JP2017515708A - ポリマーフィルム構造及びそれから作製される物品 - Google Patents

ポリマーフィルム構造及びそれから作製される物品 Download PDF

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Abstract

フィルム構造であって、ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、及びポリプロピレンならびにそれらのブレンドからなる群から選択されるポリマー材料を含む第１の表面層であって、ポリマー材料は、少なくとも９５℃の融点及び２５〜４５％の全結晶化度を有する、第１の表面層と；ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＥＭＡ、及びＥＢＡからなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む、第１のタイ層と；ＰＶＤＣコポリマーを含む内層と；０．８６５〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度及び６．０ｇ／１０分未満のメルトインデックスＩ２を有するＬＬＤＰＥを含む、第２の表面層とを備え、内層は、フィルム構造の全厚の６〜２５％を占める、フィルム構造が提供される。また、フィルム構造から作製される物品が提供される。

Description

本発明は、ポリマーフィルム構造及びそれから作製される物品に関する。
ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂は、その酸素及び水分バリア、ならびに水分曝露を伴う酸素バリアの維持の独特の組み合わせにより、いくつかの用途における優れたバリア材料として知られている。しかしながら、熱成形パッケージのための酸素及び水分バリア層としてのＰＶＤＣの使用は、必要とされる処理条件に起因して制限される。標準的な熱成形フィルムは、ポリアミド材料に基づいており、ＰＶＤＣ分解の傾向を劇的に増加させる高い押出温度を必要とする。
本発明は、ポリマーフィルム構造及びそれから作製される物品を含む。
一実施形態において、本発明は、親水性不織構造を作製するためのプロセスであって、繊維を備える不織構造を形成することと；不活性ガスと、極性基を有し、気化またはエアロゾル化され得、誘電体バリア放電に曝露されるとフリーラジカルを形成する物質とを含む大気圧プラズマに、不織構造を曝露することとを含むプロセスを提供する。
本発明は、親水性不織構造を作製するためのプロセス、それにより生成される不織構造、及び不織構造を含有する物品である。
「ポリマー」という用語は、本明細書において使用される場合、同じ種類かまたは異なる種類かを問わず、モノマーの重合により調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、通常１種のモノマーのみから調製されたポリマーを指すように使用される「ホモポリマー」、及び２種以上の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」という用語を包含する。
「ポリエチレン」は、５０重量％超のエチレンモノマーから得られた単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、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から得られた単位を意味する）を含む。当該技術分野において知られているポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；超超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）；超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）；直鎖及び実質的に直鎖の低密度樹脂（ｍ−ＬＬＤＰＥ）を含むシングルサイト触媒直鎖低密度ポリエチレン；ならびに高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。これらのポリエチレン材料は、一般に当該技術分野において知られているが、以下の説明は、これらの異なるポリエチレン樹脂のいくつかの間の違いを理解する上で有用となり得る。
「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」と呼ぶこともでき、過酸化物等のフリーラジカル開始剤を用いてポリマーがオートクレーブまたは管状反応器内で１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力で部分的または完全に単一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米国特許第４，５９９，３９２号を参照されたい）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲内の密度を有する。
「ＬＬＤＰＥ」という用語は、従来のチーグラー−ナッタ触媒系、及びメタロセン等のシングルサイト触媒を使用して作製される両方の樹脂（時折「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と呼ばれる）を含み、直鎖、実質的に直鎖または不均一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よりも長くない鎖分岐を含有し、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、及び米国特許第５，７３３，１５５号においてさらに定義されている実質的に直鎖のエチレンポリマー；米国特許第３，６４５，９９２号に記載のもの等の均一分岐直鎖エチレンポリマー組成物；米国特許第４，０７６，６９８号において開示されているプロセスに従って調製されたもの等の不均一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（例えば、米国特許第３，９１４，３４２号もしくは米国特許第５，８５４，０４５号において開示されるもの）を含む。直鎖ＰＥは、当該技術分野において知られてい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り作製することができるが、気相及びスラリー相反応器が最も好ましい。
