JP2022518742A

JP2022518742A - 金属化ポリエチレンフィルムおよび関連する構造

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Publication number: JP2022518742A
Application number: JP2021542151A
Authority: JP
Inventors: ドゥ、チョー; パン、チエンピン; ユン、シアオピン; ウェン、シールン; グプテ、カウストゥブ; チェン、ホンユウ
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2019-02-02
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2022-03-16
Also published as: EP3924182A4; AR117791A1; US20220105714A1; CN113260508A; WO2020155795A1; EP3924182A1

Abstract

【解決手段】本明細書に開示されるのは、ポリエチレンを含む少なくとも１つの層と、金属層と、を備えるフィルムであり、このフィルムは、フィルムの総重量に基づいて、１００万分の３００重量部（ｐｐｍ）未満のステアリン酸金属および５０ｐｐｍ未満のステアリン酸を有する。また、本明細書に開示されるのは、ポリエチレンを含む少なくとも１つの層と、金属化の１週間後に少なくとも３８ダイン／ｃｍの金属層を含む金属層と、を備えるそのようなフィルムである。さらに、本明細書に開示されるのは、基材に積層されたそのようなフィルムを備える物品である。【選択図】なし

Description

本開示は、包装用途のための金属化ポリエチレンフィルムに関する。

一部の用途では、包装フィルムは、包装の内容物を保護するために、湿気および／または酸素に対して優れたバリア特性を示さなければならない。プラスチック包装材料は、ガラスや金属では対応できない靭性、軽量、設計の柔軟性を備えているが、特にポリオレフィンを含むほとんどのプラスチックは、酸素や水蒸気を透過するため、包装フィルムとしてはそれ自体では受け入れられない。ポリオレフィンベースのフィルム構造に対するバリアを改良するための１つの手法は、そのフィルムの表面に薄い金属化層を提供することであった。薄い金属化層は、フィルムに酸素と水蒸気に対する大幅に強化したバリア特性を提供し、透過中の主要な物質移動抵抗に寄与する。

金属化は様々な方法で行うことができ、そのうち、蒸着法は十分に確立され、商業化されている。このプロセスでは、金属（Ａｌ、Ｃｕなど）が真空室内の加熱ボートを通って蒸発し、プラスチックフィルムなどの基材の表面に堆積する。一般的に使用されるポリマーフィルムは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＢＯＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）、およびキャストポリプロピレン（ＣＰＰ）である。例えば、金属化フィルムは、外側に印刷されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムおよび内側のポリエチレンシーラントフィルムと積層することができる。

金属化フィルムは、一部の用途において、金属化フィルムの金属化表面への良好な接着を必要とする。例えば、金属化フィルムの金属化された面は、他の層に印刷されてもよく、または他の層に積層する必要がある場合がある。しかしながら、金属化ポリエチレンフィルムへの接着は、市場でのそのようなフィルムの使用を制限するという問題があった。したがって、金属化された表面への他の材料の良好な接着を示す金属化されたポリエチレン包装フィルムの必要性が残っている。

本開示は、ステアリン酸金属および／またはその副産物であるステアリン酸が、金属化ポリエチレンフィルムの金属化表面への不十分な接着の原因であるという発見を反映している。ステアリン酸金属（通常はステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）は、多くの市販のＬＬＤＰＥおよびＨＤＰＥ材料を含む、チーグラー・ナッタ触媒を使用したポリエチレンの製造における中和剤として一般的に使用されている。特に、これらのステアリン酸塩および／またはステアリン酸分子は、表面に迅速に移動し、金属化された表面の表面エネルギーを大きく引き下げることが見出された。これは、金属化フィルムがロールに巻かれていることから、どちらかの表面への移行が金属表面を汚染する可能性があるため、特に問題となる。

したがって、本明細書に開示されるのは、ポリエチレンを含む少なくとも１つの層と、金属層と、を備えるフィルムであり、このフィルムは、フィルムの総重量に基づいて、１００万分の３００重量部（ｐｐｍ）以下のステアリン酸金属および５０ｐｐｍ以下のステアリン酸を有する。また、本明細書に開示されるのは、ポリエチレンを含む少なくとも１つの層と、金属化の１週間後に少なくとも３８ダイン／ｃｍの金属層を含む金属層と、を備えるそのようなフィルムである。さらに、本明細書に開示されるのは、基材に積層されたそのようなフィルムを備える物品である。

