JP2024518286A - 二軸配向フィルム - Google Patents
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Abstract
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、コア層を含む少なくとも3つの層を含み、コア層は、i)0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、50~99.5重量%の第1のポリエチレンと、ii)少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、0.5~50重量%の第2のポリエチレンとを含み、ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物をさらに含む。この二軸配向フィルムは、非常に優れた光学特性を有する。【選択図】図1
Description
本開示は、少なくとも3つの層を含み、良好な光学特性を有するBOPEフィルム又はフィルム構造体に関する。
二軸配向ポリエチレン(BOPE:biaxially oriented polyethylene)フィルムは、典型的にはキャストシートとして知られている厚い前駆体(又はベース)フィルムを、機械方向(MD:machine direction)と横方向(TD:transverse direction)の2方向に延伸することによって調製される。延伸は、1回の手順(同時二軸延伸)で行ってもよく、又は2回の連続した手順(逐次二軸延伸)で行ってもよい。延伸プロセスにおいて一般的に使用される設備は、一般に「テンターフレーム」ラインと呼ばれる。
従来のインフレーションフィルムと比較して、BOPEフィルムは、最大2倍の剛性(引張弾性率)を達成することができ、引張強度、衝撃強度、穿刺抵抗、屈曲亀裂抵抗が改善し、光学ヘイズも改善(すなわち、低下)する。
BOPEフィルムは、多種多様な包装用途に適する可能性があり、二軸配向を施したフィルム又はフィルム構造体で観察される特性の改善により、(異なる種類のポリマーを用いて作製したパッケージとは対照的に)「オール・ポリエチレン」パッケージの設計が可能になり得る。このような「オール・ポリエチレン」パッケージは、本質的に高いリサイクル性を有するであろう。
テンターフレームプロセスは、二軸配向ポリプロピレン(BOPP)及び二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BOPET)フィルムの調製に広く使用されている。しかし、ポリエチレンは延伸/二軸配向が比較的難しく、このためBOPEの商業的使用は限られている。本研究以前には、特に、高密度ポリエチレン(例えば、約0.950g/cm3を超える密度を有する高密度ポリエチレン)は、二軸配向を受けると挙動が不十分であることが観察されていた。実際、高密度ポリエチレンからBOPEフィルムを作製するには、特定の、又は正確なプロセス条件(すなわち、非常に狭いプロセスウィンドウ)が必要とされていた。あるいは、高密度ポリエチレンは、隣接する共押出層として、低密度ポリエチレン材料及びそれらのブレンドを含む層、又はエチレン/プロピレンコポリマー及びターポリマーを含む層などの接着促進剤層(「キャスティング促進剤」)を使用して共押出されてきた。あるいは、高密度ポリエチレンは、接着促進剤層(「キャスティング促進剤」)、例えば、隣接する共押出層として、低密度ポリエチレン材料及びそれらのブレンドを含む層、又はエチレン/プロピレンコポリマー及びターポリマーを用いて、共押出されてきた。
新しいポリエチレン組成物、特に、例えばテンターフレームBOPEプロセスなどのBOPEプロセスにおいて改善された「延伸性」を提供する高密度ポリエチレン組成物の必要性が依然として存在する。
本開示の一実施形態において提供されるのは、良好な光学特性を有し、混合ポリマー材料から作製されたBOPEフィルムと比較してリサイクル性が向上し得る「オール・ポリエチレン」二軸配向フィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態では、第3のポリエチレンは、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び中密度ポリエチレン(MDPE)からなる群から選択される。
本明細書で使用される場合、「モノマー」という用語は、化学的に反応し、それ自体又は他のモノマーと化学的に結合してポリマーを形成し得る小分子を指す。
本明細書で使用される場合、「α-オレフィン」又は「アルファ-オレフィン」という用語は、鎖の一端に二重結合を有する3~20個の炭素原子を含む直鎖状炭化水素鎖を有するモノマーを説明するために使用され、同等の用語は「直鎖状α-オレフィン」である。アルファ-オレフィンは、コモノマーとも呼ばれる。
本明細書で使用される場合、「ポリエチレン」、「ポリエチレン組成物」又は「エチレンポリマー」という用語は、エチレンポリマーを作製するために使用される特定の触媒又は特定のプロセスにかかわらず、エチレンモノマー及び任意選択で1つ以上の追加のモノマーから生成された高分子を指す。ポリエチレンの分野では、1つ以上の追加のモノマーは「コモノマー」と呼ばれることが多く、典型的にはα-オレフィンを含む。「ホモポリマー」という用語は、一般に、1種類のモノマーのみを含むポリマーを指す。「コポリマー」という用語は、2種類以上のモノマーを含むポリマーを指す。一般的なポリエチレンの種類には、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)又は極低密度ポリエチレン(ULDPE)が含まれ、プラストマー及びエラストマーとしても知られている。ポリエチレンという用語には、エチレンに加えて、2つ以上のコモノマーを含むことができるポリエチレンターポリマーも含まれる。ポリエチレンという用語には、上記の種類のポリエチレンの組合せ又はブレンドも含まれる。
「不均一に分岐したポリエチレン」という用語は、不均一触媒系を用いて生成されるエチレンポリマーグループのポリマーのサブセットを指し、その非限定的な例としては、チーグラー・ナッタ触媒又はクロム触媒が挙げられ、これらは両方とも当技術分野でよく知られている。
「均一に分岐したポリエチレン」という用語は、シングルサイト触媒を用いて生成されるエチレンポリマーグループのポリマーのサブセットを指し、その非限定的な例としては、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、及び拘束幾何形状の触媒が挙げられ、これらはすべて当技術分野でよく知られている。
典型的には、均一に分岐したポリエチレンは、分子量分布が狭く、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)のMw/Mn値が約2.8未満、特に約2.3未満であるが、例外が生じる場合があり、MwとMnは、それぞれ重量と数の平均分子量を指す。対照的に、不均一に分岐したエチレンポリマーのMw/Mnは、典型的には、均一なポリエチレンのMw/Mnよりも大きい。一般に、均一に分岐したエチレンポリマーは、コモノマー分布も狭く、すなわち、分子量分布内の各高分子は、同様のコモノマー含有量を有している。多くの場合、組成分布幅指数「CDBI」は、コモノマーがエチレンポリマー内でどのように分布しているかを定量化し、異なる触媒又はプロセスで生成されたエチレンポリマーを区別するために使用される。「CDBI50」は、組成がコモノマー組成の中央値の50重量%(wt%)以内であるエチレンポリマーのパーセントとして定義されており、この定義は、Exxon Chemical Patents Inc.に譲渡された国際公開第93/03093号に記載されている定義と一致している。エチレンコポリマーのCDBI50は、TREF曲線(Temperature Rising Elution Fractionation)から計算することができ、TREF法は、Wild他,J.Polym.Sci.,Part B,Polym.Phys.,20(3)巻,441-455頁に記載されている。典型的には、均一に分岐したエチレンポリマーのCDBI50は、約70%超又は約75%超である。対照的に、α-オレフィンを含有した不均一に分岐したエチレンポリマーのCDBI50は、一般に、均一なエチレンポリマーのCDBI50よりも低い。例えば、不均一に分岐したエチレンポリマーのCDBI50は、約75%未満、又は約70%未満であってもよい。
当業者にはよく知られているように、均一に分岐したエチレンポリマーは、しばしば「直鎖状の均一なエチレンポリマー」と「実質的に直鎖状の均一なエチレンポリマー」にさらに細分される。これらの2つのサブグループは、長鎖分岐の量が異なる。より具体的には、直鎖状の均一なエチレンポリマーは、炭素原子1000個あたり約0.01未満の長鎖分岐を有し、一方、実質的に直鎖状のエチレンポリマーは、炭素原子1000個あたり約0.01~約3.0を超える長鎖分岐を有する。長鎖分岐は本質的に高分子であり、すなわち、長鎖分岐が結合している高分子と長さが類似している。以下、本開示において、「均一に分岐したポリエチレン」又は「均一に分岐したエチレンポリマー」という用語は、直鎖状の均一なエチレンポリマーと実質的に直鎖状の均一なエチレンポリマーの両方を指す。
本開示において、「エチレンホモポリマー」又は「ポリエチレンホモポリマー」という用語は、エチレンのみが重合性モノマーとして意図的に添加され、又は意図的に存在する重合プロセスの生成物であるポリマーを指すために使用される。
本開示において、「エチレンコポリマー」又は「ポリエチレンコポリマー」という用語は、このポリマーが、エチレンと1種以上のα-オレフィンが重合性モノマーとして意図的に添加され、又は意図的に存在する重合プロセスの生成物であることを意味する。
本明細書で使用される場合、「非置換」という用語は、水素ラジカルが、非置換という用語に続く分子基に結合していることを意味する。「置換された」という用語は、この用語に続く基が、その基内の任意の位置において、1つ以上の水素ラジカルを置き換えた1つ以上の部分(非水素ラジカル)を有することを意味する。
「フィルム」という用語は、本明細書では、1つ以上のダイ開口部を通してポリマーを押し出すことによって形成される、1層以上の層を有するフィルムを意味するために使用される。「フィルム構造(体)」という用語は、フィルムが複数の層(少なくとも2層、少なくとも3層、少なくとも4層、少なくとも5層などを有することができるフィルム構造)を有することを意味するために使用される。
本開示において、「二軸配向ポリエチレンフィルム」、「BOPEフィルム」、「二軸配向ポリエチレンフィルム構造体」、又は「BOPEフィルム構造体」という用語は、一般に、ポリエチレンが主成分ポリマーである(すなわち、ポリエチレンが、フィルム又はフィルム構造体中に存在するポリマーの総重量に基づいて、他の非ポリエチレンポリマーよりも高い重量%で存在する)二軸配向フィルム又はフィルム構造体を指す。
本明細書で使用される「オール・ポリエチレン」という語句は、フィルム又はフィルム構造体を説明するために使用される場合、そのフィルム又はフィルム構造体が、フィルム又はフィルム構造体中に存在するポリマーの総重量に基づいて、少なくとも90重量%のポリエチレン(非ポリエチレンベースのポリマー材料又は組成物とは対照的)から構成されることを意味する。
「スキン」層とは、多層フィルム構造体の外側層(すなわち、環境にさらされる外側表面を有する層)のことである。
「コア」層とは、多層フィルム構造体の内側層(すなわち、スキン層の内側表面に隣接する層、又は別の内側層に隣接する層、又は別のコア層に隣接する層)のことである。多層フィルム構造体は、隣接する内側層とみなされる1つ以上のコア層を有することができる。
<BOPEフィルム構造体>
本発明の一実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、少なくとも1つのコア層を含む、少なくとも3つの層を有し、
少なくとも1つのコア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本発明の一実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、少なくとも1つのコア層を含む、少なくとも3つの層を有し、
少なくとも1つのコア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本発明の一実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、少なくとも1つのコア層を含む、少なくとも3つの層を有し、
少なくとも1つのコア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
少なくとも1つのコア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の実施形態では、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態では、コア層は、i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、コア層は、i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、コア層は、i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンとを含み、高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、高密度ポリエチレン中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)高密度ポリエチレンとの総重量に基づいて)、1~1000ppm(百万分率)の核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、高密度ポリエチレン中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)高密度ポリエチレンとの総重量に基づいて)、5~1,000ppm(百万分率)、又は5~750ppm、又は5~500ppm、又は5~400ppm、又は5~350ppm、又は5~250ppm、又は5~150ppm、又は5~100ppmの核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、高密度ポリエチレン中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)高密度ポリエチレンとの総重量に基づいて)、500ppm(百万分率)未満、又は350ppm未満、又は250ppm未満、又は150ppm未満、又は100ppm未満、又は75ppm未満、又は50ppm未満、又は40ppm未満、又は30ppm未満、又は25ppm未満、又は20ppm未満、又は15ppm未満、又は10ppm未満の核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、高密度ポリエチレン中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)高密度ポリエチレンとの総重量に基づいて)、5~1,000ppm(百万分率)、又は5~750ppm、又は5~500ppm、又は5~400ppm、又は5~350ppm、又は5~250ppm、又は5~150ppm、又は5~100ppmの核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、高密度ポリエチレン中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)高密度ポリエチレンとの総重量に基づいて)、500ppm(百万分率)未満、又は350ppm未満、又は250ppm未満、又は150ppm未満、又は100ppm未満、又は75ppm未満、又は50ppm未満、又は40ppm未満、又は30ppm未満、又は25ppm未満、又は20ppm未満、又は15ppm未満、又は10ppm未満の核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態は、二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、
コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体である。
本開示の一実施形態では、コア層は、i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、コア層は、i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、コア層は、i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンとを含み、ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)ポリエチレンホモポリマー組成物との総重量に基づいて)、1~1000ppm(百万分率)の核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)ポリエチレンホモポリマー組成物との総重量に基づいて)、5~1000ppm(百万分率)、又は5~750ppm、又は5~500ppm、又は5~400ppm、又は5~350ppm、又は5~250ppm、又は5~150ppm、又は5~100ppmの核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)ポリエチレンホモポリマー組成物との総重量に基づいて)、500ppm(百万分率)未満、又は350ppm未満、又は250ppm未満、又は150ppm未満、又は100ppm未満、又は75ppm未満、又は50ppm未満、又は40ppm未満、又は30ppm未満、又は25ppm未満、又は20ppm未満、又は15ppm未満、又は10ppm未満の核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)ポリエチレンホモポリマー組成物との総重量に基づいて)、5~1000ppm(百万分率)、又は5~750ppm、又は5~500ppm、又は5~400ppm、又は5~350ppm、又は5~250ppm、又は5~150ppm、又は5~100ppmの核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示のさらなる実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物中に存在する核形成剤又は核形成剤の混合物は、コア層に使用されるポリマー材料の総重量に基づいて(すなわち、コア層に使用される、i)第1のポリエチレンと、ii)ポリエチレンホモポリマー組成物との総重量に基づいて)、500ppm(百万分率)未満、又は350ppm未満、又は250ppm未満、又は150ppm未満、又は100ppm未満、又は75ppm未満、又は50ppm未満、又は40ppm未満、又は30ppm未満、又は25ppm未満、又は20ppm未満、又は15ppm未満、又は10ppm未満の核形成剤又は核形成剤の混合物を提供する量で存在する。
本開示の一実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも70重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも90重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも95重量%又は少なくとも99重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)100重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも90重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも95重量%又は少なくとも99重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)100重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンに加えて、第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、(第1の隣接層及び第2の隣接層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)50重量%以下、又は30重量%以下、又は10重量%以下、又は5重量%以下、又は1重量%以下の下記のポリエチレンを含んでもよい:
a)0.940g/cm3を超える密度を有するコポリマーである、第1のポリエチレン、又は
b)少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレン、又は
c)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、及びエチレンのフリーラジカル重合によって調製される高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE)からなる群から選択されてもよい、第1、第2及び第3のポリエチレンとは異なる別のポリエチレン。
a)0.940g/cm3を超える密度を有するコポリマーである、第1のポリエチレン、又は
b)少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレン、又は
c)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、及びエチレンのフリーラジカル重合によって調製される高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE)からなる群から選択されてもよい、第1、第2及び第3のポリエチレンとは異なる別のポリエチレン。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも70重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも90重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも95重量%又は少なくとも99重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)100重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも90重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)少なくとも95重量%又は少なくとも99重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)100重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する。
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンに加えて、第1のスキン層及び第2のスキン層はそれぞれ、(第1のスキン層及び第2のスキン層のそれぞれを作製するために使用されるポリマー材料の重量に基づいて)50重量%以下、又は30重量%以下、又は10重量%以下、又は5重量%以下、又は1重量%以下の下記のポリエチレンを含んでもよい:
a)0.940g/cm3を超える密度を有するコポリマーである、第1のポリエチレン、又は
b)少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレン、又は
c)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、及びエチレンのフリーラジカル重合によって調製される高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE)からなる群から選択されてもよい、第1、第2及び第3のポリエチレンとは異なる別のポリエチレン。
a)0.940g/cm3を超える密度を有するコポリマーである、第1のポリエチレン、又は
b)少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレン、又は
