JP2021516707A

JP2021516707A - ポリマーブレンドおよびそれらから形成される製品

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Publication number: JP2021516707A
Application number: JP2020544605A
Authority: JP
Inventors: リウ、アントン; ス、フェンイ; チェン、ホンユウ; パン、チエンピン; ユン、シャオピン; アルゲール、トーマス; シュイ、ティ; マー、ユークオ
Original assignee: Dow Corning Corp; Dow Silicones Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2021-07-08
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Abstract

フィルム、パッケージ、および繊維に使用され得るポリマーブレンドが提供される。一態様では、ポリマーブレンドは、エチレン系ポリマーと、式（Ｉ）の１つ以上の化合物であって、式中、ｎが、６〜２４である、化合物と、を含む。【化１】【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム、パッケージ、および繊維に使用され得るポリマーブレンドに関する。

ポリエチレンは、重量、耐久性、加工性、および費用などの様々な有益な特性を提供するため、有用なポリマーである。しかしながら、特定の材料へのポリエチレンの接着は、それらの低い極性および低い表面エネルギーのために困難であり得る。これは、典型的には３８ダイン超の表面エネルギーが要求される、ラミネート、塗装、および印刷などの特定の用途では、欠点となり得る。ポリエチレンフィルムの親水特性および接着特性を改善するために、火炎処理、プラズマ処理、物理的または化学的処理、グラフト化、プライマーの適用、コロナ処理、および添加剤のブレンドなどの、フィルム表面の表面エネルギーを修飾するための様々な技術が適用されている。

コロナ処理は、ポリエチレンフィルムに広く使用されている。それは、加工中のポリエチレン表面の連続的な調整を可能にするだけでなく、迅速な実行も可能である。それにもかかわらず、コロナ処理によるポリエチレン表面の修飾は、例えば、エージングの過程における熱力学的に駆動される力を含む様々な方法で容易に破壊され得る。換言すると、ポリエチレンのコロナ処理によって提供される表面エネルギーの増加は、経時的に自然に減衰する可能性がある。

したがって、コロナ処理後に安定した表面エネルギーを有するポリエチレンフィルムおよび他の構造を有することが望ましい。

本発明は、コロナ処理後にフィルムの安定した表面エネルギーを有利に提供する、ポリエチレンフィルムに使用するためのポリマーブレンドを提供する。いくつかの実施形態では、フィルムは、長期間にわたって安定した表面エネルギーを有し得るために、第２のコロナ処理または表面エネルギーを増加させるための他の措置の必要性が回避される。いくつかの実施形態では、そのような安定した十分に高い表面エネルギーは、ポリエチレンフィルムの印刷品質および／または接着剤への結合強度の向上に役立ち得る。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、繊維などのフィルム以外の製品にも使用することができる。

一態様では、本発明は、エチレン系ポリマーと、式（Ｉ）の１つ以上の化合物であって、

式中、ｎが、６〜２４である、化合物と、を含む、ポリマーブレンドを提供する。いくつかの実施形態では、ｎは、６〜１６である。いくつかの実施形態では、ｎは、１２〜２４である。

本発明の実施形態はまた、本明細書に開示される実施形態のいずれかによるポリマーブレンドを含む層を含むフィルム、そのようなフィルムから形成されるパッケージ、本明細書に開示される実施形態のいずれかによるポリマーブレンドを含む繊維、ならびにそのような繊維を含む織布および不織布基材も提供する。

これらおよび他の実施形態は、詳細な説明においてより詳細に説明される。

本発明のいくつかの実施形態によるフィルムおよび比較フィルムの経時的な表面エネルギー測定の結果を示す。

本明細書で特に明記しない限り、百分率は、重量百分率（重量％）であり、温度は、℃である。

本明細書で使用する場合、「組成物」という用語は、組成物を含む材料（複数可）、ならびに組成物の材料から形成される反応生成物および分解生成物を含む。

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語およびその派生語は、それらが本明細書において開示されているかどうかにかかわらず、任意の追加の成分、ステップ、または手順の存在を排除することを意図しない。いかなる疑いも回避するために、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の使用を通じて本明細書において特許請求される全ての組成物は、矛盾する記述がない限り、ポリマー性かまたは別様かにかかわらず、任意の追加の添加剤、補助剤、または化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙｏｆ）」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、あらゆる後続の記載の範囲から、任意の他の成分、ステップ、または手順を排除する。「からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていない任意の成分、ステップ、または手順を排除する。

