JP2024500340A - 配向フィルム及びシーラント層を含む多層構造体 - Google Patents
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Abstract
本明細書に開示される1つ以上の実施形態によれば、多層構造体は、配向フィルム及びシーラント層を含んでもよい。配向フィルムは、少なくとも90重量%のポリエチレンを含んでもよい。シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、15~40重量%の低密度ポリエチレンを含んでもよい。シーラント層は、(a)シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のエチレン系エラストマー、又は(b)シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のプロピレン系プラストマーを更に含んでもよい。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2020年12月11日に出願された米国仮特許出願第63/124,300号の優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2020年12月11日に出願された米国仮特許出願第63/124,300号の優先権を主張し、その内容はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して、多層構造体に関し、より具体的には、消費者包装に使用されるものなどのポリオレフィン多層構造体に関する。
食品、飲料、他の液体、パーソナルケア、及び他の消費者製品を保護するために作られた多くのタイプの可撓性かつ半剛性のパッケージは、ポリオレフィン多層構造体を使用して製造されてきた。そのような構造体は、広く理解されているように、加熱下でシールされ得る。一般に、シーラント層は、高温下で多層構造体を一緒に封止するために包装に利用される。パッケージにおいて使用することができ、1つ以上の利益を提供することができる代替的な多層構造体を有することが望ましい。
包装に使用されるフィルムなどの多くの多層構造体は、2つのフィルムを互いに結合する加熱されたシールバーを利用することによってシールされる。シーラント層は、熱溶融して封止結合を形成する多層構造体の一部として提供され得る。縦方向配向フィルム及び二軸配向フィルムなどの配向ポリエチレンフィルムがより一般的になってきており、いくつかの包装用途における使用に望ましい。本開示の実施形態は、低密度ポリエチレンとエチレン系エラストマーとの組み合わせ、又は低密度ポリエチレンとプロピレン系プラストマーとの組み合わせを含むシーラント層を提供する。このようなシーラント層は、従来のシーラント層と比較して低いシール温度でシールを提供することができる。これは、少なくとも90重量%のポリエチレンを含む配向フィルムと共に使用するのに特に有利であり得る。というのは、そのようなフィルムは、包装材料にしばしば利用されるポリプロピレン又はポリエチレンテレフタレートフィルムと比較して、より低い融点を有するからである。より低い温度でのシールを容易にすることによって、シーラント層は、少なくとも90重量%のポリエチレンを有する配向フィルムと共に利用される場合、配向フィルムに対する劣化又は他の損傷を最小限にするか又は回避しながら、良好なシール強度を提供することができる。加えて、本明細書に開示されるシーラント層は、1つ以上の実施形態では、改善された加工(例えば、低減されたモータ負荷での加工速度の上昇)を可能にし得る。これら及び他の利点は、本明細書に記載される1つ以上の実施形態による、本開示の多層構造体によって示され得る。
本開示の1つ以上の実施形態によれば、多層構造体は、配向フィルムとシーラント層とを備えてもよい。配向フィルムは、少なくとも90重量%のポリエチレンを含む。シーラント層は配向フィルム上にあってもよい。シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、15~40重量%の低密度ポリエチレンを含んでもよい。シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のエチレン系エラストマーを更に含んでもよい。シーラント層のエチレン系エラストマーは、0.870g/cm3~0.911g/cm3の密度、及び少なくとも3g/10分のメルトインデックス(I2)を有し得る。
本開示の1つ以上のさらなる実施形態によれば、多層構造体は、配向フィルムとシーラント層とを備え得る。配向フィルムは、少なくとも90重量%のポリエチレンを含んでもよい。シーラント層は配向フィルム上にあってもよい。シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、15重量%~40重量%の低密度ポリエチレンを含んでもよい。シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のプロピレン系プラストマーを更に含んでもよい。プロピレン系プラストマーは、0.890g/cm3以下の密度、及び少なくとも8g/10分のメルトフローレート(230℃及び2.16kgで)を有し得る。
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。上記の一般的な説明及び下記の詳細な説明の両方は、技術の実施形態を表し、それが特許請求されるように技術の性質及び特徴を理解するための概要又は枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。添付の図面は、技術の更なる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、様々な実施形態を例示し、説明と共に、技術の原則及び動作を説明するのに役立つ。更に、図面及び説明は、単なる例示であることを意図し、いかなる様式でも特許請求の範囲を限定することを意図していない。
本開示の特定の実施形態の以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと最良に理解することができ、これらの図面では、同様の構造が同様の参照番号で示される。
次に、特許請求される主題の例である様々な実施形態をより詳細に参照する。詳細な説明に記載される多層構造体の特徴は、そのように明示的に記載されない限り、特許請求される実施形態を限定するものとして理解されるべきではないことを理解されたい。
1つ以上の実施形態によれば、配向フィルム及びシーラント層を含む多層構造体が本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、シーラント層は、低密度ポリエチレン及びプロピレン系プラストマーを含んでもよい。さらなる実施形態では、シーラント層は、低密度ポリエチレン及びエチレン系エラストマーを含んでもよい。本明細書に記載されるとき、「多層構造体」は、2つ以上の層を有する任意の構造体を意味する。例えば、多層構造体(例えば、フィルム)は、2つ、3つ、4つ、5つ以上の層を有し得る。多層構造体は、文字で指定された層を有するものとして記載され得る。例えば、コア層B、並びに2つの外側層A及びCを有する3層構造体は、A/B/Cとして示され得る。同様に、2つのコア層B及びC、並びに2つの外側層A及びDを有する構造体は、A/B/C/Dとして示されることになる。
1つ以上の実施形態によれば、多層構造体は、配向フィルムを含んでもよい。本明細書に記載されるように、「配向」フィルムは、フィルムを任意の方向に延伸することによって形成されるものである。配向フィルムの実施形態としては、縦方向配向フィルム及び二軸配向フィルムが挙げられる。
1つ以上の実施形態によれば、多層構造体は、縦方向に配向されたフィルムを含んでもよい。本明細書に記載されるように、「縦方向配向」フィルムは、フィルムを縦方向に一軸延伸することによって形成されるものである。例えば、フィルムを加熱し、一連のローラ上で縦方向に一軸延伸してもよい。本明細書で使用するとき、「縦方向」という用語は、フィルムが製造される方向におけるフィルムの長さを意味する。縦方向に配向されたフィルムは、縦方向の配向手順を受けていないものと比較して、改善された引張特性を呈し得る。