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６〜０．９４０ｇ／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、またはメタロセン、拘束幾何、もしくは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超の分子量分布（「ＭＷＤ」）を有する。
「ＨＤＰＥ」という用語は、約０．９４０ｇ／ｃｍ３超の密度を有するポリエチレンを指し、一般に、チーグラー−ナッタ触媒、クロム触媒またはさらにはメタロセン触媒を用いて調製される。
「多峰性」とは、分子量分布を示すＧＰＣクロマトグラムにおいて、少なくとも２つの別個のピークを有することを特徴とし得る樹脂組成物を意味する。多峰性は、２つのピークを有する樹脂、及び３つ以上のピークを有する樹脂を含む。
「ポリプロピレン」は、５０重量％超のプロピレンモノマーから得られた単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ホモポリマーポリプロピレン、ランダムコポリマーポリプロピレン、及び耐衝撃ポリプロピレンを含む。これらのポリプロピレン材料は、一般に当該技術分野において知られている。「ポリプロピレン」はまた、プロピレン系プラストマーまたはエラストマー（「ＰＢＰＥ」の「ＰＢＥ」）として知られる比較的新しいクラスのポリマーを含む。これらのプロピレン／α−オレフィンは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，９６０，６３５号及び同第６，５２５，１５７号においてさらに詳細に説明されている。そのようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＥＲＳＩＦＹの商標で、またはＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＩＳＴＡＭＡＸＸの商標で市販されている。
本発明において、以下の分析方法が使用される。
密度は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って決定される。
「Ｉ２」も呼ばれる「メルトインデックス」は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ）に従って決定される。
ピーク融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により決定され、フィルムは、２３０℃で３分間調整されてから、毎分１０℃の速度で−４０℃の温度まで冷却される。フィルムが−４０℃で３分間保持された後、フィルムは毎分１０℃の速度で２００℃まで加熱される。
分子量分布または「ＭＷＤ」という用語は、数平均分子量に対する重量平均分子量の比率（Ｍｗ／Ｍｎ）として定義される。Ｍｗ及びＭｎは、従来のゲル透過クロマトグラフィー（従来のＧＰＣ）を使用して、当該技術分野において知られている方法に従って決定される。
水蒸気透過速度（またはＷＶＴＲ）は、ＡＳＴＭ Ｅ ９６／Ｅ ９６ Ｍ−０５に従って決定される。
２％割線係数−ＭＤ（機械方向）及びＣＤ（幅方向）：ＡＳＴＭ Ｄ８８２−１０（各方向において５つのフィルム試料の平均；各試料「１ｉｎ×６ｉｎ」）。
ＭＤ及びＣＤエルメンドルフ引裂度：ＡＳＴＭ Ｄ１９２２−０９（各方向において１５個のフィルム試料の平均；各試料「３ｉｎ×２．５ｉｎ」半月状）。
ＭＤ及びＣＤ引張強度：ＡＳＴＭ Ｄ８８２−１０（各方向において５つのフィルム試料の平均；各試料「１ｉｎ×６ｉｎ」）。
落槍衝撃強度：ＡＳＴＭ Ｄ１７０９−０９（５０％破壊を達成するために最低２０回の落槍；典型的には１０個の「１０ｉｎ×３６ｉｎ」ストリップ）。
穿刺強度：穿刺を、ＳＩＮＴＥＣＨ ＴＥＳＴＷＯＲＫＳ ＳＯＦＴＷＡＲＥ Ｖｅｒｓｉｏｎ ３．１０を備えるＩＮＳＴＲＯＮ Ｍｏｄｅｌ ４２０１で測定した。試験片サイズは、「６ｉｎ×６ｉｎ」であり、４回の測定を行って平均穿刺値を決定した。フィルム生成後４０時間フィルムを調整し、ＡＳＴＭ制御実験室（２３℃及び５０％相対湿度）内で少なくとも２４時間調整した。直径４インチの円形試験片ホルダと共に「１００ｌｂ」のロードセルを使用した。穿刺プローブは、「直径１／２インチ」の研磨ステンレス鋼ボール（２．５”ロッド上）であり、「最大移動長さ７．５インチ」である。
ゲージ長はなく、プローブは試験片に可能な限り近接するが、それに触れてはいなかった（プローブは、試験片に接触するまでプローブを上昇させることにより設定された）。次いで、試験片に接触しなくなるまでプローブを徐々に下げた。次いで、クロスヘッドをゼロに設定した。最大移動距離を考慮して、距離は約０．１０インチとなる。クロスヘッド速度は、１０インチ／分であった。厚さは、試験片の中央部で測定した。フィルムの厚さ、クロスヘッドが移動した距離、及びピーク負荷を用いて、ソフトウェアにより穿刺を決定した。穿刺プローブは、各試験片の後に「ＫＩＭ−ＷＩＰＥ」を使用して清掃した。
