JP2019536867A - 改善された引裂き特性を有する合成紙、およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

ポリマー樹脂と、低アスペクト比のフィルタ、引裂き添加剤、またはそれらの両方とを含む組成物から形成された少なくとも１層の樹脂層を含む、合成紙を提供する。本発明はまた、合成紙を製造するための方法に関する。この合成紙は、ティッシュペーパーの質感および外観を有する。【選択図】図１

Description

発明の分野
本発明は、合成紙に関し、より詳細には、ポリマー樹脂と、低アスペクト比充填剤、引裂き添加剤、またはそれらの両方とを含む組成物から形成される少なくとも１つの樹脂層を含む、紙のような引裂き特性および折り目特性を有する合成紙に関する。本発明はまた、合成紙を製造するための方法に関する。

発明の背景
合成紙に関する研究および技術開発は、未使用のプラスチック樹脂から、水性インクを含む多数のインクによって印刷および筆記することができるフィルムまたはシートの製造に焦点が当てられてきた。フィルムの少なくとも片面の表面特性は、成分の種類および濃度の変化、表面処理の種類、またはさらには異なる表面コーティングの適用によって、印刷または筆記に適している。機械的および光学的特性もまた、定性的および定量的に記載されており、そこではバランスのとれた特性を有する印刷用合成紙またはフィルムを製造する際に、フィルムの剛性、不透明度、および密度が考慮されている。

例えば、米国特許第５，１２８，１８３号（非特許文献１）は、概して、高密度ポリプロピレンとアイソタクチックポリエチレンとのブレンド、およびねじれ保持力を向上させるために少なくとも１５重量パーセントの非晶質ガラス状低分子量樹脂（マツ樹脂および飽和テルペンなど）を含む二軸延伸フィルムを記載している。

しかしながら、これまでの合成紙は紙のように折り畳んだり引裂いたりする能力が欠けているため、ギフト、花、および食品などのパッケージ包装、および他の包装用途に使用することができる合成紙について、これらのニーズを満たす合成紙の製造は欠けたままである。例えば、これまでの合成紙は、典型的には所望の耐湿性および耐臭性を達成するために被覆されている。また、これまでに開発された合成紙は、デッドフォールド特性が劣っている、すなわち、その材料は、所望の折り目の角度を維持して「跳ね返り」を生じさせない能力に欠けている。さらに、これまでに開発された合成紙は、不可能ではないにしても、最初に切断されずに引裂くことが困難であり、引き延ばすと歪んでしまう。

このように、当技術分野においては、グリースの染みを減少させるかまたは排除して食品への化学物質およびワックスの転移を防止する食品包装として使用される合成紙に対する必要性が残っている。また、当技術分野においては、様々な用途に使用することができ、折り目を維持し、最小限から全く歪みなしで多方向に容易に引裂くことができるティッシュペーパー様の感触を有する合成紙が必要とされている。

米国特許第５，１２８，１８３号

ティッシュペーパーの見た目を有する合成紙様フィルムに関する方法および組成物を開示する。一態様において、本発明は、１層以上の樹脂フィルムを含む合成紙に関し、樹脂フィルムは、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）がその中に均一に分散されている連続オレフィン樹脂マトリックスを含む。一実施形態では、ＣａＣＯ_３の粒子径は少なくとも２０μｍである。別の実施形態では、合成紙は、ティッシュペーパーのような質感および外観を有する。例えば、合成紙は、紙を引き伸ばしたりもしくは歪ませたり、または裂き始めるために紙を切ったりすることなく引裂くことができる。

本発明は、合成紙であって、合成紙の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で存在するポリオレフィン樹脂と、約１０μｍ〜約３０μｍの平均粒径を有する粒状充填剤と、を含む組成物から形成された１層以上の樹脂フィルムを含み、約２０°〜約３０°のデッドフォールド角度を有する、合成紙を対象とする。一実施形態では、ポリオレフィン樹脂は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、またはそれらの混合物を含む。別の実施形態では、粒状充填剤は、組成物中に１０重量％〜４０重量％の量で存在する。さらに別の実施形態では、粒状充填剤は、炭酸カルシウムを含む。

合成紙は、少なくとも２層の樹脂層を含んでいてもよい。一実施形態では、合成紙は、少なくとも３層の樹脂層を含む。別の実施形態では、合成紙は、約０．５ミル〜約４ミルの厚さを有する。さらに別の実施形態では、組成物は、環状オレフィンコポリマーを含む。

本発明はまた、合成紙であって、合成紙の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で存在するポリオレフィン樹脂と、約１０μｍ〜約３０μｍの平均粒径を有する粒状充填剤と、環状オレフィンコポリマーとを含む組成物から形成された１層以上の樹脂フィルムを含み、横方向に約１００ｍＮ〜約１０００ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する、合成紙を対象とする。一実施形態では、合成紙は、約２０°〜約３０°のデッドフォールド角度を有する。別の実施形態では、合成紙は、縦方向に約５０ｍＮ〜約７５０ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する。さらに別の実施形態では、粒状充填剤は、約１０重量パーセント〜約４０重量パーセントの量で組成物中に存在する。さらに別の実施形態では、粒状充填剤は、炭酸カルシウムを含む。さらに、合成紙は、少なくとも２層を含んでもよい。この態様では、少なくとも２層は、第１の層および第２の層を含んでもよく、第１の層中のポリオレフィン樹脂は、第２の層中のポリオレフィンとは異なる。環状オレフィンコポリマーは、組成物の約２重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在してもよい。

本発明はまた、合成紙であって、合成紙の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で存在するポリオレフィン樹脂であって、低密度ポリエチレンを含むポリオレフィン樹脂と、前記組成物の約２重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する環状オレフィンコポリマーと、を含む組成物から形成された樹脂フィルムを含み、横方向に約５００ｍＮ〜約１５００ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する、合成紙に関する。一実施形態では、合成紙は、縦方向に約５００ｍＮ〜約１５００ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する。別の実施形態では、合成紙は、約０．５ミル〜約４ミルの厚さを有する。さらに別の実施形態では、環状オレフィンコポリマーは、組成物の約５重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する。

本発明のさらなる特徴および利点は、以下に記載される図面と関連して提供される以下の詳細な説明から確かめることができる。

未使用ＨＤＰＥフィルムおよび紙のデッドフォールド角度を示す。 本発明の実施形態に従って製造された異なる厚さの合成紙のデッドフォールド角度を示す。 本発明の実施形態に従って製造された合成紙の引裂き特性のグラフ図である。 本発明の実施形態に従って製造された合成紙の引裂き特性のグラフ図である。 本発明の実施形態に従って製造された合成紙の引裂き特性のグラフ図である。 本発明の他の実施形態に従って製造された合成紙の引裂き特性のグラフ図である。 本発明の他の実施形態に従って製造された合成紙の引裂き特性のグラフ図である。 本発明の他の実施形態に従って製造された合成紙の引裂き特性のグラフ図である。

発明の詳細な説明
本発明の化合物、組成物、物品、装置、および／または方法を開示および説明する前に、それらは、他に特定されない限り特定の合成方法、または他に特定されない限り特定の成分に限定されず、したがって、当然ながら異なっていてもよいことが理解される。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではないこともまた理解される。

定義
明細書および添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ポリマー樹脂」への言及は、２つ以上のそのようなポリマー樹脂の混合物などを含む。