さらなる実施形態によれば、多層構造体は、二軸配向フィルムを含んでもよい。本明細書に記載されるとき、「二軸配向」フィルムは、物理的特性及び/又はバリア特性を改善するために、縦方向及び横方向又は横断方向にフィルムを二軸延伸することによって形成されるものである。例えば、フィルムを加熱し、一連のローラ上で縦方向及び横方向に二軸延伸してもよい。本明細書で使用するとき、「縦方向」という用語は、フィルムが製造される方向におけるフィルムの長さを意味する。「横方向」又は「横断方向」又は「横方向の」という用語は、フィルムの幅、すなわち縦方向に対して概ね垂直な方向を意味する。二軸配向フィルムは、二軸配向手順に供されていないものと比較して、改善された引張特性を呈し得る。
本明細書に記載されるとき、「フィルム」は、一般に、大きな長さ対幅比を一般に有するポリオレフィン含有材料の任意の連続層を含む。1つ以上の実施形態では、フィルムは、1つ以上のオレフィン系ポリマーを含んでもよい。本明細書で使用される場合、「オレフィン系ポリマー」、「オレフィンポリマー」、及び「ポリオレフィン」という用語は、重合形態で(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含み、かつ任意に1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。「ポリマー」という用語は、同一又は異なる種類に限らず、モノマーを重合することによって調製された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、通常、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「ホモポリマー」という用語、並びに2つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」を包含する。本明細書に記載のフィルムは、2つ以上の層を備える多層フィルムであってもよい。
1つ以上の実施形態では、配向フィルムは、少なくとも90重量%のポリエチレンを含んでもよい。さらなる実施形態では、配向フィルムは、少なくとも95重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、又は更に少なくとも99.5重量%のポリエチレンを含んでもよい。配向フィルムは、例えば、少なくとも90重量%がポリエチレンであるブレンドポリマーの単層であってもよく、又はいくつかの層がポリエチレンではないが、層の組み合わせが少なくとも90重量%のポリエチレンを含む多層であってもよいことを理解すべきである。1つ以上の実施形態では、シーラント層に最も近い配向フィルムの材料は、ポリエチレンを含んでもよい。
本明細書に記載されるように、「ポリエチレン」又は「エチレン系ポリマー」は、50モル%超のエチレンモノマー由来単位を含むポリマーを意味するものとする。これには、エチレン系ホモポリマー又はコポリマー(単位が2つ以上のコモノマーに由来することを意味する)が含まれる。ポリエチレンの形態としては、低密度ポリエチレン(LDPE)が挙げられるが、これに限定されない。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)、直鎖状低密度樹脂及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による直鎖状低密度ポリエチレン(m-LLDPE)、中密度ポリエチレン(Medium Density Polyethylene、MDPE)、並びに高密度ポリエチレン(High Density Polyethylene、HDPE)が挙げられる。
、本明細書に記載されるように、「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、ポリマーが、過酸化物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内で、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(例えば、参照により組み込まれる、米国特許第更に4,599,392号を参照されたい)。LDPE樹脂は、典型的には、0.916~0.940g/cmの範囲の密度を有する。
本明細書に記載されるように、「LLDPE」という用語には、チーグラー・ナッタ触媒系を使用して作製された樹脂、並びにビス-メタロセン触媒(「m-LLDPE」と称されることもある)、ホスフィンイミン、及び拘束幾何触媒が含まれるが、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た樹脂;並びにビス(ビフェニルフェノキシ)触媒(多価アリールオキシエーテル触媒とも称される)が含まれるが、これらに限定されないポストメタロセン分子触媒を使用して作製された樹脂が含まれ得る。LLDPEは、直鎖状の、実質的に直鎖状の、又は不均一なエチレン系コポリマー又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、実質的に直鎖状のエチレンポリマーを含み、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号において更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号におけるような均質に分岐した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質分岐状エチレンポリマー、及びそれらのブレンド(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)を含む。LLDPE樹脂は、当該技術分野において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。LLDPE樹脂は、当該技術分野で公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によって作製され得る。
「ULDPE」という用語は、0.895~0.915g/ccの範囲の密度を有するポリエチレン系コポリマーとして定義される。
「MDPE」という用語は、0.926~0.935g/ccの密度を有するポリエチレンを指す。「MDPE」は、典型的には、クロム若しくはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、又はこれらに限定されないが、ビス-メタロセン触媒及び拘束幾何触媒を含むシングルサイト触媒を使用して作製される。
「MDPE」という用語は、0.926~0.935g/ccの密度を有するポリエチレンを指す。「MDPE」は、典型的には、クロム若しくはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、又はこれらに限定されないが、ビス-メタロセン触媒及び拘束幾何触媒を含むシングルサイト触媒を使用して作製される。
更に、本明細書に記載されるように、「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、又は更にはメタロセン触媒を用いて調製される、約0.940g/cm以上の密度を有するポリエチレンを指す。
1つ以上の実施形態によれば、配向フィルムは、150℃以下、例えば145℃以下、又は更に140℃以下、例えば少なくとも120℃の融点を有し得る。これは、より高い融点を有し得る他のフィルムとは対照的である。例えば、ポリプロピレンフィルムは150℃を超える融点を有し得、ポリエチレンテレフタレートフィルムは250℃を超える融点を有し得る。
本明細書に記載の配向フィルムは、製造方法又は供給源によって特に限定されないことを理解すべきである。当業者は一般に配向フィルムに精通しており、その多くは市販され得る。当業者によって理解されるように、特定の配向フィルムは、多層構造体の意図される用途に基づいて選択され得る。
