全性(integrity)を保つため、分
散相のない基材層のポリマーマトリックスからなる薄い層が、分散相含有の基材
層のポリマーマトリックス材料の片方又は両面上に共押出しされ得る。この場合
、分散相含有ポリマー層と分散相を含有しない層(類)の合計が、フィルムの全基
材層と考えられ得る。このようなポリマー支持体が単軸又は二軸の延伸を受ける
と、分布した分散相部分の周辺でキャビティーが形成し、不透明な外観を有する
フィルムを提供する。
散相のない基材層のポリマーマトリックスからなる薄い層が、分散相含有の基材
層のポリマーマトリックス材料の片方又は両面上に共押出しされ得る。この場合
、分散相含有ポリマー層と分散相を含有しない層(類)の合計が、フィルムの全基
材層と考えられ得る。このようなポリマー支持体が単軸又は二軸の延伸を受ける
と、分布した分散相部分の周辺でキャビティーが形成し、不透明な外観を有する
フィルムを提供する。
【0019】
フィルムの基材層は、包装装置で製品の保護と良好な外観に望ましいバルク特
性(バリヤー、剛性等)を付与するため、十分な厚みがある。好ましくは、該厚
みは、全フィルム構造の厚みを基準として、約50%乃至約100%の範囲であ
る。
性(バリヤー、剛性等)を付与するため、十分な厚みがある。好ましくは、該厚
みは、全フィルム構造の厚みを基準として、約50%乃至約100%の範囲であ
る。
【0020】
本発明の追加の層(類)は、本技術分野で公知の、共押出し可能な、二軸延伸
可能なフィルムを形成する樹脂のいずれかであり得る。このような材料は、シン
ジオタクチックポリプロピレン、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度
ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエ
チレン(HDPE)、エチレン−プロピレンコポリマー、ブチレン−プロピレン
コポリマー、エチレン−ブチレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ブチレン
ターポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコール
コポリマー、ナイロン、官能基でグラフト化したポリマー、これらの適切なブレ
ンド、及び当業者に公知のその他を含むが、これらに限定されない。好ましくは
、追加の層の各々は、約0.005ミル乃至約0.15ミル、好ましくは約0.
02ミル乃至約0.1ミルの厚み範囲を有する。
可能なフィルムを形成する樹脂のいずれかであり得る。このような材料は、シン
ジオタクチックポリプロピレン、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度
ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエ
チレン(HDPE)、エチレン−プロピレンコポリマー、ブチレン−プロピレン
コポリマー、エチレン−ブチレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ブチレン
ターポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコール
コポリマー、ナイロン、官能基でグラフト化したポリマー、これらの適切なブレ
ンド、及び当業者に公知のその他を含むが、これらに限定されない。好ましくは
、追加の層の各々は、約0.005ミル乃至約0.15ミル、好ましくは約0.
02ミル乃至約0.1ミルの厚み範囲を有する。
【0021】
基材層の各々の面上に共押出しされた1以上の追加の層があり得る。即ち、1
以上の層が基材層の表面に付加することができる。このような多層構造を有する
フィルムは、“ABCD”構造を有するような簡略化された型で表され、“C”
は基材層を表し、“B”は基材層に隣接した追加の層を表し、“A”は、層“B
”の外側層に加えられた更なる追加の層又はスキン層を表す。このようなフィル
ム構造で、追加の層“B”は、“結合層”又は“中間層”と呼ぶことができる。
層“A”及び“B”は同じでも異なっていてもよい。同様に、“D”及び“E”
は、基材層の他の面上の追加の層を表し、それらは同じでも異なっていてもよい
。層“B”及び“D”は同じでも異なっていてもよく、層“A”及び“E”は同
じでも異なっていてもよい。更に、5層以上(例えば、7、9、それより多く)
を含む構造が意図されている。
以上の層が基材層の表面に付加することができる。このような多層構造を有する
フィルムは、“ABCD”構造を有するような簡略化された型で表され、“C”
