JP2012505771A - 二軸延伸フィルム - Google Patents

Abstract

少なくとも２つの層を含む多層の熱可塑性フィルム構造物が記載される。１つの層がホモポリマーポリプロピレンを含み、第２の層が、これは厚さが少なくとも３ミクロンであるが、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む。本発明のフィルム構造物は、基体（例えば、紙又は板紙など）への積層のために特に適する。

Description

本発明は多層の熱可塑性フィルム構造物に関する。本発明のフィルム構造物は少なくとも２つの層を含み、但し、この場合、１つの層がホモポリマーポリプロピレン層であり、第２の層（厚さが少なくとも３ミクロンである）が、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む。本発明のフィルム構造物は、基体（例えば、紙又は板紙など）への積層のために特に適する。

様々な熱可塑性フィルム構造物が広範囲の様々な用途で使用される。当分野において一般に使用される１つのタイプのフィルム構造物が、少なくとも１つのポリプロピレン含有層を含む二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルム構造物である。ＢＯＰＰフィルムが、本の表紙、食品包装、玩具包装又は段ボール箱を含む様々な用途のための基体（例えば、紙又は板紙など）に積層するために広範囲に使用される。ＢＯＰＰフィルムは耐水性を与えるだけでなく、多くの用途において所望される高光沢表面もまた提供する。しかしながら、ＢＯＰＰフィルムはまた、一部の用途のためにはいくつかのあまり望ましくない特性を示す。

例えば、積層用途において、フィルム構造物は、フィルム構造物が積層されている基体との強い積層接合を達成しなければならない。従来のＢＯＰＰフィルムは、紙又は板紙などの基体に対しては容易に接着しない。典型的には、この不具合が、（時には、ＢＯＰＰフィルム表面を、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理又は金属化処理などによって処理することとの組み合わせで）ＢＯＰＰフィルム表面において溶媒系接着剤又は水系接着剤を使用し、その後、延伸フィルムを基体と接合する接着剤積層によって克服された。その後、水又は溶媒が、非常にエネルギー消費的である長い加熱炉を使用して除かれる。この方法はまた、最終的な積層物における汚染及び起こり得る臭気／汚れ問題を生じさせる。このプロセスの効率もまた、乾燥プロセスの低い速度のために、また、接着剤を塗布するためのさらなる工程が要求されることのために低い。

産業界における他の普及している取り組みには、エチレンビニルアセタート（ＥＶＡ）層をＢＯＰＰ表面の上に押出し被覆することが含まれる。このプロセスでは、費用が高コストのＥＶＡのために増大し、複雑さもまた、さらなる押出し被覆プロセスのために増大する。

基体に対するＢＯＰＰ層の接着強さを改善することを目指す他の試みには、ＢＯＰＰ層がシーラント層に接合され、次いで、シーラント層が基体に接合される多層構造物が含まれる。例えば、米国特許第６，８４４，０７９号では、カルボン酸又はカルボン酸のエステルを含むシーラント層が教示される。しかしながら、そのようなカルボン酸含有材料はＢＯＰＰ層と十分に接合せず、従って、中間のタイ層を必要とする。このことは再度ではあるが、フィルム設計に対する複雑さ及び費用を増大させる。従って、これは、カルボン酸又はカルボン酸のエステルに由来するユニットを含むポリマーが除かれ得るか、又は、少なくとも大幅に削減され得るならば、いくつかの用途のためには有益であると考えられる。

米国特許出願公開第２００４／０１０５９９４号は、熱可塑性ポリマーを含有するベース層と、低融点のポリマーを含有する少なくとも１つの外側層とを有する多層フィルムを教示する。この参考文献は、カルボン酸由来ポリマーを含む外側層に有利であり、また、中間層を、好ましい外側層及びベース層の間の接着を促進させるために含むことに有利である。これもまた、フィルム設計に対する複雑さ及び費用を増大させる。

米国特許第６，８４４，０７９号 米国特許出願公開第２００４／０１０５９９４号

従って、さらなる被覆プロセス又は中間のタイ層を必要としない、溶媒及び接着剤を伴わない積層プロセスを開発することが市場では求められている。

本発明は、本発明の１つの態様において、ホモポリマーポリプロピレンを含む第１の層と、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む第２の層とを含むフィルム構造物を提供することによってこれらの目的の少なくともいくつかを満たす。そのようなフィルム構造物における第２の層は厚さが少なくとも３ミクロンである。

本発明の別の態様において、基体と、それに積層されているフィルム構造物とを含む積層物が提供され、この場合、フィルム構造物は、ホモポリマーポリプロピレンを含む第１の層と、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む第２の層とを含む。そのようなフィルム構造物における第２の層は厚さが少なくとも３ミクロンである。