c)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、及びエチレンのフリーラジカル重合によって調製される高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE)からなる群から選択されてもよい、第1、第2及び第3のポリエチレンとは異なる別のポリエチレン。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも50重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも60重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも70重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも80重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも90重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも60重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも70重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも80重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも90重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも50重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも60重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも70重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも80重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも90重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも60重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも70重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも80重量%を構成する。
一実施形態では、二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含み、コア層は、二軸配向フィルム又はフィルム構造体の総重量の少なくとも90重量%を構成する。
二軸配向ポリエチレン(BOPE)フィルム又はフィルム構造体は、本開示の一実施形態において、テンターフレームプロセスを用いて作製することができる。
テンターフレームプロセスは、二軸配向フィルムを調製するために一般的に使用されており、本開示の実施形態に使用するのに適している。テンターフレームプロセスは、フィルム製造の当業者にはよく知られている。このプロセスは、シート又はフィルムを形成するためのスロットダイを備えた押出機から開始する。便宜上、この押し出されたシート又はフィルムを、「ベースフィルム」又は「ベースフィルム構造(体)」若しくは「ベース構造(体)」と呼ぶことがある。ベース構造体が冷却ロール上で急冷されると、再加熱され、機械方向(MD)延伸又は機械方向配向(MDO)は、表面速度を徐々に増加させながら回転するいくつかの密に配置されたロールを用いてベース構造体を引っ張ることによって達成される。MD延伸に続いて、クリップ(チェーンに取り付けられたもの)が移動するシート(又はフィルム、又はウェブ)の端をつかみ、オーブンに運ぶ。オーブン内では、ベース構造体の端が引き離されてシートが広くなり、これにより横方向配向(TDO)が提供される。この配向/延伸により、配向比又は延伸比に比例して、フィルム構造体が薄くなる。例えば、機械方向(MD)に5:1の延伸比、横方向(TD)に8:1の延伸比の1ミルの完成BOPEフィルムを調製するには、40ミル厚のフィルム又はシートを用いてプロセスを開始してもよい。
本開示の実施形態では、機械方向(MD)の延伸比は、約5:1から約9:1の範囲であってもよく、横方向(TD)の延伸比は、約7:1から約12:1の範囲であってもよい。本開示の他の実施形態では、機械方向(MD)の延伸比は、約3:1から約12:1の範囲であってもよく、横方向(TD)の延伸比は、約3:1から約12:1の範囲であってもよい。本開示のさらに他の実施形態では、機械方向(MD)の延伸比は約5:1から約12:1の範囲であってもよく、横方向(TD)の延伸比は約5:1から約12:1の範囲であってもよい。本開示のさらに他の実施形態では、機械方向(MD)の延伸比は約3:1から約10:1の範囲であってもよく、横方向(TD)の延伸比は約3:1から約10:1の範囲であってもよい。
二軸配向プロセスの詳細については、Kanai T.他によって提供されている教科書「Film Processing Advances」(2014年);Hanser Publishersに記載されている。しかし、一般に、逐次二軸配向プロセスには以下が含まれる:スロットダイから比較的厚いベースフィルム構造体をキャスト押し出しし、次いで、冷却ロール上で(又は水浴を用いて)冷却すること;徐々に速度を上げて回転する加熱ローラーを使用してベースフィルム構造体を機械方向に延伸すること;フィルム構造体の端部に取り付けられたクリップを用いてフィルム構造体の各端部を引っ張ることによってフィルム構造体を横方向に延伸すること、ここで、クリップがフィルムを前方に引っ張るにつれて離れて移動し、把持されたフィルムの端部を横方向に引っ張る(すなわち、延伸は横方向に行われる);フィルム構造体をアニールするためにオーブンを通過させること;フィルム構造体を任意に表面処理すること;クリップによって保持されているフィルム構造体の未延伸の端部を切り取ること;最後にフィルム構造体を巻き取ること。
本開示の実施形態では、逐次二軸延伸が使用されるが、逐次二軸配向は、いくつかの実施形態において、フィルム品質の問題を引き起こす可能性がある。例えば、いくつかの実施形態では、フィルム又は多層フィルム構造体の光学(optics)が損なわれる可能性がある。したがって、特定の実施形態では、単一のプロセスステップで機械方向/横方向の同時延伸を伴う代替的な単位操作が好ましい場合がある。一実施形態では、同時延伸中に、ベースフィルムをテンタークリップによって保持し(上述のとおり)、MD方向とTD方向の両方に延伸しながら空中に浮かせてもよい。
本開示の実施形態において、少なくとも3つの層を含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、20%以下、又は20%未満、又は15%以下、又は15%未満、又は10%以下、又は10%未満、又は7.5%以下、又は7.5%未満のヘイズ値を有する。
本開示の実施形態において、少なくとも3つの層を含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、80%以上、又は80%超、又は85%以上、又は85%超、又は90%以上、又は90%超、又は95%以上、又は95%超の透明度値を有する。
本開示の実施形態において、少なくとも3つの層を含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、80%以上、又は80%超、又は85%以上、又は85%超、又は90%以上、又は90%超、又は95%以上、又は95%超の透明度値を有する。
本開示の実施形態において、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、20%以下、又は20%未満、又は15%以下、又は15%未満、又は10%以下、又は10%未満、又は7.5%以下、又は7.5未満のヘイズ値を有する。
本開示の実施形態において、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、80%以上、又は80%超、又は85%以上、又は85%超、又は90%以上、又は90%超、又は95%以上、又は95%超の透明度値を有する。
本開示の実施形態において、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層とを含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、80%以上、又は80%超、又は85%以上、又は85%超、又は90%以上、又は90%超、又は95%以上、又は95%超の透明度値を有する。
本開示の実施形態において、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、20%以下、又は20%未満、又は15%以下、又は15%未満、又は10%以下、又は10%未満、又は7.5%以下、又は7.5未満のヘイズ値を有する。
本開示の実施形態において、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、80%以上、又は80%超、又は85%以上、又は85%超、又は90%以上、又は90%超、又は95%以上、又は95%超の透明度値を有する。
本開示の実施形態において、コア層と、コア層の第1の側に隣接する第1のスキン層と、コア層の第2の側に隣接する第2のスキン層とを含む二軸配向フィルム又はフィルム構造体は、80%以上、又は80%超、又は85%以上、又は85%超、又は90%以上、又は90%超、又は95%以上、又は95%超の透明度値を有する。
本開示に従って調製された二軸配向フィルムは、多種多様な包装用途での使用に適している可能性がある。一実施形態では、二軸配向フィルム構造体を、ラミネート構造に使用することができる。例えば、本開示の二軸配向フィルム構造体は、同じくポリエチレンから作製されるが、より低密度のポリエチレン材料を含み得るシーラントウェブにラミネートされる際に、印刷ウェブとして使用することができる。このタイプのラミネート構造は、ポリエチレンの層にラミネートされたポリエステル又はポリプロピレンの層を含む従来のラミネート構造と比較して、より容易にリサイクルすることができる。
二軸配向フィルム構造体に使用される第1のポリエチレンのさらなる実施形態を以下に示す。
二軸配向フィルム構造体に使用される第2のポリエチレンのさらなる実施形態を以下に示す。
二軸配向フィルム構造体に使用される第3のポリエチレンのさらなる実施形態を以下に示す。
<第1のポリエチレン>
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、マルチサイト触媒系を用いて作製され、その非限定的な例としては、チーグラー・ナッタ重合触媒及びクロム触媒が挙げられ、これらはいずれも当技術分野で周知である。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、マルチサイト触媒系を用いて作製され、その非限定的な例としては、チーグラー・ナッタ重合触媒及びクロム触媒が挙げられ、これらはいずれも当技術分野で周知である。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、当技術分野で周知のチーグラー・ナッタ重合触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、溶液相重合プロセスにおいて、チーグラー・ナッタ重合触媒を用いて作製される。本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、マルチゾーン重合反応器システム内で行われる溶液相重合プロセスにおいて、チーグラー・ナッタ重合触媒を用いて作製される。本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、マルチゾーン重合反応器システム内で行われる溶液相重合プロセスにおいて、チーグラー・ナッタ重合触媒を用いて作製され、マルチゾーン反応器システムは、第1、第2及び第3の重合ゾーンを備える。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、エチレンコポリマーである。
本開示の実施形態では、エチレンと共重合して第1のポリエチレンを作製し得るアルファ-オレフィンは、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン及び1-オクテン、並びにそれらの混合物を含む群から選択されてもよい。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、エチレンと、4~8個の炭素原子を有する少なくとも1つのアルファオレフィンとを含む。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、エチレン/1-ブテンコポリマーである。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、少なくとも0.940g/cm3、又は0.940g/cm3を超える、又は少なくとも0.941g/cm3の密度を有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、0.940~0.965g/cm3、又は0.940~0.963g/cm3、又は0.941~0.965g/cm3、又は0.941~0.963g/cm3、又は0.941~0.962g/10分、又は0.940~0.960g/cm3、又は0.940~0.958g/cm3、又は0.940~0.956g/cm3、又は0.940~0.952g/cm3、又は0.940~0.950g/cm3、又は0.942~0.960g/cm3、又は0.942~0.958g/cm3、又は0.942~0.956g/cm3、又は0.942~0.952g/cm3、又は0.942~0.950g/cm3の密度を有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンのメルトインデックスI2は、少なくとも0.50g/10分、又は少なくとも0.75g/10分、又は少なくとも0.80g/10分、又は少なくとも1.0g/10分である。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンのメルトインデックスI2は、約0.01g/10分~約10.0g/10分、又は約0.1g/10分~約10.0g/10分、又は約0.5~約10.0g/10分、又は約0.1g/10分~約5.0g/10分、又は約0.1g/10分~約3.0g/10分、又は約0.5g/10分~約5.0g/10分、又は約0.5g/10分~約3.0g/分、又は約0.5g/10分~約2.5g/10分であってもよい。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンのメルトインデックスI2は、約0.01g/10分~約10.0g/10分、又は約0.1g/10分~約10.0g/10分、又は約0.5~約10.0g/10分、又は約0.1g/10分~約5.0g/10分、又は約0.1g/10分~約3.0g/10分、又は約0.5g/10分~約5.0g/10分、又は約0.5g/10分~約3.0g/分、又は約0.5g/10分~約2.5g/10分であってもよい。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンのメルトフロー比(MFR)I21/I2は、50を超える、又は60を超える、又は65を超える、又は70を超える、又は75を超える。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンのメルトフロー比(MFR)I21/I2は115未満である。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンのメルトフロー比(MFR)I21/I2は、50~120、又は50~115、又は65超~115未満、又は75超~115未満である。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンのメルトフロー比(MFR)I21/I2は115未満である。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンのメルトフロー比(MFR)I21/I2は、50~120、又は50~115、又は65超~115未満、又は75超~115未満である。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、約5,000~約75,000、又は約5,000~約50,000、又は約5,000~約30,000、又は約5,000~約25,000、又は約7,500~約50,000、又は約7,500~約30,000、又は約7,500~約25,000、又は約5、000~約20,000、又は約5,000~約15,000、又は約7,500~約20,000、又は約7,500~約15,000、又は約10,000~約15,000、又は約10,000~約12,500、又は約11,000~約15,000、又は約11,000~約12,500、又は11,000超~12,500未満、又は11,000超~15,000未満の数平均分子量Mnを有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、約75,000~約250,000、又は約80,000~約200,000、又は約90,000~約175,000、又は約100,000~約175,000、又は約90,000~約150,000、又は約100,000~約150,000、又は約100,000~約125,000、又は約90,000~約130,000、又は約90,000~約125,000、又は約85,000~約140,000、又は約85,000~約150,000、又は約85,000超~約140,000未満の重量平均分子量Mwを有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、少なくとも500,000、又は500,000を超える、又は少なくとも550,000、又は550,000を超える、又は少なくとも600,000、又は600,000を超えるZ平均分子量Mzを有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、約500,000~約800,000、又は500,000超~約800,000、又は500,000超~800,000未満、又は約500、000~750,000、又は約525,000~約750,000、又は約550、000~約750,000、又は約575,000~約750,000、又は約550,000~約725,000、又は約575,000~約725,000、又は約600,000~約700,000のZ平均分子量Mzを有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、約500,000~約800,000、又は500,000超~約800,000、又は500,000超~800,000未満、又は約500、000~750,000、又は約525,000~約750,000、又は約550、000~約750,000、又は約575,000~約750,000、又は約550,000~約725,000、又は約575,000~約725,000、又は約600,000~約700,000のZ平均分子量Mzを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、3.0~20.0、又は3.0超~18.0、又は3.5~16.0の分子量分布Mw/Mnを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、8.0~12.0、又は8.0超~12.0、又は8.5超~12.0、又は9.0~12.0、又は9.0超~12.0未満、又は9.0~11.5、又は8.5~11.5、又は9.0~11.0、又は8.0~11.0、又は9.0~10.5、又は9.5~10.5の分子量分布Mw/Mnを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、8.0~12.0、又は8.0超~12.0、又は8.5超~12.0、又は9.0~12.0、又は9.0超~12.0未満、又は9.0~11.5、又は8.5~11.5、又は9.0~11.0、又は8.0~11.0、又は9.0~10.5、又は9.5~10.5の分子量分布Mw/Mnを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、3.5~8.0、又は4.0~8.0、又は4.0~7.5、又は4.0~7.0、又は4.5~7.5、又は4.5~7.0、又は4.5~6.5、又は5.0~7.0、又は5.5~7.0、又は5.0~6.5、又は5.5~6.5、又は5.0超~6.5未満、又は5.0~6.25、又は5.0~6.0の分子量分布Mw/Mnを有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、Log10[I6/I2]/Log10[6.48/2.16]として定義される応力指数を有し、この応力指数は、1.60~2.00、又は1.65~2.00、又は1.70~2.00、又は1.75~1.95、又は1.75~1.90、又は1.80~1.95、又は1.80~1.90、又は1.80超~1.90未満である。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、約500,000以上の高いMz、及び約9.0~約12.0の広い分子量分布(Mw/Mn)を有することを特徴とする。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、40~75重量%、又は50~70重量%、又は55~70重量%、又は55~65重量%の組成分布幅指数CDBI50を有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、35~65重量%、又は35~60重量%、又は35~55重量%、又は40~60重量%、又は40~55重量%、又は40~50重量%、又は40重量%超~50重量%未満の組成分布幅指数CDBI25を有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)において、単峰性プロファイルを有する。「単峰性」という用語は、本明細書では、GPC曲線において、明らかな有意なピーク又は極大値が1つだけあることを意味すると定義される。単峰性プロファイルには、幅広い単峰性プロファイルが含まれる。また、単峰性プロファイルには、容易に分離することができない、又は明確に定義された固有のピークにデコンボリューションすることができないショルダー又は埋もれたピークも含まれる場合がある。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、GPC-FTIRを用いて測定される正常コモノマー分布プロファイルを有する。GPC-FTIRを用いて測定されるように、コモノマーの取り込みが分子量と共に減少する場合、その分布は「正常(normal)」と記載される。本明細書では、「正常コモノマー分布」という用語は、第1のポリエチレンの分子量範囲にわたって、様々なポリマー画分のコモノマー含有量が実質的に均一ではなく、そのより高い分子量画分が比例的により低いコモノマー含有量を有することを意味するために使用される。GPC-FTIRを用いて測定されるように、コモノマーの取り込みが分子量に対してほぼ一定である場合、コモノマーの分布は「平坦(flat)」又は「均一(uniform)」と記載される。「逆コモノマー分布」及び「部分的に逆コモノマー分布」という用語は、コポリマーについて得られたGPC-FTIRデータにおいて、1つ以上の低分子量成分よりも高いコモノマー取り込みを有する1つ以上の高分子量成分が存在することを意味する。「逆コモノマー分布(逆転したコモノマー分布)」という用語は、本明細書では、第1のポリエチレンの分子量範囲にわたって、様々なポリマー画分のコモノマー含有量が実質的に均一ではなく、その高分子量画分が比例的により高いコモノマー含有量を有することを意味するために使用される(すなわち、コモノマーの取り込みが分子量とともに上昇する場合、その分布は、「逆(reverse)」又は「逆転した(reversed)」として記載される)。コモノマーの取り込みが分子量の増加とともに上昇し、その後低下する場合でも、コモノマーの分布は「逆」と見なされるが、「部分的に逆」として記載されてもよい。