は基材層を表し、“B”は基材層に隣接した追加の層を表し、“A”は、層“B
”の外側層に加えられた更なる追加の層又はスキン層を表す。このようなフィル
ム構造で、追加の層“B”は、“結合層”又は“中間層”と呼ぶことができる。
層“A”及び“B”は同じでも異なっていてもよい。同様に、“D”及び“E”
は、基材層の他の面上の追加の層を表し、それらは同じでも異なっていてもよい
。層“B”及び“D”は同じでも異なっていてもよく、層“A”及び“E”は同
じでも異なっていてもよい。更に、5層以上(例えば、7、9、それより多く)
を含む構造が意図されている。
【0022】
本発明の多層フィルムの特定の特性を末端での使用向けに改良又は高めるため
に、1以上の層が適当な添加剤を有効量含むことが可能である。好ましい添加剤
は、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、摩擦係数改質剤、加工助剤、着色剤、
透明剤、及び当業者に公知の他の添加剤を含むが、これらに限定されない。
に、1以上の層が適当な添加剤を有効量含むことが可能である。好ましい添加剤
は、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、摩擦係数改質剤、加工助剤、着色剤、
透明剤、及び当業者に公知の他の添加剤を含むが、これらに限定されない。
【0023】
また、フィルムが印刷インキ、接着剤、及び/又は塗料を受入れやすくするた
めに、本発明の多層フィルムの1以上の露出層を表面処理することができる。表
面処理は、コロナ放電処理又は火炎処理のような本技術分野で公知の何れかの方
法で行うことができる。
めに、本発明の多層フィルムの1以上の露出層を表面処理することができる。表
面処理は、コロナ放電処理又は火炎処理のような本技術分野で公知の何れかの方
法で行うことができる。
【0024】
所望により、塗料(coating)が、フィルムの最も外側の層の片方又は
両方の露出表面に塗布され得る。コーティング材料の塗布前に、フィルムは表面
処理され得、又はプライマー層で下塗りされ得る。適切な塗料は、米国特許第3
,753,769号及び第4,865,908号(この両方は引用として本明細
書に取り込まれている)に記載されてようなアクリル塗料、米国特許第4,21
4,039号、第4,447,494号、第4,961,992号、第5,01
9,447号、及び第5,057,177号(これらの全ては引用として本明細
書に取り込まれている)に記載されているようなPVDC塗料を含むことを意図
している。ビニルアルコールポリマーも、VINOL325のようなコーティン
グ組成物として使用され得る。
両方の露出表面に塗布され得る。コーティング材料の塗布前に、フィルムは表面
処理され得、又はプライマー層で下塗りされ得る。適切な塗料は、米国特許第3
,753,769号及び第4,865,908号(この両方は引用として本明細
書に取り込まれている)に記載されてようなアクリル塗料、米国特許第4,21
4,039号、第4,447,494号、第4,961,992号、第5,01
9,447号、及び第5,057,177号(これらの全ては引用として本明細
書に取り込まれている)に記載されているようなPVDC塗料を含むことを意図
している。ビニルアルコールポリマーも、VINOL325のようなコーティン
グ組成物として使用され得る。
【0025】
適切なプライマー材料は、ポリエチレンイミン、エポキシプライマー等である
。
。
【0026】
フィルムの外側表面は、表面エネルギーを増大させ、それゆえ、塗膜層がそこ
に強く接着して、それにより塗膜の剥がれ又は塗膜からの剥離の可能性を低減す
るため、好ましくは、上記のように処理される。この処理は、例えば、フィルム
の塩素化(即ち、フィルム表面を水溶性塩素に曝す)、クロム酸のような酸化剤
での処理、熱風又は蒸気処理等のような公知の技術を用いて達成することができ
る。フィルム表面を予備処理するためにこれら技術の何れかが効果的に使用され
るが、特に望ましい処理の方法は、一定間隔に置かれた電極対間にフィルムを通
しながらフィルム表面を高電圧コロナ放電に露出することを含む所謂コロナ処理
法である。フィルム表面のコロナ処理の後、コーティング組成物がそこに塗布さ
れる。
に強く接着して、それにより塗膜の剥がれ又は塗膜からの剥離の可能性を低減す
るため、好ましくは、上記のように処理される。この処理は、例えば、フィルム
の塩素化(即ち、フィルム表面を水溶性塩素に曝す)、クロム酸のような酸化剤
での処理、熱風又は蒸気処理等のような公知の技術を用いて達成することができ
る。フィルム表面を予備処理するためにこれら技術の何れかが効果的に使用され