本明細書で使用する場合、「ポリマー」という用語は、同じ種類のものかまたは異なる種類のものかにかかわらず、モノマーを重合することによって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、ホモポリマーという用語（微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下に、唯一の種類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）、および本明細書において以下に定義されるようなインターポリマーという用語を包含する。微量の不純物が、ポリマーにおよび／またはポリマー内に組み込まれ得る。

本明細書で使用する場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２種類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指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマー（２種類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）、および３種類以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを含む。本明細書で使用する場合、「ポリマー」という用語は、同じ種類のものかまたは異なる種類のものかにかかわらず、モノマーを重合することによって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、典型的には唯一の種類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、および２種類以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを指す「コポリマー」を包含する。

「ポリエチレン」は、エチレンモノマーから誘導された、５０重量％超の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誘導される単位を意味する）を含む。当技術分野において既知の一般的なポリエチレンの形態は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂の両方を含む単一部位触媒直鎖状低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および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、当技術分野において既知であるが、以下の説明は、これらのいくつかの異なるポリエチレン樹脂の違いを理解するのに有益になり得る。

「ＬＤＰＥ」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」または「高度分岐ポリエチレン」と称されてもよく、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤を用いて、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力でオートクレーブまたは管型反応器中で部分的または完全に、ポリマーがホモポリマー化されるかまたはコポリマー化されることを意味するように定義される（例えば、参照として本明細書に組み込まれるＵＳ４，５９９，３９２を参照のこと）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度を有する。

「ＬＬＤＰＥ」という用語は、従来のチーグラー・ナッタ触媒系、ならびにビス−メタロセン触媒（「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）および拘束幾何触媒を含むがこれに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製される樹脂の両方を含み、直鎖状、実質的に直鎖状、または不均質な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ほど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、および米国特許第５，７３３，１５５号でさらに定義される実質的に直鎖状エチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号にあるものなどの均一に分岐した直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されているプロセスに従って調製されたものなどの不均一に分岐したエチレンポリマー、ならびに／または（ＵＳ３，９１４，３４２またはＵＳ５，８５４，０４５に開示されるものなどの）それらのブレンドを含む。ＬＬＤＰＥは、当技術分野において既知の任意の種類の反応器または反応器構成を使用して、気相、溶液相、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を介して作製することができ、気相およびスラリー相反応器が最も好ましい。ＬＬＤＰＥは、典型的には、最大０．９４０ｇ／ｃｍ^３の密度を有することができ、また、その範囲の下端の密度を有するＬＬＤＰＥであるＵＬＤＰＥおよびＶＬＤＰＥを含むことができる。

「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３の密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的に、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、拘束幾何形状、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、２．５超の分子量分布（「ＭＷＤ」）を有する。

「ＨＤＰＥ」という用語は、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、約０．９４０ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有するポリエチレンを指す。

本明細書で別途指示されない限り、本発明の態様を説明する際に、以下の分析法を使用する：
メルトインデックス：メルトインデックスＩ_２（または、Ｉ２）およびＩ_１０（または、Ｉ１０）は、１９０℃でＡＳＴＭＤ−１２３８に従って、それぞれ、２．１６ｋｇおよび１０ｋｇ荷重で測定される。それらの値は、ｇ／１０分で報告される。「メルトフローレート」は、ポリプロピレン系樹脂および他の樹脂に使用され、ＡＳＴＭＤ１２３８（２．１６ｋｇで２３０℃）に従って決定される。

密度：密度測定のための試料は、ＡＳＴＭＤ４７０３に従って調製される。試料加圧の１時間以内に、ＡＳＴＭＤ７９２、方法Ｂに従って測定される。

追加の特性および試験方法は、本明細書でさらに説明する。

いくつかの実施形態では、特定の極性添加剤をエチレン系ポリマーを有するポリマーブレンドに含めることによって、そのようなポリマーをポリエチレンフィルムに使用すると、ポリエチレンフィルムの印刷品質の向上および／または接着剤への結合強度の向上をもたらすことができることが見出された。いくつかの実施形態では、そのような極性添加剤を使用すると、長期間にわたってポリエチレンフィルムの表面エネルギーを安定化することもできる。