本明細書に開示されるのは、少なくとも１つのポリエチレン含有層および金属層を備えるフィルム、ならびにそのようなフィルムを備える積層体または包装などの物品である。これらの層は接着して接触している可能性がある。

ポリエチレン含有フィルム層
本明細書に開示されるフィルムは、ポリエチレンを含む少なくとも１つの層を有する。ポリエチレンを含む１つの層が設けられ得る。あるいは、ポリエチレンを含む２つ以上の層が設けられ得る。これらの層は接着して接触している可能性がある。ポリエチレンを含む３つ（または３つ以上）の層が設けられ得る。ポリエチレンを含む３つ（または３つ以上）の層が設けられる場合、金属層に隣接する層は本明細書では第１層と呼ばれ、フィルムの外側の金属層と反対側の層はシーラント層と呼ばれ、第１の層とシーラント層との間の１つまたは複数の層は、１つまたは複数のコア層である。ポリエチレンを含む層が１つしか設けられていない場合、本明細書で第１の層、コア層、またはシーラント層として説明したポリエチレン組成物のいずれかを使用することができる。ポリエチレンを含む層が２つしか設けられていない場合、第１層とコア層、第１層とシーラント層、またはコア層とシーラント層の任意の組み合わせを使用することができる。２つ以上のポリエチレン含有層が設けられる場合、各ポリエチレン含有層は、少なくとも１つの他のポリエチレン含有層に直接隣接する場合があり、または接着剤層または他の中間層を２つ以上のポリエチレン含有層の間に使用することができる。

フィルムおよびフィルム中にポリエチレンを含む各層は、ステアリン酸金属（例えば、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）およびステアリン酸が存在しない（０ｐｐｍ）または実質的に存在しないことを特徴とすることができる。具体的には、フィルム中のステアリン酸金属（例えば、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）の量は、フィルムの総重量に基づいて、３００ｐｐｍ以下、２５０ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、または５０ｐｐｍ以下であり得る。フィルム中のポリエチレン層中のステアリン酸金属（例えば、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）の量は、そのポリエチレン層の重量に基づいて、３００ｐｐｍ以下、２５０ｐｐｍ以下、２００ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、または５０ｐｐｍ以下であり得る。本発明者らは、ステアリン酸金属の量が、上記の制限よりも少量で許容できることを見出した。したがって、ポリエチレン層には、層の総重量に基づいて、０．０１ｐｐｍ以上、０．１ｐｐｍ以上、または１ｐｐｍ以上の量のステアリン酸金属（例えば、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）が見出され得る。同様に、フィルム中には、フィルムの総重量に基づいて、０．０１ｐｐｍ以上、０．１ｐｐｍ以上、または１ｐｐｍ以上の量のステアリン酸金属（例えば、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）が見出され得る。そのような量は、金属化後、最大１、最大２、最大３、または最大４週間の金属層の表面エネルギーの実質的な劣化を引き起こさない。フィルム中のステアリン酸の量は、フィルムの総重量に基づいて、５０ｐｐｍ以下、４０ｐｐｍ以下、または３０ｐｐｍ以下であり得る。フィルムのポリエチレン層中のステアリン酸の量は、ポリエチレン層の総重量に基づいて、５０ｐｐｍ以下、４０ｐｐｍ以下、または３０ｐｐｍ以下であり得る。本発明者らは、ステアリン酸の量が少量で許容できることを見出した。したがって、ポリエチレン層中には、層の総重量に基づいて、０．０１ｐｐｍ以上、０．１ｐｐｍ以上、または１ｐｐｍ以上の量のステアリン酸が見出され得る。同様に、フィルム中には、フィルムの総重量に基づいて、０．０１ｐｐｍ以上、０．１ｐｐｍ以上、または１ｐｐｍ以上の量のステアリン酸金属（例えば、ステアリン酸カルシウムまたはステアリン酸亜鉛）が見出され得る。