第１の実施形態において、本発明は、熱成形用途における使用に好適なフィルム構造であって、ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ポリプロピレン及びそれらのブレンドからなる群から選択されるポリマー材料を含む第１の表面層であって、ポリマー材料は、少なくとも９５℃の融点及び２５〜４５％の範囲内の全結晶化度を有する、第１の表面層と；エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸コポリマー（ＥＭＡ）及びエチレンブチルアクリレートコポリマー（ＥＢＡ）からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む、第１のタイ層と；ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）コポリマーを含む内層と；０．８６５〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度及び６．０ｇ／１０分未満のメルトインデックスＩ２を有するＬＬＤＰＥを含む、第２の表面層とを備え、フィルム構造は、フィルムの１０重量％未満のポリアミド、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、及び環式オレフィンポリマーからなる群から選択される成分の総量を含むことを特徴とし、内層は、フィルム構造の全厚の６〜２５％を占める、フィルム構造を提供する。
第２の実施形態において、本発明は、本明細書に記載の任意の実施形態によるフィルム構造を備える物品を提供する。
代替の実施形態において、物品は、液体、微粒子及び／または固体を保持するように構成される。
フィルム構造の第１の表面層は、ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、プロピレン系プラストマー、プロピレン系エラストマー及びそれらのブレンドからなる群から選択されるポリマー材料を含む。一実施形態において、ポリマー材料は、ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、及びポリプロピレンからなる群から選択される任意の２つ以上のブレンドであってもよい。
フィルム構造の第１の表面層において使用されるＬＬＤＰＥは、０．９１２〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。０．９１２〜０．９２５ｇ／ｃｍ３のＬＬＤＰＥ密度の全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、ＬＬＤＰＥの密度は、０．９１２、０．９１４、０．９１６、０．９１８、０．９２、または０．９２２ｇ／ｃｍ３の下限値から、０．９１３、０．９１５、０．９１７、０．９１９、０．９２１、０．９２３または０．９２５ｇ／ｃｍ３の上限値までであってもよい。例えば、ＬＬＤＰＥの密度は、０．９１２〜０．９２５ｇ／ｃｍ３、または代替例において０．９１２〜０．９１９ｇ／ｃｍ３、または代替例において０．９１８〜０．９２５ｇ／ｃｍ３、または代替例において０．９１６〜０．９２２ｇ／ｃｍ３、または代替例において０．９１５〜０．９２０ｇ／ｃｍ３であってもよい。
フィルム構造の第１の表面層において使用されるＬＬＤＰＥは、６．０ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有してもよい。６．０ｇ／１０分以下からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ＬＬＤＰＥのメルトインデックスは、６．０、５．５、５．０または４．５ｇ／１０分の上限値からであってもよい。具体的実施形態において、メルトインデックス（Ｉ２）は、０．１ｇ／１０分以上である。０．１ｇ／１０分以上からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、メルトインデックスは、０．１、０．５、１、または３ｇ／１０分の下限値からであってもよい。
具体的実施形態において、第１の表面層は、１９０℃で１〜３ｃＮの溶融強度を有するＬＬＤＰＥを含む。１〜３ｃＮの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ＬＬＤＰＥの溶融強度は、１、１．４、１．８、２．２、２．６、または２．９ｃＮの下限値から、１．２、１．６、２、２．４、２．８または３ｃＮの上限値までであってもよい。例えば、ＬＬＤＰＥの溶融強度は、１〜３ｃＮ、または代替例において１〜２ｃＮ、または代替例において２〜３ｃＮ、または代替例において１．５〜２．５ｃＮ、または代替例において１．８〜２．２２ｃＮであってもよい。
代替の実施形態において、第１の表面層は、１９０℃で３ｃＮ超の溶融強度を有する高溶融強度ＬＬＤＰＥを含む。高溶融強度ＬＬＤＰＥは、３、３．５、４または４．５ｃＮの下限値を有する溶融強度を有してもよい。具体的実施形態において、ＬＬＤＰＥの溶融強度は、１９０℃で２０ｃＮ以下であってもよい。１９０℃で２０ｃＮ以下からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、溶融強度は、２０、１５、１０または５ｃＮ以下であってもよい。
さらに別の実施形態において、第１の表面層は、ＭＤＰＥを含む。ＭＤＰＥは、６ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有してもよい。６．０ｇ／１０分以下からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ＭＤＰＥのメルトインデックスは、６．０、５．５、５．０または４．５ｇ／１０分の上限値からであってもよい。具体的実施形態において、ＭＰＤＥのメルトインデックスは、０．０１ｇ／１０分以上であってもよい。０．０１ｇ／１０分以上からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、メルトインデックスは、０．０１、０．０５、１、または３ｇ／１０分の下限値からであってもよい。