るが、特に望ましい処理の方法は、一定間隔に置かれた電極対間にフィルムを通
しながらフィルム表面を高電圧コロナ放電に露出することを含む所謂コロナ処理
法である。フィルム表面のコロナ処理の後、コーティング組成物がそこに塗布さ
れる。
【0027】
フィルムの露出された、処理又は未処理表面は、上述のようなコーティング組
成物、及び/又はアルミニウム箔のような金属箔、セルロース系ウェブ(例えば
、段ボール板紙、クラフト紙、グラシン紙、カートン用板紙のような多種の紙)
、不織布(例えば、スパンボンドポリオレフィン繊維、溶融吹込みミクロ繊維)
、蒸着層等のようなその他のフィルム又はラミネートのような支持体にかけられ
得る。塗布は、例えば、低密度ポリエチレン、エチレン−メタクリレートコポリ
マーのようなホットメルト接着剤、ポリビニリデンクロライドラテックスのよう
な水系接着剤等の適した接着剤を使用し得る。
成物、及び/又はアルミニウム箔のような金属箔、セルロース系ウェブ(例えば
、段ボール板紙、クラフト紙、グラシン紙、カートン用板紙のような多種の紙)
、不織布(例えば、スパンボンドポリオレフィン繊維、溶融吹込みミクロ繊維)
、蒸着層等のようなその他のフィルム又はラミネートのような支持体にかけられ
得る。塗布は、例えば、低密度ポリエチレン、エチレン−メタクリレートコポリ
マーのようなホットメルト接着剤、ポリビニリデンクロライドラテックスのよう
な水系接着剤等の適した接着剤を使用し得る。
【0028】
押出しフィルムは、機械方向に延伸され、コーティング組成物で塗布され、そ
れから横断方向に直角に延伸され得る。更に別の態様においては、二軸延伸が完
了した後に塗布を行うことができる。
れから横断方向に直角に延伸され得る。更に別の態様においては、二軸延伸が完
了した後に塗布を行うことができる。
【0029】
塗料組成は、平滑で、均等に塗られた層を乾燥して付着するような量、一般に
、約0.01から約0.2ミルのオーダーの厚み(フィルム1000スクエアイ
ンチあたり約0.2乃至3.5gと同等)で塗布されるべきである。一般に、塗
料は、塗布されたフィルム組成物全体の1乃至25重量%、好ましくは7乃至1
5重量%を含む。フィルム上の塗料は、後で、熱風、輻射熱、又はそれ以外の簡
便な方法で乾燥される。
、約0.01から約0.2ミルのオーダーの厚み(フィルム1000スクエアイ
ンチあたり約0.2乃至3.5gと同等)で塗布されるべきである。一般に、塗
料は、塗布されたフィルム組成物全体の1乃至25重量%、好ましくは7乃至1
5重量%を含む。フィルム上の塗料は、後で、熱風、輻射熱、又はそれ以外の簡
便な方法で乾燥される。
【0030】
本発明のフィルムは、約0.2ミル乃至約5ミル、特に約0.4ミル乃至約2
.5ミルの範囲の総厚みを有し得る。層(類)の厚みの関係は重要である。例え
ば、基材層は、総フィルム厚みの約40乃至約100パーセントを構成し得、任
意の中間層は、総フィルム厚みの約0乃至約30パーセントの範囲の厚みを有し
得、一方、任意の外側スキン層は、総フィルム厚みの約0乃至約10パーセント
の範囲であり得る。
.5ミルの範囲の総厚みを有し得る。層(類)の厚みの関係は重要である。例え
ば、基材層は、総フィルム厚みの約40乃至約100パーセントを構成し得、任
意の中間層は、総フィルム厚みの約0乃至約30パーセントの範囲の厚みを有し
得、一方、任意の外側スキン層は、総フィルム厚みの約0乃至約10パーセント
の範囲であり得る。
【0031】
多層フィルムは、商業的に入手可能な共押出システムを用いて調製され得る。
【0032】
本発明の多層フィルム構造の全ての層が共押出しされることが好ましい。その
後、フィルムは二軸延伸される。特に、ポリマーは溶融状態にもってこられ、平
らなシートダイを通って従来的な押出機から共押出しされ、溶融流れは、ダイか
ら又はダイ内部で押出される前にアダプター中で合体される。ダイを離れた後、
多層ウェブは冷却され、急冷されたウェブは再び加熱され延伸される。好ましく
は、フィルムは、フィルムを二軸延伸することにより延伸される。フィルムを、
約105℃乃至約150℃の範囲の温度で、機械方向(MD)に約3乃至約11
倍延伸し、約150℃乃至約165℃の範囲の温度で、横断方向(TD)に約3
乃至約12倍に延伸することにより、延伸することができる。
後、フィルムは二軸延伸される。特に、ポリマーは溶融状態にもってこられ、平
らなシートダイを通って従来的な押出機から共押出しされ、溶融流れは、ダイか
ら又はダイ内部で押出される前にアダプター中で合体される。ダイを離れた後、
多層ウェブは冷却され、急冷されたウェブは再び加熱され延伸される。好ましく
は、フィルムは、フィルムを二軸延伸することにより延伸される。フィルムを、