ステアリン酸塩は避けるべきものであるが、層は、ハイドロタルサイト（例えば、Ｋｉｓｕｍａ製のＤＨＴ４Ｖ／ＤＨＴ４Ａ）などの、少量（例えば、層の総重量に基づいて、１０００ｐｐｍ未満、８００ｐｐｍ未満、６００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、または４００ｐｐｍ未満）の非ステアリン酸触媒中和剤を含むことができる。

第１の層は、ポリエチレンを含むことができる。第１層のポリエチレンは、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）であり得る。このＬＬＤＰＥは、シングルサイト触媒されたポリエチレン（ｍ－ＬＬＤＰＥなどであるが、これには限定されない）であり得る。第１の層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などの１つまたは複数の追加のポリエチレンをさらに含むことができる。追加のポリエチレンは、第１の層の総重量に基づいて、０重量パーセントから、１重量パーセントから、５重量パーセントから、または１０重量パーセントから、最大約４０重量パーセントまで、最大３０重量パーセントまで、または最大２０重量パーセントまでの量で存在することができる。第１の層は、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、滑り剤、抗ブロック剤、顔料または着色剤、加工助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤および発泡剤などの添加剤をさらに含むことができる。コア層またはシーラント層などの第２のポリエチレン含有層と組み合わせて使用される場合、第１の層は、金属化され、その場合、有利には滑り剤を含まないが、抗ブロック剤（例えば、タルク、二酸化ケイ素など）、酸化防止剤、および加工助剤（例えば、ＡＶＩＰｏｌｙｍｅｒｓ製のＰＥＡ－３Ｓ）を含み得る層である。例えば、抗ブロック剤は、少なくとも１０００ｐｐｍまたは１５００ｐｐｍから５０００ｐｐｍの量で第１の層に存在することができる。添加剤の合計量は、第１の層の総重量に基づいて、１０重量パーセント未満、または５重量パーセント未満であり得る。

ポリエチレン含有層は、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせを含むことができる。この層はコア層にすることができる。この層は、層の総重量に基づいて、０重量パーセントから、１重量パーセントから、または５重量パーセントから、最大４０重量パーセントまで、最大３０重量パーセントまで、または最大２０重量パーセント重量パーセントの量の、１つまたは複数の追加のポリエチレン（ＬＤＰＥなど）をさらに含むことができる。この構成は、特にコア層として有用である可能性がある。この層はまた、第１の層について記載された量の、特に酸化防止剤を含む、第１の層について述べられた添加剤を含むことができる。添加剤の合計量は、この層の総重量に基づいて、１０重量パーセント未満、または５重量パーセント未満であり得る。

内部層またはコア層として使用される場合、滑り剤や抗ブロック剤などの添加剤は通常使用されない。この層は、第１の層における金属層とは反対側で、第１の層に隣接することができる。

中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、またはそれらの組み合わせを含む層は、ＡＳＴＭＤ８８２に準拠した引張機（Ｔｙｐｅ５９４３、ＩＮＳＴＲＯＮなど）で測定した、機械方向に少なくとも２００ＭＰａ、少なくとも２５０ＭＰａ、少なくとも３００ＭＰａ、少なくとも３５０ＭＰａ、または少なくとも４００ＭＰａの引張係数を有することができる。

ポリエチレンを含む層は、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を含むことができる。ＬＬＤＰＥは、シングルサイト触媒されたポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥなど）であり得る。この層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などの１つまたは複数の追加のポリエチレンをさらに含むことができる。追加のポリエチレンは、この層の総重量に基づいて、０重量パーセントから、１重量パーセントから、５重量パーセントから、または１０重量パーセントから、最大約４０重量パーセントまで、最大３０重量パーセントまで、または最大２０重量パーセントまでの量で存在することができる。この層はまた、第１の層について記載された量の添加剤を第１の層について述べたように含むことができる。これは、フィルムの外部層であり得る。この層はシーラント層にすることができる。外部層またはシーラント層としてのその使用において、層は、特定の実施形態において有利には、抗ブロック剤を含み得る。例えば、抗ブロック剤は、特定の実施形態において、少なくとも１０００ｐｐｍ、または少なくとも１５００ｐｐｍから、最大５０００ｐｐｍの量で存在し得る。さらに、その使用において、滑り止め剤（例えば、エルカミド）が有用である可能性がある。例えば、滑り止め剤は、１００ｐｐｍまたは２００ｐｐｍから、１０００ｐｐｍまたは８００ｐｐｍまでの量で存在し得る。添加剤の合計量は、この層（例えば、外部層またはシーラント層）の総重量に基づいて、１０重量パーセント未満または５重量パーセント未満であり得る。

