JP2023534658A - ポリエチレン系組成物及びそれから作製されるフィルム - Google Patents

ポリエチレン系組成物及びそれから作製されるフィルム Download PDF

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Abstract

本発明の実施形態は、ポリエチレン系組成物、単層フィルム、多層フィルム、積層体、及び物品に関する。一態様では、ポリエチレン系組成物は、(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(Mn)を有するポリジメチルシロキサンと、を含み、0.865~0.915g/cm3の密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。

Description

本開示は、ポリエチレン系組成物、そのようなポリエチレン系組成物を含むフィルム、及び積層体に関する。

エチレン系ポリマーから形成されたフィルム層は、例えば、食品包装及び特殊包装を含む様々な用途で、単層及び多層フィルムに使用されている。
ポリエチレンをフィルムの1つ以上の外層で使用する場合、フィルムの外面が他の表面又はそれ自体に付着する可能性に留意しなければならない。したがって、ポリエチレンフィルムの外面は、典型的には、製作ライン又は包装ライン等においてフィルムを効率的に加工するために、低い摩擦係数(coefficient of friction、COF)(例えば、0.50未満)を必要とする。
ポリエチレンプラストマー/エラストマー及び他の低密度ポリエチレンは、一般に、高性能食品包装フィルムにおけるシーラント層のかなりの部分を形成する。気泡の内層としてポリエチレンプラストマー/エラストマーを用いるインフレーションフィルム加工によってこのようなフィルムを製作する場合、気泡が崩壊するにつれてプラストマー/エラストマー層が接触し、互いに接着するので、2つの層を分離するのが困難になることが知られている(この問題は、一般に「気泡ブロッキング」と呼ばれる)。更に、そのようなフィルムのプラストマー/エラストマー層は高いCOFを有するので、縦型の充填及びシールラインでパッケージに変換することが困難になる。
他の表面(それ自体を含む)に付着する傾向が低く、かつ摩擦係数(COF)も低いポリエチレン含有フィルムが依然として必要とされている。例えば、フィルムのシーラント層又は他の表面層にかなりの量のポリエチレンプラストマー/エラストマーを含有し、他の表面(それ自体を含む)に付着する傾向が低く、かつ摩擦係数(COF)も低いポリエチレン含有フィルムが依然として必要とされている。
本発明は、ポリエチレンプラストマー/エラストマー等の、より低い密度(例えば、0.865~0.915g/cm)を有する組成物を提供するために、1つ以上のポリエチレンと共に特定のポリジメチルシロキサン(PDMS)添加剤を組み込んだポリエチレン系組成物を提供する。いくつかの実施形態では、低気泡ブロッキング及び低COFの両方を達成するために、そのようなポリエチレン系組成物を単層フィルム又は多層フィルムの外層に組み込むことができる。そのような単層又は多層フィルムを積層体に組み込むことができ、そのような積層体は金属及び/又は他の表面に対して低い摩擦係数を示すことができる。いくつかの実施形態では、そのようなポリエチレン系組成物は、例えば、エルカミド及び/又はベヘンアミド等の1つ以上の脂肪酸アミドを更に含んでいてもよい。
一実施形態では、ポリエチレン系組成物は、(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含み、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、それぞれポリエチレン系組成物の総重量に基づいて、250~2,500ppmのエルカミド及び250~2,500ppmのベヘンアミドを更に含む。
以下に論じるように、本発明はまた、本明細書に開示される本発明のポリエチレン系組成物のいずれかを含む単層フィルム及び多層フィルムを提供する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される本発明のポリエチレン系組成物を含む単層フィルムは、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、本明細書に記載される本発明のポリエチレン系組成物を有するシーラント層を含み、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。
以下に考察するように、本発明はまた、本明細書に開示される本発明の単層フィルム又は多層フィルムから形成される積層体も提供する。
これら及び他の実施形態は、「発明を実施するための形態」において、より詳細に説明される。
矛盾する記述がなく、文脈から暗に示されてもおらず、当該技術分野において慣習的でもない限り、全ての部及びパーセントは重量に基づき、全ての温度は℃であり、全ての試験方法は本開示の出願日時点で最新のものである。
元素周期表への任意の参照は、CRC Press,Inc.,1990-1991によって出版されたものへの参照である。この表での元素群への参照は、群に番号を付けるための新しい表記法によるものである。
「アルケニル」(又は「アルケニル基」)という用語は、アルケン基から1個の水素原子を除去することによって脂肪族炭化水素から誘導される有機ラジカルを指す。アルケニル基の非限定的な例は、ビニル基である。「ビニル基」は、-CH=CH基である。
「アルコキシ」(又は「アルコキシ基」)とは、-OZラジカルを指し、代表的なZには、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、シリル基、及びそれらの組み合わせが含まれる。好適なアルコキシラジカルの非限定的な例としては、メトキシ、エトキシ、ベンジルオキシ、及びt-ブトキシが挙げられる。
「アルキル」(又は「アルキル基」)という用語は、脂肪族炭化水素から1個の水素原子を除去することによって脂肪族炭化水素から誘導される有機ラジカルを指す。アルキル基は、直鎖、分岐鎖、環状、又はそれらの組み合わせであってよい。「置換アルキル」という用語は、少なくとも1個の水素原子が少なくとも1個のヘテロ原子を含む置換基で置換されているアルキルを指す。ヘテロ原子としては、O、N、P、及びSが挙げられるが、これらに限定されない。置換基としては、ハロゲン化物、OR’、NR’、PR’、P(=O)R’、SiR’(式中、各R’は、独立して、C~C20ヒドロカルビル基である)が挙げられるが、これらに限定されない。
「アルキニル」(又は「アルキニル基」)という用語は、アルキン基から1個の水素原子を除去することによって脂肪族炭化水素から誘導される有機ラジカルを指す。
「アリール」(又は「アリール基」)という用語は、芳香族炭化水素から1個の水素原子を除去することによって芳香族炭化水素から誘導される有機ラジカルを指す。アリール基は、単環系及び/又は縮合環系であってよく、これらの各環は、好適には、5~7個、好ましくは5個又は6個の原子を含有する。2つ以上のアリール基が単結合(複数可)を介して結合している構造も含まれる。具体的な例としては、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル、アントリル、インデニル、フルオレニル、ベンゾフルオレニル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、ペリレニル、クリセニル、ナフタセニル、フルオランテニル等が挙げられるが、これらに限定されない。「置換アリール」という用語は、少なくとも1個の水素原子が少なくとも1個のヘテロ原子を含む置換基で置換されているアリールを指す。ヘテロ原子としては、O、N、P、及びSが挙げられるが、これらに限定されない。置換基としては、ハロゲン化物、OR’、NR’、PR’、P(=O)R’、SiR’(式中、各R’は、独立して、C~C20ヒドロカルビル基である)が挙げられるが、これらに限定されない。
「シクロアルキル」とは、単環又は複数の縮合環を有する飽和環状非芳香族炭化水素ラジカルである。好適なシクロアルキルラジカルの非限定的な例としては、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、ビシクロオクチル等が挙げられる。具体的な実施形態では、シクロアルキルは、3~200個の炭素原子、3~50個の炭素原子、又は3~20個の炭素原子を有する。
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物を構成する材料、並びに組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物の混合物を指す。
「ポリマー」は、同じ種類であるか又は異なる種類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ポリマー化合物を意味する。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、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)、及び以下に定義される用語インターポリマーを包含する。微量の不純物(例えば、触媒残渣)は、ポリマー中及び/又はポリマー内に導入される場合がある。ポリマーは、単一のポリマー、ポリマーブレンド、又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。
本明細書で使用するとき、「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)及び2種類を超える異なる種類の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とき、「オレフィン系ポリマー」又は「ポリオレフィン」という用語は、(ポリマーの重量に基づいて)過半量のオレフィンモノマー、例えば、エチレン又はプロピレンを重合形態で含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「エチレン/α-オレフィンインターポリマー」という用語は、重合形態で、過半量(50mol%超)の、エチレンモノマーに由来する単位と、残りの量の、1つ以上のα-オレフィンに由来する単位とを含むインターポリマーを指す。エチレン/α-オレフィンインターポリマーの形成に使用される典型的なα-オレフィンは、C~C10アルケンである。
本明細書で使用される場合、「エチレン/α-オレフィンコポリマー」という用語は、2種類のみのモノマーとして、過半量(50mol%超)のエチレンモノマーと、α-オレフィンとを重合形態で含む、コポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「α-オレフィン」という用語は、一次又はアルファ(α)位置に二重結合を有するアルケンを指す。