本発明のインフレートフィルム構造物及び比較例のインフレートフィルム構造物の、カートン紙に対する平均接着強さ及び最大接着強さを示す棒グラフである。 幅出機で作製される本発明のフィルム構造物及び比較例のフィルム構造物の、様々な紙基体に対する接着強さを示す棒グラフである。

本発明の１つの態様において、ホモポリマーポリプロピレンを含む第１の層を含むフィルム構造物が提供される。ホモポリマーポリプロピレンは、（メソペンタド（meso petad）を使用して１３Ｃ−ＮＭＲ分光法によって測定されるとき）８９パーセント〜９９パーセントのアイソタクチシティー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り得る。このようなポリプロピレンは好ましくは、融点が１４０℃〜１７０℃であり、より好ましくは１５５℃〜１６５℃である。このようなポリプロピレンはまた、好ましくはメルトフローレートが（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２．１６ｋｇ、２３０℃）に従って測定されるとき）０．５ｇ／１０分〜１５ｇ／１０分であり、より好ましくは１．５ｇ／１０分〜６．５ｇ／１０分であり、さらにより好ましくは２．０ｇ／１０分〜５．０ｇ／１０分である。

そのようなアイソタクチックプロピレンポリマーは、チーグラー・ナッタ触媒又はメタロセン触媒を使用することによって製造することができる。開発的又は商業的に作製される、メタロセン触媒によるアイソタクチックポリプロピレンが、特に、Ｆｉｎａ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から得られるＥＯＤ９６−２１及びＥＯＤ９７−０９、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から得られるＥＸＰＰ−１２９、ＢＡＳＦ ＧｍｂＨから得られるＮｏｖａｌｅｎ Ｍ、並びに、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから得られるＨ３１４−０２Ｚである。

フィルム構造物はまた、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む第２の層を含有する。第２の層のためのポリオレフィン材料は、材料が全体として、示された範囲に含まれる融点を有する限り、どのような材料も可能であり、又は、（融点が９０℃〜１０５℃の範囲に含まれない成分の少量を含む）様々な材料のどのようなブレンド混合物も可能である。特に適切なものが、線状低密度ポリエチレン樹脂（特に、均一に分岐した線状低密度樹脂）、プロピレン系のエラストマー及びプラストマー、並びに、オレフィンブロックコポリマーである。

好適な均一に分岐したエチレン／α−オレフィン系のプラストマー又はエラストマーには、線状エチレンポリマー及び実質的線状エチレンポリマーが含まれる。均一に分岐したインターポリマーは好ましくは、米国特許第５，２７２，２３６号に記載されるような均一に分岐した実質的線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーである。均一に分岐したエチレン／α−オレフィンインターポリマーはまた、米国特許第３，６４５，９９２号（Ｅｌｓｔｏｎ）に記載されるような線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。

上記で議論される実質的線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、線状低密度ポリエチレン（例えば、チーグラー重合された線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ））を記述するために使用されるようなこの用語の従来の意味での「線状」ポリマーではなく、又は、それらは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を記述するために使用されるような非常に分岐したポリマーではない。本発明における使用のために好適な実質的線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーが本明細書中では、米国特許第５，２７２，２３６号及び同第５，２７８，２７２号の場合のように定義される。そのような実質的線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーは典型的には、エチレンと、少なくとも１つのＣ_３−Ｃ_２０α−オレフィン及び／又はＣ_４−Ｃ_１８ジオレフィンとのインターポリマーである。エチレン及び１−オクテンのコポリマーが特に好ましい。

好ましい線状低密度ポリエチレンは、メルトインデックスが、（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（条件、１９０℃／２．１６ｋｇ）（これは形式的には「条件（Ｅ）」として公知であり、Ｉ_２としてもまた公知である）によって求められるとき）１ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分の間にあり、密度が、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２によって求められるとき、０．８５５ｇ／ｃｃ〜０．９５ｇ／ｃｃの範囲にあり、最も好ましくは約０．９未満である。

本発明における使用のために好適である例示的な実質的線状の低密度ポリエチレンコポリマーには、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている様々な規格のＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポリマー、例えば、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ１８５０Ｇ、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＦ１１４０Ｇ及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＴ１４５０Ｇなどが含まれる。

本発明におけるフィルム構造物の第２の層において使用される別の好ましい種類のオレフィンが、約３．５未満の分子量分布（ＭＷＤ）を有し、かつ、約９０ジュール／ｇｍ未満の融解熱（好ましくは約７０ジュール／ｇｍ未満の融解熱、より好ましくは約５０ジュール／ｇｍ未満の融解熱）を有するリアクター規格のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーである。好適なプロピレン系エラストマー及び／又はプロピレン系プラストマーが国際公開第０３／０４０４４２号に教示される（これは本明細書によりその全体が参照によって組み込まれる）。その参考文献に開示されるように、これらの材料は、少なくとも１つのさらなるコモノマー（例えば、エチレン、Ｃ_４−２０α−オレフィン、Ｃ_４−２０ジエン及びスチレン系化合物など）とともに過半量のプロピレンモノマーに由来する。好ましくは、コモノマーは、エチレン及びＣ_４−１２α−オレフィン（例えば、１−ヘキセン又は１−オクテンなど）のうちの少なくとも１つである。好ましくは、コポリマーの残余ユニットはエチレンのみに由来する。