ポリエチレンフィルムは、キャストフィルムまたは押出フィルムにすることができる。フィルムは配向させることができる。フィルムは、（配向に寄与する可能性がある）ブローフィルムにすることができる。フィルムは一軸配向することができる。フィルムは二軸配向することができる。フィルムは、共押出し、例えば、共押出しブロー配向フィルムにすることができる。フィルムは、金属化される表面で処理することができる。処理の例としては、火炎処理、コロナ処理、およびプラズマ処理が挙げられる。例えば、ブローフィルムは、外部層でコロナ処理され、次にサイドスリッターを使用して分割され得る。金属化の前の、金属化される表面上のフィルムの表面エネルギーは、少なくとも４２ダイン／ｃｍ、または少なくとも４６ダイン／ｃｍであり得る。

金属化前のフィルムは、ＡＳＴＭＤ８８２に準拠した引張機（例えば、Ｔｙｐｅ５９４３、ＩＮＳＴＲＯＮ）によって測定した、少なくとも３００または少なくとも３５０ＭＰａの機械方向引張係数を有することができる。フィルムが硬いほど、金属化が容易になる。

金属化と金属化フィルム
ポリエチレンフィルムは、ポリエチレンフィルムを金属化するための任意の既知の方法によって金属化することができる。例えば、金属層を、真空金属化を使用して塗布することができる。これには、金属源を提供し、それを真空環境で蒸発させて、フィルムの表面に凝縮させることが含まれる場合がある。

適切な金属としては、Ａｌ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、またはそれらの酸化物が挙げられる。金属層は、アルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）から形成することができる。

特定の実施形態による金属層の厚さは、少なくとも１０ナノメートル、少なくとも２０ナノメートル、または少なくとも３０ナノメートルであり得、１００ナノメートル以下、９０ナノメートル以下、８０ナノメートル以下、７０ナノメートル以下、または６０ナノメートル以下であり得る。

金属化後、金属化フィルムは、ロール状に保管することができ、便利である。このプロセスでは、金属化された表面層がフィルムの反対側のポリエチレン層と接触している。フィルムの保管は、２０から２５°Ｃの範囲の温度、および１０から２０％の相対湿度で行うことができる。

金属化フィルムの全体の厚さは、少なくとも１０ミクロン、少なくとも２０ミクロン、または少なくとも３０ミクロンであり得る。特定の実施形態による金属化フィルムの全体の厚さは、１００ミクロン以下、８０ミクロン以下、６０ミクロン以下、または４０ミクロン以下である。

金属化フィルムは、少なくとも２、少なくとも２．１、少なくとも２．２、または少なくとも２．３、および２．７以下、２．６以下、または２．５以下の光学密度（ＯＤ）を有することができる。いくつかの実施形態では、ＯＤは２．４である。金属化フィルム（例えば、その上に金属層が堆積したポリエチレンフィルムを備える多層構造体）の光学密度は、光学密度計（ＳｈｅｎｚｈｅｎＬｉｎｓｈａｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のモデル番号ＬＳ１７７）を使用して測定することができる。

金属化フィルムは、金属化から少なくとも１週間または少なくとも２週間、少なくとも３８ダイン／ｃｍ、少なくとも４０ダイン／ｃｍ、または少なくとも４２ダイン／ｃｍの金属化表面の表面エネルギーを保持することができる。

上記のような金属化フィルムは、別のフィルムなどの基材上に印刷および／または積層することができる。この別のフィルムは、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、すなわちＰＥＴ）などの別のポリマー材料であり得る。本金属化フィルムの優れた保持表面エネルギーは、金属化ポリエチレンへの積層または印刷で以前に見られた問題を回避する。

