JP2017518205A - バリアフィルム、その製造方法、及びそれを含む物品 - Google Patents

Abstract

高密度ポリエチレンを含む第１の層と、ポリエチレン以外のポリマーを含むバリア層と、を含む、リサイクル可能なバリアフィルムであって、ポリマーが、第１の層を通る酸素透過率に比べて、バリアフィルムを通る酸素透過率を低減するように作用し、バリア層が、バリアフィルムの総重量に基づいて、５重量パーセント未満の量でバリアフィルム中に存在する、リサイクル可能なバリアフィルムが本明細書において開示される。開示されるバリアフィルムを製造する方法も本明細書において開示される。【選択図】図１

Description

本開示は、バリアフィルム、その製造方法、及びそれを含む物品に関する。

バリアフィルムは、バリアフィルムから作製される包装内に包含される製品への、フィルムを通る酸素及び水蒸気の透過を最小限にするために有用である。果物及び製品容器は、多くの場合、輸送のために詰め込まれ、表示及び／または貯蔵目的のために後に現場で積み重ねられる。したがって、複数の容器を積み重ねる能力を促進する種々の容器構成が存在する。波形板紙は、容器を製造するための出発原料として、長年にわたって使用されてきた。波形板紙の容器は、底壁、２つの側壁、及び２つの端壁を有し、各々が、底壁にヒンジ結合された単一部片トレイ設計を含む。波形板紙の単一部片は、その後、容器へと組み立てられるフラットブランクを形成するために、切断されて、刻み目が入れられる。

しかしながら、波形容器は、荷役、積み重ね、または設備もしくは他の材料による衝撃時に生じる損傷が起こりやすい。さらに、多くの板紙容器は、冷蔵条件下で出荷または保存されるために、多くの場合、容器によって吸収される周囲水分が、その有用性が損なわれる程度まで容器を軟弱にする。

加えて、小売業者は、消費者販売用の直接表示するための出荷容器を使用することを好む。この目的のために使用される典型的な波形容器は、多くの場合、審美性がごく僅かである。さらに、このような容器は、容器の内容物により急速に汚損される傾向があり、これは包装及び小売表示の外観をさらに低減させる。

増加した耐久性、より大きな強度を有し、保存及び出荷するのにより経済的であり、かつ従来の再パルプ化作業において容易にリサイクル可能である、製品を輸送するための容器の提供が依然として必要とされている。それ故に、当該技術分野内での改善及び改変の余地が依然として存在する。

高密度ポリエチレンを含む第１の層と、ポリエチレン以外のポリマーを含むバリア層と、を含むリサイクル可能なバリアフィルムであって、ポリマーが、第１の層を通る酸素透過率に比べて、バリアフィルムを通る酸素透過率を低減するように作用し、バリア層が、バリアフィルムの総重量に基づいて、５重量パーセント未満の量でバリアフィルム中に存在する、リサイクル可能なバリアフィルムが本明細書において開示される。

高密度ポリエチレンを含む第１の層を押出することと、第１の層上にバリア層を配置することと、を含むバリアフィルムを製造する方法であって、バリア層が、ポリエチレン以外のポリマーを含み、ポリマーが、第１の層を通る酸素透過率に比べて、バリアフィルムを通る酸素透過率を低減するように作用し、バリア層が、バリアフィルムの総重量に基づいて、５重量パーセント未満の量でバリアフィルム中に存在する、方法も本明細書において開示される。

任意の第２の層を含有する例示的なバリアフィルムの模式図である。 複数の層を含む第１の層を有する例示的なバリアフィルムの模式図である。

「組成物」などの用語は、２つ以上の材料の混合物、例えば、他のポリマーと配合される、または添加剤、充填剤などを含有するポリマーを意味する。組成物中には予備反応、反応、及び反応後混合物が含まれ、その後者は、反応生成物及び副生成物、ならびに反応混合物の未反応成分及び存在する場合、予備反応または反応混合物の１つ以上の成分から形成される分解生成物を含む。

「配合物」、「ポリマー配合物」などの用語は、２つ以上のポリマーの組成物を意味する。このような配合物は、混和性であっても混和性でなくてもよい。このような配合物は、相分離されても相分離されなくてもよい。このような配合物は、透過電子分光法、光散乱、Ｘ線散乱、及び当該技術分野において既知の任意の他の方法から判定されるように、１つ以上のドメイン構成を含有しても含有しなくてもよい。配合物は、積層物ではなく、積層物の１つ以上の層が配合物を含有してもよい。