式中、ｎが、６〜２４である、化合物と、を含む、ポリマーブレンドを提供する。いくつかの実施形態では、ｎは、６〜１６である。いくつかの実施形態では、ｎは、１２〜２４である。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、０．０１〜５重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、式（Ｉ）の第１の化合物および式（Ｉ）の第２の化合物を含み、第２の化合物のｎの値は、第１の化合物のｎの値とは異なる。

いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、少なくとも１つの極性ポリマー、極性オリゴマー、またはイオノマーをさらに含み、極性ポリマー、極性オリゴマー、またはイオノマーは、エチレンアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンメチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンエチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンブチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンアクリル酸コポリマーもしくはそのイオノマー、ポリエチレングリコール、ポリエチレン−ポリエチレングリコール、ポリエチレン−ポリエチレングリコール−ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルアルコール、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかのそのような実施形態では、ポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、５重量パーセント以下の極性ポリマーまたは極性オリゴマーを含む。

本発明の実施形態はまた、フィルムにも関する。いくつかの実施形態では、本発明は、本明細書に開示されるポリマーブレンドの実施形態のいずれかによるポリマーブレンドを含む層を含むフィルムを提供する。いくつかの実施形態では、フィルムは、本明細書に開示されるポリマーブレンドの実施形態のいずれかによるポリマーブレンドを含む外層を含む多層フィルムである。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドを含むフィルムの外層は、コロナ処理され、外層は、コロナ処理の６０日後に少なくとも３６ダイン／ｃｍ^２の表面エネルギーを示す。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドを含むフィルムの外層は、コロナ処理され、外層は、コロナ処理の１５０日後に少なくとも３６ダイン／ｃｍ^２の表面エネルギーを示す。本発明の実施形態はまた、本明細書に開示されるフィルムの実施形態のいずれかから形成されるパッケージにも関する。

本発明の実施形態はまた、繊維にも関する。いくつかの実施形態では、本発明は、本明細書に開示されるポリマーブレンドの実施形態のいずれかによるポリマーブレンドを含む繊維を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、複数のそのような繊維を含む織布基材または不織布基材を提供する。

本発明のポリマーブレンドは、式（Ｉ）の化合物であって、

式中、ｎが、６〜２４である、化合物を含む。いくつかの実施形態では、ｎは、６〜１６である。いくつかの実施形態では、ｎは、１２〜２４である。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、式（Ｉ）の第１の化合物および式（Ｉ）の第２の化合物を含み、第２の化合物のｎの値は、第１の化合物のｎの値とは異なる。

いかなる特定の理論によっても拘束されることを望むものではないが、いくつかの実施形態では、式（Ｉ）の異なるアルキル鎖長を有する２−ヒドロキシエチルアミドを含めると、長期間にわたって安定した表面エネルギーを有するフィルムが提供されるために、第２のコロナ処理または表面エネルギーを増加させるための他の措置の必要性が回避されると考えられる。そのような安定した十分に高い表面エネルギーはまた、ポリエチレンフィルムの印刷品質および／または接着剤への結合強度の向上にも役立ち得る。

式（Ｉ）の化合物は、以下の実施例に記載の長鎖直鎖状一級カルボン酸を使用して合成することができる。そのような長鎖直鎖状一級カルボン酸の例は、ＢａｋｅｒＨｕｇｈｅｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販されているＵＮＩＣＩＤ酸である。

本発明のポリマーブレンドに使用され得る式（Ｉ）の化合物の量は、例えば、ポリマーブレンドの所望の特性、ポリマーブレンドから作製される任意のフィルムの所望の特性、そのようなフィルムもしくはポリマーブレンドから作製される物品の所望の特性、および／または他の要因を含むいくつかの要因に依存する。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、０．０１〜５重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、０．０５〜２．０重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、０．０５〜１．０重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、０．０１〜０．３重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、０．０５〜０．２重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む。

本発明のポリマーブレンドは、１つ以上のエチレン系ポリマーをさらに含む。例えば、ポリマーブレンドの所望の特性、ポリマーブレンドから作製されるフィルムの所望の特性、そのようなフィルムから作製される物品の所望の特性、および／または他の要因を含むいくつかの要因に応じて、多様なエチレン系ポリマーが使用され得る。いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーのブレンドが使用され得る。

いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、０．８７０ｇ／ｃｍ^３以上の密度を有する。０．８７０ｇ／ｃｍ^３以上の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、開示され、例えば、エチレン系ポリマーの密度は、０．８７０ｇ／ｃｍ^３以上、またはその代わりに０．９００ｇ／ｃｍ^３以上、またはその代わりに０．９１０ｇ／ｃｍ^３以上、またはその代わりに０．９１５ｇ／ｃｍ^３以上、またはその代わりに０．９２０ｇ／ｃｍ^３以上であり得る。エチレン系ポリマーは、０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下の密度を有する。０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、開示される。例えば、ポリエチレンの密度は、０．９７０ｇ／ｃｍ^３以下、またはその代わりに０．９６０ｇ／ｃｍ^３以下、またはその代わりに０．９５５ｇ／ｃｍ^３以下、またはその代わりに０．９５０ｇ／ｃｍ^３以下であり得る。

いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、２０ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する。最大２０ｇ／１０分の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、エチレン系ポリマーは、０．２、０．２５、０．５、０．７５、１、２、４、５、１０、または１５ｇ／１０分の下限から、１、２、４、５、１０、または１５ｇ／１０分の上限までのメルトインデックスを有し得る。いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、最大１５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する。いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、最大１０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する。いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、５ｇ／１０分未満のメルトインデックス（Ｉ_２）を有する。

本発明のいくつかの実施形態での使用に特に適切なエチレン系ポリマーには、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、強化ポリエチレン（ＥＰＥ）、およびそれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態では、エチレン系ポリマーは、ＬＬＤＰＥおよび／またはＬＤＰＥである。

様々な市販のエチレン系ポリマーが、本発明のポリマーブレンドでの使用に企図される。本発明の実施形態で使用され得る市販のＬＤＰＥの例には、ＤＯＷＬＤＰＥ（商標）およびＡＧＩＬＩＴＹ（商標）の名称でＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能なものが含まれる。本発明の実施形態で使用され得る市販のＬＬＤＰＥの例には、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０３８．６８Ｇなどの、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから市販されているＤＯＷＬＥＸ（商標）直鎖状低密度ポリエチレンが含まれる。本発明の実施形態で使用され得る市販のＨＤＰＥの例には、ＤＯＷ（商標）ＨＤＰＥ樹脂およびＤＯＷＬＥＸ（商標）の名称でＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能なものが含まれる。ＨＤＰＥ樹脂に加えて、ポリマーブレンドに使用されるポリオレフィンは、強化ポリエチレンも含み得る。本発明の実施形態で使用され得る市販の強化ポリエチレン樹脂の例には、ＥＬＩＴＥ（商標）５４００Ｇなどの、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから市販されているＥＬＩＴＥ（商標）、ＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ、およびＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）強化ポリエチレンが含まれる。本発明のいくつかの実施形態で使用され得る他のエチレン系ポリマーの例は、ＴｈｅＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能なＩＮＮＡＴＥ（商標）ポリエチレン樹脂である。当業者は、本明細書の教示に基づいて、ポリマーブレンドに使用するための他の好適な市販のエチレン系ポリマーを選択することができる。

いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、最大９９．９９重量パーセントのエチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、いくつかの実施形態では、ブレンドの重量に基づいて、９０重量パーセント以上のポリエチレンを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、９５重量パーセント以上のエチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、最大約９５重量パーセントのエチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、最大約９０重量パーセントのエチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、最大約９５重量パーセントのエチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、最大約９７重量パーセントのエチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ブレンドの重量に基づいて、９０〜９９．９９重量％のエチレン系ポリマーを含み得る。９０〜９９．９９重量％の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、開示され、例えば、ポリマーブレンド中のエチレン系ポリマーの量は、８０、８３、８５、８７、８９、または９０重量％の下限から、８５、８７、８９、９０、９２、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、または９９．９重量％の上限までであり得る。例えば、ポリマーブレンド中のエチレン系ポリマーの量は、８０〜９９．９９重量％、またはその代わりに８５〜９９．９重量％、またはその代わりに８５〜９９重量％、またはその代わりに９０〜９９重量％、またはその代わりに９０〜９５重量％であり得る。

いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、少なくとも１つの極性ポリマー、極性オリゴマー、および／またはイオノマーをさらに含む。いくつかの実施形態では、そのような極性ポリマー、極性オリゴマー、および／またはイオノマーをポリマーブレンド中に含めると、表面エネルギーの安定化、ポリマーブレンドから形成されるフィルムもしくはポリマーブレンドを含む層を有するフィルムの印刷品質の向上、および／またはそのようなフィルムの接着剤への結合強度の改善にも役立つ可能性がある。