金属化フィルム（別のフィルムへの積層の有無にかかわらず）は、包装などの物品を形成するために使用できる。本発明の多層構造体から形成することができる包装の例には、可撓性包装、パウチ、自立型パウチ、および既製の包装またはパウチが含まれ得る。本発明の多層フィルムは、食品パッケージに使用することができる。かかる包装に含まれ得る食品の例には、肉、チーズ、シリアル、ナッツ、ジュース、ソース、などが挙げられる。かかる包装は、本明細書の教示に基づいて、かつ包装の特定の用途（例えば、食品の種類、食品の量など）に基づいて、当業者に既知である技術を使用して形成することができる。

試験方法と定義
相反する記載がなく、文脈から暗示されておらず、または当該技術分野で慣例的でない限り、全ての部およびパーセントは、重量を基準とするものであり、全ての温度は℃であり、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点において最新のものである。

本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。

「ポリマー」は、同じタイプかまたは異なるタイプにかかわらず、モノマーを重合させることによって調製されたポリマー化合物を意味する。したがって、ポリマーという一般的な用語は、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、１種類のみのモノマーから調製された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インターポリマーという用語を包含する。微量の不純物（例えば、触媒残渣）が、ポリマー中および／またはポリマー内に組み込まれていてもよい。ポリマーは、単一のポリマー、ポリマーブレンド、または重合中にその場で形成されるポリマーの混合物を含むポリマー混合物であり得る。

本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合により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、（２つの異なる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）コポリマー、および３つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。

「付着接触」という用語および同様の用語は、１つの層が両方の層の層間表面（すなわち、接触する表面）を損傷することなく、他の層から除去できないように、１つの層の１つの表面および別の層の１つの表面が接触してお互いに結合することを意味する。

「～を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「～を有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、およびそれらの派生語は、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、任意の追加の成分、ステップ、または手順の存在を除外することを意図するものではない。いかなる疑念も避けるために、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の使用を通して特許請求される全ての組成物は、別段矛盾する記述がない限り、ポリマー性かまたは別のものであるかにかかわらず、いかなる追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含んでもよい。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、任意の以降の記述の範囲から任意の他の構成要素、ステップ、または手順を除外する。「からなる」という用語は、具体的に規定または列挙されていないいかなる構成要素、ステップ、または手順も除外する。

「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、過半量（＞５０ｍｏｌ％）のエチレンモノマーに由来する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に由来する単位を意味する）を含む。当該技術分野において既知であるポリエチレンの一般的な形態には、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）、極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シングルサイト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）、ならびに高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が含まれる。これらのポリエチレン材料は、当該技術分野において一般に既知であるが、以下の説明は、これらの異なるポリエチレン樹脂のうちのいくつかの差異を理解する上で役立つ可能性がある。

「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」とも称され得、ポリマーが、過酸化物（例えば、参照により組み込まれる、ＵＳ４，５９９，３９２を参照されたい）などの、フリーラジカル開始剤を使用して、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）を上回る圧力で、オートクレーブまたは管状反応器中で、部分的または完全に、ホモ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。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６～０．９３５ｇ／ｃｍ^３の範囲内の密度を有する。

「ＬＬＤＰＥ」という用語は、伝統的なチーグラー・ナッタ触媒系およびクロム系触媒、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、これら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、かつ直鎖状、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よりも少ない長鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号、同第５，５８２，９２３号、および同第５，７３３，１５５号にさらに定義されている、実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号に記載されるものなどの均質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号に開示されるプロセスに従って調製される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／またはそれらのブレンド（例えば、ＵＳ３，９１４，３４２、またはＵＳ５，８５４，０４５に開示されているもの）を含む。ＬＬＤＰＥは、当該技術分野において既知であ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され得る。

「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６～０．９３５ｇ／ｃｍ^３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、またはビス－メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むがこれら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、典型的には、２．５を超える分子量分布（「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、またはビス－メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むが、これらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、約０．９３５ｇ／ｃｍ^３超～約０．９７０ｇ／ｃｍ^３の密度を有するポリエチレンを指す。

「ＵＬＤＰＥ」という用語は、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス－メタロセン触媒および拘束幾何触媒を含むが、これらに限定されないシングルサイト触媒で調製される、０．８８０～０．９１２ｇ／ｃｍ^３の密度を有するポリエチレンを指す。