「ポリエチレン」又は「エチレンベースのポリマー」は、過半量(50mol%超)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。これには、ポリエチレンホモポリマー、エチレン/α-オレフィンインターポリマー、及びエチレン/α-オレフィンコポリマーが含まれる。当該技術分野において既知のポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン(Low Density Polyethylene、LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(Linear Low Density Polyethylene、LLDPE)、極低密度ポリエチレン(Ultra Low Density Polyethylene、ULDPE)、超低密度ポリエチレン(Very Low Density Polyethylene、VLDPE)、中密度ポリエチレン(Medium Density Polyethylene、MDPE)、高密度ポリエチレン(High Density Polyethylene、HDPE)、強化ポリエチレン、ポリエチレンエラストマー、及びポリエチレンプラストマーを含む。これらのポリエチレン材料は、概して、当該技術分野において既知である。しかしながら、以下の記載は、これらの異なるポリエチレン樹脂のうちのいくつかの間の差異を理解するのに役立ち得る。
「LDPE」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」、又は「高分岐ポリエチレン」とも称され得るが、ポリマーが、過酸化物(例えば、参照により組み込まれる、米国特許第4,599,392号を参照されたい)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、オートクレーブ又は管状反応器中で、部分的又は完全に、ホモ重合又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・ナッタ触媒系及びクロム系触媒系、並びにビス-メタロセン触媒(「m-LLDPE」と称される場合もある)、束縛構造触媒(constrained geometry catalysts、CGC)、及び分子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両方の樹脂を含む。樹脂には、直鎖状の、実質的に直鎖状の、又は不均一な、ポリエチレンコポリマー又はホモポリマーが含まれる。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、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号に更に定義されている実質的に線状のエチレンポリマー、米国特許第3,645,992号のものなどの、均質に分岐した線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るものなどの不均質分岐エチレンポリマー、及び/又はこれらのブレンド(米国特許第3,914,342号又は米国特許第5,854,045号に開示されているものなど)が挙げられる。LLDPEは、当該技術分野で既知の任意の種類の反応器又は反応器構成を使用して、気相、溶液相、若しくはスラリー重合、又はそれらの任意の組み合わせを介して作製され得る。
「MDPE」という用語は、0.926~0.940g/cmの密度を有するポリエチレンを指す。「MDPE」は、典型的には、クロム触媒若しくはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、又はビス-メタロセン触媒及び束縛構造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超の分子量分布(molecular weight distribution、「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、又はビス-メタロセン触媒及び束縛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0.940g/cm超かつ最大約0.970g/cmの密度を有するポリエチレンを指す。
「ULDPE」という用語は、全般的に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、又はビス-メタロセン触媒及び束縛構造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、0.880~0.912g/cmの密度を有するポリエチレンを指す。
「ポリエチレンプラストマー/エラストマー」は、エチレンに由来する単位及び少なくとも1つのC~C10α-オレフィンコモノマー、若しくは少なくとも1つのC~Cα-オレフィンコモノマー、若しくは少なくとも1つのC~Cα-オレフィンコモノマーに由来する単位を含む均一な短鎖分岐分布を含有する実質的に直鎖状又は直鎖状のエチレン/α-オレフィンコポリマーである。ポリエチレンプラストマー/エラストマーは、0.870g/cm、又は0.880g/cm、又は0.890g/cmから、0.900g/cm、又は0.902g/cm、又は0.904g/cm、又は0.909g/cm、又は0.910g/cmまでの密度を有する。エチレンプラストマー/エラストマーの非限定的な例としては、AFFINITY(商標)プラストマー及びエラストマー(The Dow Chemical Companyから入手可能)、EXACT Plastomers(ExxonMobil Chemicalから入手可能)、Tafmer(Mitsuiから入手可能)、Nexlene(商標)(SK Chemicals Co.から入手可能)、及びLucene(LG Chem Ltd.から入手可能)が挙げられる。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」、及び同様の用語は、2つ以上のポリマーの組成物を意味する。そのようなブレンドは、混和性であっても、そうでなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離していても、していなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、及び当該技術分野で既知の任意の他の方法から決定されるような、1つ以上のドメイン構成を含有しても、そうでなくてもよい。ブレンドは、積層体ではないが、積層体の1つ以上の層が、ブレンドを含有し得る。そのようなブレンドは、乾燥ブレンドとして調製され得るか、その場で(例えば、反応器内で)、溶融ブレンドとして、又は当業者に既知の他の技法を使用して形成され得る。
「接着接触」などの用語は、両方の層の層間表面(すなわち、接触している対向面(facial surfaces)に損傷を与えることなく一方の層を他方の層から除去することができないように、1つの層の1つの対向面と別の層の1つの対向面とが互いに触れておりかつ結合接触していることを意味する。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語及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、工程、又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、ポリマー性か又は別のものであるかにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、又は化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる(consisting essentially of)」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成分、工程、又は手順を除外する。「からなる(consisting of)」という用語は、具体的に描写又は列記されていない任意の成分、工程、又は手順を除外する。
一実施形態では、本発明のポリエチレン系組成物は、(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含み、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリジメチルシロキサンは、1,000~2,500g/molの数平均分子量(M)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、それぞれポリエチレン系組成物の総重量に基づいて、250~2,500ppmの一級不飽和脂肪酸アミド(例えば、エルカミド)及び250~2,500ppmの直鎖飽和脂肪酸アミド(例えば、ベヘンアミド)を更に含む。ポリエチレン系組成物のいくつかの実施形態では、1つ以上のポリエチレンは、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有するポリエチレンを含む。ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて最大20,000ppmの無機ブロッキング防止剤を更に含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、最大5,000ppmの、ステアラミド、オレアミド、パルミトアミド、イソステアラミド、エチレン-ビス-オレアミド、及びエチレン-ビス-ステアラミド、並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される脂肪酸アミドを更に含む。ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、40,000g/mol超の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンを更に含む。本明細書で更に論じるように、ポリエチレン系組成物は、酸化防止剤、防曇剤、帯電防止剤、加工助剤、成核剤等の、追加の機能性能を達成するための当業者によく知られている一般的な添加剤種を任意選択で含んでもよい。
本発明はまた、単層フィルムに関する。単層フィルムは、様々な実施形態では、本明細書に開示される本発明のポリエチレン系組成物のいずれか1つを含む。いくつかの実施形態では、単層フィルムは、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に開示される本発明のポリエチレン系組成物のいずれか1つを含む単層フィルムを含む積層体に関する。いくつかの実施形態では、積層体の単層フィルム側は、金属に対して0.50未満の摩擦係数を示す。