さらに別の実施形態において、第１の表面層は、ＨＤＰＥを含む。ＨＤＰＥは、６ｇ／１０分以下のメルトインデックスを有してもよい。６．０ｇ／１０分以下からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ＨＤＰＥのメルトインデックスは、６．０、５．５、５．０または４．５ｇ／１０分の上限値からであってもよい。具体的実施形態において、ＨＰＤＥのメルトインデックスは、０．０１ｇ／１０分以上であってもよい。０．０１ｇ／１０分以上からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、メルトインデックスは、０．０１、０．０５、１、または３ｇ／１０分の下限値からであってもよい。
具体的実施形態において、ＭＤＰＥ及びＨＤＰＥのいずれかまたは両方がフィルム構造の第１の表面層に存在する場合、ＭＤＰＥ及びＨＤＰＥの総量は、全フィルム構造重量の２５％以下を構成する。代替として、ＭＤＰＥ及びＨＤＰＥの量は、第１の表面層に存在する場合、全フィルム構造重量の２０、１５または１０％以下を構成してもよい。
第１の表面層のポリマー材料は、少なくとも９５℃の融点及び２５〜４５％の範囲内の全結晶化度を有する。少なくとも９５℃の融点の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、融点は、９５、９８、１０１、１１０または１２０℃の下限値からであってもよい。具体的実施形態において、第１の表面層のポリマー材料は、１７０℃以下の融点を有する。１７０℃以下からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリマー材料の融点は、１７０、１６０、１５０、１４０または１３０℃の上限値からであってもよい。
２５〜４５％の全結晶化度の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第１の表面層のポリマー材料の全結晶化度は、２５、２７、２９、３１、３３、３５、３７、３９、４１、または４３％の下限値から、２６、２８、３０、３２、３４、４６、３８、４０、４２、４４または４５％の上限値までであってもよい。例えば、全結晶化度は、２５〜４５％、または代替例において２５〜３５％、または代替例において３５〜４５％、または代替例において３０〜４０％であってもよい。
フィルム構造は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸コポリマー（ＥＭＡ）及びエチレンブチルアクリレートコポリマー（ＥＢＡ）からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む、第１のタイ層を含む。一実施形態において、タイ層は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸コポリマー（ＥＭＡ）及びエチレンブチルアクリレートコポリマー（ＥＢＡ）からなる群から選択される１つの成分のみを含む。代替の実施形態において、タイ層は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸コポリマー（ＥＭＡ）及びエチレンブチルアクリレートコポリマー（ＥＢＡ）からなる群から選択される２つ以上の成分の任意の組み合わせを含んでもよい。
具体的実施形態において、タイ層は、９ｗｔ％以上の酢酸ビニルから得られる単位を有するＥＶＡを含む。９ｗｔ％以上からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、酢酸ビニルから得られる単位の量は、９、１０、１２、または１５ｗｔ％の下限値からであってもよい。別の実施形態において、酢酸ビニルから得られる単位の量は、４０ｗｔ％の上限値を有する。４０ｗｔ％以下からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、酢酸ビニルから得られる単位の量は、４０、３０または２０ｗｔ％の上限値からであってもよい。
代替の実施形態において、タイ層は、０．９２ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するＥＶＡを含む。０．９２ｇ／ｃｍ３以上からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ＥＶＡの密度は、０．９２、０．９４、または０．９６ｇ／ｃｍ３の下限値からであってもよい。
さらに別の実施形態において、タイ層は、６．０ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有するＥＶＡを含んでもよい。６．０ｇ／１０分以下からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ＥＶＡのメルトインデックスは、６、４、または２ｇ／１０分の上限値からであってもよい。具体的実施形態において、ＥＶＡのメルトインデックスは、０．１ｇ／１０分の下限値からであってもよい。０．１ｇ／１０分以上からの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、メルトインデックスの下限値は、０．１、０．５、１または１．５ｇ／１０分であってもよい。