エチレンがコモノマーとして使用されるとき、リアクター規格のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーは（プロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーの重量比で）３パーセント〜１５パーセントのエチレンを有し、好ましくは、プロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーの重量比で５パーセント〜１４パーセントのエチレンを有し、より好ましくは、プロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーの重量比で９パーセント〜１２パーセントのエチレンを有する。

用語「リアクター規格」は、米国特許第６，０１０，５８８号において定義される通りであり、一般には、その分子量分布（ＭＷＤ）又は多分散性が重合後において実質的に変化していないポリオレフィン樹脂を示すことが意図される。

プロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーにおけるエチレン以外のコモノマーの量は、少なくとも部分的にはコポリマーのコモノマー及び所望される融解熱の関数である。コモノマーがエチレンであるならば、典型的には、コモノマー由来ユニットはコポリマーの約１５重量パーセントを超えて含まない。エチレン由来ユニットの最少量は典型的には、コポリマーの重量に基づいて少なくとも約３重量パーセントであり、好ましくは少なくとも約５重量パーセントであり、より好ましくは少なくとも約９重量パーセントである。

本発明のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーの密度は典型的には少なくとも０．８５０グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｍ^３）であり、好ましくは少なくとも約０．８６０ｇ／ｃｍ^３であり、より好ましくは少なくとも約０．８６５ｇ／ｃｍ^３である。

本発明のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は広範囲に変化し得るが、典型的には、（最小Ｍ_ｗ又は最大Ｍ_ｗに対する唯一の制限が、実際の検討によって示される制限であるという理解とともに）１０，０００〜１，０００，０００の間である。メルトブローン（melt blown）生地の製造において使用されるホモポリマー及びコポリマーについては、好ましくは、最小Ｍｗが約２０，０００であり、より好ましくは約２５，０００である。

本発明のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーの多分散性は典型的には２〜３．５の間である。「狭い多分散性」、「狭い分子量分布」、「狭いＭＷＤ」及び類似する用語は、重量平均分子量（Ｍ_ｗ）対数平均分子量（Ｍ_ｎ）の比率（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）が約３．５未満であり、好ましくは約３．０未満であり、より好ましくは約２．８未満であり、より好ましくは約２．５未満であり、最も好ましくは約２．３未満であることを意味する。繊維用途で使用されるポリマーは典型的には、狭い多分散性を有する。本発明のポリマーの２つ以上を含むブレンド混合物、又は、本発明の少なくとも１つコポリマーと、少なくとも１つの他のポリマーとを含むブレンド混合物は、４を超える多分散性を有する場合があり、だが、紡糸の検討のためには、そのようなブレンド混合物の多分散性は依然として好ましくは２〜４の間である。

本発明のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーは典型的には、ＭＦＲが少なくとも約１であり、好ましくは少なくとも約５であり、より好ましくは少なくとも約１０であり、さらにより好ましくは少なくとも約１５であり、最も好ましくは少なくとも約２５である。最大ＭＦＲが典型的には約２，０００を超えず、好ましくは、最大ＭＦＲが約１０００を超えず、より好ましくは、最大ＭＦＲが約５００を超えず、さらにより好ましくは、最大ＭＦＲが約２００を超えず、最も好ましくは、最大ＭＦＲが約７０を超えない。プロピレン及びエチレン並びに／或いは１つ又はそれ以上のＣ_４−Ｃ_２０α−オレフィンのコポリマーについてのＭＦＲが、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８の条件Ｌ（２．１６ｋｇ、２３０℃）に従って測定される。

本発明のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーはどのような方法によっても作製することができ、本発明のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーには、チーグラー・ナッタ系、ＣＧＣ系、メタロセン系及び非メタロセン系の、金属が中心に位置するヘテロアリール配位子の触媒作用によって作製されるコポリマーが含まれる。これらのコポリマーには、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー及びグラフトコポリマーが含まれるが、好ましくは、コポリマーはランダム形態のものである。例示的なプロピレンコポリマーには、Ｅｘｘｏｎ−Ｍｏｂｉｌ社のＶＩＳＴＡＭＡＸＸポリマー、並びに、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐｎａｙによるＶＥＲＳＩＦＹ（商標）ポリマー、例えば、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）ＤＰ２２００及びＶＥＲＳＩＦＹ（商標）ＤＰ３２００などが含まれる。