本明細書では、範囲は、「約」ある特定の値から、および／または「約」別の特定の値までとして表現することができる。そのような範囲が表現されるとき、他の実施形態は、ある特定の値から、および／または他の特定の値までを含む。同様に、先行詞「約」を使用して値が近似値として表される場合、その特定の値は別の実施形態を形成することが理解されよう。さらに、各範囲の終点は、他の終点に関しておよび他の終点とは無関係に両方ともに重要であることが理解されよう。本明細書に複数の値が開示されており、各値はまた、その値自体に加えて、「約」その特定の値として本明細書に開示されていることもまた理解される。例えば、値「１０」と開示されている場合には、「約１０」も開示されている。当業者によって適切に理解されるように、ある値が開示される場合には、その値「以下」、「その値以上」、および値の間の取り得る範囲もまた開示されることも理解される。例えば、値「１０」が開示されている場合には、「１０以下」および「１０以上」も開示されている。本出願を通して、データは複数の異なるフォーマットで提供され、このデータは、終点および開始点を表し、データ点の任意の組み合わせの範囲であることもまた理解される。例えば、特定のデータ点「１０」と特定のデータ点「１５」とが開示されている場合には、１０と１５との間だけでなく、１０超および１５超、１０以上および１５以上、１０未満および１５未満、１０以下および１５以下、１０および１５が開示されているとみなされる。２つの特定の単位間の各単位もまた開示されていることも理解される。例えば、１０と１５が開示されている場合には、１１、１２、１３、および１４も開示されている。

本明細書および添付の特許請求の範囲において、以下の意味を有すると定義されるいくつかの用語について言及する：
「任意の」または「任意で」は、後で説明される事象または状況が発生してもしなくてもよいこと、およびその説明がその事象または状況が発生した場合と発生しなかった場合を含むことを意味する。

樹脂フィルム組成物
上で簡単に説明したように、本発明の合成紙は、１層以上の樹脂フィルムを含み得る。一実施形態では、合成紙を形成するのに使用される樹脂フィルムは、ポリマー樹脂および低アスペクト比充填剤を含む組成物から形成される。別の態様では、合成紙を形成するのに使用される樹脂フィルムは、ポリマー樹脂、低アスペクト比の充填剤、および引裂き添加剤を含む組成物から形成される。さらに別の態様では、合成紙を形成するのに使用される樹脂フィルムは、ポリマーフィルムおよび引裂き添加剤を含む組成物から形成される。以下により詳細に考察される他の添加剤もまた、上に概説された組成物のいずれにも含まれ得る。最終的に本発明の合成紙になる樹脂フィルムを形成するために使用される組成物の各成分は、以下により詳細に議論される。これらおよび他の材料は本明細書に開示されており、これらの材料の組み合わせ、サブセット、相互作用、グループなどについて、これらの化合物の多様な個々および集合の組み合わせおよび順列の具体的な言及を明示的に開示しない場合があるように開示されているとき、それぞれは本明細書において具体的に企図され記載されている、ということが理解される。例えば、本発明の合成紙の特定の実施形態が開示されて論じられ、なされ得るいくつかの変形が論じられる際には、特に断らない限り可能な合成紙のありとあらゆる組み合わせおよび順列ならびにそれらの変形が具体的に企図される。したがって、成分Ａ、Ｂ、およびＣ、ならびに成分Ｄ、Ｅ、およびＦが開示され、Ａ〜Ｄを含む組成物の例が論じられる際には、それぞれが個別に列挙されていなくても、それぞれ個別におよびまとめて企図される。例えば、Ａ〜Ｅ、Ａ〜Ｆ、Ｂ〜Ｄ、Ｂ〜Ｅ、Ｂ〜Ｆ、Ｃ〜Ｄ、Ｃ〜Ｅ、およびＣ〜Ｆを含む組成物が開示されているとみなされる。同様に、これらの任意のサブセットまたは組み合わせもまた開示されている。したがって、例えば、Ａ〜Ｅ、Ｂ〜Ｆ、およびＣ〜Ｅのサブグループが開示されているとみなされることになる。この概念は、開示された組成物を製造および使用する方法における工程を含むがこれらに限定されない、本出願のすべての態様に適用される。したがって、実施することができる様々な追加の工程がある場合、これらの追加の工程のそれぞれは、開示された方法の任意の特定の実施形態または実施形態の組み合わせを用いて実施され得ることが理解される。

ポリマー樹脂
組成物は、ポリマー樹脂を含む。本発明での使用に適した樹脂は、ポリオレフィンを含むが、これに限定されない。一実施形態では、ポリオレフィンは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、超低分子量ポリエチレン（ＵＬＭＷＰＥまたはＰＥ−ＷＡＸ）、架橋ポリエチレン（ＰＥＸまたはＸＬＰＥ）、高密度架橋ポリエチレン（ＨＤＸＬＰＥ）、およびそれらの組み合わせを含み得る。ポリエチレンという用語は、エチレンと少なくとも１つの他のオレフィンモノマーとからなるエチレンホモポリマーまたはコポリマーを意味する。さらに、ポリプロピレン（ＰＰ）ポリマー、低密度ポリプロピレン（ＬＤＰＰ）、高密度ポリプロピレン（ＨＤＰＰ）、およびそれらの組み合わせがポリオレフィンとしての使用に適している。一実施形態では、ポリオレフィンは、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマーである。別の実施形態では、ポリオレフィンは、メタロセン触媒ポリオレフィン（すなわち、プラストマー）樹脂である。ポリエチレンポリオレフィン、ポリプロピレンポリオレフィン、ＥＶＡコポリマー、およびプラストマーの組み合わせを、ポリマー樹脂として使用することが企図される。例えば、他のポリマー材料を含む、または含まない、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の混合物またはブレンドを使用してもよい。さらに、他のポリマー材料を含む、または含まない、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の混合物またはブレンドを使用してもよい。

本発明のポリマー樹脂は、ホモポリマーまたはコポリマーのいずれでもよい。一実施形態では、ポリマー樹脂は、オレフィンコポリマーである。オレフィンコポリマーの非限定的な例としては、ポリエチレンブチルアクリレート、ポリエチレンメタクリレート、ポリエチレンビニルアセテート、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

一態様では、ポリマー樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）である。ＬＤＰＥは、約０．９１０ｇ／ｃｍ^３〜約０．９４０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有し得る。別の態様では、ポリマー樹脂は、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である。ＬＬＤＰＥは、約０．９１５ｇ／ｃｍ^３〜約０．９２５ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有し得る。

さらに別の態様では、ポリマー樹脂は、高密度ポリプロピレン（ＨＤＰＥ）である。ＨＤＰＥの密度は、約０．９４０ｇ／ｃｍ３〜約０．９６０ｇ／ｃｍ３であり得、一実施形態では、約０．９４１ｇ／ｃｍ３より大きい。ＨＤＰＥは、少なくとも約２００，０００の分子量を有し得る。一実施形態では、ＨＤＰＥの分子量は、約２００，０００〜３，０００，０００である。別の実施形態では、ＨＤＰＥは、少なくとも約５００，０００の分子量を有する。別の実施形態では、ＨＤＰＥは、少なくとも約７５０，０００の分子量を有する。例えば、ＨＤＰＥは、約１，０００，０００〜約１，５００，０００の範囲の分子量を有し得る。さらに別の実施形態では、ＨＤＰＥは、約２，０００，０００未満の分子量を有する。