一実施形態では、第1のポリエチレンは、それを作製するために使用される触媒配合物の化学組成を反映する触媒残留物を含む。当業者であれば、触媒残留物が、典型的には、例えば第1のポリエチレンにおいて、金属の百万分率によって定量化されることを理解するであろう。ここで、存在する金属は、それを作製するために使用された触媒配合物中の金属に由来する。存在し得る金属残留物の非限定的な例としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム及びバナジウムなどの4族から6族の金属が挙げられる。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、(第1のポリエチレンの重量に基づいて)少なくとも0.050ppmのチタン、又は少なくとも0.100ppmのチタン、又は少なくとも0.250ppmのチタン、又は少なくとも0.300ppmのチタンを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、(第1のポリエチレンの重量に基づいて)0.050~3.0ppmのチタン、又は0.050~2.5ppmのチタン、又は0.050~2.0ppmのチタン、又は0.050~1.5ppmのチタン、又は0.050~1.0ppmのチタン、又は0.100~3.0ppmのチタン、又は0.100~2.5ppmのチタン、又は0.100~2.0ppmのチタン、又は0.100~1.5ppmのチタン、又は0.100~1.0ppmのチタン、又は0.250~3.0ppmのチタン、又は0.250~2.0ppmのチタン、又は0.250~1.5ppmのチタン、又は0.250~1.0ppmのチタンを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、(第1のポリエチレンの重量に基づいて)少なくとも0.050ppmのバナジウム、又は少なくとも0.100ppmのバナジウム、又は少なくとも0.200ppmのバナジウム、又は少なくとも0.250ppmのバナジウム、又は少なくとも0.300ppmのバナジウムを有する。
本開示の実施形態では、第1のポリエチレンは、(第1のポリエチレンの重量に基づいて)0.050~3.0ppmのバナジウム、又は0.050~2.5ppmのバナジウム、又は0.050~2.0ppmのバナジウム、又は0.050~1.5ppmのバナジウム、又は0.050~1.0ppmのバナジウム、又は0.100~3.0ppmのバナジウム、又は0.100~2.5ppmのバナジウム、又は0.100~2.0ppmのバナジウム、又は0.100~1.5ppmのバナジウム、又は0.100~1.0ppmのバナジウム、又は0.200~3.0ppmのバナジウム、又は0.200~2.0ppmのバナジウム、又は0.200~1.5ppmのバナジウム、又は0.200~1.0ppmのバナジウムを有する。
本開示の一実施形態では、第1のポリエチレンは、長鎖分岐を有しないか、又は測定可能な量の長鎖分岐(「LCB」)を含まない。LCBは、エチレンコポリマーにおけるよく知られた構造現象であり、当業者にはよく知られている。従来、LCB分析には下記の3つの方法がある:すなわち、核磁気共鳴分光法(NMR)(例えば、J.C.Randall著,J.Macromol.Sci.,Rev.,Macromol.Chem.Phys.,1989年,29巻,201頁参照);DRI、粘度計、低角レーザー光散乱検出器を備えた三重検出SEC(例えば、W.W.Yau及びD.R.Hill著,Int.J.Polym.Anal.Charact.,1996年,2巻,151頁参照);及び、レオロジー、(例えば、W.W.Graessley著,Acc.Chem.Res.,1977年,10巻,332-339頁参照)。
本開示の一実施形態では、約500,000を超えるMz、約9.0~約12.0の分子量分布(Mw/Mn)、及び0.5g/10分を超えるメルトインデックスを有することを特徴とする第1のポリエチレンが作製される。理論に束縛されることを望むものではないが、添付の実施例に示すように、上記のマルチゾーン反応器システムを使用し、マルチゾーン反応器システム全体にわたって水素添加の量及び位置を注意深く操作することによって、これらの第1のポリエチレン特性を達成することができることを我々は観察している。
<第2のポリエチレン>
本開示では、第2のポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示では、第2のポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の実施形態では、第2のポリエチレンは、少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである。
本開示において、高密度ポリエチレン(HDPE)は、少なくとも0.950g/cm3の密度を有するエチレンホモポリマー又はエチレンコポリマーとして定義される。
本開示の一実施形態では、高密度ポリエチレン(HDPE)は、1種以上の核形成剤を含む。
本開示の実施形態では、第2のポリエチレンは、1つ以上のエチレンホモポリマー成分を含むポリエチレンホモポリマー組成物である。
本開示の実施形態では、第2のポリエチレンは、少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である。
本開示の実施形態では、第2のポリエチレンは、第1のエチレンホモポリマーと、第2のエチレンホモポリマーとを含むポリエチレンホモポリマー組成物であり、第1のエチレンホモポリマー及び第2のエチレンホモポリマーの実施形態を、以下にさらに記載する。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、ゲル浸透クロマトグラフにおいて、二峰性プロファイルを有する。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、ゲル浸透クロマトグラフにおいて、多峰性プロファイルを有する。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、ゲル浸透クロマトグラフにおいて、多峰性プロファイルを有する。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、1種以上の核形成剤を含む。
本開示の実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、少なくとも0.950グラム/立方センチメートル(g/cm3)、又は少なくとも0.955グラム/立方センチメートル(g/cm3)、又は少なくとも0.960グラム/立方センチメートル(g/cm3)の密度を有する。
本開示の実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、0.950~0.975g/cm3、又は0.952~0.975g/cm3、又は0.952~0.973g/cm3、又は0.955~0.975g/cm3、又は0.955~0.970g/cm3の密度を有する。
本開示の実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、0.950~0.975g/cm3、又は0.952~0.975g/cm3、又は0.952~0.973g/cm3、又は0.955~0.975g/cm3、又は0.955~0.970g/cm3の密度を有する。
本開示の実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、0.5~10.0g/10分、又は0.5~5.0g/10分のメルトインデックスI2を有する。本開示のさらなる実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、0.8~8.0g/10分、又は0.8~5g/10分のメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、約3.0~約20.0の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
ポリエチレンホモポリマー組成物は、以下のような任意のブレンドプロセスによって作製することができる:1)粒子状樹脂の物理的ブレンド; 2)共通の押出機への異なる樹脂の同時供給; 3)(任意の従来のポリマー混合装置での)溶融混合;4)溶液ブレンド; 又は5)2つ以上の反応器を用いる重合プロセス。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、異なる重合条件下で作動する2つの反応器を用いる溶液重合プロセスによって調製される。これにより、第1及び第2のエチレンホモポリマー成分の均一なその場でのブレンドが得られる。このプロセスの一例は、公開された米国特許出願公開第2006/0047078号に記載されており、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、押出機内で、第1及び第2のエチレンホモポリマーを溶融ブレンドすることによって調製される。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、押出機内で、以下の2つのブレンド成分を溶融ブレンドすることによって調製される:
90~70重量%の(I)第1のエチレンホモポリマーであって、約0.8~約2.0グラム/10分のメルトインデックスI2及び0.955~0.965g/cm3の密度を有する従来のポリエチレンホモポリマー組成物(HDPE)である、第1のエチレンホモポリマーと、
10~30重量%の(II)第2のエチレンホモポリマーであって、約15~約30グラム/10分のメルトインデックスI2及び0.950~0.960g/cm3の密度を有する従来のポリエチレンホモポリマー組成物(HDPE)である、第1のエチレンホモポリマー。
90~70重量%の(I)第1のエチレンホモポリマーであって、約0.8~約2.0グラム/10分のメルトインデックスI2及び0.955~0.965g/cm3の密度を有する従来のポリエチレンホモポリマー組成物(HDPE)である、第1のエチレンホモポリマーと、
10~30重量%の(II)第2のエチレンホモポリマーであって、約15~約30グラム/10分のメルトインデックスI2及び0.950~0.960g/cm3の密度を有する従来のポリエチレンホモポリマー組成物(HDPE)である、第1のエチレンホモポリマー。
本開示の一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、異なる重合条件下で作動する2つの反応器を用いる溶液重合プロセスによって調製される。これにより、各反応器で作製されるエチレンポリマー成分の均一なその場でのブレンドが得られる。このようなブレンドは、例えば、米国特許出願公開第2013/0225743号又は同第2008/0118749号、及び米国仮出願第63/023,270号に従って作製することができる。
一実施形態では、ポリエチレンホモポリマー組成物は、第1のエチレンホモポリマーと第2のエチレンホモポリマーとのその場でのブレンドである。
<第1のエチレンホモポリマー>
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも低いメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも50%小さいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも10倍小さいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも50%小さいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも10倍小さいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーの重量平均分子量Mwよりも高い重量平均分子量Mwを有する。
当業者には認識されるように、メルトインデックスI2は、一般に分子量に反比例する。したがって、本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第2のエチレンホモポリマーと比較して、比較的低いメルトインデックスI2(又は、換言すると、比較的高い分子量)を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、0.950~0.975g/cm3の密度を有する。本開示の別の実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、0.955~0.970g/cm3の密度を有する。本開示の別の実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、0.955~0.965g/cm3の密度を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、約0.01~約1.0グラム/10分(g/10分)のメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、約0.1~約2.0グラム/10分(g/10分)のメルトインデックスI2を有する。
本開示の実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、約0.1~約5.0グラム/10分(g/10分)、又は約0.1~約10グラム/10分のメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、約0.1~約2.0グラム/10分(g/10分)のメルトインデックスI2を有する。
本開示の実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、約0.1~約5.0グラム/10分(g/10分)、又は約0.1~約10グラム/10分のメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は、約1.7~約20.0である。本開示のさらなる実施形態では、第1のエチレンホモポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は、約2.0~約20.0、又は約1.7~約4.0、又は約2.0~約4.0である。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、それ自体、1つ以上の高密度エチレンホモポリマー副成分を含んでもよい。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の95~30重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の95~40重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の95~50重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の95~60重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の90~30重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の90~40重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の90~50重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の90~60重量%(wt%)を構成する。
本開示の一実施形態では、第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の75~35重量%(wt%)を構成するか、又は第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の65~40重量%(wt%)を構成するか、又は第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の65~45重量%(wt%)を構成するか、又は第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の65~50重量%(wt%)を構成するか、又は第1のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の60~50重量%(wt%)を構成する。
<第2のエチレンホモポリマー>
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、シングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、溶液相重合反応器内で、ホスフィンイミン触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも高いメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも50%大きいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも10倍大きいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも50%大きいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2よりも少なくとも10倍大きいメルトインデックスI2を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーの重量平均分子量Mwよりも低い重量平均分子量Mwを有する。
当業者には認識されるように、メルトインデックスI2は、一般に分子量に反比例する。したがって、本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1のエチレンホモポリマーと比較して、比較的高いメルトインデックスI2(又は、換言すると、比較的低い分子量)を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、0.950~0.975g/cm3の密度を有する。本開示の別の実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、0.955~0.970g/cm3の密度を有する。本開示の別の実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、0.955~0.965g/cm3の密度を有する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、約100g/10分を超える、又は約250g/10分を超える、又は約500g/10分を超えるメルトインデックスI2を有する。さらなる実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、約500超~約25,000g/10分、又は約500超~約15,000g/10分、又は約500超~約10,000g/10分、又は約500超~約8,500g/10分のメルトインデックスを有してもよい。
さらなる実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、約5.0超~約50g/10分、又は約5.0超~約40.0g/10分、又は約5.0超~約30g/10分、又は約5.0超~約20.0g/10分のメルトインデックスを有してもよい。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は、約1.7~約20.0である。本開示のさらなる実施形態では、第2のエチレンホモポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は、約2.0~約20.0、又は約1.7~約4.0、又は約2.0~約4.0である。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、それ自体、1つ以上の高密度エチレンホモポリマー副成分を含んでもよい。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の5~70重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の5~60重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の5~50重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の5~40重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の10~70重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の10~60重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の10~50重量%(wt%)を構成する。本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の10~40重量%(wt%)を構成する。
本開示の一実施形態では、第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の25重量%~65重量%(wt%)を構成するか、又は第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の35重量%~60重量%(wt%)を構成するか、又は第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の35~55重量%(wt%)を構成するか、又は第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の35~50重量%(wt%)を構成するか、又は第2のエチレンホモポリマーは、第1及び第2のエチレンホモポリマーの総重量の40~50重量%(wt%)を構成する。
<核形成剤>
本明細書で使用される「核形成剤」という用語は、核形成されたポリオレフィン組成物を調製する当業者にその従来の意味、すなわち、ポリマー溶融物が冷却されるときにポリマーの結晶化挙動を変化させる添加剤である、という意味を伝えることを意図している。
本明細書で使用される「核形成剤」という用語は、核形成されたポリオレフィン組成物を調製する当業者にその従来の意味、すなわち、ポリマー溶融物が冷却されるときにポリマーの結晶化挙動を変化させる添加剤である、という意味を伝えることを意図している。
核形成剤のレビューは、米国特許第5,981,636号、同第6,465,551号及び同第6,599,971号に記載されており、これらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
市販されており、第2のポリエチレン(例えば、高密度ポリエチレン又はポリエチレンホモポリマー組成物)に添加できる核形成剤は、ジベンジリデンソルビタールエステルである。第2のポリエチレンに添加できる核形成剤のさらなる例としては、米国特許第5,981,636号に開示されている環状有機構造(及びその塩、例えばビシクロ[2.2.1]ヘプテンジカルボン酸二ナトリウム);米国特許第5,981,636号に開示されている構造の飽和バージョン(米国特許第6,465,551号に開示されているもの;Zhao他からMillikenへ);米国特許第6,599,971号(Dotson他からMillikenへ)に開示されているヘキサヒドロフタル酸構造(又は「HHPA」構造)を有する特定の環状ジカルボン酸の塩;並びに、米国特許第5,342,868号に開示され、旭電化工業からNA-11及びNA-21の商品名で販売されているようなリン酸エステル、米国特許第6,599,971号に開示されているHHPA構造の二価金属塩又はメタロイド塩(特に、カルシウム塩)などの環状ジカルボン酸塩及びその塩、が挙げられる。明確にするため、HHPA構造は、環内に6個の炭素原子を有する環構造と、環構造の隣接原子における置換基である2個のカルボン酸基とを含む。米国特許第6,599,971号に開示されているように、環内の他の4個の炭素原子は置換されていてもよい。一例は、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸カルシウム塩(CAS登録番号491589-22-1)である。第2のポリエチレンに添加できる核形成剤のさらなる例としては、国際公開第2015/042561号、国際公開第2015/042563号、国際公開第2015/042562号、及び国際公開第2011/050042号に開示されているものが挙げられる。
市販されており、本開示の一実施形態において第2のポリエチレンに添加できる別の核形成剤は、タルク(MICROTUFF(登録商標)AG609として販売されている)である。
市販されており、本開示の一実施形態において第2のポリエチレンに添加できる核形成剤は、IRGASTAB(登録商標)NA287である。