オレフィンブロックコポリマーは、「ＯＢＣ」又はオレフィンマルチブロックインターポリマーとしてもまた公知であるが、下記においてより詳しく記載される比較的新しい種類の材料である：国際公開第２００５／０９０４２７号、米国特許出願公開第２００６／０１９９９３１号、同第２００６／０１９９９３０号、同第２００６／０１９９９１４号、同第２００６／０１９９９１２号、同第２００６／０１９９９１１号、同第２００６／０１９９９１０号、同第２００６／０１９９９０８号、同第２００６／０１９９９０７号、同第２００６／０１９９９０６号、同第２００６／０１９９９０５号、同第２００６／０１９９８９７号、同第２００６／０１９９８９６号、同第２００６／０１９９８８７号、同第２００６／０１９９８８４号、同第２００６／０１９９８７２号、同第２００６／０１９９７４４号、同第２００６／０１９９０３０号、同第２００６／０１９９００６号及び同第２００６／０１９９９８３号（それぞれの刊行物が全体において参照により本明細書に組み込まれる）。

ＯＢＣは、異なる量のコモノマーを取り込む２つの触媒と、可逆的連鎖移動剤（chain shuttling agent）とを用いて作製することができる。好ましいオレフィンマルチブッロクインターポリマーがエチレン／α−オレフィンマルチブッロクインターポリマーである。エチレン／α−オレフィンマルチブッロクインターポリマーは典型的には、エチレンと、１つ又はそれ以上の共重合可能なα−オレフィンコモノマーとを重合した形態で含み、化学的特性又は物理的特性において異なる２つ以上の重合したモノマーユニットの多数のブロック又はセグメントによって特徴づけられる。すなわち、エチレン／α−オレフィンインターポリマーはブロックインターポリマーであり、好ましくは、マルチブッロクインターポリマー又はマルチブロックコポリマーである。

エチレンマルチブロックポリマーは典型的には、様々な量の「ハード」セグメント及び「ソフト」セグメントを含む。「ハード」セグメントは、エチレンが、ポリマーの重量に基づいて約９５重量パーセントを超える量で、好ましくは約９８重量パーセントを超える量で存在する重合したユニットのブロックを示す。別の言い方をすれば、ハードセグメントにおけるコモノマー含有量（エチレン以外のモノマーの量）が、ポリマーの重量に基づいて約５重量パーセント未満であり、好ましくは約２重量パーセント未満である。いくつかの実施形態において、ハードセグメントは全体又は実質的に全体がエチレンから構成される。他方で、「ソフト」セグメントは、コモノマー含有量（エチレン以外のモノマーの量）が、ポリマーの重量に基づいて約５重量パーセントを超え、好ましくは約８重量パーセントを超えるか、又は、約１０重量パーセントを超えるか、又は、約１５重量パーセントを超える重合したユニットのブロックを示す。いくつかの実施形態において、ソフトセグメントにおけるコモノマー含有量は約２０重量パーセントを超えることができ、又は、約２５重量パーセントを超えることができ、又は、約３０重量パーセントを超えることができ、又は、約３５重量パーセントを超えることができ、又は、約４０重量パーセントを超えることができ、又は、約４５重量パーセントを超えることができ、又は、約５０重量パーセントを超えることができ、又は、約６０重量パーセントを超えることができる。

ソフトセグメントは多くの場合、ブロックインターポリマーにおいて、ブロックインターポリマー総重量の１重量パーセントから９９重量パーセントまで存在し、好ましくは、ブロックインターポリマー総重量の５重量パーセントから９５重量パーセントまで、１０重量パーセントから９０重量パーセントまで、１５重量パーセントから８５重量パーセントまで、２０重量パーセントから８０重量パーセントまで、２５重量パーセントから７５重量パーセントまで、３０重量パーセントから７０重量パーセントまで、３５重量パーセントから６５重量パーセントまで、４０重量パーセントから６０重量パーセントまで、又は、４５重量パーセントから５５重量パーセントまで存在する。逆に、ハードセグメントは、類似する範囲で存在することができる。ソフトセグメントの重量百分率及びハードセグメントの重量百分率は、ＤＳＣ又はＮＭＲから得られるデータに基づいて計算することができる。そのような方法及び計算が、「エチレン／α−オレフィンブロックインターポリマー」と題される国際公開第２００８／０８０１１１号（これは２００６年３月１５日の優先日を有し、Ｃｏｌｉｎ Ｌ．Ｐ．Ｓｈａｎ、Ｌｏｎｎｉｅ Ｈａｚｌｉｔｔ他の名義であり、Ｄｏｗ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．に譲渡されている）に開示される（その開示がその全体において参照により本明細書に組み込まれる）。