さらに別の態様では、ポリマー樹脂は、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）である。ＶＬＤＰＥの密度は、約０．８８０ｇ／ｃｍ３〜約０．９１５ｇ／ｃｍ３である。さらに別の態様では、ポリマー樹脂は、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）である。ＭＤＰＥの密度は、約０．９２６ｇ／ｃｍ３〜約０．９４０ｇ／ｃｍ３である。

別の態様では、ポリマー樹脂は、再利用されるまたは生分解性のポリオレフィン樹脂である。例えば、ポリマー樹脂は、再生可能な原材料から導出されたバイオプラスチック、または生分解を促進する生分解性添加剤を含有する石油化学製品から製造されたプラスチックから構築されたポリオレフィン樹脂であってもよい。一実施形態では、ポリマー樹脂は、芳香族ポリエステル（例えば、ポリ−３−ヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレレート（ＰＨＶ）、およびポリヒドロキシヘキサン酸（ＰＨＨ）などのポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、およびポリカプロラクトン（ＰＣＬ））、ポリ無水物、ポリビニルアルコール、出発誘導体、またはセルロースエステルから作られるポリオレフィン樹脂を含む。

ポリマー樹脂は、組成物の約２０重量パーセント〜約９０重量パーセントの量で樹脂組成物中に含まれてもよい。一実施形態では、ポリマー樹脂は、組成物の約３０重量パーセント〜約８０重量パーセントの量で組成物中に存在する。別の実施形態では、組成物は、組成物の約５０重量パーセント〜約８０重量パーセントのポリマー樹脂を含む。さらに別の実施形態では、ポリマー樹脂は、組成物の約６０重量パーセント〜約８０重量パーセントの量で組成物中に存在する。さらに別の実施形態では、組成物は、組成物の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントのポリマー樹脂を含む。

一実施形態では、ポリマー樹脂は、ポリエチレン系であり、組成物の約４０〜約６０重量パーセントを占める。例えば、組成物は、組成物の約４５重量パーセント〜約５５重量パーセントのＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。

低アスペクト比充填剤
一態様では、本発明の組成物は、低アスペクト比充填剤材料も含む。組成物に含まれる場合、適切な低アスペクト比充填剤としては、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩、硫酸塩およびリン酸塩、ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、低アスペクト比充填剤材料としては、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、およびそれらの混合物が挙げられる。他の低アスペクト比充填剤は、例えばタルク、シリカ、マイカなども企図される。一実施形態では、低アスペクト比充填剤は、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を含む。

低アスペクト比充填剤の粒径は、得られるフィルムの特性に影響を与えるということが理解され、本明細書において企図される。低アスペクト比充填剤は、その中に多様なサイズの粒子を有することができることもまた理解され企図される。よって、平均（ｍｅａｎ）粒径（または平均（ａｖｅｒａｇｅ）粒径）は、本明細書に記載の低アスペクト比充填剤を定義するのに使用される。低アスペクト比充填剤中の粒子のサイズは、粉末粒子サイズ分析ための標準ガイドであるＡＳＴＭ Ｅ２６５１−１０に従って決定し得る。他の実施形態では、低アスペクト比充填剤の平均粒径は、少なくとも約１０ミクロンである。例えば、低アスペクト比充填剤の平均粒径は、約１０ミクロン〜約３０ミクロンの範囲であってもよい。さらに別の実施形態では、低アスペクト比充填剤は、約１２ミクロン〜約２１ミクロンの平均粒径を有する。特に、低アスペクト比充填剤は、約１２ミクロン、約１７ミクロン、約２１ミクロンの平均粒径、または約１２ミクロン〜約２１ミクロンの範囲内の他の特定の粒径を有してもよい。

さらに別の実施形態では、低アスペクト比充填剤の平均粒径は、少なくとも約１８ミクロンである。この態様では、低アスペクト比充填剤は、約１８〜約５０ミクロンの平均粒径を有してもよい。例えば、低アスペクト比充填剤の平均粒径は、約２０〜約４０ミクロン、約２０〜約３０ミクロン、またはそれらの間の他の範囲であってもよい。一実施形態では、低アスペクト比充填剤の平均粒径は、である。低アスペクト比充填剤は、組成物の約１０重量パーセント〜約８０重量パーセントの量で組成物中に含まれていてもよい。一実施形態では、組成物は、組成物の約２０重量パーセント〜約６０重量パーセントの低アスペクト比充填剤を含む。別の実施形態では、組成物は、組成物の約２０重量パーセント〜約５０重量パーセントの低アスペクト比充填剤を含む。さらに別の実施形態では、低アスペクト比充填剤は、組成物の約２０重量パーセント〜約４０重量パーセントの量で組成物中に含まれる。しかしながら、組成物に含まれる他の成分の量に応じて、他の範囲の低アスペクト比充填剤が本発明で使用されることが企図される。例えば、低アスペクト比充填剤は、組成物の約１０重量パーセント〜約７０重量パーセント、約１０重量パーセント〜約５０重量パーセント、および約１０重量パーセント〜約４０重量パーセントの量で含まれてもよい。

例えば、組成物は、ＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥなどのポリエチレンを含むポリマー樹脂、およびＣａＣＯ_３などの低アスペクト比充填剤を含んでもよい。この態様では、ポリマー樹脂は、組成物の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で組成物中に存在してもよく、低アスペクト比充填剤は、組成物の約２０重量パーセント〜約４０重量パーセントの量で組成物中に均一に分散されてもよい。一実施形態では、樹脂フィルムは、約４５パーセント〜約５５パーセントのＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥおよび約３０パーセント〜約４０パーセントのＣａＣＯ_３を含む組成物から形成される。この態様では、ＣａＣＯ_３は、約１２ミクロン〜約２１ミクロンの平均粒径を有し得る。

引裂き添加剤
本発明の組成物が引裂き添加剤を含む場合、引裂き添加剤の適切な非限定的な例としては、ブロックコポリマー、交互ポリマー、ステレオブロックコポリマー、およびそれらの組み合わせが挙げられる。例えば、引裂き添加剤は、分岐状（例えば星型、刷毛状、または櫛状）または直鎖状コポリマーであり得る。一実施形態では、コポリマーは、ポリ（ラクチド）のコポリマー、ポリ（グリコリド）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（オルトエステル）、ポリ（ホスファゼン）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（ヒドロキシブタレート）を含有するコポリマー、ポリ（ラクチド−コ−カプロラクトン）、ポリカーボネート、ポリエステルアミド、ポリ無水物、ポリ（ジオキサノン）、ポリ（アルキレンアルキレート）、ポリエチレングリコールのコポリマー、およびポリオルトエステル、生分解性ポリウレタン、ポリ（アミノ酸）、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリアセタール、ポリシアノアクリレート、ポリ（オキシエチレン）／ポリ（オキシプロピレン）コポリマー、ポリアセタール、ポリケタール、ポリホスホエステル、ポリヒドロキシバレレートもしくはポリヒドロキシバレレートを含有するコポリマー、ポリアルキレンオキサレート、ポリアルキレンコハク酸、ポリ（マレイン酸）、またはそれらの組み合わせとすることができる。一態様では、コポリマーは、ポリ（ラクチド）、９５：５のポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、８５：１５のポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、７５：２５のポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、６５：３５のポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、５０：５０のポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、またはそれらの組み合わせとすることができるとすることができる。ここで、比率はモル比である。