本発明はまた、多層フィルムに関する。多層フィルムは、様々な実施形態では、本明細書に開示される本発明のポリエチレン系組成物のいずれか1つを含む。いくつかの実施形態では、多層フィルムのシーラント層は、ポリエチレン系組成物を含み、シーラント層は、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。いくつかの実施形態では、多層フィルムの内層は、本発明のポリエチレン系組成物を含む。本発明のいくつかの実施形態は、シーラント層を含む延伸多層フィルムであって、シーラント層が本発明のポリエチレン系組成物を含む延伸多層フィルムに関する。そのような実施形態では、多層フィルムは、機械方向に延伸されても、二軸延伸されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に開示される本発明のポリエチレン系組成物のいずれか1つを含む多層フィルムを含む積層体に関する。積層体のいくつかの実施形態では、多層フィルムのシーラント層はポリエチレン系組成物を含み、シーラント層は積層体の外層であり、多層フィルムのシーラント層は金属に対して0.50未満の摩擦係数を示す。いくつかの実施形態では、積層体における多層フィルムは、第2のフィルムに積層され、第2のフィルムは二軸延伸フィルムであるか、又は機械方向に延伸された第2のフィルムであり、第2のフィルムは、第2のフィルムの総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンを含む。第2のフィルムは、単層フィルムであってもよく、又は多層フィルムであってもよい。いくつかの実施形態では、積層体における多層フィルムは、第2のフィルムに積層され、第2のフィルムは、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、及びポリアミド等のポリエチレン以外の材料を含む。いくつかの実施形態では、積層体のシーラント側は、金属に対して0.50未満の摩擦係数を示す。
ポリエチレン系組成物
本開示は、ポリエチレン系組成物を提供する。一実施形態では、ポリエチレン系組成物は、(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含み、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
A.ポリエチレン
組成物は、少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンを含有する。このようなポリエチレンは、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有するポリエチレン系組成物を提供するように選択される。いくつかの実施形態では、1つ以上のポリエチレンはそれぞれ、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
好適なエチレン系ポリマーの非限定的な例としては、ポリエチレンプラストマー/エラストマー、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、極低密度ポリエチレン(ULDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、強化ポリエチレン、及びエチレン/α-オレフィンマルチブロックコポリマー(オレフィンブロックコポリマー(olefin block copolymer、OBC)としても知られている)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、1つ以上のポリエチレンは、ポリエチレンプラストマー/エラストマーを含む。ポリエチレンプラストマー/エラストマーは、エチレンに由来する単位及びC~C10α-オレフィンコモノマー、又はC~Cα-オレフィンコモノマー、又はC~Cα-オレフィンコモノマー、並びに任意選択の添加剤からなるエチレン/α-オレフィンコポリマーである。実施形態では、ポリエチレンプラストマー/エラストマーは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、又は全てを有するエチレン/C~Cα-オレフィンコポリマーである:
(a)0.865c/cc、若しくは0.870g/cc、若しくは0.880g/cc、若しくは0.885g/cc、若しくは0.890g/ccから、0.900g/cc、若しくは0.902g/cc、若しくは0.904 g/cc、若しくは0.909g/cc、若しくは0.910g/cc、若しくは0.915g/ccまでの密度、及び/又は
(b)0.5g/10分、若しくは1g/10分から、1.5g/10分、若しくは2.0g/10分、若しくは3.0g/10分、若しくは5.0g/10分、若しくは6.0g/10分、若しくは8.0g/10分、若しくは10g/10分、若しくは15g/10分、若しくは20g/10分、若しくは25g/10分までのメルトインデックスからのメルトインデックス、及び/又は
(c)40℃、若しくは45℃、若しくは50℃、若しくは55℃、若しくは60℃、若しくは65℃、若しくは70℃、若しくは75℃から、80℃、若しくは85℃、若しくは90℃、若しくは95℃、若しくは100℃、若しくは105℃、若しくは110℃、若しくは115℃、若しくは120℃までの融点(Tm)。
いくつかの実施形態では、ポリエチレンプラストマー/エラストマーは、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
実施形態では、ポリエチレンプラストマー/エラストマーは、0.902g/ccの密度、1.0g/10分のメルトインデックス、及び99℃の融点を有するエチレン/1-オクテンコポリマーである。更なる実施形態では、エチレンプラストマー/エラストマーは、The Dow Chemical Companyから入手可能なAFFINITY(商標)PL 1880Gである。
いくつかの実施形態では、1つ以上のポリエチレンは、低密度ポリエチレン(LDPE)を含む。LDPEは、エチレンホモポリマー、又はエチレンに由来する単位及びC~C10α-オレフィンコモノマー、若しくはC~Cα-オレフィンコモノマー、若しくはC~Cα-オレフィンコモノマーからなるエチレン/α-オレフィンコポリマーであり得る。LDPEは、以下の特性のうちの一方又は両方を有する:
(a)0.915g/cc、若しくは0.920g/cc、若しくは0.925g/ccから、0.930g/cc、若しくは0.935g/cc、若しくは0.940g/ccまでの密度、及び/又は
(b)0.5g/10分、若しくは1g/10分、1.5g/10分、若しくは2.0g/10分から、3.0g/10分、若しくは5.0g/10分、若しくは6.0g/10分、若しくは8.0g/10分、若しくは10g/10分、若しくは15g/10分、若しくは20g/10分、若しくは25g/10分までのメルトインデックスからのメルトインデックス。
ポリエチレン系組成物は、1つを超えるポリエチレンを含有してもよい。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、少なくとも2つのポリプロピレンを含み、各ポリプロピレンは、互いに組成的に、構造的に、及び/又は物理的に異なる。一実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレンプラストマー/エラストマー及びLDPEを含む。
ポリエチレン系組成物は、少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンを含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて95重量%、又は96重量%、又は97重量%、又は98重量%、又は99重量%、又は99.9重量%のポリエチレンを含有する。
1つ以上のポリエチレンは、本明細書で論じられる2つ以上の実施形態を含み得る。
B.ポリジメチルシロキサン
ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンを更に含む。「ポリジメチルシロキサン」(「PDMS」)は、以下の一般構造(I):

(式中、nは、繰り返しモノマー[SiO(CH]単位の数であり、nは、2以上、又は2~20,000である)を有するポリマー有機ケイ素化合物である。PDMSは、置換されていなくてもよく、置換されていてもよい。「置換PDMS」とは、構造(I)の少なくとも1つのメチル基が置換基で置換されているPDMSである。置換基の非限定的な例としては、ハロゲン原子(塩素、フッ素、臭素、及びヨウ素等);ハロゲン原子含有基(クロロメチル基、ペルフルオロブチル基、トリフルオロエチル基、及びノナフルオロヘキシル基等);酸素原子含有基(ヒドロキシ基、アルコキシ基(メトキシ基及びエトキシ基等)、(メタ)アクリルエポキシ基、及びカルボキシル基等);窒素原子含有基(アミノ官能基、アミド官能基、及びシアノ官能基等);硫黄原子含有基(メルカプト基等);水素;C~C10アルキル基(エチル基等);C~C10アルキニル基;アルケニル基(ビニル基及びヘキセニル基等);アリール基(フェニル基及び置換フェニル基等);シクロアルキル基(シクロヘキサン基等);及びこれらの組合せが挙げられる。置換メチル基は、末端メチル基であっても非末端メチル基であってもよい。好適な置換PDMSの非限定的な例としては、少なくとも1つのアルキルがC~C10アルキルであるトリアルキルシリル末端PDMS;ジアルキルヒドロキシシリル末端PDMS;ジアルキルヒドロジェンシリル末端PDMS;ジアルキルアルケニルシリル末端PDMS;及びジアルキルビニルシリル末端PDMSが挙げられる。実施形態では、置換PDMSは、ジメチルヒドロキシシリル末端PDMSである。別の実施形態では、置換PDMSは、ジメチルビニルシリル末端PDMSである。
実施形態では、置換PDMSは、窒素原子含有基を除外する。別の実施形態では、置換PDMSは、エポキシ置換基を除外する。
実施形態では、PDMSは、非置換である。「非置換PDMS」とは、構造(I)におけるメチル基がいずれも置換基で置換されていない構造(I)のPDMSである。実施形態では、非置換PDMSは、トリメチルシリル末端PDMSである。
ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンを含む。いくつかの実施形態では、PDMSは、1,000~1,500g/mol、又は1,500~2,500g/mol、又は2,500~5,000g/mol、又は5,000~10,000g/mol、又は10,000~15,000g/mol、又は15,000~20,000g/mol、又は20,000~25,000g/mol、又は25,000~30,000g/mol、又は30,000~35,000g/mol、又は35,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有する。
いくつかの実施形態では、PDMSは、1,250~1,750g/mol、又は1,750~3,250g/mol、又は3,250~6,000g/mol、又は6,000~15,000g/mol、又は15,000~25,000g/mol、又は25,000~35,000g/mol、又は35,000~45,000g/mol、又は45,000~55,000g/mol、又は55,000~65,000g/mol、又は65,000~75,000g/mol、又は75,000~90,000g/molの重量平均分子量(M)を有する。