用語「マルチブロックコポリマー」又は用語「セグメント化コポリマー」は、好ましくは線状様式で連結される２つ以上の化学的に異なる領域又はセグメント（これらは「ブロック」と呼ばれる）を含むポリマー、すなわち、ペンダント様式又はグラフト化された様式ではなく、むしろ、重合したエチレン性官能性に関してエンド・ツー・エンド（end-to-end）で連結される化学的に区別されるユニットを含むポリマーを示す。好ましい実施形態において、ブロックは、それに取り込まれるコモノマーの量又はタイプ、そのような組成のポリマーに起因し得る密度、結晶化度の量、微結晶サイズ、タクチシティーのタイプ又は程度（アイソタクチック又はシンジオタクチック）、位置規則性又は位置不規則性、分岐の量（長鎖分岐又は超分岐を含む）、均質性、或いは、何らかの他の化学的特性又は物理的特性において異なる。マルチブロックコポリマーは、コポリマーを作製する独特のプロセスのために、両方の多分散性指数（ＰＤＩ又はＭｗ／Ｍｎ）の独特の分布、ブロック長分布及び／又はブロック数分布によって特徴づけられる。より具体的には、連続プロセスで製造されるとき、ポリマーは望ましくは、１．７〜２．９のＰＤＩを有し、好ましくは１．８〜２．５のＰＤＩ、より好ましくは１．８〜２．２のＰＤＩ、最も好ましくは１．８〜２．１のＰＤＩを有する。回分式プロセス又は半回分式プロセスで製造されるとき、ポリマーは１．０〜２．９のＰＤＩを有し、好ましくは１．３〜２．５のＰＤＩ、より好ましくは１．４〜２．０のＰＤＩ、最も好ましくは１．４〜１．８のＰＤＩを有する。

１つの実施形態において、エチレン／α−オレフィンマルチブッロクインターポリマーは、ポリマーの総重量に基づいて、６０パーセント〜９０パーセントのエチレン含有量、０パーセント〜１０パーセントのジエン含有量、及び、１０パーセント〜４０パーセントのα−オレフィン含有量を有する。１つの実施形態において、そのようなポリマーは、１０，０００〜２，５００，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）、好ましくは２０，０００〜５００，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）、より好ましくは２０，０００〜３５０，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）と、３．５未満の多分散性、より好ましくは３未満の多分散性、約２もの低さである多分散性と、１〜２５０のムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）、１２５℃）とを有する高分子量のポリマーである。

１つの実施形態において、エチレンマルチブロックインターポリマーは密度が約０．９０ｇ／ｃｃ未満であり、好ましくは約０．８９ｇ／ｃｃ未満であり、より好ましくは約０．８８５ｇ／ｃｃ未満であり、一層より好ましくは約０．８８ｇ／ｃｃ未満であり、一層より好ましくは約０．８７５ｇ／ｃｃ未満である。１つの実施形態において、エチレンマルチブロックインターポリマーは密度が約０．８５ｇ／ｃｃを超え、より好ましくは約０．８６ｇ／ｃｃを超える。密度が、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２の手順によって測定される。低密度エチレンマルチブロックコポリマーは、非晶質で、柔軟であるとして一般に特徴づけられ、また、良好な光学特性（例えば、可視光及びＵＶ光の大きい透過性、並びに、低い曇り度）を有する。

１つの実施形態において、エチレンマルチブロックインターポリマーは融点が約１２５℃未満である。融点が、米国特許出願公開第２００６／０１９９９３０号（国際公開第２００５／０９０４２７号）（これは参照により本明細書に組み込まれる）に記載される示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法によって測定される。

様々なＯＢＣが、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＩＮＦＵＳＥ（商標）の商標で市販されており、これらには、ＩＮＦＵＳＥ（商標）Ｄ９１００、ＩＮＦＵＳＥ（商標）Ｄ９５００が含まれる。

第２の層はまた、全体的な融点が９０℃〜１０５℃の範囲内に留まる限り、様々な材料のブレンド混合物を含み得ることもまた理解されなければならない。そのようなブレンド混合物は、好ましいプロピレン系エラストマー、線状低密度ポリエチレン又はオレフィンブロックコポリマーの２つ以上をブレンド混合すること、並びに、他のポリオレフィン（例えば、従来の低密度ポリエチレン及び不均一に分岐した線状低密度ポリエチレンなど）を含む他のポリマーにおけるブレンド混合を含む。線状低密度ポリエチレンが、アイソタクチックポリプロピレンとの良好な接着強さを有するが、プロピレン系プラストマー及びプロピレン系エラストマーを線状低密度ポリエチレンにブレンド混合することは、コア層におけるアイソタクチックポリプロピレンとの第２の層の接着をさらに改善することが仮定される。