フィルムの層のいずれも、当業者に既知の1つ以上の添加剤、例えば、可塑剤、粘度安定剤を含む安定剤、加水分解安定剤、一次及び二次酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料、又は他の着色剤、無機充填剤、難燃剤、潤滑剤、ガラス繊維及びフレークなどの強化剤、合成(例えば、アラミド)繊維又はパルプ、フォーミング剤又は発泡剤、加工助剤、スリップ添加剤、シリカ又はタルクなどの粘着防止剤、剥離剤、粘着付与樹脂、又はそれらの2つ以上の組み合わせなどを更に含んでもよいと理解されたい。炭酸カルシウムなどの無機充填剤及びその類似体も、第1の層、第2の層、第3の層、及びそれらの組み合わせのうちの1つ以上に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、スキン層、サブスキン層、結合層、バリア層、及び組み合わせが、それぞれ、各々の層の総重量に基づいて、最大5重量パーセントの上記のような追加の添加剤を含み得る。0重量%~5重量%の全ての個々の値及び部分範囲が含まれ、本明細書で開示され、例えば、任意の層における添加剤の総量は、それぞれの層の総重量に基づいて、0.5重量%~5重量%、0.5重量%~4重量%、0.5重量%~3重量%、0.5重量%~2重量%、0.5重量%~1重量%、1重量%~5重量%、1重量%~4重量%、1重量%~3重量%、1重量%~2重量%、2重量%~5重量%、2重量%~4重量%、2重量%~3重量%、3重量%~5重量%、3重量%~4重量%、又は4重量%~5重量%であり得る。添加剤の組み込みは、例えば、乾式ブレンド、様々な構成成分の混合物の押出し、従来のマスターバッチ技術などの任意の既知のプロセスによって行うことができる。
本開示の多層構造体は、様々な厚さを有し得る。多層構造体の厚さは、例えば、多層構造体の層の数、多層構造体の層の組成、多層構造体の所望の特性、多層構造体の所望の最終用途、多層構造体の製造プロセスなどを含む多数の要因に依存し得る。実施形態では、多層構造体は、205マイクロメートル(μm又はミクロン)未満の厚さを有し得る。実施形態では、多層構造体は、15μm~205μm、20μm~180μm、15μm~180μm、15μm~160μm、15μm~140μm、15μm~120μm、15μm~100μm、15μm~80μm、15μm~60μm、15μm~40μm、20μm~160μm、20μm~140μm、20μm~120μm、20μm~100μm、20μm~80μm、20μm~60μm、又は20μm~40μmの厚さを有し得る。
多層構造体は、シーラント層を更に含んでもよい。シーラント層は、一般に、2つの多層構造体を互いにシールするために加熱及び加圧され得る。シーラント層は、配向フィルム上に位置付けられてもよい。本明細書に記載されるとき、配向フィルム「上に」位置付けられるとは、配向フィルムと直接接触しているか、又は結合層などによって配向フィルムから最小限に分離されていることを意味する。本明細書に記載される場合、「結合層」は、2つのポリマー層の間に位置付けられ、2つのポリマー層と直接接触しているポリマー層を指す。結合層は一般に、それが接触する2つのポリマー層間の接着を促進することができる。結合層が存在しない場合、シーラント層は配向フィルムと接着接触していてもよい。「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。
1つ以上の実施形態では、シーラント層は、配向フィルム上に押出コーティングされてもよい。本明細書に記載されるとき、シーラント層は、当業者に知られているように、シーラント層の溶融成分をダイを通してフィルム上に押出して所望の層厚を達成することによって、縦方向に配向されたポリエチレンフィルム上に押出コーティングされてもよい。押出コーティングは、当業者に一般的に知られていてもよく、一般的に、通常は高温で、ポリマー材料の溶融ウェブを基材材料上にコーティングすることを含む。結合層が存在する場合、結合層は配向フィルム上に直接押出コーティングされてもよく、シーラント層は結合層上に押出されてもよい。
1つ以上の実施形態では、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、最大15~40重量パーセントの低密度ポリエチレンを含んでもよい。例えば、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、15~20重量パーセント、20~25重量パーセント、25~30重量パーセント、30~35重量パーセント、35~40重量パーセント、又はこれらの範囲のいずれかの組み合わせの低密度ポリエチレンを含んでもよい。実施形態では、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、15~30重量パーセントの低密度ポリエチレンを更に含み得る。
1つ以上の実施形態では、シーラント層の低密度ポリエチレンは、7~13の分子量分布(Mw/Mn)を有し得る。例えば、シーラント層の低密度ポリエチレンは、7~8、8~9、9~10、10~11、11~12、12~13、又はこれらの範囲の任意の組み合わせの分子量分布を有し得る。本明細書で使用するとき、ポリマーの分子量分布(MWD)は商Mw/Mnとして定義され、ここでMwはポリマーの重量平均分子量であり、Mnはポリマーの数平均分子量である。
1つ以上の実施形態では、シーラント層の低密度ポリエチレンは、1.5~9のメルトインデックス(I2)を有し得る。例えば、シーラント層の低密度ポリエチレンは、1.5~2、2~2.5、2.5~3、3~3.5、3.5~4、4~4.5、4.5~5、5~5.5、5.5~6、6~6.5、6.5~7、7~7.5、7.5~8、8~8.5、8.5~9、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのメルトインデックスを有し得る。例えば、シーラント層の低密度ポリエチレンは、約2.3のメルトインデックスを有し得る。本明細書で使用されるとき、メルトインデックス(I2)は、ポリマーのメルトフローレートの尺度であり、190℃の温度及び2.16kgの負荷でASTM D1238によって測定される。
1つ以上の実施形態では、シーラント層の低密度ポリエチレンは、0.918g/cm3の密度、2.3g/10分のメルトインデックス、及び110℃の融点を有するDOW LDPE 770G(The Dow Chemical Companyから市販されている)、又は0.918g/cm3の密度及び1.5g/10分のメルトインデックスを有するAGILITY EC 7220 Performance LDPE(The Dow Chemical Companyから市販されている)から選択され得る。しかしながら、他のLDPEがシーラント層における使用のために企図され、本明細書に記載される実施形態は、これらのポリマーを含むものに限定されない。
いくつかの実施形態では、低密度ポリエチレンに加えて、シーラント層は、プロピレン系プラストマーを含んでもよい。本明細書に記載される1つ以上の実施形態では、「プロピレン系プラストマー」は、半結晶性アイソタクチック立体化学を含有する70重量%超のポリプロピレンを含む、プロピレンとエチレンとの半結晶性コポリマーを指し得る。プロピレン系プラストマーは、0.888g/cc~0.858g/ccの密度範囲、及び/又は-15℃~-35℃のガラス転移温度を有し得る。本明細書に記載されるプロピレン系プラストマーは、プロピレンと、エチレン、ブテン、ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、又はノネンなどのアルファオレフィンコモノマーとのプロピレン系コポリマー(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。プラストマーは、一般に、エラストマー及びプラスチックの品質を組み合わせたポリマー材料として理解され得る。