約105℃乃至約150℃の範囲の温度で、機械方向(MD)に約3乃至約11
倍延伸し、約150℃乃至約165℃の範囲の温度で、横断方向(TD)に約3
乃至約12倍に延伸することにより、延伸することができる。
【0033】
シンジオタクチックポリスチレン重合体の粒子は、フィルム延伸プロセスの間
、硬く、本質的に変形しない。この粒子の硬さは、延伸プロセスの間ミクロ繊維
を促進すると信じられている。例えば、硬いキャビテーション化剤をほとんど含
んでいないフィルムに比較して、同量のミクロ繊維を得るためには機械方向での
延伸がほとんどないことが必要とされる。ミクロ繊維は、走査型電子顕微鏡によ
り観察され得る。
、硬く、本質的に変形しない。この粒子の硬さは、延伸プロセスの間ミクロ繊維
を促進すると信じられている。例えば、硬いキャビテーション化剤をほとんど含
んでいないフィルムに比較して、同量のミクロ繊維を得るためには機械方向での
延伸がほとんどないことが必要とされる。ミクロ繊維は、走査型電子顕微鏡によ
り観察され得る。
【0034】
マトリックスポリマーについての破断伸びは、この硬いポリマー分散により低
減されると信じられている。従って、ポリマーマトリックス中の硬いポリマー分
散の包含は、マトリックスポリマーのマイクロスケールの破損を早め、このこと
は、フィルム又は不透明な外観を通して不均一な光の透過(即ち、光散乱)を引
起す。
減されると信じられている。従って、ポリマーマトリックス中の硬いポリマー分
散の包含は、マトリックスポリマーのマイクロスケールの破損を早め、このこと
は、フィルム又は不透明な外観を通して不均一な光の透過(即ち、光散乱)を引
起す。
【0035】
PBTでキャビテーション化されるフィルムは、折り目がついたり、折りたた
まれると、ねじれた外観を有する傾向にある。特に、蜂の巣の外観が、このよう
な折り目のついたフィルムの表面に現れ得る。しかし、シンジオタクチック・ポ
リスチレンポリマーでキャビテーション化された本フィルムは、フィルムの折り
たたみ又は折り目によりもたらされるねじれに対してより抵抗力を示す。
まれると、ねじれた外観を有する傾向にある。特に、蜂の巣の外観が、このよう
な折り目のついたフィルムの表面に現れ得る。しかし、シンジオタクチック・ポ
リスチレンポリマーでキャビテーション化された本フィルムは、フィルムの折り
たたみ又は折り目によりもたらされるねじれに対してより抵抗力を示す。
【0036】
以下に続く、実施例1−9の全てにおいて、三層の延伸フィルム(各々は、ス
キン層A、コア層B及びスキン層Cを有する)を製造した。実施例1−4のコア
層Bは、ポリプロピレンマトリックス中に分散したシンジオタクチックポリスチ
レンホモポリマーを含んだ。シンジオタクチックポリスチレンホモポリマーは、
270℃の融点、NMR分光分析法により測定したr−ペンタッドで98%のシ
ンジオタシティーを有した。各々のコア層B中のポリプロピレンは、アイソタク
チックポリプロピレン、フィナ・オイル・アンド・ケミカル・カンパニーにより
販売されたPP3371であった。コア層Bの成分を280℃の温度で押出した
。
キン層A、コア層B及びスキン層Cを有する)を製造した。実施例1−4のコア
層Bは、ポリプロピレンマトリックス中に分散したシンジオタクチックポリスチ
レンホモポリマーを含んだ。シンジオタクチックポリスチレンホモポリマーは、
270℃の融点、NMR分光分析法により測定したr−ペンタッドで98%のシ
ンジオタシティーを有した。各々のコア層B中のポリプロピレンは、アイソタク
チックポリプロピレン、フィナ・オイル・アンド・ケミカル・カンパニーにより
販売されたPP3371であった。コア層Bの成分を280℃の温度で押出した
。
【0037】
実施例1−3及び5−9の各々でのスキン層A及び実施例1−9の各々でのス
キン層CをEP8573(これは、フィナ・オイル・アンド・ケミカル・カンパ
ニーにより販売されたエチレンとプロピレンのコポリマーである)から作った。
キン層CをEP8573(これは、フィナ・オイル・アンド・ケミカル・カンパ
ニーにより販売されたエチレンとプロピレンのコポリマーである)から作った。
【0038】
実施例1−9の全てにおいて、三層を共押出して、機械方向(MD)に5.2
倍及び横断方向(TD)に8倍で延伸した。MD延伸温度は95℃から100℃
の範囲で、TD延伸温度は160℃から170℃の範囲であった。実施例1−4
において、スキン層AとCは各々5ゲージ厚み単位、コア層Bは90ゲージ厚み
単位であった。
倍及び横断方向(TD)に8倍で延伸した。MD延伸温度は95℃から100℃
の範囲で、TD延伸温度は160℃から170℃の範囲であった。実施例1−4