好ましいプロピレン系エラストマー、線状低密度ポリエチレン又はオレフィンブロックコポリマーとは異なる材料をブレンド混合することは、コストを下げることができ、また、樹脂の粘着性を下げることができる。そのような他の材料が使用されるとき、そのそのような材料は第２の層のゼロパーセント〜８０パーセント（より好ましくは、ゼロパーセント〜３０パーセント）を含むことが好ましい。

基体への積層を容易にするために、第２の層は少なくとも３ミクロンの厚さであり、より好ましくは少なくとも４ミクロンの厚さであること、そして、第２の層は８ミクロン未満の厚さであり得るか、又は、約６ミクロンの厚さでさえあり得ることが好ましい。

第２の層がフィルム全体の１０パーセント〜３５パーセントを含み、より好ましくは１５パーセント〜３０パーセントを含むこともまた好ましい。

本発明のフィルム構造物はまた、３層、４層、５層又はそれ以上の層状構造物を形成するように、さらなる層を含むことができる。そのような場合、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む第２の層は、積層として、又は、積層と、（アイソタクチックプロピレンポリマーを含む）コア層との間の中間層としてのどちらかで使用することができる。融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料が中間層において使用されるとき、プラストマー樹脂は、積層の層厚さを改善するために機能するか、又は、積層と、コア層との間におけるタイ層として機能することができる。一般に、３層以上の層を伴うフィルム構造物については、ホモポリマーポリプロピレン材料はフィルムの６０重量パーセント〜８５重量パーセントを構成しなければならず、但し、この場合、融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料が１５重量パーセント〜４０重量パーセントを構成し、残る材料が好ましくは、最大でも２５パーセントを構成する。

当分野における実施者によって容易に理解されるように、（第１の層、第２の層又はさらなる層のどれかで）本発明において使用される樹脂はどれも、少量の添加物（例えば、酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール系（例えば、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ．によって作製されるＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０）、ホスフィト系（例えば、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐ．によって作製されるＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８））、クリング（cling）添加物（例えば、ポリイソブチレン（ＰＩＢ））、ポリマー状の加工助剤（例えば、Ｄｙｎｅｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られるＤｙｎａｍａｒ（商標）５９１１、及び、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃから得られるＳｉｌｑｕｅｓｔ（商標）ＰＡ−１など）、粘着防止添加物、スリップ添加物（例えば、エルクアミドなど）、顔料など）を含み得ることもまた意図される。いくつかの用途において、添加物を、プロセス期間中の縦方向延伸ローラー（ＭＤＯ）における粘着性を低下させるために、また、摩擦係数（ＣＯＦ）を容易な取り扱いのための所望されるレベルに改変するためにスキン層において都合よく使用することができる。

本発明のフィルム構造物を含む２つ以上の層は好ましくは、従来の多層フィルム技術を使用して共押出しされる。共押出しされたフィルム構造物は、その後、従来の方法を使用して、例えば、一軸延伸、二重バブル装置又は幅出し装置による二軸延伸などを使用して延伸することができる。幅出機の場合、厚いシート（例えば、５００ミクロン〜１２００ミクロンの間）が好ましくは、最初に製造される。シートは、冷水（例えば、およそ１８℃〜２０℃）を含有する水浴において冷却ローラーによって急冷することができ、その後、シートは１組の加熱ローラーを介して予熱することができる。加熱されたシートは２対のＭＤ延伸ローラーの間で縦方向（「ＭＤ」）に延伸することができる。その後、ＭＤ延伸されたシートは、ＣＤ延伸のための横方向（「ＣＤ」）延伸炉に進むことができる。延伸比は、用途及びプロセスに依存して変化するが、典型的な値がＭＤにおいて４×〜６×であり、ＣＤにおいて７×〜１０×である。アニーリングがしばしば、フィルムの寸法安定性を改善するために、延伸プロセスの後で行われる。

二軸延伸されたフィルム構造物が調製されると、フィルム構造物は、好ましくは、（例えば、９０℃〜１２０℃の間の温度、０．１ＭＰＡ〜３Ｍｐａの間のニップロール圧力、５ｍ／分〜１００ｍ／分の間のライン速度による）加熱された金属ローラーと、ニップゴムローラーとの間における直接の熱間積層によってであるが、基体に直接に積層することができる。代替では、積層前に、フィルム構造物は、さらなる変換プロセスのために表面処理されることがある。フィルム構造物は積層前に印刷され得ることもまた意図される。

本発明のフィルム構造物は、どのような所望される基体に対しても積層することができる。本発明のフィルム構造物は、クラフト紙、カートン紙、段ボール、新聞紙、雑誌用紙などを含めて、様々な紙基体への積層のために特に十分に適する。網羅的な列挙を提供することを意図するものではないが、本発明のフィルムはまた、ＰＥＴフィルム、金属化ＰＥＴフィルム、ＣＰＰフィルム及びＰＥフィルムに対して加熱積層することができる。