いくつかの実施形態では、PDMSは、1.0~3.0、又は1.0、若しくは1.2、若しくは1.3、若しくは1.4、若しくは1.5、若しくは1.6、若しくは1.7、若しくは1.8、若しくは1.9、若しくは2.0、若しくは2.1、若しくは2.2、若しくは2.3から、2.5、又は2.5~2.7、又は2.7 3.0の分子量分布(M/M)を有する。
いくつかの実施形態では、PDMSは、構造(I)を有し、nは、10~550、又は10、又は15、又は20、又は25、又は30、又は35、又は40、又は45、又は50、又は60、又は70、又は80、又は82、又は90、110、又は130、又は150、又は170、又は200、250、又は300、又は350、又は400から、450、又は500、又は550までである。
いくつかの実施形態では、PDMSは、非置換PDMSである。いくつかの実施形態では、PDMS(非置換PDMS等)は、1,000g/mol~40,000g/molの数平均分子量(M)を有し、PDMSは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、又は全てを有する:
(a)50,000g/mol、若しくは55,000g/mol、若しくは60,000g/mol、若しくは65,000g/mol、若しくは70,000g/mol、若しくは75,000g/mol、若しくは80,000g/mol、若しくは90,000g/mol、若しくは100,000g/mol、若しくは120,000g/molから、130,000g/mol、若しくは150,000g/molまでの重量平均分子量(Mw)、及び/又は
(b)2.2、若しくは2.3、若しくは2.4~2.5、若しくは2.6の分子量分布(Mw/Mn)、及び/又は
(c)低MnのPDMSは構造(I)を有し、nは2、若しくは5、若しくは10、若しくは50、若しくは100、若しくは150、若しくは200、若しくは250、若しくは300、若しくは350、若しくは400、若しくは450、若しくは500、若しくは550、若しくは600、若しくは650から、700、若しくは750、若しくは800、若しくは850、若しくは900、若しくは950、若しくは1000、若しくは1100、若しくは1200、若しくは1300、若しくは1400、若しくは1500、若しくは1600、若しくは1700、若しくは1800、若しくは1900、若しくは2000、若しくは2500、若しくは3000から、3500、若しくは4000、若しくは4500までである。
ポリエチレン系組成物は、1,000~40,000g/mol、又はいくつかの実施形態では1,000~30,000g/mol未満のMを有するそのようなPDMSを、1つより多く含有し得る。
1,000~40,000g/mol又は1,000~30,000g/molの数平均分子量(M)を有するPDMSは、本明細書で論じられる2つ以上の実施形態を含み得る。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、40,000g/mol超の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサン(「高MPDMS」)を更に含み得る。いくつかの実施形態では、高MPDMSは、40,000g/mol超から500,000g/mol未満の数平均分子量(Mn)を有する。
いくつかの実施形態では、高MPDMSは、40,000g/mol、又は45,000g/mol、又は50,000g/mol、又は55,000g/mol、又は60,000g/mol、又は65,000g/mol、又は70,000g/mol、又は75,000g/mol、又は80,000g/mol、又は90,000g/mol、又は100,000g/mol、又は150,000g/mol、又は200,000g/mol、又は250,000g/mol、又は300,000g/mol、又は350,000g/molから、400,000g/mol、又は450,000g/molまで、又は500,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有する。
いくつかの実施形態では、高MPDMSは、40,000g/mol、又は45,000g/mol、又は50,000g/mol、又は55,000g/mol、又は60,000g/mol、又は65,000g/molから、70,000g/mol、又は75,000g/molまで、又は80,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有する。
いくつかの実施形態では、高MPDMSは、40,000g/mol、又は50,000g/mol、又は60,000g/mol、又は70,000g/mol、又は80,000g/mol、又は90,000g/mol、又は100,000g/mol、又は110,000g/mol、又は120,000g/mol、又は150,000g/mol、又は200,000g/mol、又は250,000g/molから、300,000g/mol、又は400,000g/mol、又は500,000g/molまで、又は600,000g/molから、700,000g/mol、又は900,000g/molまで、又は1,100,000g/mol未満の重量平均分子量(M)を有する。
いくつかの実施形態では、高MPDMSは、1.0、又は1.5、又は2.0、又は2.1、又は2.2、又は2.3、又は2.4から、2.5、又は2.6、又は2.7、又は2.8、又は2.9から、3.0、又は3.5までの分子量分布(M/M)を有する。
いくつかの実施形態では、高MPDMSは、構造(I)を有し、nは、500、又は550、又は600、又は650から、700、又は750、又は800、又は850、又は900、又は950、又は1000、又は1100、又は1200、又は1300、又は1400、又は1500、又は1600、又は1700、又は1800、又は1900、又は2000、又は2500、又は3000、又は3500、又は4000、又は4500、又は5000、又は5500から、6000、又は6500、又は7000までである。
いくつかの実施形態では、高MPDMSは、非置換PDMSである。いくつかの実施形態では、高MPDMS(非置換PDMS等)は、40,000g/mol、又は45,000g/mol、又は48,000g/molから、49,000g/mol、又は50,000g/molまでの数平均分子量(M)を有し、高MPDMSは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、又は全てを有する:
(a)40,000g/mol、若しくは50,000g/mol、若しくは60,000g/mol、若しくは70,000g/mol、若しくは80,000g/mol、若しくは90,000g/mol、若しくは100,000g/mol、若しくは110,000g/mol、若しくは120,000g/mol、若しくは150,000g/mol、若しくは200,000g/mol、若しくは250,000g/molから、300,000g/mol、若しくは400,000g/mol、若しくは500,000g/mol、若しくは600,000g/molから、700,000g/mol、若しくは900,000g/molまで、若しくは1,100,000g/mol未満の重量平均分子量(M)、及び/又は
(b)1.0、若しくは1.5、若しくは2.0、若しくは2.1、若しくは2.2、若しくは2.3、若しくは2.4から、2.5、若しくは2.6、若しくは2.7、若しくは2.8、若しくは2.9、若しくは3.0、若しくは3.5までの分子量分布(Mw/Mn)、及び/又は
(c)高MPDMSは、構造(I)を有し、nは、500、若しくは550、若しくは600、若しくは650から、700、若しくは750、若しくは800、若しくは850、若しくは900、若しくは950、若しくは1000、若しくは1100、若しくは1200、若しくは1300、若しくは1400、若しくは1500、若しくは1600、若しくは1700、若しくは1800、若しくは1900、若しくは2000、若しくは2500、若しくは3000、若しくは3500、若しくは4000、若しくは4500、若しくは5000、若しくは5500から、6000、若しくは6500、若しくは7000までである。
ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、1つより多い高MPDMSを含有し得る。
高MPDMSは、本明細書で論じられるようなより高Mの2つ以上の実施形態を含み得る。
C.他の添加剤
ポリエチレン系組成物は、本明細書で更に論じられるような他の添加剤を更に含んでもよい。特に、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物中に少なくとも1つの不飽和一級脂肪酸アミド(例えば、エルカミド)及び少なくとも1つの直鎖飽和一級脂肪酸アミド(例えば、ベヘンアミド)を含めることが有益であることが証明されている。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、100℃以下の融点を有する不飽和一級脂肪酸アミドを含む。「不飽和一級脂肪酸アミド」は、構造(II):

(式中、Rは、一価不飽和又は多価不飽和であるC~C24アルキル部分である)を有する分子である。実施形態では、Rは、C11~C24若しくはC15~C23アルキル部分、又は一価不飽和若しくは多価不飽和であるC17~C21アルキル部分である。「一価不飽和」アルキル部分は、1つの二重結合(C=C結合)を有し、残りの炭素原子が全て単結合(C-C結合)を介して結合している、アルキルである。「多価不飽和」アルキル部分は、少なくとも2つの二重結合(C=C結合)を有するアルキルである。実施形態では、Rは、C17アルキル部分、及び一価不飽和又は多価不飽和であるC21アルキル部分から選択される。実施形態では、Rは、一価不飽和である。好適な不飽和一級脂肪酸アミドの非限定的な例としては、エルカミド、オレアミド、及びそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、最大5,000ppmの、エルカミド及びオレアミドからなる群から選択される不飽和脂肪酸アミドを含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、最大2,500ppmの不飽和一級脂肪酸アミド、例えば、エルカミド及びオレアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~2,500ppmのエルカミドを更に含む。ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて1,000~2,000ppmのエルカミドを更に含む。ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて1,250~1,750ppmのエルカミドを更に含む。
ポリエチレン系組成物が直鎖飽和脂肪酸アミドを含む実施形態では、飽和一級脂肪酸アミドは、100℃を超える融点を有し得る。「飽和一級脂肪酸アミド」は、構造(III):