一般的に、組成物、方法、および物品は、本明細書に開示される任意の材料、ステップ、または構成要素を代替的に含むか、これらからなるか、またはこれらから本質的になることができる。組成物、方法、および物品は、追加的または代替的に、本願請求項の機能または目的を達成するために必要ではない任意の材料、ステップ、または成分を含まない、または実質的に含まないように、製剤化、実施、または製造することができる。本明細書に開示されるフィルムおよび物品は、本明細書で説明される実施形態の組み合わせを含む。

本明細書に開示される全ての範囲は、端点を含み、端点は互いに独立して組み合わせ可能である（例えば、「最大２５重量％、より具体的には、５重量％～２０重量％」は、「５重量％～２５重量％」の範囲の端点および全ての中間値が含まれる、など）。さらに、記載される上限および下限を組み合わせて範囲を形成することができる（例えば、「少なくとも１または少なくとも２重量パーセント」および「最大１０または５重量パーセント」は、「１～１０重量パーセント」、または「１～５重量パーセント」、または「２～１０重量パーセント」、または「２～５重量パーセント」の範囲として組み合わせることができる）。

フィルムおよび金属化フィルムの表面エネルギーは、テスト流体の濡れ性を通じて、テストされた基材の濡れ張力をテストすることにより、ＡＳＴＭＳｔｄ．Ｄ２５７８に従って時間とともに監視されている。
実施例
使用した材料を表１に示す。

フィルムは、単層または３層のブローフィルムに適合したフィーダーを備えた市販の７層ブローフィルムラインで作られている。フィルム幅は４００ｍｍである。インラインコロナ処理により、フィルムの表面エネルギーが５０ダイン／ｃｍを超える。単層の例では、ブローフィルムの条件を同じに保ち、厚さを５０ｕｍ、ブローアップ率（ＢＵＲ）を２．３にする。３層の例では、ブローフィルムの条件は例と同じに保たれ、合計の厚さは３０ｕｍ、層の比率は１：３：１（外側：コア：内側）、ＢＵＲは２．３になる。いくつかの例では、表２に記載されているように、市販の樹脂の一部として提供されるものに加えて、追加の添加剤が導入される。これらの添加剤は、それぞれ前もって配合されたＬＤＰＥマスターバッチを介して配合物に混合されている。フィルムはインラインコロナ処理されており、フィルムの表面エネルギーが５０ダイン／ｃｍを超える。

フィルムは、金属化の前にもう一度外部層で表面処理され、金属化の前にフィルムの表面エネルギーが４６ダイン／ｃｍよりも高くなるようにする。ＰＥ膜の金属化は、実験室規模の真空蒸着室（ＳｈｅｎｙａｎｇＶａｃｕｕｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ製）で行われ、基材ホルダーが外部層を外側に向けてＰＥ膜を固定する。抵抗ヒーター（加熱ボート）の容器にＡｌ線（純度９９．９９９９％）を挿入する。真空準位が３×１０^－３Ｐａに達すると、加熱ボートがオンになり、Ａｌが溶融して蒸発する。電流は、４０Ａ／ｓで堆積速度を誘発するように調整されている。紡糸部品は、より均一な堆積を容易にするために、基材の一定速度のスピンを駆動する。厚さモニター（水晶振動子微量天秤（ＱＣＭ））は、その場での厚さと堆積速度を監視するために使用されている。真空蒸着室を換気した後、金属化したサンプルを取り出する。

金属化フィルムの光学密度（ＯＤ）は、可視光設定下で分光光度計を使用して測定される。透過率（Ｔ、％）は、光学密度値を導出するために使用されている。

次に、金属化フィルムをそれぞれのＰＥフィルムの内側に積み重ね、０．２Ｎ／ｃｍ^２の制御された負荷で研磨ガラスプレートと洗浄ガラスプレートの間に周囲条件（２３℃および１５％ＲＨ）で保管し、フレキシブルフィルム間の確実な接触を確保する。

事前に設定された時間間隔で、各金属化ＰＥフィルムのＡｌコーティングされた外面の表面エネルギーがＡＳＴＭＳｔｄ．Ｄ２５７８に従ってテストされる。この値は、５つのサンプルの平均から表２に報告されている。

