JP6401779B2 - 改善されたダート衝撃抵抗を有するフィルム - Google Patents

改善されたダート衝撃抵抗を有するフィルム Download PDF

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Description

本開示は、乱用防止または具体的にダート衝撃抵抗の改善が必要とされる適用における使用に特に適した単層または多層熱可塑性フィルムに関する。これらのフィルムは、他の主要なフィルム特性を維持しながら、フィルムのダート衝撃抵抗を改善する有機充填剤を含有する。そのような能力は、フィルムに対して適切な有機充填剤の選択によって維持することができる。
プラスチックフィルム、特に、材料を保管及び輸送するために使用されるものには、突然の衝撃からの損傷に対して抵抗性があることが望ましい。ごみ袋は、突然の衝撃に対する故障耐性が高く重視される非常に良い例である。さらに、高強度要件を示す薄フィルムは、消費者のためのより良いコストパフォーマンス関係を提供する。現在、そのようなフィルムは、ポリエチレンフィルム、及び好ましくは直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルムを含む、ポリオレフィンフィルムから最も一般的に生産される。
長年、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等の高性能ポリオレフィンは、頑丈なごみ袋、葉を入れる袋、及びごみ箱ライナーを含む、ごみ袋での商業用途を正当だと証明するに十分低い製造コストで容易に入手可能である。ポリエチレン、より具体的には低密度ポリエチレンの使用は、高い穿刺靱性及び終局引張強度等の強度特性を維持しながら、顕著に薄い標準規格及び柔軟性を有するライナーの生産を可能にする。
最近になって、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、袋またはライナーを含む、多くのフィルム用途で従来の高度分岐ＬＤＰＥの代わりに使用されている。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥより丈夫で強いとして広く認識され、したがって、応力下での穿刺及び分裂を含む、低減した袋の破損に貢献している。特に、メタロセンまたはシングルサイト触媒で作製されるＬＬＤＰＥは、改善された靭性を提供するために使用されている。
典型的に、一定のフィルム厚さでのＬＬＤＰＥ系フィルムのダート衝撃抵抗は、より高い分子量もしくはより狭い分子量分布（ＭＷＤ）、またはより低い密度のいずれかを有するＬＬＤＰＥを使用することによって増加する。これらの選択肢のそれぞれには、いくつかの懸念がある。固定押出量で、より高い分子量またはより狭いＭＷＤを有するＬＬＤＰＥを使用することは、押出圧及び押出機上の荷重を著しく増加させる。フィルム製造者が押出圧に関して制限されている場合、より高い分子量またはより狭いＭＷＤ ＬＬＤＰＥを使用することは選択肢でない。より低い密度を有するＬＬＤＰＥを使用する際、フィルムの剛性は減少し、したがってフィルムは、消費者によって脆弱であると認められる。いかなる押出問題も引き起こすことなく既存の押出機上を走行し、フィルム剛性を低減しないフィルム配合物を開発することが重要である。
本発明は、ポリマーと、少なくとも１つの有機充填剤とを含む、フィルム配合物を提供することによってこの目標を達成し、該ポリマーは、０．９７０ｇ／ｃｍ３未満の密度と、１３７℃未満の融点とを有するポリエチレンポリマーを含み、該有機充填剤は、ポリエチレンよりも低い弾性を有する。該フィルムは、有機充填剤を含まないフィルムより少なくとも１０％高いダート衝撃抵抗を有することを特徴とし得る。
本発明は、改善された特性を有する、ある特定のフィルム配合物に関する。本発明によるフィルムは、改善されたダート衝撃抵抗を提供する。そのようなフィルムは、ごみ袋またはごみライナー、頑丈な輸送袋、マットレスフィルム、食品貯蔵、冷凍食品貯蔵、肥料貯蔵、サイレージ及び穀物貯蔵の用途での使用で理想的に適している。
本発明のフィルムは、ポリマーと、少なくとも１つの有機充填剤とを含み、該ポリマーは、０．９７０ｇ／ｃｍ３未満の密度と、１３７℃未満の融点とを有し、該有機充填剤は、ポリエチレンよりも低い弾性を有する。該フィルムは、有機充填剤を含まないフィルムより少なくとも１０％高いダート衝撃抵抗を有することを特徴とし得る。