において、スキン層AとCは各々5ゲージ厚み単位、コア層Bは90ゲージ厚み
単位であった。
【0039】実施例1
コア層Bは、95重量%のアイソタクチックポリプロピレンの5重量%のシン
ジオタクチックポリスチレンとのブレンドから作った。
ジオタクチックポリスチレンとのブレンドから作った。
【0040】実施例2
コア層Bは、91重量%のアイソタクチックポリプロピレンの5重量%のシン
ジオタクチックポリスチレン、2重量%の線状低密度ポリエチレン(LLDPE
)及び2重量%二酸化チタンとのブレンドから作った。
ジオタクチックポリスチレン、2重量%の線状低密度ポリエチレン(LLDPE
)及び2重量%二酸化チタンとのブレンドから作った。
【0041】実施例3
コア層Bは、92.5重量%のアイソタクチックポリプロピレンの7.5重量
%のシンジオタクチックポリスチレンとのブレンドから作った。
%のシンジオタクチックポリスチレンとのブレンドから作った。
【0042】実施例4
スキン層Aを、70重量%のポリプロピレン(フィナ・オイル・アンド・ケミ
カル・カンパニーにより販売されたPP3571)及び30重量%の線状低密度
ポリエチレン(ダウ・ケミカル・カンパニーにより販売されたDowlex20
42A)のブレンドから作った。コア層Bを、92.5重量%のアイソタクチッ
クポリプロピレンの7.5重量%シンジオタクティクポリスチレンとのブレンド
から作った。
カル・カンパニーにより販売されたPP3571)及び30重量%の線状低密度
ポリエチレン(ダウ・ケミカル・カンパニーにより販売されたDowlex20
42A)のブレンドから作った。コア層Bを、92.5重量%のアイソタクチッ
クポリプロピレンの7.5重量%シンジオタクティクポリスチレンとのブレンド
から作った。
【0043】
以下の実施例5−9において、コア層Bは、ポリプロピレンマトリックス中に
分散した、スチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマー
を含んでいた。スチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリ
マーは、250℃の融点と、NMR分光で測定したr−ペンタッドで98%のシ
ンジオタシティーを有した。このコポリマーは、約95重量%のスチレンと約5
重量%のパラ−メチルスチレンを含んでいた。
分散した、スチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマー
を含んでいた。スチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリ
マーは、250℃の融点と、NMR分光で測定したr−ペンタッドで98%のシ
ンジオタシティーを有した。このコポリマーは、約95重量%のスチレンと約5
重量%のパラ−メチルスチレンを含んでいた。
【0044】
実施例5−9で、スキン層AとCは、各々1μmの厚みで、コア層は23μm
の厚みであった。
の厚みであった。
【0045】実施例5
ポリマーペレットのマスターバッチを、同時回転、かみ合い二軸押出機で配合
した。ポリマーペレットは、アイソタクチックポリプロピレンペレット(80重
量部)と、スチレン及びパラーメチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマ
ー(20重量部)の混合物であった。マスターバッチ中で用いた同じ種類の未使
用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.5重量部のポリプロピレン対7
.5重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのコポリマーの最終比とするよ
うに、マスターバッチ樹脂でブレンドした。
した。ポリマーペレットは、アイソタクチックポリプロピレンペレット(80重
量部)と、スチレン及びパラーメチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマ
ー(20重量部)の混合物であった。マスターバッチ中で用いた同じ種類の未使
用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.5重量部のポリプロピレン対7
.5重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのコポリマーの最終比とするよ
うに、マスターバッチ樹脂でブレンドした。
【0046】
得られたフィルムは28%の光線透過率の不透明さであった。
【0047】実施例6