一実施形態では、樹脂フィルムは、ポリマー樹脂、低アスペクト比充填剤、および引裂き添加剤を含む組成物から形成され、引裂き添加剤は、ブロックコポリマー、交互ポリマー、ステレオブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。別の実施形態では、低アスペクト比充填剤は、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を含み、組成物中に均一に分散している。さらに別の実施形態では、樹脂フィルムは、ポリマー樹脂および引裂き添加剤を含む組成物から形成され、引裂き添加剤は、ブロックコポリマー、交互ポリマー、ステレオブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせを含む。

引裂き添加剤は、環状オレフィンコポリマー（ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、「ＣＯＣ」）でもよい。当業者に理解されるように、ＣＯＣは、エチレンと環状オレフィンモノマーとの共重合によって製造することができる。これに関して、環状オレフィンモノマーは、シクロペンタジエンまたはジシクロペンタジエンの誘導体であってもよい。一実施形態では、環状オレフィンモノマーとして、ノルボルネン、ジヒドロジシクロペンタジエン、フェニルノルボルネン、テトラシクロドデセン、またはそれらの組み合わせが挙げられる。引裂き添加剤として使用されるＣＯＣはまた、種々の環状モノマーの開環メタセシス重合とそれに続く水素化（環状オレフィンポリマー）によっても製造することができる。一態様では、ＣＯＣは、８，９，１０−トリノルボルン−２−エン（ノルボルネン）または１，２，３，４，４ａ、５，８，８ａ−オクタヒドロ−１，４：５，８−ジメタノナフタレン（テトラシクロドデセン）などの環状モノマーのエタンとの連鎖共重合体であってもよい。一実施形態では、引裂き添加剤は、エチレンとノルボルネンのＣＯＣであってもよい。別の実施形態では、ＣＯＣは、５：９５、１０：８０、１５：８５、２０：８０、２５：７５、３０：７０、３５：６５、４０：６０、４５：５５、５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：１５、９０：１０、または９５：５のモル比のエチレンとノルボルネンである。

よって、一実施形態では、樹脂フィルムは、ポリマー樹脂、低アスペクト比充填剤、および引裂き添加剤を含む組成物から形成され、引裂き添加剤は、ＣＯＣを含む。別の実施形態では、低アスペクト比充填剤は、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を含み、組成物中に均一に分散している。さらに別の実施形態では、樹脂フィルムは、ポリマー樹脂および引裂き添加剤を含む組成物から形成され、引裂き添加剤は、ＣＯＣを含む。

引裂き添加剤は、組成物の約１重量パーセント〜約２０重量パーセントの量で組成物中に存在してもよい。一実施形態では、引裂き添加剤は、組成物の約２重量パーセント〜約１５重量パーセントの量で組成物中に存在してもよい。別の実施形態では、引裂き添加剤は、組成物の約２重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で組成物中に存在してもよい。さらに別の実施形態では、組成物は、組成物の約５重量パーセント〜約１０重量パーセントの引裂き添加剤を含む。

その他の添加剤
本発明の組成物はまた、「特殊効果剤」を含んでもよい。特殊効果剤とは、着色顔料、真珠光沢顔料、光干渉顔料、艶消し添加剤、または他の特殊効果顔料を含むがこれらに限定されない視覚効果を生み出すことができる任意の試剤を指す。添加剤の特定の所望の結果に応じて、特殊効果剤が、組成物の約１重量パーセント〜約３０重量パーセントの範囲の量で組成物中に含まれてもよい。例えば、特殊効果剤が、組成物の約５重量パーセント〜約２５重量パーセントの量で含まれてもよい。一実施形態では、本発明の組成物は、組成物の約２０重量パーセント〜約２５重量パーセントの量の艶消し添加剤を含む。別の実施形態では、着色顔料を、組成物の約５重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で本発明の組成物中に含める。さらに別の実施形態では、本発明の組成物は、組成物の約５重量パーセント〜約２０重量パーセントの量の真珠光沢顔料を含む。

本発明の組成物は、帯電防止剤、防曇剤、難燃剤、乾燥剤、酸化防止剤、酸素捕捉剤、紫外線防止剤、水分遮断剤、およびそれらの組み合わせなどの機能性添加剤も含んでもよい。帯電防止添加剤の適切な非限定的な例として、エトキシル化アミンおよびアルキルアミンもしくはステアラミドなどの脂肪酸アミドとの混合物中に存在するか否かにかかわらず、エルカアミドアミドおよびオレアミドなどの滑り添加剤と混合される可能性も有する、グリセロールモノステアレートなどのポリエチレングリコールの脂肪酸エステルが挙げられる。

当業者に理解されるように、帯電防止剤は、一般に移動性および非移動性の化学物質で利用可能である。両方とも別個に本発明の組成物で使用できるものとして企図される。例えば、一実施形態では、帯電防止剤は、最終ポリマーが形成されたときに帯電防止特性が効果を生じるように移動性マスターバッチ中に存在する。具体的には、低分子量帯電防止剤は、ポリマーの表面に移動し始めて微視的に薄いコーティングを形成する（コーティングが空気から水蒸気を能動的に捕捉した時点で）。捕捉された水は、次に、静電気を消散させる導体となる。表面上に存在する帯電防止剤が使用中に拭き取られると、より多くの帯電防止剤がポリマーから移動してそれに置き換える。このような帯電防止剤は、合成紙の最終用途に応じて、アミンを含んでいてもアミンを含まなくてもよい。例えば、アミンを含む帯電防止剤は、電子機器の包装、またはポリカーボネートを含むかまたはポリカーボネートと接触する包装に使用することは推奨されていない。アミンは、存在する場合、帯電防止剤の約１重量パーセント〜約５重量パーセントを占めてもよい。別の実施形態では、帯電防止剤は、非移動性マスターバッチ中に存在する。このようなマスターバッチは、大気中の湿度とは無関係であり、静電気浸透ネットワークを形成することによって組成物（および最終的には合成紙）に帯電防止特性を与える。言い換えれば、いかなる特定の理論にも縛られることなく、その試剤自体は導電性であり、十分な量で存在する場合には、電気はポリマーを通り抜けることができ、そのポリマーは、その試剤とその非導電性ポリマーとの間のギャップにそのようなトンネリング効果を可能にするサイズを与える。

本発明で使用する酸化防止剤の適切な非限定的な例として、フェノール系、芳香族アミン系、硫酸塩系、メルカプタン系、亜リン酸塩系、ベンゾフェノン系およびその誘導体系、ベンゾトリアゾール系、立体障害アミン系、サリチル酸系、クロモ系、およびマンガン塩系、リン化合物系の化合物、およびそれらの組み合わせが挙げられる。