1つ以上の実施形態によれば、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて60~85重量パーセントのプロピレン系プラストマーを含んでもよい。例えば、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、60~65重量%、65~70重量%、70~75重量%、75~80重量%、80~85重量%、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのプロピレン系プラストマーを含んでもよい。
1つ以上の実施形態によれば、プロピレン系プラストマーは、0.890g/cm3以下の密度を有し得る。例えば、プロピレン系プラストマーは、0.860g/cm3~0.890g/cm3、例えば、0.860g/cm3~0.865g/cm3、0.865g/cm3~0.870g/cm3、0.870g/cm3~0.875g/cm3、0.875g/cm3~0.880g/cm3、0.880g/cm3~0.885g/cm3、0.885g/cm3~0.890g/cm3、又はこれらの範囲の任意の組み合わせの密度を有し得る。
1つ以上の実施形態では、プロピレン系プラストマーは、少なくとも5g/10分のメルトフローレート(230℃及び2.16kgで)を有し得る。例えば、プロピレン系プラストマーは、5g/10分~35g/10分、例えば、5g/10分~10g/10分、10g/10分~15g/10分、15g/10分~20g/10分、20g/10分~25g/10分、25g/10分~30g/10分、30g/10分~35g/10分、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのメルトフローレートを(230℃及び2.16kgで)有し得る。本明細書に記載されるとき、メルトフローレートは、ASTM-D1238-10、条件230℃/2.16kgに従って測定され、10分当たりに溶出されるグラムで報告する。
1つ以上の実施形態では、プロピレン系プラストマーは、20g/10分~30g/10分のメルトフローレートを有し得る。例えば、プロピレン系プラストマーは、20g/10分~22g/10分、22g/10分~24g/10分、24g/10分~26g/10分、26g/10分~28g/10分、28g/10分~30g/10分、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのメルトフローレートを有し得る。1つ以上の実施形態では、プロピレン系プラストマーの結晶化度は、12%~30%であってもよく、及び/又はガラス転移温度は、-15℃~35℃であってもよい。
1つ以上の実施形態では、プロピレン系プラストマーは、60℃~120℃の融点を有し得る。例えば、プロピレン系プラストマーは、60℃~80℃、80℃~100℃、100℃~120℃、又はこれらの範囲の任意の組み合わせの融点を有してもよい。
1つ以上の実施形態では、プロピレン系プラストマーは、プロピレン及びエチレンの単位を含むコポリマーであってもよい。1つ以上の実施形態によれば、プロピレン系プラストマーは、2重量%~15重量%のエチレン含有量を有し得る。例えば、プロピレン系プラストマーは、2重量%~4重量%、4重量%~6重量%、6重量%~8重量%、8重量%~10重量%、10重量%~12重量%、12重量%~15重量%、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのエチレン含有量を有し得る。
1つ以上の実施形態では、プロピレン系プラストマーは、0.876g/cm3の密度、25g/10分のメルトフローレート、及び100℃の融点を有する、VERSIFY 4200プラストマー(The Dow Chemical Companyから市販されている)であってもよい。しかしながら、他のプロピレン系プラストマーがシーラント層における使用のために企図され、本明細書に記載される実施形態は、これらのポリマーを含むものに限定されない。
いくつかの実施形態では、低密度ポリエチレンに加えて、シーラント層は、エチレン系エラストマーを含んでもよい。本明細書に記載されるとき、「エチレン系エラストマー」は、エチレンモノマー由来の50モル%超単位を含むポリマーを指す。これは、0.870g/cc~0.911g/ccの密度を有するエチレン系αアルケンコポリマー(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。エラストマーは、一般に、粘弾性を示すポリマー材料(すなわち、変形を受けたときに粘性及び弾性特性の両方を示すもの)として理解され得る。
1つ以上の実施形態によれば、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のエチレン系エラストマーを含んでもよい。例えば、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて、60重量%~65重量%、65重量%~70重量%、70重量%~75重量%、75重量%~80重量%、80重量%~85重量%、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのエチレン系エラストマーを含んでもよい。
1つ以上の実施形態では、エチレン系エラストマーは、0.87g/cm3~0.911g/cm3の密度を有し得る。例えば、エチレン系エラストマーは、0.87g/cm3~0.875g/cm3、0.875g/cm3~0.88g/cm3、0.88g/cm3~0.885g/cm3、0.885g/cm3~0.90g/cm3、0.90g/cm3~0.905g/cm3、0.905g/cm3~0.911g/cm3、又はこれらの範囲の任意の組み合わせの密度を有し得る。
1つ以上の実施形態では、エチレン系エラストマーは、少なくとも3g/10分、例えば、3g/10分~30g/10分のメルトインデックスを有し得る。例えば、エチレン系エラストマーは、3g/10分~5g/10分、5g/10分~7.5g/10分、7.5g/10分~10g/10分、10g/10分~12.5g/10分、12.5g/10分~15g/10分、15g/10分~17.5g/10分、17.5g/10分~20g/10分、20g/10分~22.5g/10分、22.5g/10分~25g/10分、25g/10分~27.5g/10分、27.5g/10分~30g/10分、又はこれらの範囲の任意の組み合わせのメルトインデックスを有し得る。
1つ以上の実施形態では、エチレン系エラストマーは、65℃~100℃の融点を有し得る。例えば、エチレン系エラストマーは、65℃~70℃、70℃~75℃、75℃~80℃、80℃~85℃、85℃~90℃、90℃~95℃、95℃~100℃、又はこれらの範囲の任意の組み合わせの融点を有し得る。
1つ以上の実施形態では、シーラント層のエチレン系エラストマーは、0.885g/cm3の密度及び30g/10分のメルトインデックスを有するENGAGE 8401(The Dow Chemical Companyから市販されている)、又は0.88g/cm3の密度及び18g/10分のメルトインデックスを有するENGAGE 8411(The Dow Chemical Companyから市販されている)から選択され得る。しかしながら、他のエチレン系エラストマーがシーラント層における使用のために企図され、本明細書に記載される実施形態は、これらのポリマーを含むものに限定されない。
1つ以上の実施形態では、低密度ポリエチレンとプロピレン系プラストマーとの組み合わせは、少なくとも90重量%のシーラント層を含んでもよい。本明細書の実施形態では、低密度ポリエチレンとプロピレン系プラストマーの組み合わせは、少なくとも92重量%、少なくとも94重量%、少なくとも96重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、少なくとも99.5重量%、又は少なくとも100重量%のシーラント層を含んでもよい。