市販されており、本開示の一実施形態において第2のポリエチレンに添加できる核形成剤は、HPN(登録商標)210Mである。
市販されており、本開示の一実施形態において第2のポリエチレンに添加できる核形成剤は、HPN(登録商標)210Mである。
上述した核形成剤の多くは、核形成される第2のポリエチレンと混合するのが困難な場合があり、この問題を軽減するために、例えばステアリン酸亜鉛などの分散助剤を使用することが知られている。
本開示の一実施形態では、核形成剤は、第2のポリエチレン中に良好に分散されている。
本開示の一実施形態では、使用される核形成剤の量は比較的少量であり、(ポリマーの重量に基づいて)100~3000重量ppmであるため、核形成剤が良好に分散されるように何らかの注意を払うべきであることが当業者には理解されよう。本開示の一実施形態では、核形成剤は、混合を容易にするために、第2のポリエチレンに細かく分割された形態(50ミクロン未満、特に10ミクロン未満)で添加される。このタイプの「物理的ブレンド」(すなわち、固体形態の核形成剤と樹脂との混合物)は、いくつかの実施形態では、核剤の「マスターバッチ」(ここで、「マスターバッチ」という用語は、最初に添加剤(この場合、核剤)を少量の第2のポリエチレンと溶融混合し、次いで「マスターバッチ」を第2のポリエチレンの残りのバルクと溶融混合する実施態様を指す)を使用するよりも好ましい。
本開示の一実施形態では、核形成剤などの添加剤は、「マスターバッチ」の方法で第2のポリエチレンに添加されてもよく、ここで、「マスターバッチ」という用語は、最初に添加剤(例えば、核剤)を少量の第2のポリエチレンと溶融混合し、続いて「マスターバッチ」を第2のポリエチレンの残りのバルクと溶融混合する実施態様を指す。
本開示の一実施形態では、第2のポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含む。
本開示の一実施形態では、核形成剤、又は核形成剤の混合物は、ジカルボン酸の塩を含む。
一実施形態では、核形成剤、又は核形成剤の混合物は、カルシウム塩としての1,2-シクロヘキサンジカルボン酸(CAS登録番号491589-22-1)を含む。
一実施形態では、核形成剤、又は核形成剤の混合物は、ステアリン酸亜鉛と混合されたカルシウム塩としての1,2-シクロヘキサンジカルボン酸(CAS登録番号491589-22-1)である。
実施形態において、核形成剤、又は核形成剤の混合物は、第2のポリエチレンの重量に基づいて、50~5,000ppm、又は100~4,000ppm、又は200~4,000ppm、又は100~3,000ppm、又は200~3,000ppm、又は100~2,000ppm、又は200~2,000ppm、又は500~5,000ppm、又は500~4,000ppm、又は500~3,000ppm、又は500~2,000ppm、又は500~1,500ppmの量で添加される。
<第3のポリエチレン>
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンよりも低い密度を有する。
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンよりも低い密度を有する。
本開示の一実施形態では、第3のポリエチレンは、エチレンコポリマーである。
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンは、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、及びエチレンのフリーラジカル重合によって調製される高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE)からなる群から選択される。
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンは、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び中密度ポリエチレン(MDPE)からなる群から選択される。
本開示の実施形態では、第3のポリエチレンは、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、及びエチレンのフリーラジカル重合によって調製される高圧法低密度ポリエチレン(HPLDPE)からなる群から選択される2種以上のポリマーブレンド成分を含むポリマーブレンドである。
<超低密度ポリエチレン(VLDPE)>
本明細書で使用される場合、「超低密度ポリエチレン」及び「VLDPE」という用語は、約0.910g/cm3未満、又は約0.910g/cm3の密度を有するエチレンコポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「超低密度ポリエチレン」及び「VLDPE」という用語は、約0.910g/cm3未満、又は約0.910g/cm3の密度を有するエチレンコポリマーを指す。
超低密度ポリエチレンには、プラストマーとエラストマーが含まれる。
実施形態において、VLDPEは、約0.870g/cm3~約0.910g/cm3、又は約0.880g/cm3~約0.910g/cm3、又は約0.890~約910g/cm3の密度を有する。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、重合性モノマーとして、エチレンと、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン及びそれらの混合物からなる群から選択されるアルファ-オレフィンとを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の実施形態では、VLDPEは、約0.5~約20g/10分、又は約0.5~10g/10分のメルトインデックスI2を有する。
実施形態では、VLDPEは、均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
実施形態では、VLDPEは、不均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
実施形態では、VLDPEは、不均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、マルチサイト触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPE、はシングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の実施形態では、VLDPEは、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、又は拘束幾何形状の触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてチーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてシングルサイト触媒を用いて製造される。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPE、はシングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の実施形態では、VLDPEは、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、又は拘束幾何形状の触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてチーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、VLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてシングルサイト触媒を用いて製造される。
本開示の実施形態では、VLPDEは、0.1~10g/10分、又は0.9~2.3g/10分のメルトインデックス(I2)、及び約0.890~約0.910g/cm3の密度を有する。
<直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)>
本明細書で使用される場合、「直鎖状低密度ポリエチレン」及び「LLDPE」という用語は、約0.910g/cm3~約0.935g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー又はコポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「直鎖状低密度ポリエチレン」及び「LLDPE」という用語は、約0.910g/cm3~約0.935g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー又はコポリマーを指す。
一実施形態では、LLDPEは、最小量又は比較的少量、あるいは検出できない量の長鎖分岐を含む直鎖状ポリマーである。
一実施形態では、LLDPEは、長鎖分岐を含んでいてもよい。
本明細書で使用される場合、「長鎖分岐」とは、コモノマーの取り込みの結果である、短鎖分岐よりも長い鎖長を有する分岐を意味する。実施形態において、長鎖分岐は、ポリマー骨格の長さとほぼ同じ長さ、又は同じ長さであってもよい。長鎖分岐(LCB)は、13C核磁気共鳴(13C NMR)分光法などの当業界で知られている従来技術によって決定することができ、例えば、Randallの方法(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2&3),285-297頁)を用いて定量することができる。用いることのできる他の2つの方法として、低角度レーザー光散乱検出器と組み合わせたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC-LALLS)、及び示差粘度計検出器と組み合わせたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC-DV)が挙げられる。長鎖分岐検出のためのこれらの技術の使用と、その基礎となる理論は、文献に詳しく記載されている。例えば、Zimm,B.H.及びStockmayer,W.H.著,J.Chem.Phys.,17,1301頁(1949)及びRudin A.著,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley&Sons,NewYork(1991年),103-112頁を参照。
実施形態において、直鎖状低密度ポリエチレンは、平均で、0.001個の長鎖分岐/10,000炭素から3個の長鎖分岐/10,000炭素、0.001個の長鎖分岐/10,000炭素から1個の長鎖分岐/10,000炭素、0.05個の長鎖分岐/10,000炭素から1個の長鎖分岐/10,000炭素までの範囲で置換されていてもよい。
他の実施形態では、直鎖状低密度ポリエチレンは、平均で、1個未満の長鎖分岐/10,000炭素、0.5個未満の長鎖分岐/10,000炭素、又は0.05個未満の長鎖分岐/10,000炭素、又は0.01個未満の長鎖分岐/10,000炭素で置換されている。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、エチレンコポリマーである。
実施形態において、LLDPEは、エチレンコポリマーの少なくとも50重量%が重合エチレンであるエチレン/アルファオレフィンコポリマーである。さらなる実施形態では、LLDPEは、エチレンコポリマーの少なくとも60重量%、又は少なくとも70重量%、又は少なくとも80重量%、又は少なくとも90重量%、又は少なくとも95重量%が重合エチレンであるエチレン/アルファオレフィンコポリマーである。
本開示の実施形態では、LLDPEは、1種以上のアルファ-オレフィンコモノマーに由来する単位を、モル比で、15%未満、又は10%未満、又は8%未満、又は7%未満、又は5%未満、又は4%未満、又は3%未満含むエチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである。
本開示の実施形態では、LLDPEは、1種以上のアルファ-オレフィンコモノマーに由来する単位を、モル比で、0.5~15%、又は0.5~12%、又は0.5~10%、又は0.5~8%、又は0.5~5%、又は0.5~3%、又は1~12%、又は1~10%、又は1~8%、又は1~5%、又は2~12%、又は2~10%、又は2~8%、又は2~5%、又は3~12%、又は3~10%、又は3~7%含むエチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとして、エチレンと、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン及びそれらの混合物からなる群から選択されるアルファ-オレフィンとを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ブテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ヘキセンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ブテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ヘキセンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
一実施形態では、LLDPEは、約0.910g/cm3~約0.935g/cm3の密度を有する。本開示の実施形態では、LLDPEは、約0.910g/cm3、又は約0.912g/cm3、又は約0.915g/cm3、又は約0.916g/cm3、又は約0.917g/cm3、又は約0.918g/cm3の低い密度から、約0.927g/cm3、又は約0.930g/cm3、又は約0.932g/cm3、又は約0.935g/cm3の高い密度までの範囲の密度を有する。本開示の実施形態では、LLDPEは、約0.910g/cm3~約0.935g/cm3、又は約0.910~0.932g/cm3、又は約0.912g/cm3~約0.935g/cm3、又は約0.912~約0.932g/cm3、又は約0.915g/cm3~約0.935g/cm3、又は約0.915g/cm3~約0.932g/cm3、又は約0.915~約0.930g/cm3、又は約0.916~約0.935g/cm3、又は約0.916~約0.932g/cm3、又は約0.916~約0.930g/cm3、又は約0.915~約0.927g/cm3、又は約0.915~約0.925g/cm3、又は約0.916~約0.924g/cm3、又は約0.920~約0.935g/cm3、又は約0.920~約0.932g/cm3の密度を有する。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、10.0以下の分子量分布(Mw/Mn)を有する。本開示のさらなる実施形態では、LLDPEは、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、約1.6~約6.0の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、約1.6、又は約1.7、又は約2.0、又は約2.5、又は約3.0、又は約3.5の低い分子量から、約4.5、又は約5.0、又は約5.25、又は約5.5、又は約6.0の高い分子量までの範囲の分子量分布(Mw/Mn)を有する。本開示の実施形態では、LLDPEは、約1.7~約5.5、又は約1.7~約5.0、又は約1.7~約4.5、又は約1.7~約4.0、又は約1.8~約3.5、又は約2.0~約3.0、又は約2.0~約10,0、又は約2.0~約9.0、又は2.0~約8.0、又は約2.0~約7.0、又は約2.0~約6.0、又は約2.0~約5.0、又は約2.0~約4.0、又は約2.0~約3.5、又は約2.5~約10.0、又は約2.5~約9.0、又は2.5~約8.0、又は約2.5~約7.0、又は約2.5~約6.0、又は約2.5~約5.0、又は約2.5~約4.0、又は約2.5~約3.5;又は約3.0~約10,0、又は約3.0~約9.0、又は約3.0~約8.0、又は約3.0~約7.0、又は約3.0~約6.0、又は約3.0~約5.0、又は約3.0~約4.0の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
いくつかの実施形態では、LLDPEは、1.5~6.0のZ平均分子量分布Mz/Mw比を有することができ、この範囲に包含されるすべての値及び部分範囲を含む。例えば、さらなる実施形態では、LLDPEは、Z平均分子量分布Mz/Mwを、1.5、又は1.75、又は2.0、又は2.5、又は2.75、又は3.0、又は3.5の下限から、2.0、又は2.5、又は3.0、又は3.5、又は4.0、又は4.5、又は5.0、又は5.5、又は6.0の上限まで有することができる。いくつかの実施形態では、LLDPEは、1.5~5.5、又は1.5~5.0、又は1.5~4.0、又は1.5~3.5、又は1.5~3.0、又は1.5~2.5のZ平均分子量分布Mz/Mw比を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析において、単峰性、又は二峰性若しくは多峰性であってもよい。「単峰性」という用語は、本明細書では、ASTM D6474-99の方法に従って生成された分子量分布曲線において、明らかな有意なピーク又は極大値が1つだけあることを意味すると定義される。対照的に、「二峰性」という用語の使用は、第1のピークに加えて、より高い又はより低い分子量成分を表す第2のピーク又はショルダーがあることを伝えることを意味する(すなわち、分子量分布は、分子量分布曲線に2つの極大値があると言える)。あるいは、「二峰性」という用語は、ASTM D6474-99の方法に従って生成された分子量分布曲線において、2つの極大値が存在することを意味する。「多峰性」という用語は、ASTM D6474-99の方法に従って生成された分子量分布曲線において、2つ以上、典型的には2つを超える極大値が存在することを意味する。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、約0.1g/10分~約20g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。本開示の実施形態では、LLDPEは、約0.75g/10分~約15g/10分、又は約0.85g/10分~約10g/10分、又は約0.9g/10分~約8g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する。本開示の実施形態では、LLDPEは、約0.20g/10分、又は約0.25g/10分、又は約0.5g/10分、又は約0.75g/10分、又は約1g/10分、又は約2g/10分の低いメルトインデックスから、約3g/10分、又は約4g/10分、又は約5g/10分、又は約10g/10分の高いメルトインデックスまでの範囲のメルトインデックス(I2)を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、0.1~10g/10分、又は0.5~10.0g/10分、又は0.5~5.0g/10分、又は0.8~5.0g/10分、又は0.8~10g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、約0.75g/10分~約6g/10分、又は約1g/10分~約8g/10分、又は約0.8g/10分~約6g/10分、又は約1g/10分~約4.5g/10分、又は約0.20g/10分~約5.0g/10分、又は約0.30g/10分~約5.0g/10分、又は約0.40g/10分~約5.0g/10分、又は約0.50g/10分~約5.0g/10分、又は約0.5~2.5g/10分、又は約0.5~2.0g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、20~80のメルトフロー比I21/I2を有することができ、この範囲に包含されるすべての値及び部分範囲を含む。例えば、さらなる実施形態では、LLDPEは、20~75、又は20~70、又は20~65、又は20~60、又は20~55、又は20~50、又は25~75、又は25~70、又は25~65、又は25~60、又は25~55、又は25~50、又は30~80、又は30~75、又は30~70、又は30~65、又は30~60、又は30~55、又は30~50、又は35~80、又は35~75、又は35~70、又は35~65、又は35~60、又は35~55g/10分のメルトインデックス比I21/I2を有することができる。
他の実施形態では、LLDPEは、50未満、47未満、45未満、42未満、40未満、35未満、30未満のメルトフロー比I21/I2を有することができる。さらなる実施形態では、LLDPEは、20~40、又は20~37、又は22~37、又は22~35、又は25~35、又は25~30のメルトインデックス比I21/I2を有することができる。
本開示の実施形態では、LLDPEは、約36未満、又は約35未満、又は約32未満、又は約30未満、又は約28未満、又は約26未満、又は約24未満、又は約22未満、又は約20未満のメルトフロー比(I21/I2)を有する。本開示の実施形態では、LLDPEは、約16~約36、又は約16~約35、又は約16~約32、又は約16~約30、又は約18~約35、又は約18~約32、又は約18~約30、又は約16~約27、又は約16~約25、又は約16~約22、又は約16~約20のメルトフロー比(I21/I2)を有する。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、TREF分析によって決定されるように、約50重量%以上のCBDI50又は約50重量%以下のCBDI50を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、温度溶出分別(TREF)によって決定されるように、約25重量%~約95重量%、又は約35重量%~約90重量%、又は約40重量%~約85重量%、又は約40重量%~約80重量%の組成分布幅指数CDBI50を有する。
本開示の実施形態では、LLDPEは、当該技術分野で知られている任意のタイプの反応器又は反応器構成(例えば、流動床気相反応器、ループ反応器、撹拌槽反応器、及びバッチ反応器など;並びに反応器は、直列又は並列に、及びそれらの任意の組合せで接続することができる)を使用して、気相重合プロセス、溶液相重合プロセス、又はスラリー相重合プロセス、又はそれらの任意の組合せを使用して製造することができる。
本開示の実施形態では、LLDPEは、0.1~10g/10分、又は0.9~2.3g/10分のメルトインデックス(I2)、及び約0.910~約0.935g/cm3の密度を有する。
実施形態では、LLDPEは、均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
実施形態では、LLDPEは、不均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
実施形態では、LLDPEは、不均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、マルチサイト触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の実施形態では、LLDPEは、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、又は拘束幾何形状の触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてチーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてシングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の実施形態では、LLDPEは、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、又は拘束幾何形状の触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてチーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、溶液相重合プロセスにおいてシングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、LLDPEは、重合モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーであり、0.910~0.935g/cm3の密度、及び0.8~10g/10分のメルトインデックスI2を有する。