ステアリン酸カルシウム含有量は、ＩＣＰ－ＯＥＳ（誘導結合プラズマ発光分析）でＣａ含有量を分析することによって求められる。カルシウム元素は、マススペクトルの特定の波長によって求められる。標準液が、Ｃａ元素の適切な濃度範囲で作成される。

ステアリン酸含有量は、ＣＨ_２Ｃｌ_２を使用してフィルムから添加剤を抽出し、続いてろ過し、ＬＣ－ＭＳ（液体クロマトグラフィー質量分析）で分析することによって分析される。標準液が、ステアリン酸の適切な濃度範囲で作成される。

全ての金属化フィルムは、製造されたばかり（０日目）の表面エネルギーが４６ダイン／ｃｍを超えていた。比較例１は、触媒中和剤としてステアリン酸カルシウムを含むＤｏｗｌｅｘ２０４５Ｇから作製された単層フィルムである。比較例２は、Ｅｌｉｔｅ５９６０ＧおよびＤｏｗｌｅｘ２０３８．６８Ｇの両方において触媒中和剤としてステアリン酸カルシウムを使用したポリエチレンで作られた高密度ＰＥコア層を有する。このステアリン酸カルシウム添加剤とそのステアリン酸副産物は、触媒中和を形成し、表面エネルギー低下の原因であると考えられている。移動性組成物であるステアリン酸およびステアリン酸塩は、低密度の内側層および外側層を通って金属表面に至り、高速の表面エネルギー低下を牽引する。比較例３および４は、実施例４のコア層が高密度ポリエチレンのみであることを除いて同一である。例１から５は、ステアリン酸カルシウムが存在しない限り、表面エネルギーが２週間にわたり許容レベルで保持されたことを示している。特に、実施例５では、実施例２の中間層にＤＨＴ４Ｖ（ステアリン酸カルシウム以外の触媒中和剤）が添加されている。ステアリン酸塩が配合物に含まれていない限り、表面エネルギーは保持されている。

この開示は、以下の態様をさらに包含する。

態様１
ポリエチレンを含む少なくとも１つの層と、金属層と、を備えるフィルムであって、前記フィルムは、前記フィルムの総重量に基づいて、３００ｐｐｍ以下、好ましくは未満のステアリン酸金属および５０ｐｐｍ以下、好ましくは未満のステアリン酸を有する、フィルム。

態様２
前記フィルムは多層フィルムであり、第１の層が線状低密度ポリエチレンを含む、態様１に記載のフィルム。

態様３
前記第１の層は、さらに最大４０重量パーセントまでの低密度ポリエチレンを含む、態様２に記載のフィルム。

態様４
前記第１の層は、酸化防止剤、抗ブロック剤、または加工助剤のうちの１つまたは複数をさらに含む、態様２または３に記載のフィルム。

態様５
前記第１の層における前記金属層とは反対側で、前記第１の層に隣接するコア層をさらに含む、態様２から４のいずれか１つに記載のフィルム。

態様６
前記コア層は、密度が０．９３５から０．９７０ｇ／ｃｍ^３またはそれらの組み合わせを有するポリエチレンと、０から４０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含む、態様５に記載のフィルム。

態様７
前記コア層は、酸化防止剤および非ステアリン酸触媒中和剤のうちの１つまたは複数をさらに含む、態様６に記載のフィルム。

態様８
前記フィルムにおける前記金属層とは反対側にあり、前記フィルムの外面であるシーラント層をさらに含む、態様２から７のいずれか１つに記載のフィルム。

態様９
前記シーラント層は、線状低密度ポリエチレンおよび０から４０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含む、態様８に記載のフィルム。

態様１０
前記少なくとも１つの層は、金属化の前に表面処理されて前記金属層を形成する、態様１から９のいずれか１つに記載のフィルム。

態様１１
前記少なくとも１つの層は、キャストフィルム、共押出しされたブローフィルム、配向フィルム（例えば、一軸配向フィルムまたは二軸配向フィルム）である、態様１から１０のいずれか１つに記載のフィルム。