本発明での使用のためのポリマーは、エチレンコポリマーである。好ましいエチレンコポリマーは、エチレン及び少なくとも１つのＣ３〜Ｃ２０のアルファ−オレフィンコモノマーの単位に由来する。より好ましくは、アルファ−オレフィンコモノマーは、ブテン、ヘキセン、オクテン、もしくはペンテンを含む。本発明のいくつかの実施形態では、エチレンコポリマーは、ＬＬＤＰＥ、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、エラストマー、及びプラストマーから成る群から選択され得る。エチレンコポリマーは、不均一Ｚｅｉｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ触媒または均一シングルサイトもしくはメタロセン触媒を含む当技術分野で周知のいかなる触媒を使用して調製されてもよい。２つ以上の異なるエチレンコポリマーの混合物も、企図される。
ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２によって判定される０．９７０ｇ／ｃｍ３以下の密度を有するべきである。より好ましくは、エチレンコポリマーの密度は、０．９４５ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．９３０ｇ／ｃｍ３以下、及びさらにより好ましくは０．９２０ｇ／ｃｍ３以下である。さらに、本発明の好ましい実施形態では、エチレンコポリマーは、０．１ｇ／１０分〜５．０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８：１９９９ １９０℃、２．１６ｋｇによって判定される）を有する。第１のポリマーは、１３７℃以下、より好ましくは１２８℃以下の融点（ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−０３によって判定される）も有する。
適したポリマーの例は、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０２０Ｇ、２２８５Ｇ、２０８５Ｇ、２０４５Ｇ、２０４９Ｇ、２０３８．６８Ｇ、ＡＴＴＡＮＥ（商標）４２０１、４２０３、４７０３、及び４２０２（すべてＭｉｃｈｉｇａｎ、ＭｉｄｌａｎｄのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）、ＬＬ１００１、ＬＬ１００２、ＬＬ２００１、ＬＬ３００２、ＬＬ３００３．３２、及びＮＴＸ０９５（Ｔｅｘａｓ、ＢａｙｔｏｗｎのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）である。適したｍＬＬＤＰＥ及びｍＶＬＤＰＥの例は、ＥＬＩＴＥ（商標）５４００Ｇ、５１００Ｇ、５２３０Ｇ、及び５１１１Ｇ（すべてＭｉｃｈｉｇａｎ、ＭｉｄｌａｎｄのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）、ＥＸＣＥＥＤ（商標）１０１２、１０１８、１０１５、３５１２、３５１８、及び２０１８メタロセンポリエチレン（Ｔｅｘａｓ、ＢａｙｔｏｗｎのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）である。そして、適したプラストマー及びエラストマーの例は、ＥＮＧＡＧＥ（商標）熱可塑性ポリオレフィンエラストマー及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポリオレフィンプラストマー（両方ともＭｉｃｈｉｇａｎ、ＭｉｄｌａｎｄのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）、ＥＸＡＣＴ（商標）５３６１、４０４９、５３７１、８２０１、４１５０、５１８１、３１３２エチレンプラストマー（Ｔｅｘａｓ、ＢａｙｔｏｗｎのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）である。