1つ以上の実施形態では、低密度ポリエチレンとエチレン系エラストマーとの組み合わせは、少なくとも90重量%のシーラント層を構成し得る。本明細書の実施形態では、低密度ポリエチレンとエチレン系エラストマーとの組み合わせは、少なくとも92重量%、少なくとも94重量%、少なくとも96重量%、少なくとも98重量%、少なくとも99重量%、少なくとも99.5重量%、又は100重量%のシーラント層を含んでもよい。
本明細書に記載されるとき、多層構造体は結合層を含んでもよい。結合層は、シーラント層と配向フィルムとの間に接触して位置付けられ得るように、配向ポリエチレンフィルムとプロピレン系プラストマーシーラントとの間に結合を提供し得る。1つ以上の実施形態では、結合層は、0.923g/cm3以下の密度及び少なくとも4g/10分のメルトインデックス(I2)を有するポリエチレンを含んでもよい。結合層は、少なくとも60重量%のポリエチレン、例えば少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、又は更に少なくとも99重量%の、0.923g/cm3以下の密度及び少なくとも4g/10分のメルトインデックス(I2)を有するポリエチレンを含んでもよい。1つ以上の実施形態では、そのようなポリエチレンは、0.923g/cm3以下、例えば0.900~0.905、0.905~0.910、0.910~0.915、0.915~0.920、0.920~0.923、又はこれらの範囲の任意の組み合わせの密度を有し得る。1つ以上の実施形態では、結合層は、少なくとも4g/10分、例えば、少なくとも6g/10分、少なくとも8g/10分、少なくとも10g/10分、少なくとも12g/10分、少なくとも14g/10分、少なくとも16g/10分、少なくとも18g/10分、又は更には少なくとも20g/10分のメルトインデックス(I2)を有し得る。
本明細書に記載の実施形態によれば、結合層は、シーラント層とポリエチレンフィルムの外層との間の良好な接着が達成されるように、シーラント層がプロピレン系プラストマーを含む場合、特に望ましい場合がある。結合層は、プロピレン層及びエチレン層が結合層を使用せずに互いに直接接触するような系において望ましい場合があると考えられる。
さらなる実施形態によれば、結合層は、結合層の総重量に基づいて、少なくとも15重量%の低密度ポリエチレンを含んでもよい。例えば、結合層は、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、又は更に少なくとも50重量%の低密度ポリエチレンを含んでもよい。結合層の低密度ポリエチレンは、シーラント層の低密度ポリエチレンに関して開示されたものと同様又は同一の特徴及び特性を有し得る。例えば、70重量%のELITE(商標)5860又はAFFINITY(商標)1451と30重量%のDOW(商標)LDPE 770G又は7220とのブレンドを、結合層として利用してもよい。
本開示の実施形態はまた、本開示の多層構造体から形成されたパッケージなどの物品に関する。このようなパッケージは、本明細書に記載される本開示の任意の多層構造体のいずれかから形成することができる。このような物品の例としては、軟包装、パウチ、自立型パウチ、及び既製包装材又は既製パウチが挙げられ得る。本明細書で開示された多層フィルムから物品の実施形態を製造する様々な方法は、当業者によく知られているであろう。
「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、あらゆる追加の成分、工程、又は手順の存在を、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、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、相反する記載がない限り、ポリマー性か又は別のものであるかにかかわらず、あらゆる追加の添加剤、補助剤、又は化合物を含んでもよい。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、あらゆる以降の記述の範囲からあらゆるその他の成分、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あらゆる成分、工程、又は手順を除外する。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」などの用語は、2つ以上のポリマーの組成物を意味する。このようなブレンドは、混和性であっても、そうでなくてもよい。こ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。こ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周知の任意のそ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、ブレンドを含有してもよい。そのようなブレンドは、乾燥ブレンドとして調製されてもよく、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術を使用して形成されてもよい。
添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲から逸脱することなく、修正及び変更が可能であることは明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、本明細書において、好ましいか、又は特に有利なものとして特定されるが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが企図される。
現在開示されている実施形態のうちの1つ以上に関するいくつかの例が提供される。
シーラント層をクラフト紙(60g/m2)上に押出しした。全てのシーラント層を、250mmのエアギャップ及び0.6mmのダイギャップを用いて290℃で押出した。ニップオフセットは-15mmであった。押出装置は、フィードブロック共押出システム及び350kg/hまでのポリマーの生産量を有する押出機を装備した、EBR(エッジビーズ除去)フラット、1050[mm]幅スリットダイを有するDavis Standard ER-WE-PA,Maschinenfabrik Erkrath Nr.7237押出コーティングラインを含んだ。これらの評価のために、シングルスロットフィードブロック及びET Barr 3.5”ダブルフライト圧縮スクリューL/D32を有する最大押出機「A」を使用した。溶融ポリマーを紙又はフィルム基材上にコーティングし、冷却ロールによって冷却した。(冷却ロール温度15℃)。
表1は、試験した種々のシーラント層組成物を提供する。シーラント層において試験され、表1に特定される全てのポリマーは、The Dow Chemical Co.から市販されている。図に対応する参照番号も表1に提供される。表2は、シーラント層のポリマーの情報を提供する。
図1は、シール温度(℃)の関数としてのシール強度(N/15mm)を示す。示されているように、一般に、試料1~3は、試験した比較例よりも、温度に対してより大きなシール強度を有していた。加えて、図2は、ホットタックデータを示し、試料1~3は、より低いシール温度(例えば、80℃未満)でより良好なホットタック強度を提供する。試料1及び3は、詳細な説明に記載されるように、低密度ポリエチレン及びエチレン系エラストマーを含むシーラント層の代表例であることに留意されたい。試料2は、低密度ポリエチレン及びプロピレン系プラストマーを含むシーラント層の代表例である。より低い温度でのシール強度及びホットタック強度の増加が望ましく、より低いヒートシール及びホットタック開始温度を示す。試料1~3はまた、ほとんどの温度において、比較例よりも大きな全体シール強度を有していた。