<中密度ポリエチレン(MDPE)>
本明細書で使用される場合、「中密度ポリエチレン」及び「MDPE」という用語は、約0.936g/cm3~約0.949g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー又はコポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「中密度ポリエチレン」及び「MDPE」という用語は、約0.936g/cm3~約0.949g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー又はコポリマーを指す。
本開示の一実施形態では、MDPEは、エチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとして、エチレンと、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン及びそれらの混合物からなる群から選択されるアルファ-オレフィンとを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ブテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ヘキセンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとして、エチレンと、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン及びそれらの混合物からなる群から選択されるアルファ-オレフィンとを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ブテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-ヘキセンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合性モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
本開示の一実施形態では、MDPEは、重合モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーである。
一実施形態では、MDPEは約0.936g/cm3~約0.949g/cm3の密度を有する。本開示の実施形態では、MDPEは、約0.936g/cm3、又は約0.938g/cm3、又は約0.940g/cm3の低い密度から、約0.949g/cm3、又は約0.947g/cm3、又は約0.945g/cm3、又は約0.942g/cm3の高い密度までの範囲の密度を有する。本開示の実施形態では、MDPEは、約0.936g/cm3~約0.948g/cm3、又は約0.936~約0.946g/cm3、又は約0.938g/cm3~約0.948g/cm3、又は約0.938~約0.946g/cm3、又は約0.940g/cm3~約0.949g/cm3、又は約0.940g/cm3~約0.948g/cm3、又は約0.940~約0.946g/cm3、又は約0.936~約0.945g/cm3、又は約0.938~約0.945g/cm3、又は約0.940~約0.945g/cm3の密度を有する。
本開示の一実施形態では、MDPEは、10.0以下の分子量分布(Mw/Mn)を有する。本開示のさらなる実施形態では、MDPEは、9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.0以下の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
本開示の一実施形態では、MDPEは、約1.6~約8.0の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、約1.6、又は約1.7、又は約2.0、又は約2.5、又は約3.0、又は約3.5の低い分子量から、約4.5、又は約5.0、又は約5.25、又は約5.5、又は約6.0、又は約7.0、又は約8.0の高い分子量までの範囲の分子量分布(Mw/Mn)を有する。本開示の実施形態では、MDPEは、約1.7~約5.5、又は約1.7~約5.0、又は約1.7~約4.5、又は約1.7~約4.0、又は約1.8~約3.5、又は約2.0~約3.0、又は約2.0~約10,0、又は約2.0~約9.0、又は2.0~約8.0、又は約2.0~約7.0、又は約2.0~約6.0、又は約2.0~約5.0、又は約2.0~約4.0、又は約2.0~約3.5、又は約2.5~約10.0、又は約2.5~約9.0、又は2.5~約8.0、又は約2.5~約7.0、又は約2.5~約6.0、又は約2.5~約5.0、又は約2.5~約4.0、又は約2.5~約3.5;又は約3.0~約10,0、又は約3.0~約9.0、又は約3.0~約8.0、又は約3.0~約7.0、又は約3.0~約6.0、又は約3.0~約5.0、又は約3.0~約4.0の分子量分布(Mw/Mn)を有する。
いくつかの実施形態では、MDPEは、1.5~6.0のZ平均分子量分布Mz/Mw比を有することができ、この範囲に包含されるすべての値及び部分範囲を含む。例えば、さらなる実施形態では、MDPEは、Z平均分子量分布Mz/Mwを、1.5、又は1.75、又は2.0、又は2.5、又は2.75、又は3.0、又は3.5の下限から、2.0、又は2.5、又は3.0、又は3.5、又は4.0、又は4.5、又は5.0、又は5.5、又は6.0の上限まで有することができる。いくつかの実施形態では、MDPEは、1.5~5.5、又は1.5~5.0、又は1.5~4.0、又は1.5~3.5、又は1.5~3.0、又は1.5~2.5のZ平均分子量分布Mz/Mw比を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析において、単峰性、又は二峰性若しくは多峰性であってもよい。「単峰性」という用語は、本明細書では、ASTM D6474-99の方法に従って生成された分子量分布曲線において、明らかな有意なピーク又は極大値が1つだけあることを意味すると定義される。対照的に、「二峰性」という用語の使用は、第1のピークに加えて、より高い又はより低い分子量成分を表す第2のピーク又はショルダーがあることを伝えることを意味する(すなわち、分子量分布は、分子量分布曲線に2つの極大値があると言える)。あるいは、「二峰性」という用語は、ASTM D6474-99の方法に従って生成された分子量分布曲線において、2つの極大値が存在することを意味する。「多峰性」という用語は、ASTM D6474-99の方法に従って生成された分子量分布曲線において、2つ以上、典型的には2つを超える極大値が存在することを意味する。
本開示の一実施形態では、MDPEは、約0.1g/10分~約20g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。本開示の実施形態では、MDPEは、約0.75g/10分~約15g/10分、又は約0.85g/10分~約10g/10分、又は約0.9g/10分~約8g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する。本開示の実施形態では、MDPEは、約0.20g/10分、又は約0.25g/10分、又は約0.5g/10分、又は約0.75g/10分、又は約1g/10分、又は約2g/10分の低いメルトインデックスから、約3g/10分、又は約4g/10分、又は約5g/10分、又は約10g/10分の高いメルトインデックスまでの範囲のメルトインデックス(I2)を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、0.1~10g/10分、又は0.5~10.0g/10分、又は0.5~5.0g/10分、又は0.8~5.0g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、約0.75g/10分~約6g/10分、又は約1g/10分~約8g/10分、又は約0.8g/10分~約6g/10分、又は約1g/10分~約4.5g/10分、又は約0.20g/10分~約5.0g/10分、又は約0.30g/10分~約5.0g/10分、又は約0.40g/10分~約5.0g/10分、又は約0.50g/10分~約5.0g/10分、又は約0.5~2.5g/10分、又は約0.5~2.0g/10分のメルトインデックス(I2)を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、20~80のメルトフロー比I21/I2を有することができ、この範囲に包含されるすべての値及び部分範囲を含む。例えば、さらなる実施形態では、MDPEは、20~75、又は20~70、又は20~65、又は20~60、又は20~55、又は20~50、又は25~75、又は25~70、又は25~65、又は25~60、又は25~55、又は25~50、又は30~80、又は30~75、又は30~70、又は30~65、又は30~60、又は30~55、又は30~50、又は35~80、又は35~75、又は35~70、又は35~65、又は35~60、又は35~55g/10分のメルトインデックス比I21/I2を有することができる。
他の実施形態では、MDPEは、50未満、47未満、45未満、42未満、40未満、35未満、30未満のメルトフロー比I21/I2を有することができる。さらなる実施形態では、MDPEは、20~40、20~37、22~37、22~35、25~35、又は25~30のメルトインデックス比I21/I2を有することができる。
本開示の実施形態では、MDPEは、約36未満、又は約35未満、又は約32未満、又は約30未満、又は約28未満、又は約26未満、又は約24未満、又は約22未満、又は約20未満のメルトフロー比(I21/I2)を有する。本開示の実施形態では、MDPEは、約16~約36、又は約16~約35、又は約16~約32、又は約16~約30、又は約18~約35、又は約18~約32、又は約18~約30、又は約16~約27、又は約16~約25、又は約16~約22、又は約16~約20のメルトフロー比(I21/I2)を有する。
本開示の一実施形態では、MDPEは、TREF分析によって決定されるように、約50重量%以上のCBDI50又は約50重量%以下のCBDI50を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、温度溶出分別(TREF)によって決定されるように、約25重量%~約95重量%、又は約35重量%~約90重量%、又は約40重量%~約85重量%、又は約40重量%~約80重量%の組成分布幅指数CDBI50を有する。
本開示の実施形態では、MDPEは、当該技術分野で知られている任意のタイプの反応器又は反応器構成(例えば、流動床気相反応器、ループ反応器、撹拌槽反応器、及びバッチ反応器など;並びに反応器は、直列又は並列に、及びそれらの任意の組合せで接続することができる)を使用して、気相重合プロセス、溶液相重合プロセス、又はスラリー相重合プロセス、又はそれらの任意の組合せを使用して製造することができる。
本開示の実施形態では、MDPEは、0.1~10g/10分、又は0.9~2.3g/10分のメルトインデックス(I2)、及び約0.936~約0.949g/cm3の密度を有する。
実施形態において、MDPEは、均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
実施形態において、MDPEは、不均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
実施形態において、MDPEは、不均一に分岐したポリエチレンであってもよい。
本開示の一実施形態では、MDPEは、マルチサイト触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の実施形態では、MDPEは、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、又は拘束幾何形状の触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、溶液相重合プロセスにおいてチーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、溶液相重合プロセスにおいてシングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、シングルサイト触媒を用いて作製される。
本開示の実施形態では、MDPEは、メタロセン触媒、ホスフィンイミン触媒、又は拘束幾何形状の触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、溶液相重合プロセスにおいてチーグラー・ナッタ触媒を用いて作製される。
本開示の一実施形態では、MDPEは、溶液相重合プロセスにおいてシングルサイト触媒を用いて作製される。
一実施形態では、MDPEは、重合モノマーとしてエチレン及び1-オクテンを含むエチレンコポリマーであり、0.936~0.949g/cm3の密度、及び0.8~10g/10分のメルトインデックスI2を有する。
<他の添加剤>
第1、第2又は第3のポリエチレンは、本開示の実施形態において、以下からなる群から選択される従来の添加剤を含有することができる:一次酸化防止剤(例えば、ビタミンEを含むヒンダードフェノールなど);二次酸化防止剤(例えば、ホスファイト及びホスホナイトなど);紫外線吸収剤及び光安定剤;加工助剤(例えば、フルオロエラストマー及び/又はポリエチレングリコール結合加工助剤など);スリップ剤;充填剤、ブロッキング防止剤及び補強剤;又はその他の添加物。
第1、第2又は第3のポリエチレンは、本開示の実施形態において、以下からなる群から選択される従来の添加剤を含有することができる:一次酸化防止剤(例えば、ビタミンEを含むヒンダードフェノールなど);二次酸化防止剤(例えば、ホスファイト及びホスホナイトなど);紫外線吸収剤及び光安定剤;加工助剤(例えば、フルオロエラストマー及び/又はポリエチレングリコール結合加工助剤など);スリップ剤;充填剤、ブロッキング防止剤及び補強剤;又はその他の添加物。
本開示の実施形態において、第1、第2又は第3のポリエチレンに添加される他の添加剤のさらなる詳細を以下に示す。
本開示の実施形態において、他の添加剤も、(ポリマーの重量に基づいて)100~5,000ppm、又は100~3,000ppm、又は200~3,000ppm、又は200~2,000ppmの量で使用することができる。
<一次酸化防止剤>
本開示の実施形態において、一次酸化防止剤は、例えば、以下のようなアルキル化モノフェノールから選択される:2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール;2-tert-ブチル-4,6-ジメチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-n-ブチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール;2,6-ジシクロペンチル-4-メチルフェノール;2-(アルファ-メチルシクロヘキシル)-4,6-ジメチルフェノール;2,6-ジ-オクタデシル-4-メチルフェノール;2,4,6-トリシクロヘキシルフェノール;及び2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシメチルフェノール。
本開示の実施形態において、一次酸化防止剤は、例えば、以下のようなアルキル化モノフェノールから選択される:2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール;2-tert-ブチル-4,6-ジメチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-n-ブチルフェノール;2,6-ジ-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール;2,6-ジシクロペンチル-4-メチルフェノール;2-(アルファ-メチルシクロヘキシル)-4,6-ジメチルフェノール;2,6-ジ-オクタデシル-4-メチルフェノール;2,4,6-トリシクロヘキシルフェノール;及び2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシメチルフェノール。
本開示の実施形態において、一次酸化防止剤は、例えば、以下のようなアルキル化ヒドロキノンから選択される:2,6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェノール;2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン;2,5-ジ-tert-アミル-ヒドロキノン;及び2,6-ジフェニル-4-オクタデシルオキシフェノール。
本開示の実施形態において、一次酸化防止剤は、例えば、以下のようなヒドロキシル化チオジフェニルエーテルから選択される:2,2’-チオ-ビス-(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール);2,2’-チオ-ビス-(4-オクチルフェノール);4,4’-チオ-ビス-(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール);及び4,4’-チオ-ビス-(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)。
本開示の実施形態において、一次酸化防止剤は、例えば、以下のようなアルキリデンビスフェノールから選択される:2,2’-メチレン-ビス-(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール);2,2’-メチレン-ビス-(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール);2,2’-メチレン-ビス-(4-メチル-6-(アルファ-メチルシクロヘキシル)フェノール);2,2’-メチレン-ビス-(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール);2,2’-メチレン-ビス-(6-ノニル-4-メチルフェノール);2,2’-メチレン-ビス-(6-ノニル-4メチルフェノール);2,2’-メチレン-ビス-(6-(アルファ-メチルベンジル)-4-ノニルフェノール);2,2’-メチレン-ビス-(6-(アルファ、アルファ-ジメチルベンジル)-4-ノニル-フェノール);2,2’-メチレン-ビス-(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール);2,2’-エチリデン-ビス-(6-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール);4,4’-メチレン-ビス-(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール);4,4’-メチレン-ビス-(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール);1,1-ビス-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェノール)ブタン2,6-ジ-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェノール;1,1,3-トリス-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン;1,1-ビス-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-3-ドデシル-メルカプトブタン;エチレングリコール-ビス-(3,3,-ビス-(3’-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)-ブチレート)-ジ-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-ジシクロペンタジエン;ジ-(2-(3’-tert-ブチル-2’ヒドロキシ-5’メチルベンジル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェニル)テレフタレート;及びエチリデンビス-2,4-ジ-t-ブチルフェノールモノアクリル酸エステルなどのビスフェノールのモノアクリレートエステルなどのその他のフェノール類。
本開示の実施形態において、一次酸化防止剤は、(ポリマーの重量に基づいて)100~5,000ppm、又は100~3,000ppm、又は200~3,000ppm、又は200~2,000ppmの量で使用することができる。
<二次酸化防止剤>
本開示の実施形態において、二次酸化防止剤は、例えば、以下のようなホスファイト及びホスホナイトから選択される:トリフェニルホスファイト;ジフェニルアルキルホスフェート;フェニルジアルキルホスフェート;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト;トリラウリルホスファイト;トリオクタデシルホスファイト;ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト;トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト;ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト;2,4,6-トリ-tert-ブチルフェニル-2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールホスファイト;ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトトリステアリルソルビトールトリホスファイト;及びテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)4,4’-ビフェニレンジホスホナイト。
本開示の実施形態において、二次酸化防止剤は、例えば、以下のようなホスファイト及びホスホナイトから選択される:トリフェニルホスファイト;ジフェニルアルキルホスフェート;フェニルジアルキルホスフェート;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト;トリラウリルホスファイト;トリオクタデシルホスファイト;ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト;トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト;ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト;2,4,6-トリ-tert-ブチルフェニル-2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールホスファイト;ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトトリステアリルソルビトールトリホスファイト;及びテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)4,4’-ビフェニレンジホスホナイト。
本開示の実施形態において、二次酸化防止剤は、例えば、以下のようなヒドロキシルアミン及びアミンオキシドから選択される:N,N-ジベンジルヒドロキシルアミン;N,N-ジエチルヒドロキシルアミン;N,N-ジオクチルヒドロキシルアミン;N,N-ジラウリルヒドロキシルアミン;N,N-ジテトラデシルヒドロキシルアミン;N,N-ジヘキサデシルヒドロキシルアミン;N,N-ジオクタデシルヒドロキシルアミン;N-ヘキサデシル-N-オクタデシルヒドロキシルアミン;N-ヘプタデシル-N-オクタデシルヒドロキシルアミン;及び水素化牛脂アミンから誘導されたN,N-ジアルキルヒドロキシルアミン。類似のアミンオキシドも適している。
本開示の実施形態において、二次酸化防止剤も、(ポリマーの重量に基づいて)100~5,000ppm、又は100~3,000ppm、又は200~3,000ppm、又は200~2,000ppmの量で使用することができる。
<紫外線吸収剤と光安定剤>