フィルム構造の内層は、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）コポリマーを含む。ＰＶＤＣは、塩化ビニリデン、ならびに例えば塩化ビニル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸メチルを含む１種以上の他のモノマーを含有する、結晶性コポリマーを含む。
具体的実施形態において、ＰＶＤＣは、１ｇ／ｃｍ３以上の密度を有する。１ｇ／ｃｍ３以上からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、ＰＶＤＣは、１、１．０５、１．１５、１．２５または１．３ｇ／ｃｍ３の下限値からの密度を有してもよい。具体的実施形態において、ＰＶＣ密度は、１．４ｇ／ｃｍ３の上限値を有する。
具体的実施形態において、ＰＶＤＣは、少なくとも１０，０００；５０，０００；８０，０００；９０，０００；１００，０００；１１１，０００；１２０，０００；１５０，０００；及び１８０，０００ダルトンのいずれか、ならびに最大で１８０，０００、１７０，０００；１６０，０００；１５０，０００；１４０，０００；１００，０００；及び５０，０００ダルトンのいずれかの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するものを含む。
内層は、フィルム構造の全厚の６〜２５％を占める。６〜２５％の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、フィルム構造全厚のうち内層が占めるパーセンテージは、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２または２４％の下限値から、７、９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２３または２５％の上限値までであってもよい。例えば、フィルム構造全厚のうち内層が占めるパーセンテージは、６〜２５％、または代替例において６〜１５％、または代替例において１５〜２５％、または代替例において１０〜１５％、または代替例において８〜１２％、または代替例において１０〜２０％であってもよい。
本明細書において使用される場合、ｍ／ｕＬＬＤＰＥは、メタロセンまたはチーグラー−ナッタ触媒を使用して生成される、０．８５０〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度を有するＬＬＤＰＥを指す。０．８５０〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ｍ／ｕＬＬＤＰＥの密度は、０．８５、０．８６、０．８７、０．８８０、０．８８５、０．８９０、０．８９５、０．９、または０．９０５ｇ／ｃｍ３の下限値から、０．８８３、０．８８８、０．８９３、０．８９８、０．９０３、０．９０８または０．９１２ｇ／ｃｍ３の上限値までであってもよい。例えば、ｍ／ｕＬＬＤＰＥの密度は、０．８５０〜０．９２５ｇ／ｃｍ３、または代替例において０．８５０〜０．９０／ｃｍ３、または代替例において０．８９５〜０．９２５ｇ／ｃｍ３、または代替例において０．８８８〜０．９０６ｇ／ｃｍ３であってもよい。
フィルム構造の第２の表面層において使用されるＬＬＤＰＥは、６．０ｇ／１０分以下のメルトインデックスを有する。６．０ｇ／１０分未満のＩ２の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第２の表面層のＬＬＤＰＥのＩ２は、６．０、５．０、４．０、３．０、２．０、または１．５ｇ／１０分の上限値からであってもよい。具体的実施形態において、第２の表面層のＬＬＤＰＥのＩ２は、１．０、１．２、１．４、１．６または１．８ｇ／１０分の下限値からであってもよい。
フィルム構造は、フィルム構造の１０重量％以下のポリアミド、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、及び環式オレフィンポリマーからなる群から選択される成分の総量を含むことを特徴とする。１０重量％未満の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、フィルム構造の総重量のうち、ポリアミド、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、及び環式オレフィンポリマーからなる群から選択される成分から生じるパーセンテージは、１０、９、８、７、６、または５％の上限値からであってもよい。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、第１の表面層は、プロピレン系プラストマーまたはエラストマーを含む。本発明の実施形態において有用なプロピレン系プラストマー及び／またはエラストマーは、（Ａ）６０〜９５重量パーセント（ｗｔ％）のプロピレンから得られる単位と、（Ｂ）５〜４０ｗｔ％のエチレンから得られる単位とを含むプロピレン系ポリマーを含み、１１０℃以下の溶融温度（Ｔｍ）を特徴とする。少なくとも６０ｗｔ％のプロピレンから得られる単位からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリマーの量は、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０または９２ｗｔ％の下限値から、６２、６８、７２、７８、８２、８８、９２または９５ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、プロピレンから得られる単位の量は、６０〜９５ｗｔ％、または代替例において６０〜８０ｗｔ％、または代替例において７０〜９５ｗｔ％、または代替例において６５〜８５ｗｔ％であってもよい。プロピレン系ポリマーは、５〜４０ｗｔ％のエチレンから得られる単位を有する。