試料の加工性も分析した。表3は、試験した試料のネックイン速度及びドローダウン速度を示す。ネックインは、ダイ出口とコーティング基板との間の(つまりエアギャップの最中)ポリマーフィルムの収縮であり、材料の無駄と考えられる。ドローダウンとは、コーティング線をどれだけ速く走らせることができるか、及びポリマーフィルムをどれだけ薄く延伸させることができるかを指す。押出コーティングに適したポリマーは、低いネックイン(ポリマーの無駄を最小限にするため)、及び高い/十分なドローダウン(薄いコーティング及び高スループットを得るため)を有しなければならない。図示されるように、試料1~3は、他のシーラント材料と比較して、許容可能であり、多くの場合、優れたネックイン及びドローダウンを有する。
表4に示すように、モータ負荷も分析した。更に、溶融圧力を分析し、表5に示した。試料1~3は、他のシーラント材料と比較して、許容可能であり、多くの場合、優れた所要モータ負荷を有する。これは望ましい処理特徴である。
ホットタック強度開始温度データを収集し、表6に示す。これらの試験のために、試料を、100m/分のライン速度及び290℃の押出機設定温度で25g/m2のコーティング重量でコーティングし、紙上にコーティングした。
試験方法
特に明記しない限り、以下の試験方法を利用して、以下に示すそれぞれの特性を測定する。
特に明記しない限り、以下の試験方法を利用して、以下に示すそれぞれの特性を測定する。
密度
密度測定用の試料を、ASTM D1928に従って調製した。ポリマー試料を、190℃及び30,000psiで3分間、次いで21℃及び207MPaで1分間押圧する。測定を、ASTM D792、方法Bを使用して、試料プレスの1時間以内に行った。
融点
融点(Tm)を、示差走査熱量測定(DSC)を使用して測定した。示差走査熱量測定(DSC)を、RCS冷却付属品及びオートサンプラーを装備したTA Instruments Q1000 DSCで測定する。試料の融点(Tm)を、ASTM D3418に従って測定する。
メルトインデックス
メルトインデックス、又はI2(g/10分又はdg/分)は、ASTM D 1238、ポリエチレンについては190℃/2.16kg及びポリプロピレンについては230℃/2.16kgの条件に従って測定した。
ヒートシール測定
60℃~160℃の標準温度範囲でKoppヒートシーラーを使用して試料をシールした。シールする時間を0.5秒に設定した。ヒートシールバーの設定圧力は0.5N/mm2であった。
フィルム上のヒートシール測定は、ASTM F-88(技法A)に従って市販の引張試験機で実施した。試験片は、15mm幅のダイカットストリップであった。試料を縦方向に沿って切断した。したがって、実際の中間相は、溶融したシーラント材料によって横方向に形成された。試験結果は、融合した中間相を引き離すのに必要な力、又はヒートシール中間相が分離する前にフィルムが破断する場合にはフィルムを破断する力であった。
シール強度は、開封力とパッケージの完全性に関連する。切断する前に、フィルムを、ASTM D-618(手順A)に従って、23℃(±2℃)及び50%(±5%)R.H.(相対湿度)で最低40時間調整した。シール強度は、100mm/分のクロスヘッド速度を使用して、Zwick引張テスター上で溶融中間層を引き離すことによって測定した。
ヒートシール開始温度は、かなりの強度、この場合、4N/15mmのシールを形成するのに必要とされる最低シール温度だった。シールは、Koppヒートシーラー内で、0.5秒の滞留時間、0.5N/mm2のシールバー圧力で実施した。引張測定は、100mm/分のクロスヘッド速度を使用してZwick引張テスター上で行った。
ホットタック
「ホットタック強度」などの用語は、シールが作成された直後、かつ周囲温度に冷却される前に、可撓性ウェブの熱可塑性表面の間に形成されたヒートシールの強度を意味する。フォームフィル操作では、パッケージのシールされた領域は、まだ熱いうちに破壊的な力を受けることがよくある。ホットシールのこれらの力に対する耐性が不十分な場合、パッケージングプロセス中に破損が発生し得る。ホットタック強度は、ホットタックテスター「J&B”3000」で測定した。ホットタック強度は、ホットシール強度としても知られ、この品質が重要である商用的応用での遂行能力において材料を特徴付け、ランク付けるための手段である。測定において、試料を縦方向に1インチのストリップに切断し、120℃まで5℃刻みで、及び160℃まで10℃刻みで、80℃~160℃の範囲で標準ホットタック曲線について試験する。テフロンコーティングされたジョーが標準的であるが、金属ジョーを使用することもできる。滞留時間は0.5秒であり、冷却時間は0.2秒であった。次いで、シールを200mm/秒の速度で引き離し、剥離強度を記録した。
ホットタック開始温度は、ホットタック強度が少なくとも所定の閾値強度である温度を指す。例えば、いくつかの例において、ホットタック開始温度は、1.5N/15mmで決定された。
ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)
クロマトグラフィシステムは、Precision Detectors(現在はAgilent Technologies)2角レーザ光散乱(LS)検出器モデル2040に結合された内部IR5赤外検出器(IR5)を備えた、PolymerChar GPC-IR(Valencia、Spain)高温GPCクロマトグラフからなっていた。全ての光散乱測定について、15度角を測定目的で使用する。オートサンプラオーブンコンパートメントを摂氏160°に設定し、カラムコンパートメントを摂氏150°に設定した。使用したカラムは、4本のAgilent「Mixed A」30cm、20マイクロメートルの線形混床式カラムであった。使用されたクロマトグラフィ溶媒は、1,2,4-トリクロロベンゼンであり、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(butylated hydroxytoluene、BHT)を含有していた。溶媒源を、窒素スパージした。使用した注入体積は、200マイクロリットルであり、流量は、1.0ミリリットル/分であった。
GPCカラムセットの較正を、580~8,400,000の範囲の分子量を有する21個の狭い分子量分布のポリスチレン標準物質を用いて行い、個々の分子量の間に少なくとも10倍の間隔を有する6つの「カクテル」混合物中に配置した。標準物質を、Agilent Technologiesから購入した。1,000,000以上の分子量については、50ミリリットルの溶媒中の0.025グラムで、1,000,000未満の分子量については、50ミリリットルの溶媒中の0.05グラムで、ポリスチレン標準物質を調製した。ポリスチレン標準物質を、穏やかに撹拌しながら摂氏80度で30分間溶解させた。ポリスチレン標準物質のピーク分子量を、式1を使用してポリエチレン分子量に変換した(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968)に記載の通り)。
式中、Mは、分子量であり、Aは、0.4315の値を有し、Bは、1.0に等しい。
式中、Mは、分子量であり、Aは、0.4315の値を有し、Bは、1.0に等しい。
五次多項式を使用して、それぞれのポリエチレン等価較正点に当てはめた。NIST標準NBS 1475が52,000Mwで得られるように、カラム分解能及びバンドの広がり効果を補正するために、Aに対してわずかな調整(約0.415~0.44)を行った。
GPCカラムセットの総プレートカウントは、(50ミリリットルのTCB中0.04gで調製され、穏やかに撹拌しながら20分間溶解された)Eicosaneを用いて実施した。プレートカウント(式2)及び対称性(式3)を、200マイクロリットル注入で以下の式に従って測定した。
式中、RVは、ミリリットルでの保持体積であり、ピーク幅は、ミリリットルであり、ピーク最大値は、ピークの最大高さであり、1/2高さは、ピーク最大値の1/2の高さである。
式中、RVは保持体積(ミリリットル)であり、ピーク幅はミリリットルであり、ピーク最大値はピークの最大位置であり、1/10高さはピーク最大値の1/10の高さであり、後方ピークはピーク最大値よりも後の保持体積でのピークテールを指し、前方ピークはピーク最大値よりも早い保持体積でのピークフロントを指す。クロマトグラフィシステムのプレートカウントは、24,000超になるべきであり、対称性は、0.98~1.22となるべきである。