ブレンドが（式（Ｉ）の化合物に加えて）極性ポリマー、極性オリゴマー、および／またはイオノマーを含むポリマーブレンドの実施形態では、極性ポリマー、極性オリゴマー、および／またはイオノマーは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、最大５重量パーセントのポリマーブレンドの量で存在することができる。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、５％重量パーセントの極性ポリマー（複数可）、極性オリゴマー（複数可）、および／またはイオノマー（複数可）を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に基づいて、３％重量パーセントの極性ポリマー（複数可）、極性オリゴマー（複数可）、および／またはイオノマー（複数可）を含む。

そのような極性ポリマー、極性オリゴマー、およびイオノマーの非限定的な例には、エチレンアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンメチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンエチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンブチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンアクリル酸コポリマーもしくはそのイオノマー、ポリエチレングリコール、ポリエチレン−ポリエチレングリコール、ポリエチレン−ポリエチレングリコール−ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルアルコール、またはそれらの組み合わせが含まれる。そのような極性ポリマー、極性オリゴマー、およびイオノマーは、様々な供給源から市販されており、当業者は、本明細書の教示に基づいて、適切なものを選択することができる。いくつかの実施形態で使用され得るイオノマーの例には、ＤｕＰｏｎｔから市販されているＳＵＲＬＹＮ（登録商標）イオノマーが含まれる。

いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、例えば、酸化防止剤、着色剤、スリップ剤、ＵＶ安定剤、ＵＶ吸収剤、ブロッキング防止剤、加工助剤、およびそれらの組み合わせを含む、当業者に既知である１つ以上の添加剤をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、最大５重量パーセントのそのような添加剤を含む。０〜５重量％の全ての個々の値および部分範囲が本明細書に含まれ、開示され、例えば、ポリマーブレンド中の添加剤の総量は、０．５、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、または４．５重量％の下限から、１、２、３、４、または５重量％の上限までであり得る。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドは、ポリマーブレンドの総重量に各々基づいて、０．０５〜１重量パーセントの量の酸化防止剤、０．２〜２重量パーセントの量のＵＶ安定剤、０．２〜２重量パーセントの量のＵＶ吸収剤、０．０５〜１重量パーセントの量のスリップ剤、および／または０．０５〜１重量パーセントの量のブロッキング防止剤を含む。

本発明のポリマーブレンドは、押出機またはフィルム製造に使用される他の装置に供給する前に、所定の量の成分を二軸スクリュー押出機で溶融ブレンドすることによって調製され得る。そのようなポリマーブレンドはまた、押出機またはフィルム製造に使用される他の装置に供給する前に、所定の量の成分をタンブルブレンドすることによっても調製され得る。いくつかの実施形態では、本発明のポリマーブレンドは、ペレットの形態であり得る。例えば、個々の成分は、本明細書の教示に基づいて、二軸スクリュー押出機または当業者に既知の他の技術を使用して溶融ブレンドされ、その後、ペレットに形成され得る。

本発明のポリマーブレンドは、例えば、単層フィルムおよび多層フィルムを含むいくつかの製品を作製するために使用され得る。したがって、本発明のいくつかの実施形態は、本発明のポリマーブレンドのいずれかを含む単層フィルムに関する。本発明のいくつかの実施形態は、本発明のポリマーブレンドのいずれかを含む多層フィルムに関する。そのような単層フィルムおよび多層フィルムは、一般に、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用して製造することができる。

多層フィルムのいくつかの実施形態では、外層（すなわち、２つの表面層のうちの１つ）は、本明細書に記載の実施形態のいずれかによるポリマーブレンドを含む。

ポリマーブレンドを含む単層フィルムの外面、またはフィルムの外層がポリマーブレンドを含む多層フィルムの外面は、フィルムの表面エネルギーを増加させるために、当業者に既知の技術を使用して、コロナ処理またはプラズマ処理される。そのようなコロナ処理またはプラズマ処理の後に、外面は、ＡＳＴＭＤ２５７８−０４によって測定して、少なくとも３５、少なくとも３６、または少なくとも３７、または少なくとも３８、または少なくとも３９、または少なくとも４０、または少なくとも４１、または少なくとも４２ダイン／ｃｍ以上の表面エネルギーを示す。

いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドを含む外層は、コロナ処理の６０日後に少なくとも３６ダイン／ｃｍ^２の表面エネルギーを示す。いくつかの実施形態では、ポリマーブレンドを含むフィルムの外層は、コロナ処理され、外層は、コロナ処理の１５０日後に少なくとも３６ダイン／ｃｍ^２の表面エネルギーを示す。表面エネルギーは、ＡＳＴＭＤ２５７８−０４ａに従ってＵＳＡＣＣダインペンを使用して測定される。本明細書の他の箇所に記載のように、本発明のポリマーブレンドをフィルムの表面層に使用すると、長期間にわたって安定した表面エネルギーが提供されるために、第２のコロナ処理または表面エネルギーを増加させるための他の措置の必要性が回避されると考えられる。

多層フィルムでは、本発明の実施形態によるポリマーブレンドを含む外層に加えて、多層フィルムは、典型的に多層フィルムに含まれる他の層をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、３つ以上の層を含み得る。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、いくつかの実施形態では、最大７つの層を含み得る。フィルムの層の数は、例えば、多層フィルムの所望の厚さ、多層フィルムの所望の特性、多層フィルムの意図する用途、および他の要因を含む、いくつかの要因に依存し得る。意図する用途に応じて様々な実施形態で使用され得る他の種類の層の例には、例えば、シーラント層、ポリエチレンテレフタレート層、酸素バリア層、タイ層、ポリエチレン層、ポリプロピレン層などが含まれる。例えば、一実施形態では、多層フィルムは、本発明の実施形態によるポリマーブレンドを含む第１の外層、シーラント層である第２の外層、ならびにエチレン系ポリマーのブレンド（例えば、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、および／またはＨＤＰＥのブレンド）を含む第１の外層と第２の外層の間の芯層を含む、３層フィルムである。

いくつかの実施形態では、単層フィルムまたは多層フィルムは、フィルムの意図する用途に応じて、一軸または二軸のいずれかで配向することができる。

本発明のいくつかの実施形態によれば、多層フィルムを使用して、ラミネートを形成することもできる。例えば、本発明の多層フィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術に従って接着剤を使用して、ポリエチレンテレフタレートにラミネートすることができる。

本発明の実施形態はまた、本明細書に記載のフィルムのいずれかから形成されるパッケージも提供する。そのようなパッケージの例には、フレキシブルパッケージ、パウチ、自立型パウチ、既製のパッケージまたはパウチ、保護フィルム、農業用フィルム、包装／ストレッチフィルム、マルチングフィルム、サイレージフィルム、および接着フィルムが含まれ得る。そのようなパッケージは、本明細書の教示を考慮して、当業者に既知の技術を使用して、形成され得る。

本発明のポリマーブレンドのいくつかの実施形態は、他の用途のための繊維の製造に使用され得る。調製され得る繊維には、ステープルファイバー、粗麻、多成分繊維、鞘／芯、撚合、およびモノフィラメントが含まれる。好適な繊維形成プロセスには、米国特許第４，３４０，５６３号、第４，６６３，２２０号、第４，６６８，５６６号、および第４，３２２，０２７号に開示されるスピンボンドメ、ルトブロー技術、米国特許第４，４１３，１１０号に開示されるゲルスパン繊維、米国特許第３，４８５，７０６号に開示される織布および不織布、またはポリエステル、ナイロン、もしくは綿などの他の繊維とのブレンド、熱成形物品、異形押し出しもしくは共押し出しを含む押し出し形材、カレンダー物品、ならびに延伸、撚合、もしくは捲縮糸もしくは繊維を含むそのような繊維から作製される構造が含まれる。

本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例で詳細に説明する。

式（Ｉ）の化合物の調製
以下の実施例で使用するために、式（Ｉ）による化合物を、後述のように調製する。

式中、ｎは、６〜２４である。

式（Ｉ）の化合物を形成するための出発材料は、長鎖直鎖状一級カルボン酸である。使用される材料は、ＢａｋｅｒＨｕｇｈｅｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから各々市販されているＵＮＩＣＩＤ３５０、ＵＮＩＣＩＤ５５０、およびＵＮＩＣＩＤ７００である。表１に示すように、これらの酸は、酸価および融点の範囲を有する。