本開示の実施形態において、紫外線吸収剤又は光安定剤は、例えば、以下のような2-(2’-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾールから選択される:5’-メチル-,3’5’-ジ-tert-ブチル-,5’-tert-ブチル-,5’(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-,5-クロロ-3’,5’-ジ-tert-ブチル-,5-クロロ-3’-tert-ブチル-5’-メチル-3’-sec-ブチル-5’-tert-ブチル-,4’-オクトキシ,3’,5’-ジtert-アミル-3’,5’-ビス-(アルファ,アルファ-ジメチルベンジル)-誘導体。
本開示の実施形態において、紫外線吸収剤又は光安定剤は、例えば、以下のような2-(2’-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾールから選択される:5’-メチル-,3’5’-ジ-tert-ブチル-,5’-tert-ブチル-,5’(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-,5-クロロ-3’,5’-ジ-tert-ブチル-,5-クロロ-3’-tert-ブチル-5’-メチル-3’-sec-ブチル-5’-tert-ブチル-,4’-オクトキシ,3’,5’-ジtert-アミル-3’,5’-ビス-(アルファ,アルファ-ジメチルベンジル)-誘導体。
本開示の実施形態において、紫外線吸収剤又は光安定剤は、例えば、以下のような2-ヒドロキシ-ベンゾフェノンから選択される:4-ヒドロキシ-4-メトキシ-,4-オクトキシ,4-デシルオキシ-,4-ドデシルオキシ-,4-ベンジルオキシ,4,2’,4’-トリヒドロキシ-及び2’-ヒドロキシ-4,4’-ジメトキシ誘導体。
本開示の実施形態において、紫外線吸収剤又は光安定剤は、例えば、以下のような立体障害アミンから選択される:ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)-セバケート;ビス-5(1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジル)-セバケート;n-ブチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルマロン酸ビス(1,2,2,6,6,-ペンタメチルピペリジル)エステル;1-ヒドロキシエチル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシ-ピペリジンとコハク酸の縮合生成物;N,N’-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)-ヘキサメチレンジアミンと4-tert-オクチルアミノ-2,6-ジクロロ-1,3,5-s-トリアジンの縮合生成物;トリス-(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)-ニトリロトリアセテート、テトラキス-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-1,2,3,4-ブタン-テトラ-炭酸;及び1,1’(1,2-エタンジイル)-ビス-(3,3,5,5-テトラメチルピペラジノン)。これらのアミンは、典型的には、HALS(Hindered Amines Light Stabilizing)と呼ばれ、ブタンテトラカルボン酸2,2,6,6-テトラメチルピペリジノールエステルが含まれる。このようなアミンには、ヒンダードアミンから誘導されたヒドロキシルアミンが含まれる。例えば、ジ(1-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバケート;1-ヒドロキシ2,2,6,6-テトラメチル-4-ベンゾキシピペリジン;1-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナモイルオキシ)-ピペリジン;及びN-(1-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-ピペリジン-4-イル)-ε-カプロラクタム。
本開示の実施形態において、スリップ剤は、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、及びベヘン酸アミドから選択される。
<充填剤、ブロッキング防止剤、及び補強剤>
本開示の実施形態において、充填剤、ブロッキング防止剤、又は補強剤は、炭酸カルシウム、珪藻土、天然シリカ及び合成シリカ、ケイ酸塩、ガラス繊維、アスベスト、タルク、カオリン、雲母、硫酸バリウム、金属酸化物及び金属水酸化物、カーボンブラック、並びにグラファイトから選択される。
本開示の実施形態において、充填剤、ブロッキング防止剤、又は補強剤は、炭酸カルシウム、珪藻土、天然シリカ及び合成シリカ、ケイ酸塩、ガラス繊維、アスベスト、タルク、カオリン、雲母、硫酸バリウム、金属酸化物及び金属水酸化物、カーボンブラック、並びにグラファイトから選択される。
<その他の添加物>
本開示の実施形態において、その他の添加物は、可塑剤、エポキシ化大豆油などのエポキシ化植物油、潤滑剤、乳化剤、顔料、蛍光増白剤、防炎剤、帯電防止剤、防曇剤、発泡剤、及びジラウリルチオジプロピオネート又はジステアリルチオジプロピオネートなどのチオ相乗剤から選択される。
本開示の実施形態において、その他の添加物は、可塑剤、エポキシ化大豆油などのエポキシ化植物油、潤滑剤、乳化剤、顔料、蛍光増白剤、防炎剤、帯電防止剤、防曇剤、発泡剤、及びジラウリルチオジプロピオネート又はジステアリルチオジプロピオネートなどのチオ相乗剤から選択される。
以下の実施例は、本開示の選択された実施形態を説明する目的で提示されたものであり、提示された実施例は、提示された特許請求の範囲を限定するものではないことが理解される。
<ポリマーの特性評価及び試験方法>
試験の前に、各ポリマー試験片を23±2℃及び相対湿度50±10%で少なくとも24時間コンディショニングし、その後の試験を23±2℃及び相対湿度50±10%で行った。本明細書では、「ASTM条件」という用語は、23±2℃及び相対湿度50±10%に維持されている実験室を指し、試験対象の試験片は、試験前にこの実験室で少なくとも24時間コンディショニングした。ASTMは、米国材料試験協会を指す。
試験の前に、各ポリマー試験片を23±2℃及び相対湿度50±10%で少なくとも24時間コンディショニングし、その後の試験を23±2℃及び相対湿度50±10%で行った。本明細書では、「ASTM条件」という用語は、23±2℃及び相対湿度50±10%に維持されている実験室を指し、試験対象の試験片は、試験前にこの実験室で少なくとも24時間コンディショニングした。ASTMは、米国材料試験協会を指す。
<密度>
ポリマーの密度は、ASTM D792-13(2013年11月1日)を用いて決定した。
ポリマーの密度は、ASTM D792-13(2013年11月1日)を用いて決定した。
<メルトインデックス>
ポリマーのメルトインデックスは、ASTM D1238(2013年8月1日)を用いて決定した。メルトインデックス、I2、I6、I10、及びI21は、それぞれ2.16kg、6.48kg、10kg、及び21.6kgの重量を用いて190℃で測定した。本明細書では、「応力指数」という用語又はその頭字語「S.Ex.」は、以下の関係によって定義される:
S.Ex.=log(I6/I2)/log(6480/2160)
(式中、I6及びI2は、それぞれ6.48kg及び2.16kgの荷重を用いて190℃で測定されたメルトフロー比である)。本開示では、メルトインデックスは、g/10分、又はg/10min、又はdg/分、又はdg/minの単位を用いて表され、これらの単位は等価である。
ポリマーのメルトインデックスは、ASTM D1238(2013年8月1日)を用いて決定した。メルトインデックス、I2、I6、I10、及びI21は、それぞれ2.16kg、6.48kg、10kg、及び21.6kgの重量を用いて190℃で測定した。本明細書では、「応力指数」という用語又はその頭字語「S.Ex.」は、以下の関係によって定義される:
S.Ex.=log(I6/I2)/log(6480/2160)
(式中、I6及びI2は、それぞれ6.48kg及び2.16kgの荷重を用いて190℃で測定されたメルトフロー比である)。本開示では、メルトインデックスは、g/10分、又はg/10min、又はdg/分、又はdg/minの単位を用いて表され、これらの単位は等価である。
<中性子放射化(元素分析)>
中性子放射化分析(以下NAA)を用いて、ポリマー中の触媒金属残留物を以下のように決定した。放射線バイアル(超高純度ポリエチレン製、内部容量7mL)にポリマー試料を充填し、試料重量を記録した。空気圧移送システムを用いて、試料をSLOWPOKE(商標)原子炉(Atomic Energy of Canada Limited,オタワ、オンタリオ州、カナダ)内に配置し、半減期の短い元素(例えば、Ti、V、Al、Mg、及びCl)の場合は30~600秒、又は半減期の長い元素(例えば、Zr、Hf、Cr、Fe、及びNi)の場合は3~5時間照射した。原子炉内の平均熱中性子束は、5×1011/cm2/sであった。照射後、試料を原子炉から取り出してエージングし、放射能を減衰させ;半減期の短い元素は300秒間エージングされ、半減期の長い要素は数日間エージングされた。エージング後、ゲルマニウム半導体ガンマ線検出器(OrtecモデルGEM55185、Advanced Measurement Technology Inc.,オークリッジ、テネシー州、米国)及びマルチチャネル分析装置(OrtecモデルDSPEC Pro)を使用して、試料のガンマ線スペクトルを記録した。試料中の各元素の量を、ガンマ線スペクトルから計算し、ポリマー試料の総重量に対する百万分率(ppm)で記録した。N.A.A.システムは、Specpure標準(所望の元素の1,000ppm溶液(純度99%超))を用いて校正した。1mLの溶液(対象元素)を15mm×800mmの長方形のペーパーフィルターにピペットで移し、風乾した。次いで、濾紙を1.4mLのポリエチレン照射バイアルに入れ、N.A.A.システムで分析した。標準を使用して、N.A.A.手順の感度(カウント/μg)を決定する。
中性子放射化分析(以下NAA)を用いて、ポリマー中の触媒金属残留物を以下のように決定した。放射線バイアル(超高純度ポリエチレン製、内部容量7mL)にポリマー試料を充填し、試料重量を記録した。空気圧移送システムを用いて、試料をSLOWPOKE(商標)原子炉(Atomic Energy of Canada Limited,オタワ、オンタリオ州、カナダ)内に配置し、半減期の短い元素(例えば、Ti、V、Al、Mg、及びCl)の場合は30~600秒、又は半減期の長い元素(例えば、Zr、Hf、Cr、Fe、及びNi)の場合は3~5時間照射した。原子炉内の平均熱中性子束は、5×1011/cm2/sであった。照射後、試料を原子炉から取り出してエージングし、放射能を減衰させ;半減期の短い元素は300秒間エージングされ、半減期の長い要素は数日間エージングされた。エージング後、ゲルマニウム半導体ガンマ線検出器(OrtecモデルGEM55185、Advanced Measurement Technology Inc.,オークリッジ、テネシー州、米国)及びマルチチャネル分析装置(OrtecモデルDSPEC Pro)を使用して、試料のガンマ線スペクトルを記録した。試料中の各元素の量を、ガンマ線スペクトルから計算し、ポリマー試料の総重量に対する百万分率(ppm)で記録した。N.A.A.システムは、Specpure標準(所望の元素の1,000ppm溶液(純度99%超))を用いて校正した。1mLの溶液(対象元素)を15mm×800mmの長方形のペーパーフィルターにピペットで移し、風乾した。次いで、濾紙を1.4mLのポリエチレン照射バイアルに入れ、N.A.A.システムで分析した。標準を使用して、N.A.A.手順の感度(カウント/μg)を決定する。
<ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)>
ポリマー試料(ポリマー)溶液(1~3mg/mL)は、ポリマーを1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中で加熱し、オーブン内で150℃で4時間ホイール上で回転させることにより調製した。酸化劣化に対してポリマーを安定化させるために、酸化防止剤(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT))を混合物に添加した。BHT濃度は250ppmであった。ポリマー溶液は、4本のShodexカラム(HT803、HT804、HT805、及びHT806)を備えたPL220高温クロマトグラフィーユニットで、TCBを移動相として用い、流速1.0mL/分、140℃でクロマトグラフィーし、濃度検出器として示差屈折率(DRI)を用いた。GPCカラムを酸化劣化から保護するために、BHTを250ppmの濃度で移動相に添加した。試料注入量は200μLであった。GPCカラムは、狭い分布のポリスチレン標準で校正した。ASTM標準試験法D6474-12(2012年12月)に記載されているように、Mark-Houwink式を用いて、ポリスチレン分子量をポリエチレン分子量に変換した。GPC生データをCIRRUS(登録商標)GPCソフトウェアで処理して、モル質量平均(Mn、Mw、Mz)及びモル質量分布(例えば、多分散度Mw/Mn)を生成した。ポリエチレンの技術分野では、GPCに相当する一般的に使用される用語は、SEC、すなわち、サイズ排除クロマトグラフィーである。
ポリマー試料(ポリマー)溶液(1~3mg/mL)は、ポリマーを1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中で加熱し、オーブン内で150℃で4時間ホイール上で回転させることにより調製した。酸化劣化に対してポリマーを安定化させるために、酸化防止剤(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT))を混合物に添加した。BHT濃度は250ppmであった。ポリマー溶液は、4本のShodexカラム(HT803、HT804、HT805、及びHT806)を備えたPL220高温クロマトグラフィーユニットで、TCBを移動相として用い、流速1.0mL/分、140℃でクロマトグラフィーし、濃度検出器として示差屈折率(DRI)を用いた。GPCカラムを酸化劣化から保護するために、BHTを250ppmの濃度で移動相に添加した。試料注入量は200μLであった。GPCカラムは、狭い分布のポリスチレン標準で校正した。ASTM標準試験法D6474-12(2012年12月)に記載されているように、Mark-Houwink式を用いて、ポリスチレン分子量をポリエチレン分子量に変換した。GPC生データをCIRRUS(登録商標)GPCソフトウェアで処理して、モル質量平均(Mn、Mw、Mz)及びモル質量分布(例えば、多分散度Mw/Mn)を生成した。ポリエチレンの技術分野では、GPCに相当する一般的に使用される用語は、SEC、すなわち、サイズ排除クロマトグラフィーである。
<GPC-FTIR>
ポリエチレン組成物(ポリマー)溶液(2~4mg/mL)は、ポリマーを1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中で加熱し、オーブン内で、150℃で4時間、ホイール上で回転させることにより調製した。酸化劣化に対してポリマーを安定化させるために、酸化防止剤2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を混合物に添加した。BHT濃度は250ppmであった。試料溶液は、4本のShodexカラム(HT803、HT804、HT805、HT806)を備えたWATERS GPC 150C クロマトグラフィーユニットで、TCBを移動相として用い、流速1.0mL/分、140℃でクロマトグラフィーした。検出システムとして、FTIR分光計と加熱FTIRフロースルーセルを、加熱された移送ラインを介してクロマトグラフィーユニットに連結した。SECカラムを酸化劣化から保護するために、BHTを250ppmの濃度で移動相に添加した。試料注入量は300μLであった。生のFTIRスペクトルをOPUS FTIRソフトウェアで処理し、OPUSに関連付けられたChemometricソフトウェア(PLS technique)を用いて、ポリマー濃度及びメチル含有量をリアルタイムで計算した。次いで、ポリマー濃度及びメチル含有量を取得し、CIRRUS GPCソフトウェアでベースライン補正した。SECカラムは、狭い分布のポリスチレン標準で校正した。ASTM標準試験法D6474に記載されているように、Mark-Houwink式を用いて、ポリスチレン分子量をポリエチレン分子量に変換した。コモノマー含有量は、Paul J.DesLauriers,Polymer 43,159-170頁(2002年)に記載されているように、PLS技術によって予測されるポリマー濃度とメチル含有量に基づいて計算され;参照により本明細書に組み込まれる。
ポリエチレン組成物(ポリマー)溶液(2~4mg/mL)は、ポリマーを1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)中で加熱し、オーブン内で、150℃で4時間、ホイール上で回転させることにより調製した。酸化劣化に対してポリマーを安定化させるために、酸化防止剤2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を混合物に添加した。BHT濃度は250ppmであった。試料溶液は、4本のShodexカラム(HT803、HT804、HT805、HT806)を備えたWATERS GPC 150C クロマトグラフィーユニットで、TCBを移動相として用い、流速1.0mL/分、140℃でクロマトグラフィーした。検出システムとして、FTIR分光計と加熱FTIRフロースルーセルを、加熱された移送ラインを介してクロマトグラフィーユニットに連結した。SECカラムを酸化劣化から保護するために、BHTを250ppmの濃度で移動相に添加した。試料注入量は300μLであった。生のFTIRスペクトルをOPUS FTIRソフトウェアで処理し、OPUSに関連付けられたChemometricソフトウェア(PLS technique)を用いて、ポリマー濃度及びメチル含有量をリアルタイムで計算した。次いで、ポリマー濃度及びメチル含有量を取得し、CIRRUS GPCソフトウェアでベースライン補正した。SECカラムは、狭い分布のポリスチレン標準で校正した。ASTM標準試験法D6474に記載されているように、Mark-Houwink式を用いて、ポリスチレン分子量をポリエチレン分子量に変換した。コモノマー含有量は、Paul J.DesLauriers,Polymer 43,159-170頁(2002年)に記載されているように、PLS技術によって予測されるポリマー濃度とメチル含有量に基づいて計算され;参照により本明細書に組み込まれる。
<短鎖分岐:GPC-FTIR>
炭素原子1000個あたりの短鎖分岐は、分子量の異なるコポリマー画分に対して測定される。片対数スケールのグラフにプロットすると、傾斜線(対数の横X軸に低分子量画分から高分子量画分まで、縦Y軸に短鎖分岐の数)が、フーリエ変換赤外(FTIR)分光法によって決定された、分子量の異なる画分の短鎖分岐の分布となる。GPC-FTIR法では、各高分子鎖の末端に位置するメチル基、すなわちメチル末端基を含む総メチル含有量を測定する。したがって、生のGPC-FTIRデータは、メチル末端基から寄与分を差し引くことにより補正する必要がある。より明確には、生のGPC-FTIRデータは、短鎖分岐(SCB)の量を過大評価しており、この過大評価は、分子量(M)が減少するにつれて増加する。本開示では、生のGPC-FTIRデータは、2-メチル補正を用いて補正した。所与の分子量(M)で、メチル末端基(NE)の数を、以下の式;NE=28000/M、を用いて計算し、NE(M依存)を生のGPC-FTIRデータから差し引いて、SCB/1000C(2-メチル補正)GPC-FTIRデータを作成した。
炭素原子1000個あたりの短鎖分岐は、分子量の異なるコポリマー画分に対して測定される。片対数スケールのグラフにプロットすると、傾斜線(対数の横X軸に低分子量画分から高分子量画分まで、縦Y軸に短鎖分岐の数)が、フーリエ変換赤外(FTIR)分光法によって決定された、分子量の異なる画分の短鎖分岐の分布となる。GPC-FTIR法では、各高分子鎖の末端に位置するメチル基、すなわちメチル末端基を含む総メチル含有量を測定する。したがって、生のGPC-FTIRデータは、メチル末端基から寄与分を差し引くことにより補正する必要がある。より明確には、生のGPC-FTIRデータは、短鎖分岐(SCB)の量を過大評価しており、この過大評価は、分子量(M)が減少するにつれて増加する。本開示では、生のGPC-FTIRデータは、2-メチル補正を用いて補正した。所与の分子量(M)で、メチル末端基(NE)の数を、以下の式;NE=28000/M、を用いて計算し、NE(M依存)を生のGPC-FTIRデータから差し引いて、SCB/1000C(2-メチル補正)GPC-FTIRデータを作成した。
<不飽和含有量>
ポリエチレン組成物中の不飽和基、すなわち二重結合の量を、ASTM D3124-98(ビニリデン不飽和、2011年3月発行)及びASTM D6248-98(ビニル及びトランス不飽和、2012年7月発行)に従って決定した。エチレンインターポリマー試料は、a)最初に二硫化炭素抽出を行い、分析に干渉する可能性のある添加剤を除去し;b)試料(ペレット、フィルム、又は顆粒状)をプレスして均一な厚さ(0.5mm)のプラークにし;c)プラークをFTIRで分析した。
ポリエチレン組成物中の不飽和基、すなわち二重結合の量を、ASTM D3124-98(ビニリデン不飽和、2011年3月発行)及びASTM D6248-98(ビニル及びトランス不飽和、2012年7月発行)に従って決定した。エチレンインターポリマー試料は、a)最初に二硫化炭素抽出を行い、分析に干渉する可能性のある添加剤を除去し;b)試料(ペレット、フィルム、又は顆粒状)をプレスして均一な厚さ(0.5mm)のプラークにし;c)プラークをFTIRで分析した。
<コモノマー含有量:フーリエ変換赤外(FTIR)分光法>
ポリエチレン組成物中のコモノマーの量を、FTIRによって決定し、CH3#/1000C(炭素原子1000個あたりのメチル分岐の数)の寸法を有する短鎖分岐(SCB)含有量として報告した。この試験は、ASTM D6645-01(2001)に従って、圧縮成形したポリマープラーク及びThermo-Nicolet 750 Magna-IR分光光度計を用いて完了した。ポリマープラークは、ASTM D4703-16(2016年4月)に従って、圧縮成形装置(Wabash-Genesisシリーズプレス)を用いて調製した。
ポリエチレン組成物中のコモノマーの量を、FTIRによって決定し、CH3#/1000C(炭素原子1000個あたりのメチル分岐の数)の寸法を有する短鎖分岐(SCB)含有量として報告した。この試験は、ASTM D6645-01(2001)に従って、圧縮成形したポリマープラーク及びThermo-Nicolet 750 Magna-IR分光光度計を用いて完了した。ポリマープラークは、ASTM D4703-16(2016年4月)に従って、圧縮成形装置(Wabash-Genesisシリーズプレス)を用いて調製した。
<示差走査熱量測定(DSC)>
DSC試験は、ASTM D3418に従って実施した。この分析は、ポリマー試料(アルミニウムパンで調製した5~10mg)と参照物質(空のアルミニウムパン)を、DSCセル内で一定速度の温度変化にさらすことによって行われる。試料と参照物質の実際の温度を、試料の温度が時間と共に直線的に上昇又は下降するに伴い、機器によってモニターする。試料が、遷移、反応、又は形質転換を受ける場合、その温度変化の速度は、参照物質の温度変化とは異なる。機器(TA Instruments Q2000)を、まずインジウムで校正した。校正後、ポリマー試験片を0℃で平衡化し、10℃/分の加熱速度で温度を200℃に上げ、次いで、溶融物を200℃で5分間等温保持し、次に、溶融物を10℃/分の冷却速度で0℃に冷却して、0℃で5分間維持し、次いで、試験片を10℃/分の加熱速度で200℃に加熱した。次に、試料と参照物質との間の温度差(DT=Treference-Tsample)を、試料の温度に対してプロットし、示差サーモグラムを作成する。このプロットから、融解ピーク温度(℃)、融解エンタルピー(J/g)、及び結晶化度(%)を決定した。