本発明を実証するために、一連の実験を下記のように行うことができる。下記の材料がこれらの実施例において使用される。

樹脂Ａ（ＡＦＦＩＮＩＴＹ ＰＬ１８５０Ｇ）は、３．０ｇ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ １２３８−Ｅ（１９０℃、２．１６ＫＧ）に従って測定される）を有し、密度（ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定される）が０．９０２ｇ／ｃｃである、溶液プロセスによって作製されるエチレン／１−オクテンの線状低密度ポリエチレン樹脂である。樹脂Ａの融点が９８℃である。

樹脂Ｂ（ＶＥＲＳＩＦＹ ＤＰ２２００）は、２．０ｇ／１０分のメルトフローレート（ＡＳＴＭ １２３８−Ｅ（２３０℃、２．１６ＫＧ）に従って測定されるプロピレン系樹脂）及び０．８７７ｇ／ｃｃの密度を有する、溶液プロセスによって作製されるプロピレン系プラストマーである。樹脂Ｂの融点が８０℃である。

樹脂Ｃ（ＤＯＷＬＥＸ ２０４５Ｇ）は、１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ １２３８−Ｅ（１９０℃、２．１６ＫＧ）に従って測定される）を有し、密度（ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定される）が０．９２０ｇ／ｃｃである、チーグラー・ナッタ触媒によって作製される線状低密度ＰＥである。樹脂Ｃの融点が１２０℃である。

樹脂Ｄ（ＡＦＦＩＮＩＴＹ ＰＴ１４５０Ｇ１）は、７．５ｇ／１０分のメルトインデックス及び０．９０２ｇ／ｃｃの密度を有する、溶液プロセスによって作製されるエチレン／１−オクテンの線状低密度ポリエチレン樹脂である。樹脂Ｄの融点が９８℃である。

樹脂Ｅ（Ｆ−２８０Ｓ）は、３．０ｇ／１０分のメルトインデックス（ＡＳＴＭ １２３８−Ｅ（２３０℃、２．１６ＫＧ）に従って測定される）を有し、密度（ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定される）が０．９００ｇ／ｃである、チーグラー・ナッタ触媒によって作製されるＨｏｍｏ−ＰＰである。樹脂Ｅの融点が１６５℃である。

実施例１〜実施例３
共押出しされたインフレートフィルムが、カートン紙との熱接着強さを試験するために作製される。多層インフレートフィルム構造物が下記のように製造される：フィルムサンプルを従来の３層共押出しインフレートフィルム製造ラインで作製する。フィルム押出しのための設定温度が１８０℃前後であり、しかし、これよりも高い温度又は低い温度を、機械出力、スクリュー設計及び他の要因に依存して使用することができる。すべてのフィルムサンプルの厚さが２０／６０／２０の層比率で３０ミクロンである。Ａ／Ｂ／Ｂ型のフィルム構造物が、外側層と、ＹａｎＳｈａｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌによって作製される純ＬＤＰＥ１００ＡＣ（２．０ｇ／１０分、密度：０．９２０ｇ／ｃｃ）から構成されるコア層（Ｂ層）とにより製造される。（ＬＤＰＥが入手性のために使用され、また、異なる第１の層のために特許請求の範囲に含まれないが、分離が、基体と、「Ａ」層との間で生じたので、下記で示される接着強さデータは依然として関連があると考えられる）。すべてのフィルムが、約４０ｄｙｎの処理レベルによりＡ層に対してコロナ処理される。

Ａ層は下記に示される通りである（すべての百分率が重量比である）：
実施例１：１４パーセントの樹脂Ｂ及び２４パーセントの樹脂Ｃとブレンド混合された６２パーセントの樹脂Ａ
実施例２：１４パーセントの樹脂Ｂとブレンド混合された８６パーセントの樹脂Ａ
実施例３：３０パーセントの樹脂Ｂとブレンド混合された７０パーセントの樹脂Ａ

各フィルム（本発明の実施例１、実施例２及び実施例３、並びに、比較例１）のサンプルが加熱積層ラインで積層される。操作条件が下記の通りである：積層ニップロール圧力が２．５ＭＰａである；接触角が４５度であった；積層速度が約２０ｍ／分である；積層ロール温度が１００℃である。積層されたサンプルを、１日間、実験室で状態調節した。積層物を接着強さについて分析し、商業的に得られるＢＯＰＰ接着剤被覆フィルム（比較例１）と比較した。被覆に関する詳細な情報を得ることができなかったが、ラテックス接着剤に基づくことが考えられる。