「ポリマー」は、同一または異なるタイプであるかにかかわらず、モノマーを重合させることによって調製される化合物を意味する。したがって、総称のポリマーは、通常、１種類のみ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ホモポリマーという用語、及び以下で定義するインターポリマーという用語を包含する。それはまた、インターポリマー、例えば、ランダム、ブロックなどのすべての形態も包含する。「エチレン／α−オレフィンポリマー」及び「プロピレン／α−オレフィンポリマー」という用語は、後述するようにインターポリマーを示す。ポリマーは、多くの場合、モノマー「からなる」、特定のモノマーまたはモノマータイプ「に基づく」、特定のモノマー含有量を「含有する」などと称されるが、これは、特定のモノマーの重合残留物を称し、未重合種を称さないことが明白に理解されることに留意する。

「インターポリマー」は、少なくとも２つの異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーを意味する。この総称は、通常、２つ以上の異なる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コポリマーを含み、２つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマー、例えば、ターポリマー、テトラポリマーなどを含む。

「ポリオレフィン」、「ポリオレフィンポリマー」、「ポリオレフィン樹脂」などの用語は、モノマーとして単純なオレフィン（一般式Ｃ_ｎＨ_２ｎを有するアルケンとも呼ばれる）から生成されるポリマーを意味する。ポリエチレンは、１つ以上のコモノマーの有無にかかわらず、エチレンを重合させることによって生成され、ポリプロピレンは、１つ以上のコモノマーの有無にかかわらず、プロピレンを重合させる等々。このように、ポリオレフィンは、インターポリマー、例えばエチレン−α−オレフィンコポリマー、プロピレン−α−オレフィンコポリマーなどを含む。

本明細書で使用される「融点」（プロットされたＤＳＣ曲線の形状に関して融解ピークとも称される）は、通常、米国特許第５，７８３，６３８号に記載されるように、ポリオレフィンの融点または融解ピークを測定するためのＤＳＣ（示差走査熱量測定）技術によって測定される。２つ以上のポリオレフィンを含む多くの配合物は、複数の融点または融解ピークを有し、多くの個々のポリオレフィンは、１つのみの融点または融解ピークを含むことに留意すべきである。

「及び／または」という用語は、「及び」とともに「または」の両方を含む。例えば、Ａ及び／またはＢという用語は、Ａ、Ｂ、またはＡ及びＢを意味する。

バリア層が配置される第１の層（ベース層とも呼ばれる）を含む、リサイクル可能なバリアフィルムが本明細書において開示される。バリア層は、バリア層の第１の表面に沿って、第１の層に接触する。バリアフィルムは、水蒸気及び酸素透過率を低減し、これによって、長期間いかなる劣化もなく食料品及び他の市販物を包装するために使用することができる。加えて、バリアフィルムは光透過性であり、これによってフィルムが印刷可能になり、包装内に包含される物体に良好な可視性を提供する。

例示的な実施形態において、第１の層は、高密度ポリエチレンを含み、一方で、バリア層は、ポリ塩化ビニリデンを含む。高密度ポリエチレンが透湿性を防止しながら、バリアフィルムを通る透湿性に加えて、酸素透過性を制御するかまたは最小化するために、ポリ塩化ビニリデンを使用することができる。バリア層を除去するためにバリアフィルムにいかなる前処理をすることなく、バリアフィルムのリサイクルを可能にするのに十分な少量で、バリア層は使用される。

例示的な実施形態において、バリアフィルムは、バリアフィルム上に配置されて、第１の表面の反対側に配置される第２の表面に沿ってバリアフィルムに接触する、任意の第２の層（シーラント層とも呼ばれる）を含む。別の実施形態において、バリアフィルムは、複数のバリア層を含んでもよく、後述するように、各バリア層がその反対面上に配置されるポリエチレンの層を有する。

図１は、バリアフィルム１００の例示的な図である。第１の層１０２は、それの上にバリア層１０４を配置している。バリア層１０４は、第１の表面１０３に沿って第１の層１０２に接触して、第２の表面１０５に沿って任意の第２の層１０６に接触する。バリアフィルム１００は、複数のバリア層（図示せず）を含んでもよく、図１に示されるように、各層がその反対面上に配置されるポリエチレン層を有する。