(式中、Rは、飽和のC~C27アルキル部分である)を有する分子である。実施形態では、Rは、C11~C25若しくはC15~C23アルキル部分、又は飽和のC15~C21アルキル部分である。「飽和」アルキル部分は、全ての炭素原子が単結合(C-C結合)を介して互いに結合しているアルキルである。換言すれば、飽和アルキル部分は、二重結合(C=C結合)を介して結合している炭素原子を除外する。実施形態では、Rは、C17アルキル部分及び飽和のC21アルキル部分から選択される。「直鎖飽和一級脂肪酸アミド」、Rは、直鎖(非分岐)である。好適な飽和一級脂肪酸アミドの非限定的な例としては、ベヘンアミド、パルミタミド、ステアラミド、イソステアラミド、エチレン-ビス-オレアミド、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、構造(IV)の飽和一級脂肪酸アミド、Rは、飽和のC21アルキル部分である。更なる実施形態では、飽和一級脂肪酸アミドは、Rが直鎖C21アルキル部分であるベヘンアミドである。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~2,500ppmのエルカミド及び250~2,500ppmのベヘンアミドを含む。ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて1,000~2000ppmのエルカミド及び1,000~2000ppmのベヘンアミドを含む。ポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて1,250~1,750ppmのベヘンアミドを更に含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、(エルカミド及びベヘンアミドに加えて)最大5,000ppmの、ステアラミド、オレアミド、パルミトアミド、イソステアラミド、エチレン-ビス-オレアミド、及びエチレン-ビス-ステアラミド、並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される追加の脂肪酸アミドを更に含む。
ポリエチレン系組成物が250~2,500ppmのエルカミド及び250~2,500ppmのベヘンアミドを含むいくつかの実施形態では、組成物は、最大5,000ppmの、ステアラミド、オレアミド、パルミトアミド、イソステアラミド、エチレン-ビス-オレアミド、及びエチレン-ビス-ステアラミド、並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される脂肪酸アミドを更に含み得る。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、無機ブロッキング防止剤を更に含み得る。「ブロッキング防止剤」は、フィルム層の表面を微視的に粗化して、隣接する層間の空いている接触面積を減少させることにより、フィルムの2つの隣接する層間のブロッキング(すなわち、付着)を最小限に抑えるか又は阻止する化合物である。好適な無機ブロッキング防止剤の非限定的な例としては、シリカ、タルク、及びそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて最大20,000ppmの無機ブロッキング剤を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~20,000ppmの無機ブロッキング剤(例えば、シリカ及び/又はタルク)を含む。
いくつかの実施形態では、組成物は、1つ以上の他の添加剤を含み得る。好適な他の添加剤の非限定的な例としては、酸化防止剤、帯電防止剤、安定化剤、成核剤、着色剤、顔料、紫外線(UV)吸収剤又は安定剤、難燃剤、相溶化剤、可塑剤、充填剤、加工助剤、防曇添加剤、架橋剤(例えば、過酸化物)、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~2,500g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~30,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンであって、ポリエチレンプラストマー/エラストマーを含む1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系の組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~30,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(C)250~2,500ppmのエルカミドと、
(D)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンであって、ポリエチレンプラストマー/エラストマーを含む1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(C)250~2,500ppmのエルカミドと、
(D)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系の組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと(ポリエチレン系組成物は、0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する)、
(C)250~2,500ppmのエルカミドと、
(D)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(C)250~2,500ppmのエルカミドと、
(D)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(C)250~20,000ppmの、シリカ及び/又はタルクを含む無機ブロッキング防止と、
(D)250~2,500ppmのエルカミドと、
(E)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(C)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、40,000g/mol超、最大500,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(D)250~2,500ppmのエルカミドと、
(E)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、
(A)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
(B)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/mol未満の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(C)ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、40,000g/mol超、最大500,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
(D)250~20,000ppmの、シリカ及び/又はタルクを含む無機ブロッキング防止と、
(E)250~2,500ppmのエルカミドと、
(F)250~2500ppmのベヘンアミドと、を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなり、
0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレン系組成物は、1,000~2,000ppmのエルカミド及び1,000~2,000ppmのベヘンアミドを含む。
フィルム
いくつかの実施形態において、本発明は、本明細書に記載されるような本発明のポリエチレン系組成物のいずれかから形成されたフィルムに関する。いくつかの実施形態において、フィルムは、単層フィルムである。いくつかの更なる実施形態では、単層フィルムは、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。
いくつかの実施形態において、フィルムは、多層フィルムである。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、シーラント層を含み、シーラント層は、本明細書に記載の本発明のポリエチレン系組成物のいずれかを含む。いくつかの更なる実施形態では、シーラント層は、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。
本明細書に記載の本発明のポリエチレン系組成物を組み込んだ単層フィルム及び多層フィルムのシーラント層は、有利なことに、それ自体及び金属に対する比較的低い摩擦係数、並びに低い気泡ブロッキングを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される本発明のポリエチレン系組成物のうちの1つ以上を組み込んだ単層フィルムは、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される本発明のポリエチレン系組成物のうちの1つ以上を組み込んだ多層フィルムのシーラント層は、それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す。金属に対する単層フィルムの、並びにそれ自体及び金属に対するシーラント層の摩擦係数は、ASTM D1894に従って測定される。
本発明のフィルムは、様々な厚さを有することができる。フィルムの厚さは、例えば、フィルムが単層フィルムであるか多層フィルムであるか、多層フィルムである場合はフィルムの他の層、フィルムの所望の特性、フィルムの最終用途、フィルムを製造するために利用可能な機器などを含むいくつかの要因に依存し得る。いくつかの実施形態において、本発明のフィルムは、最大10ミルの厚さを有する。例えば、インフレーションフィルムは、0.25ミル、0.5ミル、0.7ミル、1.0ミル、1.75ミル、又は2.0ミルの下限~4.0ミル、6.0ミル、8.0ミル、又は10ミルの上限の厚さを有することができる。
フィルムが多層フィルムを含む実施形態では、フィルムの層の数は、例えば、フィルムの所望の特性、フィルムの所望の厚さ、フィルムの他の層の含量、フィルムの最終用途、フィルムの製造に利用可能な機器などを含むいくつかの要因に依存し得る。多層インフレーションフィルムは、様々な実施形態では、最大2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、又は15の層を含み得る。