ＵＮＩＣＩＤ酸は、使用前に粉末に粉砕する。

混合脂肪酸Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アミドを、以下のように調製する。１５ｍｍｏｌの２−アミノエタノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから純度９９％で入手可能）および２０ｍｍｏｌのトリメチルアミンを含有する溶液を、乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）中で調製する。１０ｍｍｏｌの塩化アシルの乾燥ＴＨＦ（５０ｍＬ）溶液を、窒素下で２−アミノエタノール溶液に滴加する。反応混合物を、室温で３０分間撹拌し、その後混合物を濾過する。反応機構は、以下のとおりである。

固体をヘキサンおよびジエチルエーテルで洗浄し、真空下で乾燥させる。得られた生成物を、ＣＨＣｌ_３／メタノールから再結晶化して、純粋なＮ−（２−ヒドロキシルエチル）アミドを、白色固体として約８７％以上の収率で得る。反応生成物（その各々が「式（Ｉ）添加剤」と称される）に関する情報は、以下のとおりである。
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ノナデカンアミド（酸３５０、「Ａ３５０−ＯＨ」から形成）
収率＝９３％。Ｍ．ｐ．１０３℃。１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：δ５．８７（１Ｈ，ｓ），３．７３（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝５．２Ｈｚ），３．４４（２Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１０．０Ｈｚ，５．０Ｈｚ），２．２１（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ），１．６６−１．６０（２Ｈ，ｍ），１．２５（ｓ，３０Ｈ），０．８８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ）。
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ペンタコサンアミド（酸５５０、「Ａ５５０−ＯＨ」から形成）
収率＝９０％。Ｍ．ｐ．１０４℃。１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：δ５．８５（１Ｈ，ｓ），３．７３（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝４．５Ｈｚ），３．４４（２Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１０．０Ｈｚ，５．４Ｈｚ），２．２１（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ），１．６７−１．６１（２Ｈ，ｍ），１．２５（４２Ｈ，ｓ），０．８８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．７Ｈｚ）。
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ノナコサンアミド（酸７００、「Ａ７００−ＯＨ」から形成）
収率＝８７％。Ｍ．ｐ．１１０℃。１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ_３）：δ５．７１（１Ｈ，ｓ），３．７２（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝５．２Ｈｚ），３．４４（２Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１０．０Ｈｚ，５．２Ｈｚ），２．２０（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ），１．６５−１．６０（２Ｈ，ｍ），１．２５（５０Ｈ，ｓ），０．８８（３Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．７Ｈｚ）。

ポリエチレンフィルム（「ＰＥフィルム」）の調製
直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）（１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ_２）で０．９２０ｇ／ｃｍ^３の密度を有するＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５）を、１９０℃で５分間、５％の式（Ｉ）の添加剤と溶融ブレンドして、本発明の実施形態によるポリマーブレンドを形成する。ブレンドを、小片に切断する。追加のＬＬＤＰＥを、１０００ｐｐｍのブレンド後に、ポリマーブレンド小片と特定の比率で混合し、１８０℃に加熱する。その後、ブローしたフィルムを、１ｍｍのダイギャップを利用して、ＨＡＡＫＥブローフィルムラインにブローする。押出機の温度プロファイルは、２５のＬ／Ｄ比で、１８０〜２１０℃である。出力は、５ｋｇ／時である。式（Ｉ）添加剤の各々を使用して、別個のフィルムを形成する。各ＰＥフィルムは、５０ミクロンの公称厚さを有する。比較フィルム（比較フィルム１または「比較１」）を、いかなる式（Ｉ）の添加剤も用いないことを除いて、同じ方法で形成する。

その後、フィルムを、表２に示されるように、Ｓｕｍａｎコロナ処理機を使用して、４０ダイン／ｃｍ^２の表面エネルギーまでコロナ処理する。表面エネルギー（ダイン）を、ＵＳＡＣＣダインペンを使用して検出する。

その後、各ＰＥフィルムの表面エネルギーを、１５０日間にわたって定期的に測定して、フィルム表面がどれだけ良好に表面エネルギーを保持しているかを決定する。結果を図１に示す。

本発明のフィルム１〜３では、異なるアルキル鎖長を有する１０００ｐｐｍのＮ−（２−ヒドロキシエチル）アミド（ｎ＝１１（Ａ３５０−ＯＨ）、ｎ＝１９（Ａ５５０−ＯＨ）、および２４（Ａ７００−ＯＨ）を有する式（Ｉ）の化合物）は、いかなる式（Ｉ）の添加剤も有しない比較フィルム１と比較して、コロナ処理後に６０日間、ＰＥフィルムの表面エネルギーを安定化する（３６ダイン／ｃｍ^２超）。本発明のフィルム２では、式（Ｉ）の添加剤（ｎ＝１１）は、コロナ処理後に９０日間、ＰＥフィルムの表面エネルギーを安定化した（３８ダイン／ｃｍ２超）。本発明のフィルム２および３では、式（Ｉ）の添加剤（本発明のフィルム２はｎ＝１１、本発明のフィルム３はｎ＝１３）は、コロナ処理後に１５０日、ＰＥフィルムの表面エネルギーを安定化した（３６ダイン／ｃｍ^２超）。