式中、RVは、ミリリットルでの保持体積であり、ピーク幅は、ミリリットルであり、ピーク最大値は、ピークの最大高さであり、1/2高さは、ピーク最大値の1/2の高さである。
式中、RVは保持体積(ミリリットル)であり、ピーク幅はミリリットルであり、ピーク最大値はピークの最大位置であり、1/10高さはピーク最大値の1/10の高さであり、後方ピークはピーク最大値よりも後の保持体積でのピークテールを指し、前方ピークはピーク最大値よりも早い保持体積でのピークフロントを指す。クロマトグラフィシステムのプレートカウントは、24,000超になるべきであり、対称性は、0.98~1.22となるべきである。
サンプルを、PolymerChar「Instrument Control」ソフトウェアを用いて半自動様式で調製し、2mg/mLをサンプルの目標重量とし、PolymerChar高温オートサンプラを介して、予め窒素スパージされたセプタキャップ付き(septa-capped)バイアルに溶媒(200ppmのBHTを含有)を添加した。試料を、「低速」振盪下で、摂氏160度で2時間溶解した。
Mn(GPC)、Mw(GPC)、及びMz(GPC)の計算は、PolymerChar GPCOne(商標)ソフトウェア、各等間隔のデータ回収点(i)におけるベースラインを差し引いたIRクロマトグラム、及び方程式1の点(i)についての狭い標準物質較正曲線から得られるポリエチレン等価分子量を使用して、方程式4~6に従って、PolymerChar GPC-IRクロマトグラフの内部IR5検出器(測定チャネル)を使用した、GPC結果に基づいた。
経時的な偏差を監視するために、PolymerChar GPC-IRシステムで制御されたマイクロポンプを介して、各試料に流量マーカー(デカン)を導入した。この流量マーカー(flowrate marker、FM)を用いて、試料中のそれぞれのデカンピーク(RV(FM試料))と、狭い標準物質較正(RV(FM較正済み))内のデカンピークのそれとを、RV整合させることによって、各試料のポンプ流量(流量(見かけ))を直線的に補正した。次いで、デカンマーカーピークの時間のいかなる変化も、実行の全体にわたって流量(流量(有効))における線形シフトに関連すると推測される。流量マーカーピークのRV測定の最高精度を促進するために、流量マーカー濃度クロマトグラムのピークを二次方程式に当てはめる最小二乗適合ルーチンが使用される。次いで、二次方程式の一次導関数を使用して、真のピーク位置を解く。流量マーカーのピークに基づいてシステムを較正した後、(狭い標準較正に対する)有効流量を、式7の通り計算する。流量マーカーピークの処理を、PolymerChar GPCOne(商標)ソフトウェアを介して行った。許容可能な流量補正は、有効流量が見かけの流量の+/-2%以内になるはずであるようなものである。
多重検出器オフセットを決定するための系統的アプローチは、Balke,Mourey,et.al.(Mourey and Balke,Chromatography Polym.Chpt12,(1992))(Balke,Thitiratsakul,Lew,Cheung,Mourey,Chromatography Polym.Chpt13,(1992))によって公開されたものと合致した様式で行われ、PolymerChar GPCOne(商標)ソフトウェアを使用して、広いホモポリマーポリエチレン標準物質(Mw/Mn>3)からのトリプル検出器ログ(MW及びIV)の結果を、狭い標準較正曲線からの狭い標準カラム較正の結果に対して最適化する。
絶対分子量データは、PolymerChar GPCOne(商標)ソフトウェアを使用して、Zimm(Zimm,B.H.,J.Chem.Phys.,16,1099(1948))及びKratochvil(Kratochvil,P.,Classical Light Scattering from Polymer Solutions,Elsevier,Oxford,NY(1987))によって公開されたものと合致する様式で得た。分子量の決定において使用される総注入濃度を、好適な直鎖状ポリエチレンホモポリマー、又は既知の重量平均分子量のポリエチレン標準物質のうちの1つから導き出した、質量検出器面積及び質量検出器定数から得た。(GPCOne(商標)を使用して)計算される分子量を、以下に述べるポリエチレン標準物質のうちの1つ以上から導き出される、光散乱定数、及び0.104の屈折率濃度係数、dn/dcを使用して得た。一般に、(GPCOne(商標)を使用して決定された)質量検出器応答(IR5)及び光散乱定数は、約50,000g/モルを超える分子量を有する直鎖状標準物質から決定されるべきである。他のそれぞれのモーメントであるMn(Abs)及びMz(Abs)は、次の方程式8~9に従って計算される。
押出コーティング
単層押出コーティングを、以下の温度設定1:押出機-200℃/250℃/280℃/290℃/290℃/290℃;フランジ/アダプタ/配管-290℃(6ゾーン);及びダイ-290℃×10ゾーンで表される設定温度プロファイルで実施した。
ポリエチレン及びポリプロピレン樹脂及びブレンドは、25g/m2の量(コーティング重量)で、70g/m2のクラフト紙上に、長さと直径との(L/D)比が32で、「3.5インチ」直径スクリュー上に押出され、溶融圧力及び溶融温度は、アダプタ内に配置された熱電対で記録された。溶融物は、公称0.7mmのダイ間隙に設定した、Davis Standard/Er-We-Paフレックスリップエッジビーズ低減ダイ、シリーズ510Aを通して送達された。溶融延伸及び適用(移動する溶融基材上への溶融物の垂直方向の)は、圧力ロールに向かって250mmの空隙及び15mmのニップオフセットで実行された。艶消し表面仕上げを有する「水冷」冷却ロールに接触する、ゴム表面層を有する圧力ロールとの接触点である、ラミネータニップ内の移動基材上に溶融物を適用し、15℃~20℃の温度で維持した。空隙は、ダイリップとラミネータニップとの間の垂直距離として定義される。ニップオフセットは、ラミネータニップに対するダイリップ位置の水平オフセットとして定義される。「ドローダウン」の判定には、15g/m2開始コーティング重量及び100m/分の開始ライン速度で、変化する(徐々に増加する)ライン速度を使用した。「ドローダウン」は、ウェブの破損が起こる前に達成可能な最大ライン速度として定義される。「ネックイン」は、(固定ライン速度、例えば、100m/分及び300m/分におけるウェブの最終幅とダイ幅との差である。より低い「ネックイン」及びより高い「ドローダウン」は、両方とも非常に望ましい。より低い「ネックイン」は、ウェブのより良い寸法安定性を指示し、これにより、基材上へのコーティングのより良い制御を提供する。「ドローダウン」が高いほど、ライン速度が高いことを指示し、これはより高い生産性を意味する。
本開示の第1の態様は、少なくとも90重量%のポリエチレンを含む配向フィルムと、配向フィルム上のシーラント層とを含む多層構造体であって、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて15重量%~40重量%の低密度ポリエチレンと、シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のエチレン系エラストマーとを含み、シーラント層のエチレン系エラストマーが、0.870g/cm3~0.911g/cm3の密度及び少なくとも3g/10分のメルトインデックス(I2)を有する、多層構造体を含む。
本開示の第2の態様は、少なくとも90重量%のポリエチレンを含む配向フィルムと、配向フィルム上のシーラント層とを含む多層構造体であって、シーラント層は、シーラント層の総重量に基づいて15重量%~40重量%の低密度ポリエチレンと、シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のプロピレン系プラストマーとを含み、プロピレン系プラストマーは、0.890g/cm3以下の密度及び少なくとも8g/10分のメルトフローレート(230℃及び2.16kgで)を有する、多層構造体を含む。