多層フィルムにおいて、本発明のポリエチレン系組成物は、良好なヒートシール特性、低い気泡ブロッキング、及び/又は低い摩擦係数から、シーラント層等のフィルムの外層において良好に作用する。本発明のポリエチレン系組成物は、いくつかの実施形態において、フィルムの2つ以上の層で使用することができる。本発明の多層フィルム内の他の層は、様々な実施形態では、以下:本発明のポリエチレン系組成物、LLDPE、VLDPE(超低密度ポリエチレン)、MDPE、LDPE、HDPE、HMWHDPE(高分子量HDPE)、プロピレン系ポリマー、ポリエチレンプラストマー/エラストマー、強化ポリエチレン、オレフィンブロックコポリマー(OBC)、エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリル酸、エチレンメチルアクリレート、エチレンエチルアクリレート、エチレンブチルアクリレート、イソブチレン、無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィン、前述のいずれかのイオノマー、又はそれらの組み合わせから選択されるポリマーを含み得る。いくつかの実施形態では、本発明の多層フィルムは、ポリアミド又はエチレンビニルアルコールを含む層を有する。いくつかの実施形態において、本発明の多層フィルムは、当業者に知られている1つ以上のタイ層を含むことができる。
いくつかの実施形態では、多層フィルムは、外面上にコーティングを有する。一般に、コーティングは、多層フィルムの所望の用途及び特性を考慮して、本明細書の教示に基づいて当業者に公知の任意のコーティングであってよい。いくつかの実施形態では、コーティングは、ポリウレタンを含む。多層フィルム上にコーティングが提供される様々な実施形態では、コーティングは、25マイクロメートル以下、例えば、20マイクロメートル以下、15マイクロメートル以下、10マイクロメートル以下、5マイクロメートル以下、又は更には3マイクロメートル以下の厚さを有し得る。例えば、コーティングは、1マイクロメートル~3マイクロメートル又は2マイクロメートル~3マイクロメートルの厚さを有し得る。追加の実施形態によれば、コーティングは、本明細書における教示に基づいて当業者に公知の技術を使用して、1gsm(グラム/平方メートル)~3gsm、例えば、1gsm~2gsm又は2gsm~3gsmの重量で多層フィルム110に適用され得る。
いくつかの実施形態では、例えば最終用途に応じて、多層フィルムは、当業者に既知の技術を使用して、コロナ処理、プラズマ処理、又は印刷され得る。いくつかの実施形態では、多層フィルムは、本明細書の教示に基づいて、ポリビニルアルコールで、又はアルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、若しくは当業者に既知の他の金属で表面コーティングされ得る。
前述の層のいずれも、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、滑剤、ブロッキング防止剤、顔料又は着色剤、加工助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤、及び発泡剤などの当業者に既知の1つ以上の添加剤を更に含み得ることを理解すべきである。いくつかの実施形態において、ポリエチレン系組成物は、最大3重量パーセントのそのような追加の添加剤を含む。全ての個々の値及び0~3重量%の部分範囲が、本明細書に含まれ、開示される。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、又は4.5重量%の下限~1、2、3、4、又は5重量%の上限であり得る。
ポリエチレン系であることにより、本発明のポリエチレン系組成物は、本発明のいくつかの実施形態によれば、より容易にリサイクル可能なフィルム及び物品を提供するために、実質的にでも完全にでないにしても、主にポリオレフィンで構成される多層フィルム及び物品に組み込むことができる。本発明のポリエチレン系組成物は、フィルムが主にポリエチレン及び/又はポリプロピレン等のポリオレフィンから形成されるフィルムの提供において特に有利である。例えば、主にポリエチレン又はポリプロピレンを含むフィルムは、そのようなポリマーの使用が提供し得る他の利点に加えて、改善されたリサイクル性プロファイルを有する。いくつかの実施形態において、フィルムは、フィルムの総重量に基づいて、95重量パーセント以上のポリエチレンを含む。他の実施形態において、フィルムは、フィルムの総重量に基づいて、96重量パーセント以上、97重量パーセント以上、98重量パーセント以上、又は99重量パーセント以上のポリエチレンを含む。
本発明のフィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に知られている技術を使用して形成することができる。例えば、フィルムは、インフレーションフィルム(例えば、水急冷インフレーションフィルム)又はキャストフィルムとして調製することができる。例えば、多層ポリエチレンフィルムの場合、共押出され得る層については、そのような層は、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インフレーションフィルム又はキャストフィルムとして共押出することができる。
いくつかの実施形態では、本発明のフィルムは延伸される。様々な実施形態では、フィルムは、Briel,J.,「Biaxial Oriented Film Technology」),Film Processing Advances,Kanai et.al.(editors)(2014)に記載されているもの等の当業者に公知の技術を使用して、一軸延伸、二軸延伸、又は他の方法で延伸することができる。例えば、いくつかの実施形態では、フィルムは、インフレーションフィルム機械方向延伸プロセス、インフレーションフィルム二軸延伸プロセス、二重気泡延伸プロセス、及び本明細書の教示に基づいて当業者に公知の他の技術を使用して延伸することができる。本発明のポリエチレン系組成物が延伸されるフィルムに組み込まれる本発明のいくつかの実施形態の1つの利点は、本発明の組成物が延伸フィルムにおけるブロッキングを低減できることである。
フィルムが二層延伸されているいくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、テンタフレーム逐次二軸延伸プロセスを使用して二軸延伸されている。そのような技術は、概ね、当業者に既知である。全般的に、テンタフレーム逐次二軸延伸プロセスでは、テンタフレームは、多層共押出ラインの一部として組み込まれる。フラットダイから押出した後、フィルムを冷却ロール上で冷却し、室温の水を充填した水浴に浸漬する。次いで、キャストフィルムは異なる回転速度を有する一連のローラ上に通されて、機械方向における延伸を達成する。製作ラインのMD延伸セグメントには数対のローラがあり、それらは全て油加熱されている。対のローラは、予熱ローラ、延伸ローラ、並びに弛緩及びアニーリング用ローラとして逐次作動する。ローラの各対の温度は、別々に制御される。機械方向における延伸後、フィルムウェブが、加熱ゾーンを有するテンタフレーム熱風炉に通されて、横断方向における延伸を実行する。最初のいくつかのゾーンは予熱用であり、その後に延伸用のゾーン、次いでアニーリング用の最終ゾーンが続く。
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、2:1~9:1の延伸比で、又は代替的には、2:1~6:1の延伸比で、又は代替的には、4:1~6:1の延伸比で機械方向に延伸され得る。ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、2:1~11:1の延伸比で、又は代替的には、2:1~9:1の延伸比で、又は代替的には、6:1~9:1の延伸比で横断方向に延伸され得る。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、2:1~9:1の延伸比で機械方向に、2:1~11:1の延伸比で横断方向に延伸される。ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、2:1~6:1の延伸比で機械方向に、2:1~9:1の延伸比で横断方向に延伸される。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、4:1~6:1の延伸比で機械方向に、かつ6:1~9:1の延伸比で横断方向に延伸されている。
いくつかの実施形態では、延伸後、二軸延伸フィルムは、5~50マイクロメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、二軸延伸フィルムは、15~40マイクロメートルの厚さを有する。
いくつかの実施形態では、フィルムが一軸延伸される場合、フィルムは、機械方向にのみ延伸される。様々な加工パラメータは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知であるように、機械方向における延伸に好適であると考えられる。例えば、一軸延伸多層フィルムは、1:1超かつ8:1未満の延伸比で、又は4:1~8:1の延伸比で機械方向に延伸され得る。
いくつかの実施形態では、延伸後、機械方向延伸フィルムは、5~50マイクロメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、機械方向延伸フィルムは、15~40マイクロメートルの厚さを有する。
いくつかの実施形態では、例えば最終用途に応じて、延伸ポリエチレンフィルムは、当業者に既知の技法を使用して、コロナ処理、プラズマ処理、又は印刷され得る。いくつかの実施形態では、延伸多層フィルムは、本明細書の教示に基づいて、ポリビニルアルコールで、又はアルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、若しくは当業者に既知の他の金属で表面コーティングされ得る。
積層体
本発明の実施形態はまた、本発明のポリエチレン系組成物のうちの1つ以上を含む本発明のフィルムを組み込んだ積層体も含む。そのような実施形態では、そのような本発明のポリエチレン系組成物を含むフィルムは、第2のフィルムに積層される。一般に、第2のフィルムは、本明細書の教示に基づいて当業者に公知の任意のフィルムであってよい。第2のフィルムは、例えば、本発明のポリエチレン系組成物を含む第1のフィルムの特性に基づいて、積層体の所望の特性に基づいて、積層体の意図される使用に基づいて、及び他の要因に基づいて選択することができる。いくつかの実施形態では、第2のフィルムはまた、本発明のポリエチレン系組成物を含む。いくつかの実施形態では、第1のフィルム及び第2のフィルムは、同じ又は実質的に同じ組成及び構造を有する。
いくつかの実施形態では、積層体はシーラント層を有する多層フィルムを含み、シーラント層は本発明のポリエチレン系組成物を含み、シーラント層は積層体の外層である。いくつかの実施形態では、シーラント層は、金属に対して0.50未満の摩擦係数を示す。いくつかのそのような実施形態では、積層体の第2のフィルムは、シーラントフィルム、二軸延伸単層フィルム、二軸延伸多層フィルム、機械方向に延伸された単層フィルム、又は機械方向に延伸された第2の多層フィルムである。いくつかの更なる実施形態では、第2のフィルムは、第2のフィルムの総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンを含む。