DSC試験は、ASTM D3418に従って実施した。この分析は、ポリマー試料(アルミニウムパンで調製した5~10mg)と参照物質(空のアルミニウムパン)を、DSCセル内で一定速度の温度変化にさらすことによって行われる。試料と参照物質の実際の温度を、試料の温度が時間と共に直線的に上昇又は下降するに伴い、機器によってモニターする。試料が、遷移、反応、又は形質転換を受ける場合、その温度変化の速度は、参照物質の温度変化とは異なる。機器(TA Instruments Q2000)を、まずインジウムで校正した。校正後、ポリマー試験片を0℃で平衡化し、10℃/分の加熱速度で温度を200℃に上げ、次いで、溶融物を200℃で5分間等温保持し、次に、溶融物を10℃/分の冷却速度で0℃に冷却して、0℃で5分間維持し、次いで、試験片を10℃/分の加熱速度で200℃に加熱した。次に、試料と参照物質との間の温度差(DT=Treference-Tsample)を、試料の温度に対してプロットし、示差サーモグラムを作成する。このプロットから、融解ピーク温度(℃)、融解エンタルピー(J/g)、及び結晶化度(%)を決定した。
<動的機械的分析(DMA)>
小さな歪み振幅での振動せん断測定を実施して、N2雰囲気下の190℃、10%の歪み振幅、10ポイントあたり5ポイントで0.02~126rad/sの周波数範囲で線形粘弾性関数を取得した。周波数掃引実験は、5°の円錐角、137μmの切頭、及び25mmの直径の円錐板形状を用いて、TA Instruments DHR3応力制御レオメーターで行った。この実験では、正弦波の歪み波を適用し、応力応答を線形粘弾性関数の観点から分析した。DMA周波数掃引結果に基づくゼロせん断速度粘度(η0)は、Ellisモデル(R.B.Bird他著,「Dynamics of Polymer Liquids.Volume1:Fluid Mechanics」Wiley-Interscience Publications(1987年)228頁を参照)又はCarreau-Yasudaモデル(K.Yasuda(1979年)PhD Thesis,IT Cambridgeを参照)によって予測した。動的レオロジーデータをレオメーターソフトウェア(すなわち、Rheometrics RHIOS V4.4又はOrchestrator Software)を用いて解析し、G’’=500Paの基準溶融粘性率(G’’)値における溶融弾性率G’(G’’=500)を決定した。必要な場合に応じて、Rheometricsソフトウェアを使用して、利用可能なデータポイント間の補間によって値を求めた。
小さな歪み振幅での振動せん断測定を実施して、N2雰囲気下の190℃、10%の歪み振幅、10ポイントあたり5ポイントで0.02~126rad/sの周波数範囲で線形粘弾性関数を取得した。周波数掃引実験は、5°の円錐角、137μmの切頭、及び25mmの直径の円錐板形状を用いて、TA Instruments DHR3応力制御レオメーターで行った。この実験では、正弦波の歪み波を適用し、応力応答を線形粘弾性関数の観点から分析した。DMA周波数掃引結果に基づくゼロせん断速度粘度(η0)は、Ellisモデル(R.B.Bird他著,「Dynamics of Polymer Liquids.Volume1:Fluid Mechanics」Wiley-Interscience Publications(1987年)228頁を参照)又はCarreau-Yasudaモデル(K.Yasuda(1979年)PhD Thesis,IT Cambridgeを参照)によって予測した。動的レオロジーデータをレオメーターソフトウェア(すなわち、Rheometrics RHIOS V4.4又はOrchestrator Software)を用いて解析し、G’’=500Paの基準溶融粘性率(G’’)値における溶融弾性率G’(G’’=500)を決定した。必要な場合に応じて、Rheometricsソフトウェアを使用して、利用可能なデータポイント間の補間によって値を求めた。
せん断減粘指数SHI(0.5,50)は、せん断応力0.5kPaで推定される複素粘度の、せん断応力50kPaで推定される複素粘度に対する比として計算した。せん断減粘指数SHI(0.5,50)は、ポリマー溶融物のせん断減粘挙動に関する情報を提供する。高い値は、変形速度(せん断又は周波数)の変化に対する粘度の強い依存性を示す。
<キャピラリーレオロジー>
Dynisco LCR7000キャピラリーレオメーターから得られたレオロジーデータを使用して、異なる樹脂の異なるせん断速度での粘度プロファイルを取得した。キャピラリー押出レオメーターでは、材料は温度制御されたバレルに保持され、ピストンによって正確な寸法のダイに押し込まれる。ボア寸法、ダイ寸法、及びピストン速度によって、材料に適用される見かけのせん断速度が決まり、力とダイ寸法を用いて、見かけのせん断応力を計算する。せん断粘度は、ポアズイユの法則を用いて、キャピラリーフロー法から取得することができる。
(式中、P=キャピラリー全体の圧力降下(N/m2);R=キャピラリーの半径(m);L=キャピラリーの長さ(m);Q=体積流量(m3/秒);σs=見かけのせん断応力;∂γ/(∂t)=見かけのせん断速度、である)。
Dynisco LCR7000キャピラリーレオメーターから得られたレオロジーデータを使用して、異なる樹脂の異なるせん断速度での粘度プロファイルを取得した。キャピラリー押出レオメーターでは、材料は温度制御されたバレルに保持され、ピストンによって正確な寸法のダイに押し込まれる。ボア寸法、ダイ寸法、及びピストン速度によって、材料に適用される見かけのせん断速度が決まり、力とダイ寸法を用いて、見かけのせん断応力を計算する。せん断粘度は、ポアズイユの法則を用いて、キャピラリーフロー法から取得することができる。
(式中、P=キャピラリー全体の圧力降下(N/m2);R=キャピラリーの半径(m);L=キャピラリーの長さ(m);Q=体積流量(m3/秒);σs=見かけのせん断応力;∂γ/(∂t)=見かけのせん断速度、である)。
ポアズイユの式を用いて決定されるせん断速度、せん断応力、せん断粘度は、通常、見かけのせん断粘度、見かけのせん断応力、及び見かけのせん断速度と呼ばれる。これは、ほとんどの流体の非ニュートン特性と、ダイの入口圧力と出口圧力にわたる圧力降下が考慮されていないためである。試験温度は200℃に設定した。この評価では、使用したキャピラリーの長さは30.48mm、ダイの直径は1.524mmであった。
<溶融強度>
溶融強度は、Rosand RH-7キャピラリーレオメーター(バレル直径=15mm)で、直径2mm、L/D比10:1のフラットダイを使用して、190℃で測定される。圧力変換器:10,000psi(68.95MPa)。ピストン速度:5.33mm/min。運搬角度:52°。運搬の増分速度:50~80m/min2又は65±15m/min2。ポリマー溶融物を、一定の速度でキャピラリーダイを通して押し出し、次いで、ポリマーストランドは、それが破裂するまで、増加する運搬速度で引き出される。力対時間曲線のプラトー領域における力の最大定常値は、ポリマーの溶融強度として定義される。
溶融強度は、Rosand RH-7キャピラリーレオメーター(バレル直径=15mm)で、直径2mm、L/D比10:1のフラットダイを使用して、190℃で測定される。圧力変換器:10,000psi(68.95MPa)。ピストン速度:5.33mm/min。運搬角度:52°。運搬の増分速度:50~80m/min2又は65±15m/min2。ポリマー溶融物を、一定の速度でキャピラリーダイを通して押し出し、次いで、ポリマーストランドは、それが破裂するまで、増加する運搬速度で引き出される。力対時間曲線のプラトー領域における力の最大定常値は、ポリマーの溶融強度として定義される。
<ビカット軟化点(温度)>
ポリマー試料のビカット軟化点を、ASTM D1525-07(2009年12月発行)に従って決定した。この試験では、試料がASTM D1525-07の試験条件、すなわち、加熱速度B(120±10℃/hr及び938グラム荷重(10±0.2N荷重))に供したときに、指定された針の貫通が発生する温度を決定する。
ポリマー試料のビカット軟化点を、ASTM D1525-07(2009年12月発行)に従って決定した。この試験では、試料がASTM D1525-07の試験条件、すなわち、加熱速度B(120±10℃/hr及び938グラム荷重(10±0.2N荷重))に供したときに、指定された針の貫通が発生する温度を決定する。
<CYTSAF/TREF(CTREF)>
ポリマー試料の「組成分布幅指数」(以下、CDBI)を、IR検出器(以下、CTREF)を備えたCRYSTAF/TREF200+ユニットを用いて測定した。「TREF」という頭字語は、Temperature Rising Elution Fractionation(温度上昇溶出分別)を指す。CTREFは、Polymer Characterization S.A.(Valencia Technology Park,Gustave Eiffel,8,Paterna,E-46980 Valencia,Spain)から提供された。CTREFは、TREFモードで操作され、これは溶出温度、Co/Ho比(コポリマー/ホモポリマー比)、及びCDBI(組成分布幅指数)、すなわち、CDBI50及びCDBI25の関数としてポリマー試料の化学組成を生成する。ポリマー試料(80~100mg)をCTREFの反応容器に入れた。反応容器に35mlの1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)を充填し、溶液を150℃に2時間加熱することによりポリマーを溶解した。次いで、溶液のアリコート(1.5mL)を、ステンレス鋼ビーズを充填したCTREFカラムに装填した。試料を装填したカラムを、110℃で45分間安定化させた。次いで、温度を0.09℃/分の冷却速度で30℃に下げることにより、カラム内の溶液からポリマーを結晶化させた。次いで、カラムを30℃で30分間平衡化した。次に、TCBを0.75mL/分でカラムに流しながら、結晶化したポリマーをカラムから溶出し、カラムを0.25℃/分の加熱速度で30℃から120℃にゆっくりと加熱した。生のCTREFデータは、Polymer ChARソフトウェア、Excelスプレッドシート、及び社内で開発されたCTREFソフトウェアを使用して処理した。CDBI50は、組成が中央コモノマー組成の中央値の50%以内であるポリマーのパーセントとして定義され;CDBI50は、米国特許第5,376,439号に記載されているように、組成分布硬化及び組成分布曲線の正規化された累積積分から計算した。当業者であれば、CTREF溶出温度をコモノマー含有量、すなわち、特定の温度で溶出するエチレン/α-オレフィンポリマー画分中のコモノマーの量に変換するために校正曲線が必要であることを理解するであろう。そのような校正曲線の作成は、先行技術、例えば、Wild他著、J.Polym.Sci.,Part B,Polym.Phys.,20(3)巻,441-455頁に記載されており、参照により本明細書に完全に組み込まれる。同様の方法で計算されたCDBI25;CDBI25は、組成が中央コモノマー組成の中央値の25%であるポリマーのパーセントとして定義される。各試料の実行終了時に、CTREFカラムを30分間洗浄し、具体的には、CTREFカラムの温度を160℃にして、TCBを30分間カラムに流した(0.5mL/分)。
ポリマー試料の「組成分布幅指数」(以下、CDBI)を、IR検出器(以下、CTREF)を備えたCRYSTAF/TREF200+ユニットを用いて測定した。「TREF」という頭字語は、Temperature Rising Elution Fractionation(温度上昇溶出分別)を指す。CTREFは、Polymer Characterization S.A.(Valencia Technology Park,Gustave Eiffel,8,Paterna,E-46980 Valencia,Spain)から提供された。CTREFは、TREFモードで操作され、これは溶出温度、Co/Ho比(コポリマー/ホモポリマー比)、及びCDBI(組成分布幅指数)、すなわち、CDBI50及びCDBI25の関数としてポリマー試料の化学組成を生成する。ポリマー試料(80~100mg)をCTREFの反応容器に入れた。反応容器に35mlの1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)を充填し、溶液を150℃に2時間加熱することによりポリマーを溶解した。次いで、溶液のアリコート(1.5mL)を、ステンレス鋼ビーズを充填したCTREFカラムに装填した。試料を装填したカラムを、110℃で45分間安定化させた。次いで、温度を0.09℃/分の冷却速度で30℃に下げることにより、カラム内の溶液からポリマーを結晶化させた。次いで、カラムを30℃で30分間平衡化した。次に、TCBを0.75mL/分でカラムに流しながら、結晶化したポリマーをカラムから溶出し、カラムを0.25℃/分の加熱速度で30℃から120℃にゆっくりと加熱した。生のCTREFデータは、Polymer ChARソフトウェア、Excelスプレッドシート、及び社内で開発されたCTREFソフトウェアを使用して処理した。CDBI50は、組成が中央コモノマー組成の中央値の50%以内であるポリマーのパーセントとして定義され;CDBI50は、米国特許第5,376,439号に記載されているように、組成分布硬化及び組成分布曲線の正規化された累積積分から計算した。当業者であれば、CTREF溶出温度をコモノマー含有量、すなわち、特定の温度で溶出するエチレン/α-オレフィンポリマー画分中のコモノマーの量に変換するために校正曲線が必要であることを理解するであろう。そのような校正曲線の作成は、先行技術、例えば、Wild他著、J.Polym.Sci.,Part B,Polym.Phys.,20(3)巻,441-455頁に記載されており、参照により本明細書に完全に組み込まれる。同様の方法で計算されたCDBI25;CDBI25は、組成が中央コモノマー組成の中央値の25%であるポリマーのパーセントとして定義される。各試料の実行終了時に、CTREFカラムを30分間洗浄し、具体的には、CTREFカラムの温度を160℃にして、TCBを30分間カラムに流した(0.5mL/分)。
<ヘキサン抽出物>
ヘキサン抽出物は、連邦規則21CFR§177.1520Para(c)3.1及び3.2に従って決定した。試料中のヘキサン抽出可能物質の量は、重量測定により決定した。
ヘキサン抽出物は、連邦規則21CFR§177.1520Para(c)3.1及び3.2に従って決定した。試料中のヘキサン抽出可能物質の量は、重量測定により決定した。
<フィルム光学>
フィルム光学特性を以下のように測定した:ヘイズ及び透明度をASTM D1003-13(2013年11月15日)に従って測定した。
フィルム光学特性を以下のように測定した:ヘイズ及び透明度をASTM D1003-13(2013年11月15日)に従って測定した。
<フィルム機械的特性>
機械方向と横方向(それぞれMDとTD)の両方での引張試験は、ASTM D882(ASTM D882-10とASTM D882-12)に従って実施した。引張特性測定に使用した試験片の幅は1.0インチであった。最初の延伸速度は、5%歪みまで1.0インチ/分であり、その後、破断するまで速度を20.0インチ/分に上げた。グリップ間隔は2.0インチであった。測定した機械的特性は、引張破断応力(MPaで報告)、降伏時の歪み(%)、降伏応力(MPa)、破断時の歪み(%)、破断応力(MPa)である。弾性率(MPa)は、幅1.0インチ、グリップ間隔2インチの試験片を用い、試験速度1.0インチ/分で測定した。
機械方向と横方向(それぞれMDとTD)の両方での引張試験は、ASTM D882(ASTM D882-10とASTM D882-12)に従って実施した。引張特性測定に使用した試験片の幅は1.0インチであった。最初の延伸速度は、5%歪みまで1.0インチ/分であり、その後、破断するまで速度を20.0インチ/分に上げた。グリップ間隔は2.0インチであった。測定した機械的特性は、引張破断応力(MPaで報告)、降伏時の歪み(%)、降伏応力(MPa)、破断時の歪み(%)、破断応力(MPa)である。弾性率(MPa)は、幅1.0インチ、グリップ間隔2インチの試験片を用い、試験速度1.0インチ/分で測定した。
<フィルム熱収縮率(%)>
フィルムの収縮率は、10×10cmのフィルム試験片を用いて大気中のオーブンに入れ、120℃で5分間測定した。加熱されたフィルムの機械方向及び横方向の長さを、元のフィルムと比較し、その相対的な減少を、収縮率として報告する。
(%)収縮率=Linitial-Lfinal)/Linitial
(式中、Linitial及びLfinalは、熱処理前の長さ及び熱処理後の長さである)。
フィルムの収縮率は、10×10cmのフィルム試験片を用いて大気中のオーブンに入れ、120℃で5分間測定した。加熱されたフィルムの機械方向及び横方向の長さを、元のフィルムと比較し、その相対的な減少を、収縮率として報告する。
(%)収縮率=Linitial-Lfinal)/Linitial
(式中、Linitial及びLfinalは、熱処理前の長さ及び熱処理後の長さである)。
<フィルム厚さ>
延伸多層フィルムのフィルム厚さは、ASTM D6988-13に従って測定した。
延伸多層フィルムのフィルム厚さは、ASTM D6988-13に従って測定した。
<第1のポリエチレン>
第1のポリエチレンとして使用するために、エチレンコポリマーを、共に係属中のカナダ特許出願第3,102,574号の開示に従って実質的に作製した。エチレンコポリマー(第1のポリエチレンとして使用)は、それぞれが異なる重合反応器によって画定される3つの重合ゾーンが互いに直列に構成されたマルチゾーン溶液重合プロセスで調製された(図1参照)。第1の重合ゾーンは、第1の管状反応器(反応器1)によって画定され、第2の重合ゾーンは、任意に撹拌されるタンク反応器(反応器2)によって画定され、第3の重合ゾーンは、第2の管状反応器(反応器3)によって画定された。各反応器は、プロセスフローが反応器に入る入口と、プロセスフローが反応器を出る出口と、を有する。管状反応器の場合、入口は反応器の上流末端に位置し、出口は反応器の下流末端に位置する。本重合プロセスにおいて、第1の管状反応器からプロセスフローを受け取るタンク反応器(反応器2)は、任意選択で撹拌機が存在する撹拌されるタンク反応器であるが、撹拌なしで運転され、したがって、一種のプラグフロー反応器として機能した。そこで、本開示では、撹拌機を任意選択で備えたタンク反応器は、撹拌機が停止しているときに「プラグフローモード」で運転していると称される。
第1のポリエチレンとして使用するために、エチレンコポリマーを、共に係属中のカナダ特許出願第3,102,574号の開示に従って実質的に作製した。エチレンコポリマー(第1のポリエチレンとして使用)は、それぞれが異なる重合反応器によって画定される3つの重合ゾーンが互いに直列に構成されたマルチゾーン溶液重合プロセスで調製された(図1参照)。第1の重合ゾーンは、第1の管状反応器(反応器1)によって画定され、第2の重合ゾーンは、任意に撹拌されるタンク反応器(反応器2)によって画定され、第3の重合ゾーンは、第2の管状反応器(反応器3)によって画定された。各反応器は、プロセスフローが反応器に入る入口と、プロセスフローが反応器を出る出口と、を有する。管状反応器の場合、入口は反応器の上流末端に位置し、出口は反応器の下流末端に位置する。本重合プロセスにおいて、第1の管状反応器からプロセスフローを受け取るタンク反応器(反応器2)は、任意選択で撹拌機が存在する撹拌されるタンク反応器であるが、撹拌なしで運転され、したがって、一種のプラグフロー反応器として機能した。そこで、本開示では、撹拌機を任意選択で備えたタンク反応器は、撹拌機が停止しているときに「プラグフローモード」で運転していると称される。
第1の管状反応器(反応器1)は、直径6インチ、長さ36.6メートル、総容積500リットルのパイプであった。第1の管状反応器(反応器1)の開始点である管状反応器の入口(図1の位置A)に、溶媒(シクロヘキサン)、水素、エチレン、及び1-ブテンと共に、チーグラー・ナッタ重合触媒を注入して重合反応を開始した(注:チーグラー・ナッタ重合触媒成分を、以下でさらに説明するように、第1の管状反応器入口のすぐ上流で一緒にした;図1には示されていない)。水素については、第1の管状反応器の入口から下流であって、第1の管状反応器の長さに沿って約50%にある位置にある、第1の管状反応器の第2の位置(図1の位置B)にも供給した。本溶液相重合プロセスでは、プロセスフローが第1の管状反応器からタンク反応器内に向かい、次いで第2の管状反応器内に移動するにつれて、重合反応が、第1の管状反応器の長さ全体にわたって継続し、タンク反応器(反応器2)内でも継続し、次いで、第2の管状反応器の長さ全体にわたって継続した。第1の管状反応器に沿って配置された8つの温度インジケーターを用いて、重合反応温度プロファイルをモニターした。
反応器2は、3,640リットルの容積を有するタンク(又は「オートクレーブ」)反応器で、19.1MPaに設定された安全弁によって保護されていた。タンク反応容器は炭素鋼で構成され、入口ノズルはモネルメッキされていた。幅11.4cmの4つのバッフルは、壁から垂直方向に6.35cmの位置に互いに90°の角度で配置され、撹拌機の存在によって容器内で生じる循環作用を阻止した。撹拌機は、それぞれ6つのインペラーブレードを有する5つのハブを備え、反応容器の高さ方向にわたって等間隔に配置した。タンク反応器の撹拌機は、本溶液相重合プロセス中は使用せず(存在していたが、オンにしなかった)、したがってタンク反応器は「プラグフローモード」で運転された。重合反応温度プロファイルをモニターするために、タンク反応器全体に配置された温度インジケーターを使用した。タンク反応容器も高圧蒸気でトレースした。
反応器3は、直径10インチのパイプを有する第2の管状反応器であり、長さは53メートルであった。重合反応温度プロファイルをモニターするために、タンク反応器全体に配置された温度インジケーターを使用した。
溶液重合プロセスにおける重合は、第2の管状反応器(反応器3)の出口を出る出口流に触媒失活剤を添加することによって停止させた。使用した触媒失活剤はペラルゴン酸であった。
溶液吸収剤(活性化アルミニウム)を用いて、チーグラー・ナッタ触媒の金属残留物(バナジウム及びジルコニウム)を微量まで除去する。
プロセス溶媒からエチレンコポリマーを回収するために、2段階の脱揮プロセスを採用した。すなわち、2つの蒸気/液体分離器を使用して、(第2のV/L分離器からの)第2のボトム流をギアポンプ/ペレタイザーの組合せに通した。
協和化学工業株式会社(東京、日本)によって供給されるDHT-4V(ハイドロタルサイト)を、溶液プロセスにおいて不動態化剤又は酸捕捉剤として使用することができる。プロセス溶媒中のDHT-4Vのスラリーを、第1のV/L分離器の前に添加してもよい。
2つの単軸押出機で樹脂生成物をペレット化し、続いて、窒素及び蒸気を供給したストリッパーでペレットを失活させる。
ペレット化する前に、エチレンコポリマー組成物の重量に基づいて、1,000ppmのIRGANOX(登録商標)1010(一次酸化防止剤)及び1,000ppmのIRGAFOS(登録商標)168(二次酸化防止剤)を添加することによって、エチレンコポリマーを安定化させた。酸化防止剤をプロセス溶媒に溶解し、第1のV/L分離器と第2のV/L分離器の間に添加した。
重合反応を行うために使用しれたチーグラー・ナッタ重合触媒は、第1の管状反応器の入口に供給され、次の3つの成分で構成されていた:(i)バナジウム予備触媒化合物、VOCl3、(ii)チタン予備触媒成分である四塩化チタン、TiCl4、(iii)共触媒化合物であるトリエチルアルミニウム、(C2H5)3Al。 VOCl3化合物とTiCl4化合物を、80/20の重量比で(シクロヘキサン中で)最初に混合し、次いで、第1の管状反応器の入口(図1の位置A)で第1の管状反応器に注入する直前に、トリエチルアルミニウムと混合した。
マルチゾーン反応システムで行った溶液相重合の詳細を、表1に示す。得られたエチレンコポリマーの詳細を、表2に示す。
<第2のポリエチレン>
第2のポリエチレンとして使用するために、ポリエチレンホモポリマー組成物を、実質的に米国特許出願公開第2013/0225743号又は同第2008/0118749号の開示に従って、及び米国仮出願第63/023,270号の教示に従って作製した。
第2のポリエチレンとして使用するために、ポリエチレンホモポリマー組成物を、実質的に米国特許出願公開第2013/0225743号又は同第2008/0118749号の開示に従って、及び米国仮出願第63/023,270号の教示に従って作製した。
本実施例で使用したポリエチレンホモポリマー組成物は、以下の通りである。ポリエチレンホモポリマー組成物「C1」:密度0.968g/cm3、メルトインデックス(I2)2.0g/10分、分子量分布8.8;及びポリエチレンホモポリマー組成物「C2」:密度0.967g/cm3、メルトインデックス(I2)1.2g/10分、分子量分布(Mw/Mn)8.5、NOVA Chemicals社からSURPASS(登録商標)HPs167-ABとして市販されている。