一実施形態において、第１の層１０２は、ポリエチレンを含む。第１の層１０２は、バリア層１０４をコーティングするための寸法安定性を提供し、その間に熱を使用して水または溶媒を蒸発させる。一実施形態において、第１の層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。別の実施形態において、バリア層をコーティングすることを含む種々の処理作業の間、及び包装するための様々な形状を形成する間に安定性を維持するのに十分な量で、第１の層は、高密度ポリエチレンを含む。第１の層１０２を形成するためにＨＤＰＥと配合することができる他のポリエチレンは、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖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）、高溶融強度高密度ポリエチレン（ＨＭＳ−ＨＤＰＥ）、超高密度ポリエチレン（ＵＨＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせである。

一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはさらにメタロセン触媒によって調製される、約０．９４０ｇ／ｃｍ^３超の密度を有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を第１の層１０２に使用することができる。高密度は、２．１６キログラム及び１９０℃の温度でＡＳＴＭ Ｄ １２３８により測定するときに、０．４〜１０ｇ／１０分のメルトインデックスを有する。

一実施形態において、第１の層は、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）との押出配合物を含むことができる。低密度ポリエチレンは、２．１６キログラム及び１９０℃の温度でＡＳＴＭ Ｄ １２３８により測定するときに、０．９１０ｇ／ｃｍ^３〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３、例えば０．９１５ｇ／ｃｍ^３〜０．９３５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度、及び０．１〜５ｇ／１０分、例えば０．２〜２ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（Ｉ_２）を有し得る。

高密度ポリエチレンと他のポリエチレン（すなわち、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＭＤＰＥなど）との配合物が第１の層に使用される場合、種々の処理作業の間、配合物が安定性を維持することが望ましい。高密度ポリエチレンは、一般に、ポリエチレン配合物の総重量に基づいて、５０〜９９重量パーセント（ｗｔ％）、具体的には、７０〜９８ｗｔ％、より具体的には、８０〜９５ｗｔ％の量で存在する。

一実施形態において、第１の層１０２は、複数の層を含んでもよく、そのうちの少なくとも１つが高密度ポリエチレンを含む。言い換えれば、第１の層１０２は、２つ以上の層を含む多層フィルムとすることができる。これは、図２に示され、第１の層が、第１の外層１０２Ａ及び第２の外層１０２Ｂを含む。第１の外層１０２Ａは、高密度ポリエチレンを含み、また第２の外層１０２Ｂは、中密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチレンのいずれかを含む。第２の外層１０２Ｂは、バリア層に接触する。

第２の外層１０２Ｂは、共押出、積層、または必要に応じて溶液から処理することによって製造することができ、上に列挙した同じポリエチレンのいくつかを含む。第１の層１０２、第１の外層１０２Ａ、及び／または第２の外層１０２Ｂに使用することができる市販のポリマーの例は、ポリオレフィンプラストマー（例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社から市販されているＡＦＦＩＮＩＴＹ（登録商標）及び／またはＶＥＲＳＩＦＹ（登録商標）、ならびにＥｘｘｏｎ社から市販されているＶＩＳＴＡＭＡＸ（登録商標））、ならびにオレフィンブロックコポリマー（ＩＮＦＵＳＥ（登録商標）としてＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社から市販されている）である。

第１の層１０２が複数の層を含むとき、第１の層を構成する種々の層を共押出して、第１の層１０２を形成してもよい。第１の層が、運び込まれる食品と反応するいかなる反応種も含有しない点に留意するべきである。

第１の層１０２は、２〜５０マイクロメートル、具体的には３〜４５マイクロメートル、より具体的には４〜２０マイクロメートルの厚さを有する。好ましい実施形態において、第１の層１０２は、バリアフィルム１００の総厚の１０〜６０パーセントの厚さを有する。

バリア層は、任意の好適なポリマー、例えばポリアミド、ポリエチレン酢酸ビニル、加水分解ポリエチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステル、ポリアルキレンカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなど、または上記ポリマーうちの少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。例示的なバリア層は、ポリエチレン酢酸ビニル、加水分解ポリエチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン−ポリ塩化ビニルコポリマー、またはポリ塩化ビニリデン−ポリメチルアクリレートコポリマーを含む。例示的な実施形態において、バリア層は、ポリ塩化ビニリデンを含む。