フィルムは、１つ以上の有機充填剤をさらに含む。有機充填剤は、全体のフィルムの充填剤の総量が、０．５〜２０重量％となるように存在し得る。いくつかの実施形態では、充填剤は、フィルムの０．７５重量％〜１５重量％、好ましくは１．０重量％〜１０重量％、より好ましくは１．５重量％〜５重量％、最も好ましくは２重量％〜４重量％の範囲の量で第１の層に存在する。充填剤は、ポリマー材料と相溶性でない任意の適した有機粒子材料を含み得る。充填剤（複数可）は、例えば、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第４，３７７，６１６号、第４，６３２，８６９号、及び第５，６９１，０４３号に記載される有機充填剤のうちのいずれかであり得る。本発明での使用のための適した有機充填剤の特定の例は、ポリアミド、ポリエステル、アセタール、ナイロン、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー及びコポリマー、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、アクリルビーズ、架橋アクリレートビーズ、空洞アクリレートビーズ、架橋スチレンビーズ、ならびにそれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、充填剤が、いくつかの用途に対して特に好ましい耐衝撃性ポリスチレン、架橋スチレンビーズ、及び架橋アクリレートビーズを有する有機材料を含むことは好ましい場合がある。ポリエチレン基質中で分散されたときの充填剤粒子の粒径ｄ５０は、典型的に、０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．５μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．７μｍ〜２．５μｍであり得る。ポリエチレン基質中で分散されたときの充填剤粒子の粒径ｄ９０は、そのｄ５０の５倍未満である。例えば、２μｍのｄ５０を有する粒子型を使用する場合、この粒子は、２０μｍ未満のｄ９０を有する。
粒径ｄ５０は、また、粒径分布の中央径または中央値として周知であり、それは、累積分布の５０％での粒径の値である。それは、粒径を特徴づける重要なパラメータのうちの１つである。例えば、ｄ５０＝２．０μｍの場合、サンプル中の粒子のうちの５０％は、２．０μｍより小さく、５０％は、２．０μｍより大きい。ｄ５０は、通常、粒子の群の粒径を示すために使用される。ｄ９０は、粒径分布における大きい粒子の量を当業者が理解することを可能にする。例えば、ｄ９０＝１０．０μｍの場合、サンプル中の粒子のうちの９０％は、１０．０μｍより小さく、１０％は、１０．０μｍより大きい。
フィルムは、有利にも、可塑剤をさらに含む。当業者に周知であるように、可塑剤は、典型的に、ポリマー鎖を柔軟にするために使用され、それによって、ポリマーの作業性及び柔軟性を増加させる。さらに、可塑剤は、ＬＬＤＰＥの無定形領域と組み合わせ、ポリマー鎖のもつれの程度を広げ、そのため、高温でのポリマーシートの弾性を増加させる。本発明では、増加した弾性は、配向時の改善された加工性に貢献し得る。本発明での使用のための可塑剤は、約１２５℃未満の融点を有する無定形もしくは半結晶性ポリマー、またはホワイトオイル等の加工添加剤を含む。適した可塑剤の例は、ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）コポリマー、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）コポリマー、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）コポリマー、プロピレンプラストマー及びエラストマー、エチレンプラストマー及びエラストマー、ポリオレフィン接着材、炭化水素及び天然樹脂、ワックス（合成、微結晶、及びパラフィン系ワックスを含む）、ポリアルファオレフィン、低融解温度エチレンポリマーもしくはコポリマー、エチレンプロピレンコポリマーもしくはターポリマー、またはそれらの組み合わせである。本明細書に記載される使用のために適し得る市販の可塑剤は、ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）プラストマー、ＩＮＦＵＳＥ（商標）Ｏｌｅｆｉｎ Ｂｌｏｃｋコポリマー、ＥＮＧＡＧＥ（商標）熱可塑性ポリオレフィンエラストマー、及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポリオレフィンプラストマー（すべて、Ｍｉｃｈｉｇａｎ、ＭｉｄｌａｎｄのＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）、ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）、ＥＸＡＣＴ（商標）、ＥＳＣＯＲＥＮＥ（商標）；ＵＬＴＲＡ ＬＤ−７２０．９２、ＯＰＰＥＲＡ（商標）；ＰＡ−８５１Ｎ、ＰＡ−７０２Ｎ、及びＥＬＥＶＡＳＴ（商標）（すべて、Ｔｅｘａｓ、ＢａｙｔｏｗｎのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）ならびにＢＥ ＳＱＵＡＲＥ（商標）；微結晶ワックス（Ｔｅｘａｓ、ＳｕｇａｒｌａｎｄのＢａｋｅｒ Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅより市販される）を含むが、これらに限定されない。