ＰＥ−ＰＥＴラミネートの調製
ラミネートを、比較フィルム１および本発明のフィルム１から形成する。ＰＥフィルムを、８０℃のＪｉｎｔｕＨＲ３８０ホットローラーを使用して、１２ミクロンのポリエチレンテレフタレートフィルム（「ＰＥＴフィルム」）でラミネートする。ラミネート前に、ＰＥＴフィルムにラミネートされるＰＥフィルムの外面を、１５０Ｖでコロナ処理する。２ｇ／ｍ^２の乾燥重量のポリアクリレート接着剤（Ｒｏｂｏｎｄ（商標）１６８／ＣＲ−３Ａ）を、ＰＥフィルムへのラミネートのためにＰＥＴフィルムの表面にコーティングする。ラミネート後に、フィルムを、５０または６０℃のオーブンに６０時間入れて、エージングさせる。

ＰＥフィルムへのＰＥＴフィルムの結合強度を、ＥＮＩＳＯ１１３３９：２００５の剥離試験を使用して、測定する。結果を表３に示す。

本発明のラミネートで示すように、１０００ｐｐｍの式（Ｉ）の添加剤（ｎ＝１１を有するＡ５５０−ＯＨ）は、比較フィルム１と比較して、ＰＥＴフィルムへのＰＥフィルムの接着ラミネートに好影響を有する。

これらの実施例に示すように、式（Ｉ）の添加剤を有しないＰＥフィルムと比較して、式（Ｉ）の添加剤をポリエチレンフィルムに含めると、コロナ処理後長期間にわたってポリエチレンフィルムの表面エネルギーを効果的に安定化することができる。式（Ｉ）の添加剤はまた、ポリエチレンフィルムに対して良好な固定相互作用も有することができ、これは、接着剤へのポリエチレンフィルムの結合強度の向上に役立ち得る。

Claims

ポリマーブレンドであって、
エチレン系ポリマーと、
式（Ｉ）の１つ以上の化合物であって、

式中、ｎが、６〜２４である、化合物と、を含む、ポリマーブレンド。
前記ブレンドが、０．０１〜５重量パーセントの式（Ｉ）の化合物を含む、請求項１に記載のポリマーブレンド。
少なくとも１つの極性ポリマー、極性オリゴマー、またはイオノマーをさらに含み、前記極性ポリマー、極性オリゴマー、またはイオノマーが、エチレンアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンメチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンエチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンブチルアクリレートコポリマーもしくはそのイオノマー、エチレンアクリル酸コポリマーもしくはそのイオノマー、ポリエチレングリコール、ポリエチレン−ポリエチレングリコール、ポリエチレン−ポリエチレングリコール−ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルアルコール、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１または請求項２に記載のポリマーブレンド。
前記ポリマーブレンドが、前記ポリマーブレンドの総重量に基づいて、５重量パーセント以下の極性ポリマーまたは極性オリゴマーを含む、請求項３に記載のポリマーブレンド。
前記ブレンドが、式（Ｉ）の第１の化合物および式（Ｉ）の第２の化合物を含み、前記第２の化合物のｎの値が、前記第１の化合物のｎの値とは異なる、請求項１〜４のいずれかに記載のポリマーブレンド。
請求項１〜４のいずれかに記載のポリマーブレンドを含む層を含む、フィルム。
前記フィルムが、請求項１〜４のいずれかに記載のポリマーブレンドを含む外層を含む多層フィルムである、請求項６に記載のフィルム。
前記ポリマーブレンドを含む前記フィルムの前記外層が、コロナ処理され、前記外面が、前記コロナ処理の６０日後に少なくとも３６ダイン／ｃｍ^２の表面エネルギーを示す、請求項６または請求項７に記載のフィルム。
請求項６〜８のいずれかに記載のフィルムから形成される、パッケージ。
請求項１〜４のいずれかに記載のポリマーブレンドを含む、繊維。