バリア層は、延伸配向時の透明性及び低ヘイズを含む望ましい光学特性、ならびにその上に配置された層と適合する延伸挙動を提供することもできる。バリア層の厚さは、例えば、酸素透過性、特に低温での収縮値、配向の容易さ、離層抵抗、及び光学特性に関して求められる性能特性の所望の組み合わせを提供するために選択されることが望ましい。バリアフィルムの好適なバリア層厚は、１５％未満、例えば、総フィルム厚の５〜１４％、具体的には、バリアフィルムの総厚の約１０％未満である。例示的な実施形態において、バリア層の厚さは、有利には、１〜１５マイクロメートル、具体的には、２〜１２マイクロメートル、より具体的には、３〜１０マイクロメートルであってもよい。

例示的な実施形態において、バリア層１０４において使用される上述のポリマーは、コーティングとして第１の層１０２に塗布してもよい。それらがコーティングとして第１の層上に使用される前に、バリア層は、分散液、エマルジョン、懸濁液、またはラテックスの形態とすることができる。例示的な実施形態において、バリア層は、ラテックスの形態とすることができる。ラテックスは、第１の層１０２に連続コーティングまたは不連続コーティングの形態で塗布してもよい。一実施形態において、ラテックスを塗布する前に、プライマーを第１の層１０２に塗布してもよく、また、他の実施形態において、ラテックスを塗布する前にプライマーは使用されない。

一実施形態において、ラテックスは、クレーを含有してもよい。クレーの有無は、任意である。クレー粒子は、ポリマーによって剥離されて、挿入される。好適なクレーの例は、アニオン性プレートレット材料、例えば、ラポナイト、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、バーミキュライト、ノントロナイト、ヘクトライト、フルオロヘクトライトなど、または上記クレーのうちの少なくとも１つを含む組み合わせである。クレーは、ラテックスの総重量に基づいて、５〜３０ｗｔ％、具体的には、７〜２８ｗｔ％、より具体的には、１０〜２５ｗｔ％の量でラテックス中に存在する。

ラテックス（クレーの有無にかかわらず）は、バリアフィルムの総重量に基づいて、５ｗｔ％未満、具体的には、４ｗｔ％未満、より具体的には、３ｗｔ％未満の量でバリアフィルム１００中に使用される。一実施形態において、ラテックスは、第１の層１０２の総重量に基づいて、５ｗｔ％未満、具体的には、４ｗｔ％未満、より具体的には、３ｗｔ％未満の量で存在する。上記のように、第１の層１０２が高密度ポリエチレンを含むことは、好ましい。

バリアフィルム１００において、このような少量のラテックスを使用することにより、バリアフィルム１００のリサイクルが可能になる。加えて、少量のラテックスを使用することにより、バリアフィルム１００を通る酸素透過率を低減すると同時に、バリアフィルム１００の寸法安定性の保持が可能になる。

異なるラテックスを有する、かつ／またはクレーを含有しない、同じ組成物を有する他の比較フィルムと比較するとき、バリアフィルム１００のバリア層１０４の使用は、最大７５パーセント、具体的には、５〜６０パーセント、より具体的には、１５〜５０パーセントだけ酸素透過性が低減される。例示的なバリア層は、Ｏｗｅｎｓｂｏｒｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社から市販されているＳｅｒｆｅｎｅ（登録商標）４１１として販売されるポリ塩化ビニリデンを含む。Ｏｗｅｎｓｂｏｒｏ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社から市販されているＳｅｒｆｅｎｅ（登録商標）２０２６またはＳｅｒｆｅｎｅ（登録商標）２０２２は、プライマーとして使用されてもよい。

上記のように（図１を参照して）、第２の層１０６は、バリア層１０４上に配置される。第２の層１０６は、シーラント層とも呼ばれる。例示的な実施形態において、第２の層１０６は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含む。ＬＬＤＰＥは、エチレンと、３〜１２の炭素原子、具体的には、４〜８の炭素原子（例えば、プロペン、１ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１オクテン、１−デセンなど）を有するα−オレフィンと、のコポリマー（インターポリマーとも称される）であり、コポリマーの密度をＬＤＰＥの密度に低減するのに十分なα−オレフィンを有する。「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などのシングルサイト触媒（「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と称されることがある）をともに使用して製造される樹脂を含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥより短い長さの鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号、同第５，５８２，９２３号、及び同第５，７３３，１５５号においてさらに定義される、実質的に直鎖状のエチレンポリマー、同第３，６４５，９９２号におけるものなどの均一分岐直鎖状エチレンポリマー組成物、同第４，０７６，６９８号において開示されるプロセスにより調製されるものなどの不均一分岐エチレンポリマー、及び／またはそれらの配合物（例えば、同第３，９１４，３４２号もしくは同第５，８５４，０４５号において開示されたもの）を含む。ＬＬＤＰＥは、任意のプロセス、例えば気相重合、溶液相重合、スラリー重合、またはそれらの組み合わせによって作製することができる。