添加剤の特定の所望の結果に応じて、機能性添加剤が、組成物の約１重量パーセント〜約４０重量パーセントの範囲の量で組成物中に含まれてもよい。例えば、これらの種類の添加剤は、組成物の約２重量パーセント〜約３０重量パーセントの量で含まれてもよい。一実施形態では、本発明の組成物は、組成物の約５重量パーセント〜約３０重量パーセントの量の少なくとも１つの乾燥剤を含む。別の実施形態では、抗酸化剤を、組成物の約２重量パーセント〜約５重量パーセントの量で本発明の組成物中に含める。さらに別の実施形態では、本発明の組成物は、組成物の約５重量パーセント〜約２０重量パーセントの量の脱酸素剤を含む。さらに別の実施形態では、紫外線防止剤を、組成物の約２重量パーセント〜約５重量パーセントの量で本発明の組成物中に含める。さらに別の実施形態では、本発明の組成物は、組成物の約２重量パーセント〜約２０重量パーセントの量の少なくとも１つの防湿剤を含む。防曇剤および難燃剤はそれぞれ、組成物の約２重量パーセント〜約５重量パーセントの量で本発明の組成物中に含まれてもよい。移動性帯電防止剤は、組成物の約１重量パーセント〜約８重量パーセントの量で本発明の組成物中に含まれてもよい。一実施形態では、組成物は、約２重量パーセント〜約４重量パーセントの移動性帯電防止剤を含む。別の実施形態では、組成物は、約１重量パーセント〜約５重量パーセントの移動性帯電防止剤を含む。さらに別の実施形態では、組成物は、約５重量パーセント〜約８重量パーセントの移動性帯電防止剤を含む。非移動性帯電防止剤は、組成物の約１５重量パーセント〜約４０重量パーセントの量で本発明の組成物中に含まれてもよい。

また、相溶化剤も本発明の組成物中に含まれてもよい。適切な相溶化剤としては、ジブロックＳＢスチレン−ブタジエンコポリマー、ポリプロピレンおよびポリエチレンとスチレン（Ｓ）または無水マレイン酸（ＭＡＨ）（ＰＰ−ｇ−Ｓ、ＰＰ−ｇ−ＭＡＨ、ＰＥ−ｇ−Ｓ、ＰＥ−ｇ−ＭＡＨなど）とのスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）グラファイト化コポリマーなどのトリブロックＳＢＳもしくは星型および直鎖状マルチブロックもしくは「グラファイト化」（グラフト化）マルチブロックＳＢ水素化コポリマー、およびそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。相溶化剤は、含まれる場合には、組成物の約１重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で含まれてもよい。一実施形態では、相溶化剤は、組成物の約２重量パーセント〜約５重量パーセントの量で本発明の組成物中に含まれる。

本発明の組成物が低アスペクト比充填剤を含まない、すなわち組成物がポリマー樹脂および引裂き添加剤を含むが低アスペクト比充填剤を含まない場合、ブロッキング防止添加剤を用いてフィルムがくっつくのを防止してもよい。この態様では、そのような組成物に有用な適切なブロッキング防止添加剤として、エルカアミドアミドおよびオレアミドなどの滑り添加剤と混合するか、またはステアラミドなどの脂肪酸アミドとの混合物で存在する可能性のある、表面処理を有するまたは有しない多孔質および非多孔質の合成ケイ酸塩、ケイ酸塩、ポリ（メチルメタクリレート）の薄球、およびシリコーンが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、本発明の組成物は、組成物の約１重量パーセント〜約５重量パーセントの量の少なくとも１つのブロッキング防止添加剤を含む。滑り添加剤は、存在する場合、組成物の約１重量パーセント〜約５重量パーセントの量で存在する。

合成紙の製造方法
最も単純な形態ではあるが、本発明の合成紙は、単層の樹脂フィルムから形成され、その樹脂フィルムは本発明の組成物から形成される。しかしながら、合成紙は、多層の樹脂フィルムを含むことが十分に企図される。例えば、合成紙は、少なくとも２層を含み得る。一実施形態では、合成紙は、少なくとも３層を含む。別の実施形態では、合成紙は、４層超を含む。実際、合成紙は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０の層、またはそれ以上の層を含んでもよい。

合成紙は、多層の樹脂フィルムを含み得るので、各層を形成するポリマー組成物は、合成紙に与えられる視覚的およびテクスチャー的効果、ならびにフィルムの意図した用途を考えるとフィルムの他の物理的属性に寄与し得る。したがって、合成紙の各層を形成するのに使用される組成物は独立しており、任意の１層以上の追加の層とは異なるかまたは同じであり得る。一態様において、合成紙の各層は、同じまたは異なるポリオレフィン樹脂を含むことができる。一実施形態では、合成紙は複数の層を含み、各層を形成するのに使用される組成物はすべて同じポリマー樹脂を含む。別の実施形態では、合成紙は複数の層を含み、各層を形成するのに使用される組成物はすべて異なるポリマー樹脂を含む。さらに別の実施形態では、合成紙は複数の層を含み、少なくとも１層は他の層（複数可）を形成するのに使用される組成物に含まれるポリマー樹脂とは異なるポリマー樹脂を使用する組成物から形成される。例えば、合成紙は、第１の層が低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含む組成物から形成され、第２の層が直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、または上記の他の任意のポリマー樹脂を含む組成物から形成される、少なくとも２層を含み得る。

合成紙の個々の層は同じまたは異なる組成物を含み得ること、および個々の層の比率は異なる視覚効果を達成するために変更され得ることが理解され、本明細書において企図される。例えば、合成紙が２層を含む場合、各層は合成紙の約５０重量パーセントを占めてもよい。或いは、合成紙が２層を含む場合、各層は、合成紙の１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、または９９重量パーセントを占めてもよく、残りの層は合成紙の残りの割合を占める。同様に、合成紙が３層を含む場合、各層は合成紙の同じ重量の部分（すなわち、１／３部分）を含んでもよく、または最大で２層が同じ量を含む一方で残りの層が合成紙の全重量の異なる重量パーセントを占めるか、または３層すべてが合成紙の全重量の異なる重量パーセントを占めるように異なる比率としてもよい。例えば、第１の（すなわち、外側の）層および第３の層（すなわち、最も内側の層）が、それぞれ合成紙の２０重量パーセント（合計４０重量パーセント）を占めことができる一方、第２の層（中間層またはコア層）が、合成紙の全重量の残りの６０パーセントを占めることが企図される。この態様では、合成紙中において存在することができる層重量比の任意の組み合わせとして、５：９０：５、１０：８０：１０、１５：７０：１５、２０：６０：２０、２５：５０：２５、３０：４０：３０、３５：３０：３５、４０：２０：４０、４５：１０：４５、５：５：９０、１０：１０：８０、１５：１５：７０、２０：２０：６０、２５：２５：５０、３０：３０：４０、３５：３５：３０、４０：４０：２０、４５：４５：１０、９０：５：５、８０：１０：１０、７０：１５：１５、６０：２０：２０、５０：２５：２５、４０：３０：３０、３０：３５：３５、２０：４０：４０、１０：４５：４５、５：１０：８５、１０：１５：７５、１５：２０：６５、２０：２５：５５、２５：３０：４５、１０：５：８５、１５：１０：７５、２０：１５：６５、２５：２０：５５、３０：２５：４５、８５：１０：５、７５：１５：１０、６５：２０：１５、５５：２５：２０、４５：３０：２５、８５：５：１０、７５：１０：１５、６５：１５：２０、５５：２０：２５、４５：２５：３０、５：８５：１０、１０：７５：１５、１５：６５：２０、２０：５５：２５、２５：４５：３０、１０：８５：５、１５：７５：１０、２０：６５：１５、２５：５５：２０、もしくは３０：４５：２５、またはその他の組み合わせの外側：中央：内側の割合が挙げられるが、これらに限定されない。

合成紙の多層を構築するために使用される相対的組成物は、層の用途および種類、すなわち、外側、内側、またはコアによって主に異なることが理解され、本明細書において企図される。例えば、中間層またはコア層は、約４０パーセント〜約８０パーセントのポリオレフィン樹脂、２０パーセント〜約４０パーセントの低アスペクト比充填剤、および約１パーセント〜約２０パーセントの引裂き添加剤から構成されてもよい。さらに、１層が引裂き添加剤を含み、他の層は含まなくてもよい。