５〜４０ｗｔ％からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、エチレンから得られる単位の量は、５、１５、２５または３５ｗｔ％の下限値から１０、２０、３０または４０ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、エチレンから得られる単位の量は、５〜４０ｗｔ％、または代替例において５〜２０ｗｔ％、または代替例において２０〜４０ｗｔ％、または代替例において１０〜３０ｗｔ％であってもよい。１１０℃以下の溶融温度（Ｔｍ）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、Ｔｍは、１１０、１００、９０、８０または７０℃以下であってもよい。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、第１の表面層は、５０〜１００ｗｔ％の直鎖低密度ポリエチレン、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ポリプロピレンまたはそれらのブレンドを含む。５０〜１００ｗｔ％の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、第１の表面層におけるＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、ＨＤＰＥ及びポリプロピレンの量は、５０、６０、７０、８０または９０ｗｔ％の下限値から、５５、６５、７５、８５、９８または１００ｗｔ％の上限値までであってもよい。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造は、インフレーションフィルムである。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造は、無延伸フィルムである。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及びお物品を提供するが、但し、全フィルム構造は、フィルム構造の総重量を基準として、３５ｗｔ％未満の０．９３０ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するポリエチレンを含む。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、内側層及び／または外側層は、０．７５〜０．９５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）及び０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する直鎖低密度ポリエチレンポリマーである。そのような直鎖低密度ポリエチレンの例は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから、ＤＯＷＬＥＸ ＨＭＳ、例えばＤＯＷＬＥＸ ８０１７及びＤＯＷＬＥＸ ８０１８等の商品名で市販されているものを含む。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、第一及び第２の表面層の一方または両方は、ＬＤＰＥをさらに含む。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造は、２５〜３００ミクロン、好ましくは１００ミクロン〜２００ミクロン、より好ましくは１５０ミクロンの全厚を有する。２５〜３００ミクロンの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、フィルム構造の厚さは、２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０または２７５ミクロンの下限値から、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２２５、２５０、２７５または３００ミクロンの上限値までであってもよい。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造は、４〜１５個の層を有する。全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書において開示され、本明細書に含まれ、例えば、フィルム構造における層の数は、４、５、７、９、１１、または１２層の下限値から、５、６、７、９、１１、１３または１５層の上限値までであってもよい。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造の任意の層が、１０ｗｔ％以下のポリアミド、ポリエステル、アイオノマー、環式オレフィンポリマー、及びＥＶＯＨからなる群から選択される１種以上のポリマーをさらに含む。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造は、ポリアミド、ポリエステル、アイオノマー、環式オレフィンポリマー、及びＥＶＯＨからなる群から選択される１種以上のポリマーを含む追加の層をさらに備え、追加の層は、フィルム構造の１０ｗｔ％以下を構成する。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、フィルム構造は、内層と第２の表面層との間に配置される第２のタイ層をさらに備える。
本開示は、さらに、本明細書における任意の実施形態によるフィルム構造及び物品を提供するが、但し、物品は、液体、微粒子及び／または固体用の熱成形トレイまたはパッケージからなる群から選択される。
フィルム厚は、熱成形深さに依存し、３０μｍ〜２５０μｍであってもよい。
本発明は、本発明の精神及び本質的属性から逸脱せずに他の形態で具現化することができ、したがって、本発明の範囲を示すものとしては、上記明細書ではなく添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。