一実施形態において、第２の層１０６に使用されるＬＬＤＰＥは、１９０℃及び２．１６ｋｇのＡＳＴＭ Ｄ １２３８により測定されるとき、０．２５〜２０ｇ／１０分のメルトインデックスＩ_２及び１平方センチメートルあたり０．９３０グラム未満の密度（ＡＳＴＭ Ｄ ７９２により測定）を有する直鎖状低密度ポリエチレンを含む。第２の層１０６に使用するための例示的なＬＬＤＰＥは、ＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ ６１１１であり、これは、３．７ｇ／１０分のメルトインデックス（１９０℃及び２．１６ｋｇでＡＳＴＭ Ｄ１２３８により測定）、密度０．９１２ｇ／ｃｃ（ＡＳＴＭ Ｄ ７９２により測定）を有し、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社から市販されている、エチレン−オクテンコポリマーである。外層１０２及び１１０で使用することができる他の例示的なＬＬＤＰＥは、直鎖状エチレン系ポリマー、例えば、すべてがＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手可能である、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ポリエチレン樹脂、ＥＬＩＴＥ（商標）及びＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴブランド強化ポリエチレン樹脂、ならびにＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ社から入手可能なＥｘｃｅｅｄ（商標）である。

第２の層１０６に使用するための別の例示的なポリエチレンは、均一分岐エチレン−α−オレフィンコポリマーである。これらのコポリマーは、シングルサイト触媒、例えばメタロセン触媒、または拘束幾何触媒によって作製することができ、通常、１０５未満、具体的には、９０未満、より具体的には、８５未満、さらに具体的には、８０未満、なおより具体的には、７５℃未満の融点を有する。融点は、例えば、米国特許第５，７８３，６３８号に記載されているように、示差走査熱分析（ＤＳＣ）によって測定される。α−オレフィンは、好ましくは、Ｃ_３−２０の直鎖状、分岐状、または環状α−オレフィンである。Ｃ_３−２０のα−オレフィンの例としては、プロペン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、及び１−オクタデセンが挙げられる。α−オレフィンは、環状構造、例えばシクロヘキサンまたはシクロペンタンを含有することもでき、α−オレフィン、例えば３−シクロヘキシル−１−プロペン（アリルシクロヘキサン）、及びビニルシクロヘキサンが得られる。

また、他のエラストマを第２の層１０６に使用してもよい。ポリオレフィンエラストマーはまた、ランダムまたはブロックプロピレンポリマー（すなわち、ポリプロピレン）を含んでもよい。ランダムポリプロピレンエラストマーは、通常、プロピレンから誘導される９０以上のモルパーセント単位を含む。プロピレンコポリマーの単位の残りは、少なくとも１つのα−オレフィンの単位から誘導される。

プロピレンコポリマーのα−オレフィン成分は、好ましくは、エチレン（本発明の目的のためのα−オレフィンと考えられる）またはＣ_４−２０の直鎖状、分岐状、もしくは環状α−オレフィンである。Ｃ_４−２０のα−オレフィンの例としては、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、及び１−オクタデセンが挙げられる。α−オレフィンは、環状構造、例えばシクロヘキサンまたはシクロペンタンを含有することもでき、α−オレフィン、例えば３−シクロヘキシル−１−プロペン（アリルシクロヘキサン）、及びビニルシクロヘキサンが得られる。用語の従来の意味におけるα−オレフィンではないが、特定の環状オレフィン、例えばノルボルネン及び関連したオレフィン、特に５−エチリデン−２−ノルボルネンは、α−オレフィンであり、上記のα−オレフィンの一部またはすべての代わりに使用することができる。同様に、スチレン及びその関連したオレフィン（例えば、α−メチルスチレンなど）は、本発明の目的のためのα−オレフィンである。例証となるランダムプロピレンコポリマーとしては、プロピレン／エチレン、プロピレン／１−ブテン、プロピレン／１−ヘキセン、プロピレン／１−オクテンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例証となるターポリマーとしては、エチレン／プロピレン／１−オクテン、エチレン／プロピレン／１−ブテン、またはそれらの組み合わせが挙げられる。