実施例5で記載した方法で、アイソタクチックポリプロピレンと、スチレン及
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。ポリブチレンテレフタレート樹脂と同様に、マスターバッチ中で用い
た同じ種類の未使用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.25重量部の
ポリプロピレン対3.75重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジ
オタクチックコポリマー及び4重量部のポリブチレンテレフタレートの最終比と
するように、マスターバッチ樹脂でブレンドした。
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。ポリブチレンテレフタレート樹脂と同様に、マスターバッチ中で用い
た同じ種類の未使用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.25重量部の
ポリプロピレン対3.75重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジ
オタクチックコポリマー及び4重量部のポリブチレンテレフタレートの最終比と
するように、マスターバッチ樹脂でブレンドした。
【0048】
得られたフィルムは26%の光線透過率の不透明さであった。
【0049】実施例7
実施例5で記載した方法で、アイソタクチックポリプロピレンと、スチレン及
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。ナイロン6樹脂と同様に、マスターバッチ中で用いた同じ種類の未使
用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.25重量部のポリプロピレン対
3.75重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポ
リマー及び4重量部のナイロン6の最終比とするように、マスターバッチ樹脂で
ブレンドした。
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。ナイロン6樹脂と同様に、マスターバッチ中で用いた同じ種類の未使
用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.25重量部のポリプロピレン対
3.75重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポ
リマー及び4重量部のナイロン6の最終比とするように、マスターバッチ樹脂で
ブレンドした。
【0050】
得られたフィルムは28%の光線透過率の不透明さであった。
【0051】実施例8
実施例5で記載した方法で、アイソタクチックポリプロピレンと、スチレン及
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。エチレン ノルボレンコポリマーと同様に、マスターバッチ中で用い
た同じ種類の未使用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.75重量部の
ポリプロピレン対5.25重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジ
オタクチックコポリマー及び2重量部のヘキスト・セレネーズから入手可能なエ
チレン ノルボレンコポリマーの最終比とするように、マスターバッチ樹脂でブ
レンドした。
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。エチレン ノルボレンコポリマーと同様に、マスターバッチ中で用い
た同じ種類の未使用のアイソタクチックポリプロピレンを、92.75重量部の
ポリプロピレン対5.25重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジ
オタクチックコポリマー及び2重量部のヘキスト・セレネーズから入手可能なエ
チレン ノルボレンコポリマーの最終比とするように、マスターバッチ樹脂でブ
レンドした。
【0052】
得られたフィルムは26%の光線透過率の不透明さであった。
【0053】実施例9
実施例5で記載した方法で、アイソタクチックポリプロピレンと、スチレン及
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。CaCO3と同様に、マスターバッチ中で用いた同じ種類の未使用の
アイソタクチックポリプロピレンを、92.35重量部のポリプロピレン対5.