接着強さ試験が、１２５ｍｍ／分で引張るために設定されるＩｎｓｔｒｏｎ試験装置を用いて、２５ｍｍのフィルム試験片を使用して求められる。この試験から得られる結果が図１に示される。実施例１は、チーグラー・ナッタ型ＬＬＤＰＥが、商用延伸プロセスの期間中における潜在的な粘着性に対処するために、及び／又は、受け入れられ得る熱積層強度を維持しながら、フィルム費用を削減するために加えられ得ることを明らかにする。

実施例４〜実施例５
共押出しされたＡ／Ｂ／Ｂ型のフィルム構造物が商用のＢｒｕｃｋｎｅｒ幅出機ＢＯＰＰ製造ラインで作製される。それぞれの場合における層Ａが１００パーセントの樹脂Ｄから構成される。それぞれの場合における層Ｂが１００パーセントの樹脂Ｅである。Ａ層及びＢ層の大きさは下記の通りである：
実施例４：６ミクロンの層Ａ；１２ミクロン（合計）の層Ｂ
実施例５：４ミクロンの層Ａ；１４ミクロン（合計）の層Ｂ
フィルムのための製造条件が下記に示される：
ライン速度：２５０ｍ／分
押出し機の溶融物温度（Ｈｏｍｏ−ＰＰについて）：２５０℃
押出し機の溶融物温度（ＡＦＦＩＮＩＴＹについて）：２３０℃
ＭＤＯ延伸温度：１２５〜１３５℃
ＣＤ延伸温度：１５５℃
ＭＤ／ＣＤ延伸比：５／１１

その後、これらのフィルム構造物を異なる種類の紙と熱積層して、それらの積層成績及び接着成績を評価する。図２において「ａ」と称されるすべての実施例が、印刷されたクラフト紙に積層され、「ｂ」と称されるすべての実施例が、印刷されたカートン紙に積層され、「ｃ」と称されるすべての実施例が、印刷されていないカートン紙に積層される。すべての実施例が下記の条件のもとで積層される：ニップロール圧力が２．５ＭＰａである；接触角が４５度である；積層速度が約２０ｍ／分である；ニップロール温度が１００℃である。積層されたサンプルを、１日間、実験室で状態調節した。ＢＯＰＰ／／紙の積層物を、上記で記載される試験方法を使用して接着強さについて試験した。

これらの実施例が、２つの商業的に得られるサンプルと比較される。比較例２は、水系接着剤により被覆されたＢＯＰＰ（１８ミクロン）／紙の積層物であり、比較例３はＯＰＰ／ＥＶＡ／紙の構造物である。（ＯＰＰ／ＥＶＡは、１２ミクロンのＥＶＡ被覆を紙積層のために１８ミクロンのＢＯＰＰフィルムの上に有する２層構造物である）。

この評価の結果が図２に示される（単位、Ｎ／２５ｍｍ）。

Claims (10)

1. ａ．ホモポリマーポリプロピレンを含む第１の層と、
   ｂ．融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む第２の層と
   を含み、前記第２の層は厚さが少なくとも３ミクロンである、フィルム構造組成物。
2. 前記第１の層と、前記第２の層との間には層が何ら存在しないことによって特徴づけられる、請求項１に記載のフィルム構造物。
3. 前記第１の層が前記第２の層と接合する、請求項１に記載のフィルム構造物。
4. 前記ホモポリマーポリプロピレンが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２．１６ｋｇ、２３０℃）に従って求められるとき、メルトフローレートを２ｇ／１０分〜８ｇ／１０分の範囲に有する、請求項１に記載のフィルム構造物。
5. 前記第２の層が、均一に分岐した低密度線状ポリエチレンを含む、請求項１に記載のフィルム構造物。
6. 前記第２の層が、約３．５未満の分子量分布（ＭＷＤ）を有し、かつ、約９０ジュール／ｇｍ未満の融解熱を有するリアクター規格のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーを含む、請求項１に記載のフィルム構造物。
7. 前記リアクター規格のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーが約７０ジュール／ｇｍ未満の融解熱を有する、請求項６に記載のフィルム構造物。
8. 前記リアクター規格のプロピレン系エラストマー又はプロピレン系プラストマーが約５０ジュール／ｇｍ未満の融解熱を有する、請求項７に記載のフィルム構造物。
9. 前記第２の層がオレフィンブロックコポリマーを含む、請求項１に記載のフィルム構造物。
10. 積層されているフィルム構造物を有する板紙であって、前記フィルム構造物が、
    ａ．ホモポリマーポリプロピレンを含む第１の層と、
    ｂ．融点が９０℃〜１０５℃であるポリオレフィン材料を含む第２の層と
    を含み、前記第２の層は厚さが少なくとも３ミクロンである、板紙（請求項１の。積層された板紙フィルム構造物の使用は基体（例えば、紙又は板紙など）への積層のために特に適する）。

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