いくつかの実施形態では、第2のフィルムは、単層フィルム、多層フィルム、延伸単層フィルム、二軸延伸多層フィルム、又は機械方向に延伸された多層フィルムである。いくつかの実施形態では、第2のフィルムは、それぞれ第2のフィルムの総重量に基づいて、少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレン、又は他の実施形態では少なくとも98重量%の1つ以上のポリエチレン、又は他の実施形態では少なくとも99重量%の1つ以上のポリエチレンを含む。
いくつかの実施形態では、第2のフィルムは、シーラントフィルムである。例えば、第2のフィルムは、ポリエチレンから実質的に形成される単層又は多層フィルム(例えば、90重量パーセントを超えるエチレン系ポリマー、又は95重量パーセントを超えるエチレン系ポリマー、又は99重量パーセントを超えるエチレン系の特性を含む)であり、積層体構造の一部として加熱されたときに、積層体を別のフィルムに、別の積層体に、又はそれ自体にシールすることができるポリエチレンシーラントフィルムであってよい。本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の任意のポリエチレンシーラントフィルムが使用され得る。
当業者に公知の多種多様な二軸延伸多層フィルム又は一軸延伸フィルムを、本明細書の教示に基づき、かつ積層体の所望の特性に基づいて、積層体の様々な実施形態において第2のフィルムとして使用することができる。
第2のフィルムは、いくつかの実施形態では、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリアミドを含む。第2のフィルムが、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリアミドを含む場合、フィルム全体が、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、若しくはポリアミドから形成され得るか、又はフィルムが、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、若しくはポリアミドを含む少なくとも1つの層を含む。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、そのような実施形態で使用するためのポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリアミドを含むフィルムを選択することができる。
いくつかの実施形態では、本発明の積層体は、第3のフィルム(例えば、三重積層体)を含む。そのような実施形態では、積層体の少なくとも1つの外層は、本発明のポリエチレン系組成物を含むシーラント層である。様々な実施形態では、第3のフィルムは、本明細書に開示される第1又は第2のフィルムのいずれかであり得る。例えば、いくつかの実施形態では、積層体は、外側フィルムとして機械方向に延伸されたポリエチレンフィルム、内側フィルムとして二軸延伸ポリエチレンフィルム、及び他の外側フィルムとして多層ポリエチレンフィルムを含み、多層フィルムは、その外層に本発明のポリエチレン系組成物を含む。
本発明の実施形態による積層体は、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技法を使用して形成することができる。例えば、本発明のフィルム(本明細書に開示される本発明のポリエチレン系組成物のいずれかを含む)は、接着剤を使用して他のフィルムに積層することができる。積層体に使用される接着剤には、様々な接着剤組成物が好適であると考えられる。これらには、ポリウレタン、エポキシ、アクリルなどが含まれ得る。一実施形態では、積層体は、ポリウレタン接着剤を含む接着剤層を含み得る。ポリウレタン接着剤は、無溶剤、水性、又は溶剤系であり得る。更に、ポリウレタン接着剤は、二液型配合物であり得る。接着剤層の重量又は厚さは、例えば、多層構造体の所望の厚さ、使用される接着剤の種類、及び他の要因を含む多くの要因に依存して変化し得る。いくつかの実施形態では、接着剤層は、最大5.0グラム/m、又は1.0~4.0g/m、又は2.0~3.0g/mで塗布される。
本発明のいくつかの実施形態による積層体はまた、押出積層によって形成することができる。
本発明のいくつかの実施形態による積層体は、金属に対する第1のフィルム側の摩擦係数が0.50未満である。
物品
本発明の実施形態はまた、本発明の1つ以上の本発明のフィルムから(又はそのようなフィルムを組み込んだ積層体から)形成されるか、又はそれが組み込まれた、包装等の物品に関する。そのような包装は、本明細書に記載の本発明のフィルム又は積層体のいずれかから形成することができる。
そのような物品の例としては、軟包装材、パウチ、自立型パウチ、及び既製包装材又は既製パウチを挙げることができる。いくつかの実施形態では、本発明の延伸多層ポリエチレンフィルム又は積層体は、食品包装に使用され得る。そのような包装に含まれ得る食品の例としては、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。そのような包装材は、本明細書の教示に基づいて、かつ包装材の特定の用途(例えば、食品の種類、食品の量など)に基づいて、当業者に既知の技法を使用して形成され得る。
試験方法
本明細書に別段示されない限り、本発明の態様の説明では以下の分析方法を使用する。
メルトインデックス
メルトインデックスI(又はI2)及びI10(又はI10)は、それぞれ、190℃、2.16kg及び10kgの荷重で、ASTM D-1238(方法B)に従って測定する。それらの値を、g/10分で報告する。
密度
密度測定用のサンプルは、ASTM D4703に従って調製される。測定を、サンプル加圧の1時間以内に、ASTM D792、方法Bに従って行った。
摩擦係数
摩擦係数(COF)は、ASTM D1894に従って測定する。試験は、INSTRON 5564 Universal Testing Machineを用いて行う。フィルムサンプルの試験片を3インチ×6インチに切断する。2.5インチ×2.5インチ平方であり、重量が195gであるB型スレッドを使用する。機械方向(MD)を移動方向に対して平行に整列させて、サンプルをスレッドの周りにぴったりと巻き付ける。これは、スレッドの上面に予め取り付けられた両面テープの使用によって補助される。試験されるフィルム表面に確実にしわがないようにする。低摩擦プーリーを有する剛性プレートからなるCOF測定固定具を、装置の固定基部に取り付ける。次に、金属プレートを前述の剛性プレート上に置き、その後、スレッドが駆動される平面として使用する。フィルム対フィルムのCOFを試験する場合、約6インチ×14インチの別のフィルム片を、対象となる表面を上に向け、長辺を機械方向にして金属平面に取り付ける。次いで、フィルム試験片が取り付けられたスレッドを、金属平面/サンプルで覆われた平面上に置き、ナイロン製引き綱に取り付け、このナイロン製引き綱は、プーリーの周囲を通り、試験フレームのクロスヘッドに取り付けられる。次いでクロスヘッドを6インチ/分の速度で3インチの距離にわたって駆動する。サンプルが動き始めるときの力(荷重-変位データにおける初期ピーク)が静的力(F)である。0.5インチの移動と3インチの移動との間で計算される平均荷重が動的力(F)である。動的COF、μは、動的力(F)の垂直力(スレッドの重量)に対する比である。各サンプルについて5回の反復試験を行い、平均値を報告する。
ブロッキング力
ブロッキング力は、フィルムの熱履歴に大きく依存する。したがって、測定前にフィルムを25±2℃で維持する。長い方の寸法が機械方向に沿うように、フィルムの崩壊した気泡から6インチ×1インチのストリップを打ち抜いた。2つの層を一端で分離させる。層を、Instronフレーム(初期グリップ分離=1インチ)のグリップでクランプし、1インチ/分の速度で引き離した(180°剥離)。更に4インチの層が分離されるまで試験を続ける。試験中に力-変位曲線を記録する。力は、最初に急速に増加し、次いで、プラトーに達する。プラトー力は、ブロッキング力の尺度である。プラトー領域における力の最も頻度の高い値(Mode)をブロッキング力とする。フィルムサンプルから少なくとも5つの試験片について試験する。試験したサンプルからの最高測定値及び最低測定値を捨て、残りの測定値の平均を報告する。
GPCトリプル検出器(PDMSのMw及びMn測定)
ポリジメチルシロキサンの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を、トリプル検出能力を使用してGPC(Viscotek(商標)GPC Max)によって測定する。Viscotek(商標)TDA305ユニットには、示差屈折計、オンライン差圧粘度計、及び低角光散乱(LALS:7°及び90°の検出角度)が装備されている。移動相は、トルエンHPLCグレードのものである。カラムは、Varian製のPL Gel Mixed Cカラム2本(7.5×300mm、5μmの粒径)と、VarianのPL Gel Guardカラム1本(7.5×300mm)であり、5フラクトム(fractom)注入体積、流量1mL/分、実行時間37分である。カラム及び検出器の温度は40℃である。使用するソフトウェアは、Omnisec 4.6.1(Viscotek(商標))である。
既知の濃度の狭ポリスチレン標準(Mw68,100g/mol)を注入することによって、検出器を較正する。狭分子量分布ポリスチレン標準(PS71K)を使用することによって、正確な実行パラメータを確認する。分子量平均は、検出器の較正を検証するために統計的プロセス制御(Statistical Process Control、SPC)チャート内でなければならない。0.083のdn/dcを、三重検出計算に使用する。典型的なGPC精密度及び精度(屈折率の増分に依存する)は、約2~3%である。
ここで、本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例に詳細に説明する。
実施例1~3及び比較例A~C
LabTech5層共押出インフレーションフィルムラインを使用して、本発明の多層フィルム3枚及び比較多層フィルム3枚を調製する。各多層フィルムは、A/Bの構造を有する2層フィルムである。インフレーションフィルムラインは、75mmの直径及び2mmのダイギャップを有する環状ダイを備えている。ブローアップ比(BUR)は、3.0:1である。出力速度は18.1kg/時であり、比速度は76.9kg/時/mダイである。気泡は、353mmの公称幅及び50μmの公称厚さを有していた。溶融温度は、230~255℃である。気泡の外面(A層の表面)をコロナ処理して、表面エネルギー42mN/m超を達成する。ブロッキング力測定のために、最初に約6mの気泡を手で回収する。次いで、気泡を305mm幅に裂き、分離する。その後の積層のために、約70mのスリットフィルムをロール上に回収する。