25重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマ
ー及び2.4重量部のCaCO3の最終比とするように、マスターバッチ樹脂で
ブレンドした。
びパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマーでマスターバッチを
調製した。CaCO3と同様に、マスターバッチ中で用いた同じ種類の未使用の
アイソタクチックポリプロピレンを、92.35重量部のポリプロピレン対5.
25重量部のスチレンとパラ−メチルスチレンとのシンジオタクチックコポリマ
ー及び2.4重量部のCaCO3の最終比とするように、マスターバッチ樹脂で
ブレンドした。
【0054】
得られたフィルムは30%の光線透過率の不透明さであった。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年3月12日(2002.3.12)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項6
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項7
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項8
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項9
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項10
【補正方法】変更
【補正の内容】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ラーター、ジョン・エイ
アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14450、
カナンダイガ、バービー・ホロー・ロード
6130、アール・ディー・ナンバー3
(72)発明者 マウント、エルドリッジ・エム・ザ・サー
ド
アメリカ合衆国、ニューヨーク州 14450、
フェアポート、カントリー・ダウンズ・サ
ークル 88
Fターム(参考) 4F071 AA20 AA22 AA33 AA43 AA54
AB21 AB28 AB29 AD02 AF30
AH04 BB06 BC01
4F100 AA08H AD00H AG00H AK01A
AK01B AK01C AK02H AK04J
AK07A AK07J AK12A AK12H
AK25H AK41H AK48H AL01A
BA02 BA03 BA06 BA10B
BA10C CA23A DE01A EH172
EH202 EJ372 GB15 JN02
Claims (10)
- 【請求項1】 不透明なポリマーフィルムであって、該フィルムが、 (a)ポリマーマトリックス及び少なくとも1種のキャビテーション化剤を
含む基材層、及び (b)少なくとも1種の追加の層 を含み、該キャビテーション化剤が、シンジオタクチックポリスチレン重合体か
らなる固体、非中空粒子を含む該フィルム。 - 【請求項2】 前記シンジオタクチックポリスチレン重合体が、置換されて
いないスチレンからなるホモポリマー又はパラ−メチルスチレン及び置換されて
いないスチレンからなるコポリマーである、請求項1に記載のフィルム。 - 【請求項3】 ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、エチレンノルボレ
ンコポリマー、ガラス、炭酸カルシウム、及びセラミックから成る群から選択さ
れる少なくとも1種の別のキャビテーション化剤を更に含む、請求項1に記載の
フィルム。 - 【請求項4】 前記ポリマーマトリックスがポリプロピレンマトリックスで
ある、請求項1に記載のフィルム。 - 【請求項5】 不透明なポリマーフィルムを製造する方法であって、該方法
が、 (a)ポリマーマトリックス及び少なくとも1種のキャビテーション化剤を
含む基材層を押出しすること、 (b)該基材層の少なくとも片面上に少なくとも1種の追加の層を共押出し
すること、 (c)共押出しされた多層フィルムを冷却すること、そして、 (d)少なくとも機械方向(MD)に該フィルムを延伸すること を含み、該キャビテーション化剤がシンジオタクチックポリスチレン重合体を含
み、シンジオタクチックポリスチレン重合体が、延伸工程(d)の間、固体、非
中空粒子の形態である、該方法。 - 【請求項6】 前記シンジオタクチックポリスチレン重合体が、置換されて
いないスチレンからなるホモポリマー又はパラ−メチルスチレン及び置換されて
いないスチレンからなるコポリマーである、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、エチレンノルボレ
ンコポリマー、ガラス、炭酸カルシウム、及びセラミックから成る群から選択さ
れる少なくとも1種の別のキャビテーション化剤を更に含む、請求項1に記載の
方法。 - 【請求項8】 前記ポリマーマトリックスがポリプロピレンマトリックスで
ある、請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】 前記シンジオタクチックポリスチレン重合体が、基材層の総
重量を基準として約5乃至約20重量パーセントの量で存在する、請求項1に記
載の方法。 - 【請求項10】 前記シンジオタクチックポリスチレン重合体が、NMR分
光分析法で測定して、少なくとも92%のラセミペンタッドを有する、請求項1
に記載の方法。
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