態様１２
１０から１００ミクロンの厚さ、２．０から２．８の光学密度を有する、態様１から１１のいずれか１つに記載のフィルム。

態様１３
ポリエチレンを含む前記少なくとも１つの層は、少なくとも３００ＭＰａの機械方向の係数を有する、態様１から１２のいずれか１つに記載のフィルム。

態様１５
金属化の１週間後に少なくとも３８ダイン／ｃｍの前記金属層の表面の表面エネルギーを有する、態様１から１３のいずれか１つに記載のフィルム。

態様１６
前記フィルムは、金属化後１週間ロール状に保管されている、態様１５に記載のフィルム。

態様１７
前記フィルムは、２０から２５℃の範囲の温度および１０から２０％の相対湿度で保管されている、態様１５または１６に記載のフィルム。

態様１８
ａ．線状低密度ポリエチレンおよび前記第１の層に基づいて最大４０重量パーセントまでの低密度ポリエチレンを含み、任意で酸化防止剤、抗ブロック剤、または加工助剤のうちの１つまたは複数をさらに含む前記第１の層と、
ｂ．前記第１の層における前記金属層とは反対側で、前記第１の層に隣接するコア層であって、密度が０．９３５から０．９７０ｇ／ｃｍ^３またはそれらの組み合わせを有するポリエチレンと、０から４０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含み、任意で酸化防止剤および非ステアリン酸触媒中和剤のうちの１つまたは複数をさらに含む前記コア層と、
ｃ．前記フィルムにおける前記金属層とは反対側にあり、前記フィルムの外面であるシーラント層であって、線状低密度ポリエチレンおよび０から４０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含む前記シーラント層と、を備える、態様１から１７のいずれか１つに記載のフィルム。

態様１９
前記金属化された表面上に印刷がある、態様１から１８のいずれか１つに記載のフィルム。

態様２０
基材に積層された態様１から１９のいずれか１つに記載のフィルムを備える物品。

Claims

ポリエチレンを含む少なくとも１つの層と、金属層と、を備えるフィルムであって、前記フィルムは、前記フィルムの総重量に基づいて、３００ｐｐｍ以下のステアリン酸金属および５０ｐｐｍ以下のステアリン酸を有する、フィルム。
前記フィルムは多層フィルムであり、第１の層が線状低密度ポリエチレンを含む、請求項１に記載のフィルム。
前記第１の層は、さらに最大４０重量パーセントまでの低密度ポリエチレンを含む、請求項２に記載のフィルム。
前記第１の層は、酸化防止剤、抗ブロック剤、または加工助剤のうちの１つまたは複数をさらに含む、請求項２または３に記載のフィルム。
前記第１の層における前記金属層とは反対側で、前記第１の層に隣接するコア層をさらに含む、請求項２から４のいずれか１つに記載のフィルム。
前記コア層は、密度が０．９３５から０．９７０ｇ／ｃｍ^３またはそれらの組み合わせを有するポリエチレンと、０から４０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含む、請求項５に記載のフィルム。
前記コア層は、酸化防止剤および非ステアリン酸触媒中和剤のうちの１つまたは複数をさらに含む、請求項６に記載のフィルム。
前記フィルムにおける前記金属層とは反対側にあり、前記フィルムの外面であるシーラント層をさらに含む、請求項２から７のいずれか１つに記載のフィルム。
前記シーラント層は、線状低密度ポリエチレンおよび０から４０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含む、請求項８に記載のフィルム。
前記少なくとも１つの層は、金属化の前に表面処理されて前記金属層を形成する、請求項１から９のいずれか１つに記載のフィルム。
前記少なくとも１つの層は、キャストフィルム、共押出しされたブローフィルム、または配向フィルムである、請求項１から１０のいずれか１つに記載のフィルム。
１０から１００ミクロンの厚さ、２．０から２．８の光学密度を有する、請求項１から１１のいずれか１つに記載のフィルム。
ポリエチレンを含む前記少なくとも１つの層は、少なくとも３００ＭＰａの機械方向の係数を有する、請求項１から１２のいずれか１つに記載のフィルム。
金属化の１週間後に少なくとも３８ダイン／ｃｍの前記金属層の表面の表面エネルギーを有する、請求項１から１３のいずれか１つに記載のフィルム。
基材に積層された請求項１から１４のいずれか１つに記載のフィルムを備える物品。