多層フィルムを、MOR-FREE(商標)L75-197/C-5無溶剤接着剤を使用して、Nordmeccanica Labo Combiラミネータ上の厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(BOPET)に積層する。L75-197及びC-5を100:80の比で混合する。PE及びPET表面の両方をコロナ処理する。グラビアロールを使用して0.9~1.2lb/reamの表面密度で接着剤を塗布し、続いて55℃でニップする。25℃及び相対湿度50%で少なくとも7日間硬化させる。
本発明のフィルム1~3及び比較フィルムA~Cの構造を表1に示し、各層の成分の量を、層の総重量の重量パーセントとして記載する。

DOWLEX(商標)2045Gは、The Dow Chemical Companyから市販されている、0.920g/cmの密度及び1.0g/10分のメルトインデックス(I)を有する直鎖低密度ポリエチレンである。DOW(商標)LDPE 611Aは、The Dow Chemical Companyから市販されている、0.924g/cmの密度及び0.88g/10分のメルトインデックス(I)を有する低密度ポリエチレンである。AFFINITY(商標)PL 1880Gは、The Dow Chemical Companyから市販されている、0.902g/cmの密度及び1.0g/10分のメルトインデックス(I)を有するポリエチレンプラストマーである。エルカミド及びベヘンアミドは、それぞれCroda International PlcからCrodamide(商標)ER及びCrodamide(商標)BRとして市販されている。タルクは、IMIFABIからHTP1Cとして市販されている。PDMS1及びPDMS2は、The Dow Chemical CompanyからそれぞれXIAMETER(商標)PMX-200 Silicone Fluid 100 cst及びXIAMETER(商標)PMX-200 Silicone Fluid 10 cstとして市販されているポリジメチルシロキサンである。PDMS1及びPDMS2の特性を表2に記載する。
エルカミド、ベヘンアミド、PDMS1、及びPDMS2の個々のマスターバッチを、二軸押出機を使用して、5~10重量%の濃度のDOWLEX(商標)2047G直鎖低密度ポリエチレン(密度=0.917g/cm及びメルトインデックス(I)=2.3g/10分)中で作製する。DOWLEX(商標)2047Gは、The Dow Chemical Companyから市販されている。シーラント層(層B)については、添加剤の量は重量基準でppmで指定され、層の残部はAFFINITY(商標)PL 1880Gであることが理解されるべきである。所望の添加剤マスターバッチを適切な濃度で溶融ブレンドすることによって、添加剤をAFFINITY(商標)PL 1880Gに組み込む。
各フィルムのブロッキング力も、試験方法の章で上述したように測定する。
本発明のフィルム及び比較フィルムは、シーラント層(層B)に使用される添加剤のみが異なる。試験方法の章で上述したように、フィル(fil)サンプル(例えば、本発明のフィルム1の第1のフィルムサンプル)のシーラント層を金属表面と接触させて配置したときの摩擦係数を測定することによって、シーラント層のシーラント対金属摩擦係数を測定する。試験方法の章で上述したように、1つのフィルムサンプル(例えば、本発明のフィルム1の第1のフィルムサンプル)のシーラント層を、同じ組成を有する別のフィルムサンプル(例えば、本発明のフィルム1の第2のフィルムサンプル)のシーラント層と接触させて配置したときの摩擦係数を測定することによって、シーラント層のシーラント対シーラント摩擦係数を評価する。
次に、上記の試験方法の章に記載したように、積層後のシーラント層の摩擦係数を測定する。積層体サンプル(例えば、本発明のフィルム1の第1の積層体サンプル)のシーラント層を金属表面と接触させて配置したときの摩擦係数を測定することによって、積層後のシーラント層のシーラント対金属摩擦係数を測定する。1つのフィルムサンプル(例えば、本発明のフィルム1の第1の積層体サンプル)のシーラント層を、同じ組成を有する別のフィルムサンプル(例えば、本発明のフィルム1の第2の積層体サンプル)のシーラント層と接触させて配置したときの摩擦係数を測定することによって、積層後のシーラント層のシーラント対シーラント摩擦係数を評価する。
結果を表3に記載する。
本発明のフィルム及び比較フィルムの各々は、同量のタルク(3200ppm)を含有するが、それらに添加される他の添加剤が異なる。したがって、これらの性能の違いは他の添加剤に起因するものであり、以下、他の添加剤についてのみ説明する。本発明のフィルム2は、1500ppmの2500g/mol未満のMのPDMSのみを含有する。本発明のフィルム1は、1500ppmのM≒6000g/molのPDMSを、それぞれ1500ppmの不飽和脂肪酸アミド(エルカミド)及び直鎖飽和脂肪酸アミド(ベヘンアミド)と共に含有する。比較フィルムAは、それぞれ2250ppmのエルカミド及びベヘンアミドを含有する。本発明のフィルム1と同じ総量の添加剤(7700ppm)及び本発明のフィルム2よりも実質的に多量(3000ppm多い)の添加剤を有するにもかかわらず、比較フィルムAは、両方の本発明のフィルムよりも高いブロッキング力を示す。比較フィルムB及びCは、本発明のフィルム2と同じPDMSを同じ負荷で含有する。しかしながら、不飽和及び直鎖飽和脂肪酸アミドの組み合わせを使用する代わりに、比較フィルムBでは不飽和脂肪酸アミド(エルカミド)及び比較フィルムCでは直鎖飽和脂肪酸アミド(ベヘンアミド)を1つだけ使用する。PDMSと同様に、比較フィルムB及びC中のアミドの総負荷は、本発明のフィルム1と同じであることに留意されたい。本発明のフィルム1及び2と同じPDMS負荷(1500ppm)並びに本発明のフィルム1及び2と同じか又はそれよりも高い総アミド含有量にもかかわらず、比較フィルムB及びCは、本発明のフィルム1及び2よりも高いブロッキングを示す。
いくつかの本発明のフィルムと比較フィルムとの間の表3におけるブロッキング力の差はそれほど大きくないが、気泡ブロッキングのためにこれが制限される場合、インフレーションフィルム製作中に可能な最大生産速度における著しい差に変換されることに留意すべきである。任意の特定の理論に束縛されることを望むものではないが、本発明のフィルムの低減されたオンラインブロッキング傾向は、フィルム表面間の密接な接触を妨げる、組成物中の添加剤のフィルム表面への急速な移動に関連し得ると考えられる。ブロッキング力を押出後のある時点で測定する場合(オフライン)、別のより遅く移動する添加剤組成物はまた、オンラインであっても測定されるブロッキング力を減少させるのに役立つことができ、ブロッキング傾向は著しく高いものとして観察され得る。

Claims (15)

  1. ポリエチレン系組成物であって、
    (A)前記ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンと、
    (B)前記ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、1,000~40,000g/molの数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンと、
    を含み、
    0.865~0.915g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有する、ポリエチレン系組成物。
  2. 前記ポリジメチルシロキサンが、1,000~2,500g/molの数平均分子量(M)を有する、請求項1に記載のポリエチレン系組成物。
  3. それぞれ前記ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~2,500ppmのエルカミド及び250~2,500ppmのベヘンアミドを更に含む、請求項1又は請求項2に記載のポリエチレン系組成物。
  4. 前記ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて最大20,000ppmの無機ブロッキング防止剤を更に含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物。
  5. 最大5,000ppmの、ステアラミド、オレアミド、パルミタミド、イソステアラミド、エチレン-ビス-オレアミド、及びエチレン-ビス-ステアラミド、並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される脂肪酸アミドを更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物。
  6. 前記ポリエチレン系組成物の総重量に基づいて250~15,000ppmの、40,000g/mol超の数平均分子量(M)を有するポリジメチルシロキサンを更に含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物。
  7. 前記1つ以上のポリエチレンが、0.885~0.910g/cmの密度及び0.5~25g/10分のメルトインデックス(I)を有するポリエチレンを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物。
  8. 請求項1~7のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物を含む、単層フィルム。
  9. それ自体及び金属に対して0.40未満の摩擦係数を示す、請求項8に記載の単層フィルム。
  10. 請求項8又は請求項9に記載の単層フィルムを含む積層体であって、前記積層体の前記単層フィルム側が、金属に対して0.50未満の摩擦係数を示す、積層体。
  11. 請求項1~7のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物を含む、多層フィルム。
  12. 前記多層フィルムのシーラント層が、前記ポリエチレン系組成物を含み、前記シーラント層が、それ自体に対して0.40未満の摩擦係数を示す、請求項11に記載の多層フィルム。
  13. シーラント層を含む延伸多層フィルムであって、前記シーラント層が、請求項1~7のいずれか一項に記載のポリエチレン系組成物を含む、延伸多層フィルム。
  14. 請求項11又は請求項12に記載の多層フィルムを含む積層体であって、前記多層フィルムのシーラント層が、前記ポリエチレン系組成物を含み、前記シーラント層が、前記積層体の外層であり、前記多層フィルムの前記シーラント層が、金属に対して0.50未満の摩擦係数を示す、積層体。
  15. 前記多層フィルムが第2のフィルムに積層され、前記第2のフィルムが、シーラントフィルム、二軸延伸単層フィルム、二軸延伸多層フィルム、機械方向に延伸された単層フィルム、又は機械方向に延伸された第2の多層フィルムであり、前記第2のフィルムが、前記第2のフィルムの総重量に基づいて少なくとも95重量%の1つ以上のポリエチレンを含む、請求項14に記載の積層体。
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