第１の層１０２と、第２の層１０６とのどちらも、肉または包装内に包含されるあらゆる同封の製品と反応する可能性があるいかなる反応種も含有しない点に留意するべきである。言い換えれば、第１の層１０２及び第２の層１０６の表面には、窒素を含有する反応種がない。

一実施形態において、バリアフィルム１００を製造する１つの方法では、第１の層１０２は、高密度ポリエチレンから押出されてもよい。第１の層１０２が複数の層（図２に示すように）を含む場合、種々の層は、第１の層１０２を製造するために共押出されてもよい。その後、バリア層１０４は、コーティングの形態で第１の層１０２上に配置されてもよい。コーティングを塗布すると、ラテックス中に使用されるいかなる溶媒または流体を蒸発させるために、バリアフィルム１００を加熱に供することができる。その後、このように形成されたバリアフィルム１００は、ロールミルの第２の層１０６（シーラント層）とともに任意に積層されてもよい。

別の実施形態において、バリアフィルム１００を製造する別の方法では、第１の層１０２、バリア層１０４、及び任意の第２の層１０６のすべてを共押出して、バリアフィルム１００を形成してもよい。このように形成されたバリアフィルム１００は、任意にロールミルの積層に供されてもよい。

前述したように、このように形成されたバリアフィルムは、リサイクルに供することができる。バリアフィルムの総重量の５ｗｔ％未満であるバリア層を使用することにより、いかなる前処理もすることなく使用後に、フィルムの直接リサイクルを可能にする。使用されるバリアフィルムは、ポリエチレン系ストリームに直接押出され、他の目的のために使用されてもよい、または別のバリアフィルムの第１の層を形成するために使用されてもよい。

バリアフィルム１００は、ポリエチレン系ストリームにおいて完全にリサイクルすることができるという点で有利である。バリアフィルム１００は、高い清澄性及び光沢を有する。バリアフィルム１００はまた、標準高密度ポリエチレンを超える透明度を強化する。高密度ポリエチレンは、特有の防湿バリアを有し、ポリ塩化ビニリデンコーティングは、酸素バリア及び付加的な防湿バリアを提供する。ポリ塩化ビニリデンは、十分に耐久性があり、フィルム中で保護されない（積層されない）。フィルムは、直接的に印刷可能でなければならない。通常、ポリエチレンは、コーティングオーブン中における寸法安定性のために直接的にコーティングされないが、低重量のパーセントポリ塩化ビニリデンコーティングにおいて、かつ注意深く選ばれたシーラントを用いて、この障害を克服することができる。

バリアフィルム及びバリアフィルムを製造する方法は、以下の非限定的な実施例において実証される。

高密度ポリエチレンの第１の層及びポリ塩化ビニリデンのバリア層を含有したバリアフィルムのバリア特性を実証するために、この実施例を実施した。実験は、（ａ）Ｓｅｒｆｅｎｅ ２０２６−４５またはＳｅｒｆｅｎｅ ２０２２のいずれかのプライムコート、及び（ｂ）Ｓｅｒｆｅｎｅ ４１１のトップコートを開発用の高防湿バリアＨＤＰＥに塗布することからなる。これらを１００フィート／分（ｆｐｍ）でイーガンパイロットコーター上の２つのデッキ機構に塗布したが、プライマーは、１６５クワッドシリンダを使用してデッキ１で塗布され、１６５°Ｆで乾燥させ、トップコートは、１１０トリヘリカルシリンダを使用して、１７０°Ｆ及び１８０°Ｆの２つの領域によってそれぞれ乾燥させた。比較的遅い運転速度を選択して、これらの温度での十分な乾燥を確実にした。Ｓｅｒｆｅｎｅ ２０２２プライムコートが５０％〜４０％の加熱残分まで希釈された１つの実験を除いて、Ｓｅｒｆｅｎｅは、従来のニートのドクターブレードによってすべて行った。使用するＨＤＰＥの２つの変種が存在し、＃１及び＃４のラベルを付けた。変種＃１の初期の表面張力は、３３ｍＮ／ｍ（ダイン／ｃｍ）として測定された。＃１及び＃４をともに、インラインコロナ処理した。