前述のように、特殊効果剤は、視覚効果を生み出すことができる試剤である。このように、特殊効果剤は、単層の樹脂フィルムを含む合成紙に使用されてもよい。さらに、樹脂フィルムが多層を含む場合、特殊効果剤を多層ポリマーフィルムの任意の層に組み込むことができる。例えば、一実施形態では、本発明の合成紙は、少なくとも２層の樹脂フィルムを含み、両層は、その中に分散された特殊効果剤を有する本発明の組成物を含む。別の実施形態では、本発明の合成紙は、２層以上、例えば３層を含んでもよく、第２の層および第３の層のそれぞれは、特殊効果剤を含む組成物から形成される。さらに別の実施形態では、本発明の合成紙は３層を含み、各層は特殊効果剤を含む組成物から形成される。この態様において、各層に含まれる特殊効果剤は同一であっても異なっていてもよい。

合成紙は、所望の用途を考慮して必要な任意の厚さにすることができる。厚さは、層の数および／または１つ以上の個々の層の厚さによって決定することができる。一態様では、合成紙の厚さは一般に約０．５ミル〜約４．０ミルの範囲であってもよい。一実施形態では、合成紙は、約０．５ミル〜約３．０ミルの厚さを有してもよい。他の実施形態では、合成紙は、約０．５ミル〜約２．０ミルの厚さを有してもよい。合成紙が多層を含む場合、各層の厚さは同じであっても異なっていてもよい。例えば、合成紙が約１．０ミルの全厚を有するが多層を含む場合、各層の厚さは約０．５ミルとしてもよい。或いは、合成紙が約２．０ミルの全厚を有するが多層を含む場合、第１の層の厚さは約１．５ミルとしてもよく、第２の層の厚さは約０．５ミルとしてもよい。

合成紙が２層以上を含む場合、各層は、合成紙の全厚の１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、または９９パーセントを占め、残りの層は合成紙の残りの割合を占める。

一実施形態では、合成紙は、第１の層が合成紙の全厚の約２０パーセント〜約４０パーセントを占め、第２の層が合成紙の全厚の約６０パーセント〜約８０パーセントを占める、少なくとも２層を含む。別の実施形態では、第１の層は合成紙の全厚の約１０パーセント〜約２０パーセントを占め、第２の層は合成紙の全厚の約８０パーセント〜約９０パーセントを占める。さらに別の実施形態では、第１の層は合成紙の全厚の約３０パーセント〜約５０パーセントを占め、第２の層は合成紙の全厚の約５０パーセント〜約７０パーセントを占める。

合成紙は、インフレートまたはキャスト押出し法で製造し得る。本発明のフィルムを調製するために使用される組成物中の成分を混合する順序および方法は重要ではない。一実施形態では、成分は同時に組み合わせることができる。

本発明の合成紙は、意図する最終用途に応じて、光沢表面処理または曇り表面処理で処理してもよい。例えば、本発明の合成紙をコーティングするために、水性コーティングおよび非水性コーティングの両方を使用することができる。水性コーティングの配合物は、アクリル樹脂、イソプロパノール、ポリビニルアルコール、粘土、帯電防止剤、２８パーセントアンモニア水、純水、および酢酸ビニルを含み得る。

さらに、本発明の合成紙は、最も一般的な印刷方法およびインクシステムを許容する表面を有する。よって、フレキソ印刷、グラビア印刷、凸版印刷、スクリーン印刷またはオフセット印刷機を使用して、本発明の合成紙に線画または多色プロセスを印刷することが企図される。

合成紙の特性
デッドフォールド特性
特定の理論に縛られることなく、本発明の組成物中に低アスペクト比充填剤を使用すると、得られる合成紙のデッドフォールド特性が改善されると考えられる。「デッドフォールド」とは、合成紙が折り目または畳み目を保持する能力のことを指す。典型的には、優れたデッドフォールド特性を有する材料として、金属箔、紙、ポリスチレンおよびＰＶＣが挙げられる。デッドフォールド特性についての従来の試験は、周囲温度で材料に１８０°の折り目を作り、次いで一定時間後に折り目が開く角度を測定することによって実施し得る。これはより大きいデッドフォールド保持を示すので、より低いまたはより小さい角度が望ましい。本開示の目的のために、デッドフォールド角度は、約５分後の折り目の角度を指すことを意図している。

図１に示すように、厚さ２ミルの未使用ＨＤＰＥフィルムは、５分後に約７５°のデッドフォールド角度を有する。比較として、厚さ約３．７５ミルの１枚のコピー用紙は、５分後に約２０°のデッドフォールド角度を有する。本発明の合成紙は、未使用ポリエチレンフィルムよりも改善されたデッドフォールド特性およびコピー用紙に匹敵するデッドフォールド特性を示す。より具体的には、本発明の合成紙は、５分後に約５０°以下のデッドフォールド角度を有し得る。一実施形態では、５分後の本発明の合成紙のデッドフォールド角度は、約１０°〜約４０°である。別の実施形態では、本発明の合成紙は、５分後に約２０°〜約３０°のデッドフォールド角度を有する。

引裂き特性
いかなる特定の理論にも縛られることなく、本発明の組成物における引裂き添加剤の使用は、プライミングカットを必要とせずに合成紙の伸張を最小限に抑えるかまたは全く伴わずに紙を引裂くことを可能にする合成紙をもたらすと考えられる。これに関して、引裂強度は、組成物中の引裂き添加剤の減少率（すなわち、全組成物の重量に対する引裂き添加剤の重量パーセント）を調整することによって調整することができる。一実施形態では、エルメンドルフ引裂強度（ＡＳＴＭ Ｄ１９２２）は横方向で約５０ｍＮ〜約４０００ｍＮの範囲である。本明細書で使用するとき、横方向とは作業方向に垂直な方向を意味する。別の実施形態では、エルメンドルフ引裂強度は、横方向に約１００ｍＮ〜約３５００ｍＮの範囲である。さらに別の実施形態では、エルメンドルフ引裂強度は、横方向で約１００ｍＮ〜約１９００ｍＮの範囲である。例えば、ＬＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、横方向に約１００ｍＮ〜約１５００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。一実施形態では、ＬＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、横方向に約１００ｍＮ〜約５００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。別の実施形態では、ＨＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、横方向に約５０ｍＮ〜約８００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。別の実施形態では、ＨＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、横方向に約１００ｍＮ〜約６００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。

エルメンドルフ引裂強度（ＡＳＴＭ Ｄ１９２２）は、縦方向に約５０ｍＮ〜約３５００ｍＮの範囲である。本明細書で使用するとき、縦方向とは作業方向と平行な方向を意味する。別の実施形態では、エルメンドルフ引裂強度は、縦方向において約１００ｍＮ〜約２０００ｍＮの範囲である。さらに別の実施形態では、エルメンドルフ引裂強度は、縦方向において約１００ｍＮ〜約１０００ｍＮの範囲である。例えば、ＬＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、縦方向に約５０ｍＮ〜約１５００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。一実施形態では、ＬＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、縦方向に約５０ｍＮ〜約５００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。別の実施形態では、ＨＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、縦方向に約５０ｍＮ〜約４００ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。別の実施形態では、ＨＤＰＥを使用して形成される場合、本発明の合成紙は、縦方向に約５０ｍＮ〜約１５０ｍＮの範囲のエルメンドルフ引裂強度を有し得る。