本発明のいくつかの実施形態では、可塑剤は、０重量％〜６０重量％、好ましくは２重量％〜２０重量％の範囲の量でフィルムに存在し得る。
フィルムは、以下で詳述される通りに、顔料、着色剤、スリップ剤、粘着防止剤、抗酸化剤、防曇剤、帯電防止剤、充填剤、防湿添加剤、ガスバリア性添加剤、及びそれらの組み合わせ等の１つ以上の添加剤をさらに含み得る。いくつかの好ましい実施形態では、フィルムは、着色顔料を含む。そのような顔料は、フィルムに直接添加されることができる。有機充填剤に対して、着色顔料は、有利にも、充填剤中に分散され得、無機充填剤に対して、着色顔料は、有利にも、充填剤を覆い得る。二酸化チタン及びカーボンブラックは、ある用途に対して好ましい着色顔料であり得る。
好ましくは、フィルムでの、充填剤を含む、添加剤の総量は、０．２重量％〜４０．０重量％、より好ましくは１．０重量％〜２０．０重量％の範囲にある。
いくつかの実施形態では、フィルムは、５μｍ〜５００μｍ、代替として１０μｍ〜１００μｍ、または１２μｍ〜５０μｍの範囲の厚さを有する。
本発明のフィルムは、さらなる層を含み得る。そのような層は、追加の機能を提供し得るが、全体のフィルム特性に悪影響を与えるためではなく、他のフィルム層と適合するように選択されなければならない。追加の層が存在する場合、光沢のあるフィルムが必要とされる用途に対して、有機充填剤を有する層が、表層ではないように、層を配置することが好ましい場合がある。追加の層が存在する場合、マット仕上げのフィルムが必要とされる用途に対して、有機充填剤も表層に存在するように、層を配置することが好ましい場合がある。いくつかの実施形態では、層のうちの少なくとも１つが、第２のポリマーを含むことが好ましい場合があり、該第２のポリマーは、極性もしくは非極性エチレンコポリマー、またはプロピレンコポリマーを含み、該第３のポリマーは、第１の層の弾性率より少なくとも１０％少ない弾性率を有することを特徴とする。
ラミネート加工等の他の方法が使用され得るが、本発明のフィルムは、当技術分野で一般的に周知のように、吹込みフィルム工程または流延フィルム行程で形成されることが好ましい。
本発明のフィルムは、急冷後の配向ステップに供されてよく、そこでフィルムは、フィルムに使用される任意のポリエチレンの融点未満の温度で伸張される。伸張の程度は、縦方向もしくは横方向、または両方の方向に１．１：１〜３．５：１であり得る。伸張の程度は、元のフィルム厚さ対フィルムの伸張部分のフィルム厚さの比である。そのため、本来１００ミクロンであったフィルムの部分は、３：１の伸張比では３３ミクロンになる。いくつかの実施形態では、急冷後の伸張は、縦方向もしくは横方向、または両方の方向に３：１、２．５：１、２：１、もしくは１．５：１未満である。いくつかの好ましい実施形態では、伸張は、１つの方向のみで行われる（すなわち、一軸配向）。そのような場合では、配向は、横方向のみであることが好ましい場合がある。
伸張は、テンターフレームもしくは、フィルムを均一の伸張する他の方法を使用して実行されることができる。代替として、フィルムは、フィルムの局部領域が伸張されないままであるように、不均一な様式でフィルムを伸張する技術によって引張され得る。そのような技術は、局部伸張、交互嵌合型ローラー、またはエンボス加工技術を含む。そのような局部伸張で、いくつかの実施形態に対して上述される伸張の程度（すなわち、１．１〜３．５：１）は、全体のフィルムにではなく、伸張に供された面積での伸張を指すことが理解されるべきである。
本発明の結果として得られたフィルムは、それらの優れた終局引張強度、引裂強度、及びダート衝撃を特徴とし得る。引裂強度は、ＡＳＴＭ Ｄ−１９２２によって測定される。ダート衝撃は、ＡＳＴＭ Ｄ−１７０９によって測定される。フィルム終局引張は、ＡＳＴＭ Ｄ−８８２を使用して測定される。本発明のフィルムは、いかなる有機充填剤も含まないフィルムと比較して、著しく改善されたダート衝撃抵抗、ならびに同様のＭＤ引裂度及び終局引張特性を有する。