本開示の第3の態様は、シーラント層の低密度ポリエチレンが、7~13の分子量分布(Mw/Mn)を有する、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第4の態様は、シーラント層の低密度ポリエチレンが、1.5~9のメルトインデックス(I2)を有する、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第5の態様は、配向フィルムが、2つ以上の層を含む、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第6の態様は、シーラント層が、配向フィルムと接着接触している、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第7の態様は、結合層を更に含み、結合層が、シーラント層と配向フィルムとの間に接触して位置付けられている、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第8の態様は、結合層が、0.923g/cm3以下の密度及び少なくとも4g/10分のメルトインデックス(I2)を有する少なくとも60重量%のポリエチレンを含む、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第9の態様は、結合層が、結合層の総重量に基づいて少なくとも15重量%の低密度ポリエチレンを更に含む、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第10の態様は、シーラント層のエチレン系エラストマーが、3.0g/10分~30g/10分のメルトインデックス(I2)を有する、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第11の態様は、シーラント層のエチレン系エラストマーが、65℃~100℃の融点を有する、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第12の態様は、5g/10分~35g/10分のメルトフローレート(230℃及び2.16kgで)を有するプロピレン系プラストマーを含む。
本開示の第13の態様は、プロピレン系プラストマーが、プロピレン及びエチレンの単位を含むコポリマーである、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第14の態様は、プロピレン系プラストマーが、2重量%~15重量%のエチレン含有量を有する、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の第15の態様は、シーラント層が、配向フィルム上に押出される、前述の態様のいずれかを含む。
本開示の主題は、特定の実施形態を参照して詳細に説明されている。実施形態の構成要素又は特徴のいかなる詳細な説明も、その構成要素又は特徴が特定の実施形態又は任意の他の実施形態に必須であることを必ずしも意味しないことを理解されたい。更に、特許請求の範囲に記載の主題の趣旨及び範囲から逸脱することなく、説明した実施形態に様々な修正及び変更を加えることができることが、当業者には明らかであろう。
本開示を記載及び定義する目的で、「約」又は「おおよそ」という用語は、任意の定量的比較、値、測定、又は他の表現に起因し得る固有の不確実性の程度を表現するために本開示で利用されることに留意されたい。「約」及び/又は「おおよそ」という用語はまた、問題である主題の基本的な機能に変化をもたらすことなく、定量的表現が記載された基準から変化し得る程度を表すために本開示で利用される。
以下の特許請求の範囲のうちの1つ以上は、「ここで」という用語を移行句として利用していることに留意されたい。本技術を定義する目的で、この用語は、構造の一連の特徴の列挙を導入するために使用される制限のない移行句として特許請求の範囲に導入され、より一般的に使用される制限のない「を含む」というプリアンブル用語と同様に解釈されるべきであることに留意されたい。
第1の成分が第2の成分を「含む」と記載される場合、いくつかの実施形態では、第1の成分は、その第2の成分「からなる」又は「から本質的になる」ことが企図されることが理解されるべきである。第1の成分が第2の成分を「含む」と記載される場合、いくつかの実施形態では、第1の成分は、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、又は更に少なくとも99%のその第2の成分を含み得ることが企図されることが更に理解されるべきである(ここで、%は、重量%又はモル%であり得る)。
Claims (15)
- 多層構造体であって、
少なくとも90重量%のポリエチレンを含む配向フィルムと、
前記配向フィルム上のシーラント層であって、前記シーラント層が、
前記シーラント層の総重量に基づいて15重量%~40重量%の低密度ポリエチレンと、
前記シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のエチレン系エラストマーとを含み、前記シーラント層の前記エチレン系エラストマーが、0.870g/cm3~0.911g/cm3の密度及び少なくとも3g/10分のメルトインデックス(I2)を有する、シーラント層と、
を備える、多層構造体。 - 多層構造体であって、
少なくとも90重量%のポリエチレンを含む配向フィルムと、
前記配向フィルム上のシーラント層であって、前記シーラント層が、
前記シーラント層の総重量に基づいて15重量%~40重量%の低密度ポリエチレンと、
前記シーラント層の総重量に基づいて60重量%~85重量%のプロピレン系プラストマーとを含み、前記プロピレン系プラストマーが、0.890g/cm3以下の密度、及び少なくとも8g/10分のメルトフローレート(230℃及び2.16kgで)を有する、シーラント層と、
を備える、多層構造体。 - 前記シーラント層の前記低密度ポリエチレンが、7~13の分子量分布(Mw/Mn)を有する、請求項1又は2に記載の多層構造体。
- 前記シーラント層の前記低密度ポリエチレンが、1.5~9のメルトインデックス(I2)を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の多層構造体。
- 前記配向フィルムが、2つ以上の層を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の多層構造体。
- 前記シーラント層が、前記配向フィルムと接着接触している、請求項1~5のいずれかに記載の多層構造体。
- 結合層を更に含み、前記結合層が、前記シーラント層と前記配向フィルムとの間に接触して位置付けられている、請求項1~6のいずれかに記載の多層構造体。
- 前記結合層が、0.923g/cm3以下の密度及び少なくとも4g/10分のメルトインデックス(I2)を有する少なくとも60重量%のポリエチレンを含む、請求項7に記載の多層構造体。
- 前記結合層が、前記結合層の総重量に基づいて少なくとも15重量%の低密度ポリエチレンを更に含む、請求項8に記載の多層構造体。
- 前記シーラント層の前記エチレン系エラストマーが、3.0g/10分~30g/10分のメルトインデックス(I2)を有する、請求項1に記載の多層構造体。
- 前記シーラント層の前記エチレン系エラストマーが、65℃~100℃の融点を有する、請求項1に記載の多層構造体。
- 前記プロピレン系プラストマーが、5g/10分~35g/10分のメルトフローレート(230℃及び2.16kgで)を有する、請求項2に記載の多層構造体。
- 前記プロピレン系プラストマーが、プロピレン及びエチレンの単位を含むコポリマーである、請求項2に記載の多層構造体。
- 前記プロピレン系プラストマーが、2重量%~15重量%のエチレン含有量を有する、請求項13に記載の多層構造体。
- 前記シーラント層が、前記配向フィルム上に押出される、請求項1に記載の多層構造体。
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