本発明の合成紙の引裂き特性は、未使用フィルムと比較して測定することもできる。例えば、未使用ＬＬＤＰＥフィルムと比較した場合、本発明の合成紙は、横方向に少なくとも約５パーセント、および縦方向に少なくとも約１０パーセントのエルメンドルフ引裂強度の低下を有し得る。一実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約９５パーセント〜約４５パーセントである。別の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約８５パーセント〜約４５パーセントである。さらに別の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約５５パーセント〜約４５パーセントである。別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の縦方向において約９０パーセント〜約４５パーセントである。さらに別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約６５パーセント〜約４５パーセントである。さらに別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約５５パーセント〜約４５パーセントである。

未使用ＬＤＰＥフィルムと比較すると、本発明の合成紙は、ＬＤＰＥおよび引裂き添加剤を含む樹脂フィルムから形成された場合、横方向に少なくとも約３５パーセント、縦方向に少なくとも約１０パーセントのエルメンドルフ引裂強度の低下を有し得る。一実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約６５パーセント〜約２０パーセントである。他の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約５０パーセント〜約２０パーセントである。さらに別の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約２５パーセント〜約２０パーセントである。別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約９０パーセント〜約５０パーセントである。さらに別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約７０パーセント〜約５０パーセントである。さらに別の実施形態では、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約６０パーセント〜約５０パーセントである。

未使用ＬＤＰＥフィルムと比較すると、本発明の合成紙は、ＬＤＰＥ、低アスペクト比充填剤、および引裂き添加剤を含む樹脂フィルムから形成された場合、横方向に少なくとも約１５パーセントのエルメンドルフ引裂強度の低下を有し得る。一実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約８５パーセント〜約１５パーセントである。他の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約８２パーセント〜約１５パーセントである。さらに別の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約２５パーセント〜約１５パーセントである。別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約１００パーセント〜約２０パーセントである。さらに別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約４５パーセント〜約２０パーセントである。さらに別の実施形態では、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約３０パーセント〜約２０パーセントである。

未使用のＨＤＰＥフィルムと比較した場合、本発明の合成紙は、ＨＤＰＥ、低アスペクト比充填剤、および引裂き添加剤を含む樹脂フィルムから形成された場合、縦方向に少なくとも約５パーセントのエルメンドルフ引裂強度の低下を有する。一実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＨＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約１００パーセント〜約６０パーセントである。一実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＨＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約８０パーセント〜約６０パーセントである。さらに別の実施形態では、横方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＨＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約７５パーセント〜約６５パーセントである。別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＨＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約９５パーセント〜約７０パーセントである。さらに別の実施形態では、縦方向において、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＨＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約８５パーセント〜約７０パーセントである。さらに別の実施形態では、本発明の合成紙のエルメンドルフ引裂強度は、未使用ＬＤＰＥフィルムのエルメンドルフ引裂強度の約８０パーセント〜約７０パーセントである。

さらに、本発明の合成紙の引裂きは、より少ない騒音で行える。一実施形態では、本発明の合成紙の引裂きは、コピー用紙またはボンド紙を引裂くことよりも少なくとも２０パーセント静かである。結果として、本発明の合成紙は、映画館、公衆トイレなどでの包装に有用である。

バリア特性
本発明の合成紙は、優れた耐水性、耐油性および耐グリース性を有する。本発明の合成紙の他の重要な利点は、改善された酸素遮断性および水分遮断性である。本発明の合成紙は、コーティングされていない包装材料と比較して、酸素遮断性において約３０〜約６０パーセントの改善、および水分遮断性において最大約４０パーセントの改善をもたらす。言い換えれば、本発明の合成紙は、ワックス紙のそれと同様のＭＶＴＲ値を有する。

本発明の合成紙の水蒸気透過率は、吸収、例えば特定の条件下でのある期間にわたる重量増加またはサイズ増加、および透過率、例えばＡＳＴＭ Ｅ９６−００に従った水蒸気透過率（ＭＶＴＲ）で表すことができる。ＭＶＴＲは、特定の温度および湿度の差において単位時間当たりの単位面積当たりの所与の厚さの材料中に拡散した水蒸気の質量を指す。

（表１）

ＭＶＴＲ：３８℃、９０パーセント相対湿度での２４時間にわたる透湿度（ｇ／ｍ^２）

相対湿度１００パーセントおよび７２°Ｆで７週間にわたって監視された合成紙の重量変化は、本発明の合成紙が従来のワックス紙と同等の耐水性を有することを実証するのに役立つ。一実施形態では、本発明の合成紙は、７週間後に約０．１５グラム以下の重量増加を有する。別の実施形態では、本発明の合成紙は、７週間の保存期間後に約０．１３グラム以下の重量増加を有する。さらに別の実施形態では、本発明の合成紙の重量増加は７週間後に約０．０９グラム以下である。さらに別の実施形態では、重量増加は７週間後に約０．０６グラム以下である。本発明の合成紙は、好ましくは７週間の保存期間にわたって約０．０３グラム以下の重量増加を有する。

不透明度
本発明の合成紙は、約５０〜約９５パーセントの不透明度であり得る。一実施形態では、本発明の合成紙の不透明度は、約６０パーセント〜約９５パーセントである。さらに別の実施形態では、本発明の合成紙は、約７０〜約８５パーセントの不透明であり得る。

再利用性
上述したように、樹脂フィルムを形成する組成物には再利用されるまたは生分解性のポリオレフィンを使用してもよい。したがって、本発明の合成紙は完全に再利用可能となるように配合することができると企図される。

本発明により製造された紙は、印刷、包装および装飾の分野に適用することができる。例えば、本発明の合成紙は、食品、デリ、およびミートラップ、ベーカリー包装、チューインガム包装、調味料／甘味料パケット、パーソナルケアパケット、スナックバッグパウチ、ギフト包装、花束包装、クラフト用途、コンクリートバッグ、商品バッグに使用することができる。実際、本発明の合成紙は、従来の紙製食品包装材と比較してグリースの染みを減少または排除し、化学物質およびワックスの食品への移行を防止する。

以下の非限定的な実施例は、本発明の好ましい実施形態の単なる例示であり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではなく、その範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。

実施例１：ポリオレフィン樹脂および低アスペクト比充填剤を含む組成物
ポリオレフィン樹脂および低アスペクト比充填剤を含む本発明の組成物は、下記の表２に示すように形成された。

（表２）樹脂フィルム組成物

^１ １０３８０５は平均粒径２１μｍの炭酸カルシウムである。
^２ ＬＲ−２４１６７９は、平均粒径が１２μｍの炭酸カルシウムである。
^３ ＬＲ−２４１６８０は、平均粒径１７μｍの炭酸カルシウムである。

表３に示すように、組成物Ａ〜Ｆを縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）に試験したとき、低アスペクト比充填剤中の粒径が小さいほど、伸び率および引張強度が最大となった。

（表３）発明の組成物の特性

さらに、縦方向または横方向において、組成物ＡとＣまたはＤとＦとの間で試験された特性に有意な差はない。

実施例２：ポリオレフィン樹脂および引裂き添加剤を含む組成物
異なる種類のポリオレフィン樹脂および様々な量の引裂き添加剤を含む本発明の組成物を使用して、本発明による樹脂フィルムを形成した。いずれの場合も、ポリオレフィン樹脂は組成物の５０重量パーセント〜５５重量パーセントの量で使用した。