以下の実施例は、本発明を例示するが、本発明の範囲を限定することを意図しない。
フィルムは、１３種類の異なる材料を使用して生成された（表１）。樹脂１、２及び７は、メタロセン触媒を使用して生成されたＬＬＤＰＥであり；樹脂３及び４は、チーグラー−ナッタ触媒を使用して生成されたＵＬＬＤＰＥであり；樹脂５及び６は、メタロセン触媒を使用して生成されたエチレンプロピレンコポリマーであり；樹脂８は、ＬＤＰＥであり；樹脂９及び１０は、エチレン酢酸ビニルコポリマーであり、それぞれ１８及び２６．７重量％の酢酸ビニルコモノマー含量を有し；樹脂１１は、ポリプロピレンホモポリマーであり；樹脂１２及び１３は、一般にＰＶＤＣと呼ばれ、８６０００〜９９０００ダルトンの分子量を有する、塩化ビニリデン及びアクリル酸メチルのコポリマーである。
Figure 2017515708
フィルム構造は、表２に示される構造を有し、全てのフィルム構造は、１５０μｍの全厚を有する。表２中で使用される場合、「内側スキン層」という用語は、フィルムで作製された容器の内容物に隠れている、または当接する層を指し、また本明細書において第２の表面層とも呼ばれる。「内側タイ層」は、表２中で使用される場合、内側スキン層とバリア層との間に配置されるタイ層を指す。表２に関連して使用される場合、「バリア層」という用語は、本明細書において使用されるような用語「内層」に対応する。「外側タイ層」という用語は、バリア層と外側バルク層との間に配置されるタイ層を指す。外側タイ層は、本発明のフィルム構造の任意選択的な構成要素である。「外側バルク相」は、この用語が表２中で使用される場合、外側タイ層と外側スキン層との間に配置される任意選択的な層を指す。外側スキン層は、フィルムで作製された容器の内容物から最も遠いフィルム層を指し、また本明細書において第１の表面層とも呼ばれる。
Figure 2017515708
フィルム特性
フィルムの性能を分析するために、本発明のフィルム構造１〜３及び比較フィルム構造１を、熱成形試験に提出した。試験は、ＭＵＬＴＩＶＡＣ Ｒ１４５で行われ、熱成形パッケージサイズは、１１５ｍｍ×１５０ｍｍであった。試料は全て、１ｃｍ、１．５ｃｍ、４ｃｍ、６ｃｍの異なる深さを使用して熱成形された。深さが増加するにつれてフィルム厚は低減し、熱成形角部に屈曲点がある。パッケージの最終特性に直接的な影響を有する熱成形パラメータは、真空時間及び加熱温度である。分析した全ての試料に対して、パラメータは、真空時間＝１．５秒、及び加熱温度＝９５℃であった。本発明の実施例１〜３からの熱成形トレイの角部は、比較例１を使用して成形したトレイの角部と同等の厚さを示した。
表３に示される組成（ｗｔ％）を有する追加のフィルム試料を調製し、それらのガスバリア及び物理学的特性を決定した。表３及び４は、それぞれ、これらの試料の酸素透過速度（ＯＴＲ）及び水蒸気透過速度（ＷＶＴＲ）を示している。確認され得るように、本発明のフィルムは、同じ全体的フィルム厚の比較フィルムよりも低いＯＴＲ及びＷＶＴＲを示す。
商品名ＡＦＦＩＮＩＴＹ、ＶＥＲＳＩＦＹ、ＥＮＧＡＧＥ、ＥＬＩＴＥ及びＡＴＴＡＮＥで指定される樹脂は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。ＡＦＦＩＮＩＴＹ １８８１Ｇは、０．９０６ｇ／ｃｃの密度及び１．０ｇ／１０分のＩ２を有するポリオレフィンプラストマーである。ＡＦＦＩＮＩＴＹ １８５０Ｇは、０．９０２ｇ／ｃｃの密度及び３．０ｇ／１０分のＩ２を有するポリオレフィンプラストマーである。ＡＴＴＡＮＥ ４４０４Ｇは、０．９０４ｇ／ｃｃの密度及び４．０ｇ／１０分のＩ２を有する超超低密度ポリエチレンである。ＡＴＴＡＮＥ ４２０３は、０．９０７ｇ／ｃｃの密度及び０．８ｇ／１０分のＩ２を有する超超低密度ポリエチレンである。ＶＥＲＳＩＦＹ ３２００は、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に従って測定される０．８７６ｇ／ｃｃの密度、及びＡＳＴＭ Ｄ −１２３８（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定される８ｇ／１０分のメルトフローレートを有するプロピレン系プラストマーである。ＥＬＩＴＥ ５２３０Ｇは、０．９１８ｇ／ｃｃの密度及び４ｇ／１０分のＩ２を有するポリエチレン樹脂である。ＬＤＰＥ ５０１は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、約２ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）、約０．９２２ｇ／ｃｃの密度及び約１０８℃のＴｍを有する高圧エチレンホモポリマーである。ＥＬＶＡＸ ３１７０は、Ｅ．Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃ．から市販されている、０．９４ｇ／ｃｃの密度及び２．５ｇ／１０分のＩ２を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーである。ＥＳＣＯＲＥＮＥ ７６１．３６は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９５１ｇ／ｃｃの密度及び２６．７％の酢酸ビニル含量を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーである。ＳＡＲＡＮ ＸＵＳ ３２７２７．００は、７．６のアクリル酸メチルコポリマー及び１．７ｇ／ｃｃの密度及び１５１℃のＤＳＣ溶融温度を有するＰＶＤＣコポリマーである。
Figure 2017515708
Figure 2017515708

Claims (17)