ポリエチレンホモポリマー組成物のさらなる詳細を、表3に示す。
<核形成剤の添加>
ポリエチレンホモポリマー組成物(「C1」又は「C2」)を、Milliken社から市販されているHYPERFORM(登録商標)HPN-20Eを1,200ppm(重量百万分率)用いて核形成した。核形成剤は、a)HHPAのカルシウム塩と、b)ステアリン酸亜鉛(2/1の重量比)との組合せであると報告されている。ポリエチレンホモポリマー組成物の核を生成するために、HPN-20Eマスターバッチを作製し、マスターバッチを適切なレベルで降下させ、ポリエチレンホモポリマー組成物に溶融配合した。
ポリエチレンホモポリマー組成物(「C1」又は「C2」)を、Milliken社から市販されているHYPERFORM(登録商標)HPN-20Eを1,200ppm(重量百万分率)用いて核形成した。核形成剤は、a)HHPAのカルシウム塩と、b)ステアリン酸亜鉛(2/1の重量比)との組合せであると報告されている。ポリエチレンホモポリマー組成物の核を生成するために、HPN-20Eマスターバッチを作製し、マスターバッチを適切なレベルで降下させ、ポリエチレンホモポリマー組成物に溶融配合した。
代替的に、エチレンコポリマー(「EC2」)を、Specialty Minerals社から市販されているMICROTUFF AG609を4,000ppm(重量百万分率)用いて核形成した。エチレンコポリマーの核を生成するために、MICROTUFF AG609を含有するマスターバッチを生成し、マスターバッチを適切なレベルで降下させ、エチレンコポリマーに溶融配合した。
<第3のポリエチレン>
本実施例で第3のポリエチレンとして使用した直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE1)は、エチレンと1-オクテンとを含むエチレンコポリマーであるSURPASS(登録商標)FPs123-Aであり、密度0.923g/cm3及びメルトインデックス(I2)1.3g/10分を有し、NOVAChemicals社から市販されている。
本実施例で第3のポリエチレンとして使用した直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE1)は、エチレンと1-オクテンとを含むエチレンコポリマーであるSURPASS(登録商標)FPs123-Aであり、密度0.923g/cm3及びメルトインデックス(I2)1.3g/10分を有し、NOVAChemicals社から市販されている。
本実施例で第3のポリエチレンとして使用した中密度ポリエチレン(MDPE1)は、エチレンと1-オクテンとを含むエチレンコポリマーであるSURPASS FPs236-Aであり、密度0.936g/cm3及びメルトインデックス(I2)2.9g/10分を有し、NOVA Chemicals社から市販されている。
本実施例で第3のポリエチレンとして使用した別の中密度ポリエチレン(MDPE2)は、エチレンと1-オクテンとを含むエチレンコポリマーであるSURPASS RMs341-Uであり、密度0.941g/cm3及びメルトインデックス(I2)3.5g/10分を有し、NOVA Chemicals社から市販されている。
<A.未延伸フィルム(又は「ベース構造体」)の調製>
多層(3層)シートは、二軸スクリュー押出機と一軸スクリュー押出機の組合せを用いて、フレキシブルリップ(調整可能なギャップ)を備えた17.2インチのスロット又はフラットダイを通して共押出される。溶融ストリームは、ダイの入口付近で結合される。ダイから押し出された多層ウェブは、エアナイフとエッジピンナーを用いてキャスティングロール又は冷却ロールに固定され、冷却ロール上で急冷される。一次冷却ロール温度は76℃に設定した。便宜上、この未延伸の多層シートを、本明細書では「ベース構造(体)」と呼ぶことがある。3つの層のそれぞれで使用されるポリマーの重量は、A/B/Cの形式で示される。例えば、フィルム構造体に使用されるポリマー全体の15重量%をそれぞれの層が含む2つの外側層(又はスキン層)と、フィルム構造体に使用されるポリマー全体の70重量%を含むコア層とを有するベース構造は、15/70/15構造体と記述される。
多層(3層)シートは、二軸スクリュー押出機と一軸スクリュー押出機の組合せを用いて、フレキシブルリップ(調整可能なギャップ)を備えた17.2インチのスロット又はフラットダイを通して共押出される。溶融ストリームは、ダイの入口付近で結合される。ダイから押し出された多層ウェブは、エアナイフとエッジピンナーを用いてキャスティングロール又は冷却ロールに固定され、冷却ロール上で急冷される。一次冷却ロール温度は76℃に設定した。便宜上、この未延伸の多層シートを、本明細書では「ベース構造(体)」と呼ぶことがある。3つの層のそれぞれで使用されるポリマーの重量は、A/B/Cの形式で示される。例えば、フィルム構造体に使用されるポリマー全体の15重量%をそれぞれの層が含む2つの外側層(又はスキン層)と、フィルム構造体に使用されるポリマー全体の70重量%を含むコア層とを有するベース構造は、15/70/15構造体と記述される。
表4に記載されているように、様々なポリエチレン材料を用いて、10/80/10から16/68/16の範囲の構造を有するいくつかの3層ベースフィルム構造を調製した。2つのポリエチレン材料のブレンドを含む層(例えば、エチレンコポリマーと核形成されたエチレンホモポリマー組成物とを含むコア層)については、インライン重量式ブレンドシステムを用いて押出直前にペレットをブレンドすることにより、層をポリマーブレンドとしてキャストした。
これらのベース多層フィルム構造体(ベースフィルム構造体番号1~15)のそれぞれから、以下のパートBに記載の手順を用いて、二軸配向ポリエチレン(BOPE)フィルムを調製した。
<パートB.BOPEフィルムの調製-逐次延伸>
テンターフレーム二軸延伸ラインでの逐次延伸プロセスを使用して、BOPEフィルム構造体を作製した。まず、機械方向の延伸/配向を行った。次いで、「配向」シートを横方向に延伸した。
テンターフレーム二軸延伸ラインでの逐次延伸プロセスを使用して、BOPEフィルム構造体を作製した。まず、機械方向の延伸/配向を行った。次いで、「配向」シートを横方向に延伸した。
機械方向配向(MDO:Machine direction orientation)は、最大245°Fの温度及び最大約6.5:1の延伸比で、単段又は多段のショートギャップ延伸プロセスのいずれかを用いて行った。横方向配向(TDO:transverse direction orientation)は、複数のゾーン(予熱ゾーン、延伸ゾーン、アニーリングゾーン、及び最後に1つの冷却ゾーン)で行った。TDO延伸ゾーンの温度は最大280°F、延伸比は最大約5.5:1であった。
MDOは、ベースフィルムを予備加熱し、異なる速度で回転している加熱ローラーのセット又はスタックの間でシートを延伸することによって実現される。ロールの速度の違いが、延伸比を決定する。延伸は、1組の延伸ロールで行うことも、一連の延伸ロールの上で行うこともできる。延伸は、一般に、フィルムの結晶融解温度(Tm)より低い温度で行われる。次いで、MDOフィルムは、レールに取り付けられたチェーン上のクリップを用いてテンターフレームオーブン内に供給され、予備加熱される。レールが互いに離れるにつれてフィルムのエッジが引っ張られてフィルムが延伸され、その結果、フィルムが横方向に延伸される。フィルムの幅はレール間の距離によって設定され、所望の延伸比を達成するように調整することができる。TDOは一般に、MDOと同等の温度か、わずかに高い温度で行われる。フィルムは、TDOユニットから出るときに、アニールし又は弛緩させることができる。TDOの後、フィルムを冷却して巻き取ることができる。テンターフレームプロセスで使用される一般的なプロセス条件の概要を表5に示す。
表4のすべてのベースフィルム構造体(ベースフィルム構造体番号1~15)は、BOPEフィルム構造体(BOPEフィルム構造体番号1~15)への変換に成功した。これらの二軸配向多層フィルム構造体の選択された特性を、表6に示す。
表6に示したデータからわかるように、二軸配向フィルム構造体が、エチレンコポリマーと核形成されたポリエチレンホモポリマー組成物とを含むコア層を有する場合、フィルム構造体は非常に良好なヘイズと透明度を有する:ヘイズは15%未満であり、透明度は80%を超えた。注目すべきことに、コア層に含まれる核形成されたポリエチレンホモポリマー組成物の量が非常に少ない場合でも、良好なヘイズと透明度が維持された(例えば、コア層が、少なくとも95重量%のエチレンコポリマーと5重量%以下の核形成されたポリエチレンホモポリマー組成物とのブレンドを含む場合(BOPEフィルム番号6、7、8、9、14及び15号参照)であっても、良好なヘイズ及び透明性が維持された)。コア層がエチレンコポリマーと核形成されたポリエチレンホモポリマー組成物とを含む限り、第1及び第2の隣接層(例えばスキン層)に異なる材料を有するフィルム構造体であっても、良好なヘイズ値と透明度値が維持された。比較のために、コア層が無核エチレンコポリマーのみから構成される場合(フィルム番号1、2及び11)、又はコア層がエチレンコポリマーと無核ポリエチレンホモポリマー組成物とのブレンドから構成される場合(フィルム番号10)、又はコア層がエチレンコポリマーと核形成されたエチレンコポリマーとのブレンド(フィルム番号13)から構成される場合、BOPEフィルム構造体のヘイズ及び透明性の一方又は両方が悪影響を受けた。
本開示の非限定的な実施形態には、以下のものが含まれる:
実施形態A. 二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンと
を含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンと
を含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態B. ポリエチレンホモポリマー組成物が、0.952~0.975g/cm3の密度を有する、実施形態Aに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態C. ポリエチレンホモポリマー組成物が、0.5~5.0g/10分のメルトインデックスを有する、実施形態A、又はBに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態D. ポリエチレンホモポリマー組成物が、
i)0.950~0.975g/cm3の密度を有する、5~70重量%の第1のエチレンホモポリマーと、
ii)0.950~0.975g/cm3の密度を有する、95~30重量%の第2のエチレンホモポリマーと
を含み、
第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2に対する第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2の比が、少なくとも10である、実施形態A、B、又はCに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
i)0.950~0.975g/cm3の密度を有する、5~70重量%の第1のエチレンホモポリマーと、
ii)0.950~0.975g/cm3の密度を有する、95~30重量%の第2のエチレンホモポリマーと
を含み、
第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2に対する第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2の比が、少なくとも10である、実施形態A、B、又はCに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態E. 第1のポリエチレンが、0.941~0.962g/cm3の密度を有する、実施形態A、B、C、又はDに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態F. 第1のポリエチレンが、0.5~5.0g/10分のメルトインデックスを有する、実施形態A、B、C、D、又はEに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態G. 第1のポリエチレンが、3.0~20.0の分子量分布を有する、実施形態A、B、C、D、E、又はFに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態H. 第1のポリエチレンが、8.5~20.0の分子量分布を有する、実施形態A、B、C、D、E、又はFに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態I. 第1のポリエチレンが、少なくとも500,000g/モルのZ平均分子量Mzを有する、実施形態A、B、C、D、E、F、G、又はHに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態J. ポリエチレンホモポリマー組成物が、100~3,000ppm(ポリエチレンホモポリマー組成物の重量に基づく)の核形成剤又は核形成剤の混合物を含む、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、又はIに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態K. 核形成剤又は核形成剤の混合物が、ジカルボン酸の塩を含む、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、又はJに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態L. 第3のポリエチレンが、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び中密度ポリエチレン(MDPE)からなる群から選択される、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、又はKに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態M. コア層が、
i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、又はLに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、又はLに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態N. コア層が、
i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、又はLに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、又はLに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態O. 15%未満のヘイズ値を有する、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、又はNに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態P. 80%を超える透明度値を有する、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、又はOに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態Q. 第1の隣接層及び第2の隣接層が、スキン層である、実施形態A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、又はPに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態R. 二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンと
を含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンと
を含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態S. 第3のポリエチレンが、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び中密度ポリエチレン(MDPE)からなる群から選択される、実施形態Rに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態T. コア層が、
i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態R、又はSに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態R、又はSに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態U. コア層が、
i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態R、又はSに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンと
を含む、実施形態R、又はSに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態V. 80%を超える透明度値を有する、実施形態R、S、T、又はUに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
実施形態W. 第1の隣接層及び第2の隣接層が、スキン層である、実施形態R、S、T、U、又はVに記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
提供されるのは、少なくとも3つの層を含む二軸配向ポリエチレン(BOPE)フィルム構造体である。BOPEフィルム構造体は、良好な光学特性と優れたリサイクル性を備えており、様々な包装用途に適している。
Claims (23)
- 二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有するポリエチレンホモポリマー組成物である、第2のポリエチレンと
を含み、
ポリエチレンホモポリマー組成物は、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - ポリエチレンホモポリマー組成物が、0.952~0.975g/cm3の密度を有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- ポリエチレンホモポリマー組成物が、0.5~5.0g/10分のメルトインデックスを有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- ポリエチレンホモポリマー組成物が、
i)0.950~0.975g/cm3の密度を有する、5~70重量%の第1のエチレンホモポリマーと、
ii)0.950~0.975g/cm3の密度を有する、95~30重量%の第2のエチレンホモポリマーと
を含み、
第1のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2に対する第2のエチレンホモポリマーのメルトインデックスI2の比が、少なくとも10である、
請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - 第1のポリエチレンが、0.941~0.962g/cm3の密度を有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第1のポリエチレンが、0.5~5.0g/10分のメルトインデックスを有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第1のポリエチレンが、3.0~20.0の分子量分布を有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第1のポリエチレンが、8.5~20.0の分子量分布を有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第1のポリエチレンが、少なくとも500,000g/モルのZ平均分子量Mzを有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- ポリエチレンホモポリマー組成物が、100~3,000ppm(ポリエチレンホモポリマー組成物の重量に基づく)の核形成剤又は核形成剤の混合物を含む、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 核形成剤又は核形成剤の混合物が、ジカルボン酸の塩を含む、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第3のポリエチレンが、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び中密度ポリエチレン(MDPE)からなる群から選択される、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- コア層が、
i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンと
を含む、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - コア層が、
i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンと
を含む、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - 15%未満のヘイズ値を有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 80%を超える透明度値を有する、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第1の隣接層及び第2の隣接層が、スキン層である、請求項1に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 二軸配向ポリエチレンフィルム構造体であって、
コア層と、
コア層の第1の側に隣接する第1の隣接層と、
コア層の第2の側に隣接する第2の隣接層と
を含み、
コア層は、
i)50~99.5重量%の第1のポリエチレンであり、第1のポリエチレンは0.940g/cm3を超える密度を有するエチレンコポリマーである、第1のポリエチレンと、
ii)0.5~50重量%の第2のポリエチレンであり、第2のポリエチレンは少なくとも0.950g/cm3の密度を有する高密度ポリエチレンである、第2のポリエチレンと
を含み、
高密度ポリエチレンは、核形成剤又は核形成剤の混合物を含み、
第1の隣接層及び第2の隣接層はそれぞれ、少なくとも50重量%の第3のポリエチレンを含み、第3のポリエチレンは、第1のポリエチレンの密度よりも低い密度を有し、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体は、15%未満のヘイズ値を有する、
二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - 第3のポリエチレンが、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、及び中密度ポリエチレン(MDPE)からなる群から選択される、請求項18に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- コア層が、
i)70~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~30重量%の第2のポリエチレンと
を含む、請求項18に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - コア層が、
i)90~99.5重量%の第1のポリエチレンと、
ii)0.5~10重量%の第2のポリエチレンと
を含む、請求項18に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。 - 80%を超える透明度値を有する、請求項18に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
- 第1の隣接層及び第2の隣接層が、スキン層である、請求項18に記載の二軸配向ポリエチレンフィルム構造体。
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