図３Ａは、ＬＬＤＰＥフィルムに対する様々な量の引裂き添加剤の効果を示す。特に、引裂き添加剤を２パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が５パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が１２パーセント低下した。引裂き添加剤を５パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が１９パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が３９パーセント低下した。引裂き添加剤を１０パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が５３パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が５１パーセント低下した。

図３Ｂは、ＬＤＰＥフィルムに対する引裂き添加剤の様々な量の効果を示す。特に、引裂き添加剤を２パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が３６パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が１２パーセント低下した。引裂き添加剤を５パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が５２パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が３６パーセント低下した。引裂き添加剤を１０パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が７８パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が４４パーセント低下した。

図３Ｃは、ＨＤＰＥフィルムに対する様々な量の引裂き添加剤の効果を示す。特に、引裂き添加剤を５パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が７パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度の低下はなかった。引裂き添加剤を１０パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が８パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度の低下はなかった。２パーセントの充填では縦方向にも横方向にもエルメンドルフ引裂強度に影響はなかった。

実施例３：低密度ポリオレフィン、低アスペクト比充填剤、引裂き添加剤、および着色添加剤を含む組成物
ポリオレフィン樹脂、着色添加剤、様々な量の引裂き添加剤、および低アスペクト比充填剤を含む本発明の組成物を使用して、本発明による樹脂フィルムを形成した。いずれの場合も、ポリオレフィン樹脂は、組成物の４０重量パーセントの量で含まれるＬＤＰＥであり、着色添加剤は、組成物の１０重量パーセントの量で含まれるブラウンマスターバッチであり、低アスペクト比充填剤は、平均粒径が２１μｍの炭酸カルシウムであり、これは組成物の４０重量パーセントの量で含まれていた。

図４は、引裂き添加剤の効果を示す。特に、引裂き添加剤を２パーセント充填した場合、縦方向に１６パーセントのエルメンドルフ引裂強度の低下があり、横方向にエルメンドルフ引裂強度の低下はなかった。引裂き添加剤を５パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が１９パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が６０パーセント低下した。引裂き添加剤を１０パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が８０パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が７５パーセント低下した。

図３Ｂと図４を比較すると、ＬＤＰＥ、低アスペクト比充填剤、および引裂き添加剤を含む組成物は、ＬＤＰＥおよび引裂き添加剤のみを含む組成物よりも優れた引裂き特性を有する樹脂フィルムを形成することが示されている。

実施例４：高密度ポリオレフィン、低アスペクト比充填剤、および引裂き添加剤を含む組成物
ポリオレフィン樹脂、様々な量の引裂き添加剤、および低アスペクト比充填剤を含む本発明の組成物を使用して、本発明による樹脂フィルムを形成した。いずれの場合も、ポリオレフィン樹脂は、組成物の４０重量パーセントの量で含まれるＨＤＰＥであり、低アスペクト比充填剤は、平均粒径が２１μｍの炭酸カルシウムであり、これは組成物の４０重量パーセントの量で含まれていた。その対照は、ＨＤＰＥのみを含み、低アスペクト比充填剤は含まなかった。

図５Ａおよび５Ｂは、ＬＤＰＥを用いて実施例３で得られた結果がＨＤＰＥを用いて実現されないことを示す。特に、引裂き添加剤を２パーセント充填した場合、縦方向に１０パーセントのエルメンドルフ引裂強度の低下があり、横方向にエルメンドルフ引裂強度の低下はなかった。引裂き添加剤を５パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が２０パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が２８パーセント低下した。引裂き添加剤を１０パーセント充填した場合、縦方向にエルメンドルフ引裂強度が２５パーセント低下し、横方向にエルメンドルフ引裂強度が３０パーセント低下した。

本発明の広い範囲を説明する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に記載されている数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。さらに、様々な範囲の数値範囲が本明細書に記載されている場合、列挙された値を含むこれらの値の任意の組み合わせが使用され得ることが企図される。

本明細書に記載され請求される本発明は、本明細書に開示される特定の実施形態によって範囲が限定されるべきではない。これらの実施形態は本発明のいくつかの態様の例示として意図されるからである。あらゆる同等の実施形態は、本発明の範囲内にあることが意図されている。実際、本明細書に示され記載されたものに加えて本発明の様々な改変は、前述の記載から当業者に明らかとなるであろう。そのような修正も添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。

Claims (20)

1. 合成紙であって、
   前記合成紙の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で存在するポリオレフィン樹脂と、
   約１０μｍ〜約３０μｍの平均粒径を有する粒状充填剤と
   を含む組成物から形成された１層以上の樹脂フィルムを含み、
   約２０°〜約３０°のデッドフォールド角度を有する、合成紙。
2. 前記ポリオレフィン樹脂が、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載の合成紙。
3. 前記粒状充填剤が、１０重量％〜４０重量％の量で前記組成物中に存在する、請求項１に記載の合成紙。
4. 前記粒状充填剤が、炭酸カルシウムを含む、請求項１に記載の合成紙。
5. 少なくとも２層の樹脂層を含む、請求項１に記載の合成紙。
6. 少なくとも３層の樹脂層を含む、請求項１に記載の合成紙。
7. 約０．５ミル〜約４ミルの厚さを有する、請求項１に記載の合成紙。
8. 前記組成物が、環状オレフィンコポリマーをさらに含む、請求項１に記載の合成紙。
9. 合成紙であって、
   前記合成紙の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で存在するポリオレフィン樹脂と、
   約１０μｍ〜約３０μｍの平均粒径を有する粒状充填剤と、
   環状オレフィンコポリマーと
   を含む組成物から形成された１層以上の樹脂フィルムを含み、
   横方向に約１００ｍＮ〜約１０００ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する、合成紙。
10. 約２０°〜約３０°のデッドフォールド角度を有する、請求項９に記載の合成紙。
11. 縦方向に約５０ｍＮ〜約７５０ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する、請求項９に記載の合成紙。
12. 前記粒状充填剤が、約１０重量パーセント〜約４０重量パーセントの量で前記組成物中に存在する、請求項９に記載の合成紙。
13. 前記粒状充填剤が、炭酸カルシウムを含む、請求項９に記載の合成紙。
14. 少なくとも２層を含む、請求項９に記載の合成紙。
15. 前記少なくとも２層が、第１の層および第２の層を含み、前記第１の層中のポリオレフィン樹脂が、前記第２の層中のポリオレフィンとは異なる、請求項１４に記載の合成紙。
16. 前記環状オレフィンコポリマーが、前記組成物の約２重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する、請求項９に記載の合成紙。
17. 組成物から形成された樹脂フィルム層を含む合成紙であって、
    前記組成物が、
    前記合成紙の約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントの量で存在するポリオレフィン樹脂であって、低密度ポリエチレンを含む、ポリオレフィン樹脂と、
    前記組成物の約２重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する環状オレフィンコポリマーと
    を含み、
    前記合成紙が、横方向に約５００ｍＮ〜約１５００ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する、合成紙。
18. 縦方向に約５００ｍＮ〜約１５００ｍＮのエルメンドルフ引裂強度を有する、請求項１７に記載の合成紙。
19. 約０．５ミル〜約４ミルの厚さを有する、請求項１７に記載の合成紙。
20. 前記環状オレフィンコポリマーが、前記組成物の約５重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で存在する、請求項１７に記載の合成紙。

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