  1. 熱成形用途における使用に好適なフィルム構造であって、
    ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥ、及びポリプロピレンならびにそれらのブレンドからなる群から選択されるポリマー材料を含む第１の表面層であって、前記ポリマー材料は、少なくとも９５℃の融点及び２５〜４５％の全結晶化度を有する、第１の表面層と；
    ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＥＭＡ、及びＥＢＡからなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む、第１のタイ層と；
    ＰＶＤＣコポリマーを含む内層と；
    ０．８６５〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度及び６．０ｇ／１０分未満のメルトインデックスＩ２を有するＬＬＤＰＥを含む、第２の表面層と
    を備え、前記フィルム構造は、前記フィルム構造の１０重量％以下のポリアミド、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、及び環式オレフィンポリマーからなる群から選択される成分の総量を含むことを特徴とし、前記内層は、前記フィルム構造の全厚の６〜２５％を占める、フィルム構造。
  2. 外側層が、プロピレン系プラストマーまたはエラストマーを含む、請求項１に記載のフィルム構造。（ＶＥＲＳＩＦＹポリマーの一般的用語で置き換えられる）
  3. 外側層が、５０〜１００ｗｔ％の直鎖低密度ポリエチレン、ＭＤＰＥ、プロピレン系プラストマー、プロピレン系エラストマーまたはそれらのブレンドを含む、請求項１に記載のフィルム構造。
  4. インフレーションフィルムである、請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  5. 無延伸フィルムである、請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  6. 全フィルム構造が、前記フィルム構造の総重量を基準として、３５ｗｔ％未満の０．９３０ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するポリエチレンを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  7. 前記第２の表面層が、０．７５〜０．９５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）及び０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する直鎖低密度ポリエチレンポリマーである、請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  8. 前記第１の表面層が、０．７５〜０．９５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）及び０．９１〜０．９３ｇ／ｃｃの密度を有する直鎖低密度ポリエチレンポリマーである、請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  9. 前記第１及び第２の表面層の一方または両方が、ＬＤＰＥをさらに含む請求項１から８のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  10. ５０〜３００ミクロンの全厚を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  11. 前記フィルムが、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５に従い２３℃及び５０％相対湿度で測定される、１０ｃｃ／１００ｉｎ２−日−ａｔｍ以下のＯＴＲ；ならびにＡＳＴＭ Ｆ１２４９に従い１００°Ｆ及び１００％相対湿度で測定される、０．２ｇ／１００ｉｎ２−日以下のＷＶＴＲの特性の一方または両方を示す、請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  12. 前記フィルムが、ＡＳＴＭ Ｄ３９８５に従い２３℃及び５０％相対湿度で測定される、０．７５ｃｃ／１００ｉｎ２−日−ａｔｍ以下のＯＴＲ；ならびにＡＳＴＭ Ｆ１２４９に従い１００°Ｆ（３７．８℃）及び１００％相対湿度で測定される、０．１ｇ／１００ｉｎ２−日以下のＷＶＴＲの特性の一方または両方を示す、請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  13. ４〜１４個の別個の層を含有する、請求項１から１２のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  14. ５〜９個の別個の層を含有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  15. 内部層と内側層との間に配置される第２のタイ層をさらに備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載のフィルム構造。
  16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載のフィルム構造を備える、液体、微粒子または固体を保持するための物品。
  17. 液体、微粒子及び／または固体用の熱成形トレイまたはパッケージからなる群から選択される、請求項１６に記載の物品。
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