結果を下記の表１及び表２に示す。表１は、酸素透過の結果を示し、また表２は、接着結果を示す。

両方のコーティングデッキは、よく性能し、コーティングは、よく乾燥するように見えた。清澄性は、ＨＤＰＥに関して予想通りだったが、駆動速度の変化、不均一なインプレッションロール、及びフィルム自体の不均一さの組み合わせのために、外観に若干の不均一さが存在した。一般に、プライマーとして使用される場合、Ｓｅｒｆｅｎｅ ２０２２は、Ｓ ２０２６−４５より多くの清澄性を示した。

希釈に応じて、プライマー上のコーティング重量は、１〜２ポンド／連（ｐｐｒ）で変動し得る。トップコートのコーティング重量を２．４ｐｐｒで固定した。プライマー及びトップコートの両方に関して、得られたコーティング重量は、さらに希釈することなく、シリンダとライン速度とのこの組み合わせに対する最低の可能性のものであった。酸素バリアは、両方のプライマー全体、及び両方のフィルム全体に非常に整合していた。それは希釈実験においてさえ驚くほど整合しており、コーティング重量を２０％低減した。裸フィルムの数値的に非常に高い酸素バリアから判断して、推奨された標準の「３ｐｐｒの２つのコーティング」よりも低いにもかかわらず、試料のうちのいずれにおいても酸素バリアに対する支障は見られなかった。クロスハッチテープ接着は、フィルムに依存しているように見え、フィルム＃４は、より良好な結果を得た。しかしながら、いずれの場合でも、接着が優れているとみなすことができない。

Claims (13)

1. リサイクル可能なバリアフィルムであって、
   高密度ポリエチレンを含む第１の層と、
   ポリエチレン以外のポリマーを含むバリア層と、を含み、前記ポリマーが、前記第１の層を通る酸素透過率に比べて、前記バリアフィルムを通る酸素透過率を低減するように作用し、前記バリア層が、前記バリアフィルムの総重量に基づいて、５重量パーセント未満の量で前記バリアフィルム中に存在する、リサイクル可能なバリアフィルム。
2. 前記バリア層が、ポリアミド、ポリエチレン酢酸ビニル、加水分解ポリエチレン酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン−ポリ塩化ビニルコポリマー、ポリ塩化ビニリデン−ポリメチルアクリレートコポリマーポリエステル、ポリアルキレンカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
3. 前記バリア層が、ポリ塩化ビニリデンを含む、請求項１に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
4. 前記バリア層が、挿入クレーをさらに含む、請求項１に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
5. 前記バリア層に接触する第２の層をさらに含み、前記第２の層が、前記第１の層に接触する表面とは反対の表面で前記バリア層に接触する、請求項１に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
6. 前記第２の層が、シーラント層である、請求項５に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
7. 前記第２の層が、直鎖状低密度ポリエチレンを含む、請求項５に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
8. 前記第２の層が、ポリオレフィンエラストマーを含む、請求項５に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
9. 前記第１の層が、複数の層を含み、前記複数の層のうちの少なくとも１つの層が、高密度ポリエチレンを含む、請求項１に記載のリサイクル可能なバリアフィルム。
10. 請求項１に記載の前記リサイクル可能なバリアフィルムを含む、物品。
11. バリアフィルムを製造する方法であって、
    第１の層を押出することであって、前記第１の層が、高密度ポリエチレンを含む、押出することと、
    バリア層を前記第１の層上に配置することであって、前記バリア層が、ポリエチレン以外のポリマーを含み、前記ポリマーが、前記第１の層を通る前記酸素透過率に比べて、前記バリアフィルムを通る前記酸素透過率を低減するように作用し、前記バリア層が、前記バリアフィルムの総重量に基づいて、５重量パーセント未満の量で前記バリアフィルム中に存在する、配置することと、を含む、方法。
12. 前記バリアフィルム上に第２の層を配置することをさらに含み、前記第２の層が、前記バリア層に接触し、前記第２の層が、前記第１の層に接触する表面とは反対の表面で前記バリア層に接触する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記フィルムをリサイクルするためのポリエチレンストリーム中に、前記バリアフィルムを溶融することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。

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