添加剤
本発明の多層フィルムの１つ以上の層に存在し得る添加剤は、乳白剤、顔料、着色剤、スリップ剤、抗酸化剤、防曇剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、充填剤、防湿添加剤、ガスバリア性添加剤、及びそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。そのような添加剤は、必要な特性によって変わる有効量で使用され得る。スリップ剤、粘着防止剤、帯電防止剤、抗酸化剤、及び防曇剤は、本発明のフィルムの外層（複数可）に使用されたときに特に効果的である。
顔料及び着色剤は、典型的に、不透明性、及びいくつかの場合では、結果として得られるフィルムに特定の色を与えるために、ポリマーに添加される。本発明での使用のための顔料もしくは着色剤の例は、酸化鉄、カーボンブラック、茶着色顔料、アルミニウム、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、ポリブチレンテレフタレート、タルク、及びそれらの組み合わせである。着色顔料及び着色剤は、ピンク、青、緑、黄色等の色の任意の望まれる色合いを与えるためにポリマーに添加され得る薬剤を含む。顔料及び着色剤は、また、消費者に受けが良い色及び真珠光沢の外見を与えることによって、本発明のフィルムの望ましい光学的品質に貢献し得る。
スリップ剤は高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステル、ワックス、シリコーン油、及び金属せっけんを含み得る。そのようなスリップ剤は、それが添加される層の総量に基づいて、０．０５重量％〜２重量％の範囲の量で使用され得る。本発明に有用であり得るスリップ剤の例は、エルカ酸アミドである。
適した抗酸化剤は、ＩＲＧＡＮＯＸ（商標）１０７６（スイスのＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）等のフェノール系抗酸化剤、及びＩＲＧＡＮＯＸ（商標）１６８（同様に、スイスのＣｉｂａ Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙより市販される）等の亜リン酸抗酸化剤を含み得る。そのような抗酸化剤は、一般的に、０．１重量％〜２重量％の範囲の量で使用される。
帯電防止剤は、アルカリ金スルホン酸塩、ポリエーテルで修飾されたポリジオルガノシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン、及び第３アミンを含み得る。そのような帯電防止剤は、層の総量に基づいて、０．０５重量％〜３重量％の範囲の量で使用され得る。
本発明で有用なブロッキング防止剤は、シリカ、ヒュームドシリカ、珪藻土、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、カオリン、タルク、ベントナイト、クレイ、及びパルプ等の微粉無機固形材料を含み得る。適した充填剤及びブロッキング防止剤の例は、ＳＹＬＯＢＬＯＣ（商標）４４（ＭＤ、ＣｏｌｏｍｂｉａのＧｒａｃｅ Ｄａｖｉｓｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓより市販される）、またはＴＯＳＰＥＡＲＬ（商標）（ＣＴ、ＷｉｌｔｏｎのＧＥ Ｂａｙｅｒ Ｓｉｌｉｃｏｎｅより市販される）等のポリシロキサンを含み得る。そのような充填剤及びブロッキング防止剤は、それらが添加される層の重量の３００００ｐｐｍまでの有効量を含む。
適した防湿及びガスバリア性添加剤は、低分子量樹脂、炭化水素樹脂、特に、石油樹脂、スチレン樹脂、シクロペンタジエン樹脂、ならびにロジン及びテルペン由来の樹脂の有効量を含み得る。
任意で、フィルムは、表面薄層の総量に基づいて、１重量％〜１５重量％の範囲の量で、潤滑性のために、ワックスと混合されるか、またはワックスを含有するコーティング剤でコーティングされ得る。ワックスを含有するコーティング剤は、また、単層フィルムの外層に塗られ得る。これに限定されないが、熱可塑性フィルムで有用なＣａｒｎａｕｂａ（商標）ワックス（ＯＨ、ＣｉｎｃｉｎｎａｔｉのＭｉｃｈｅｌｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより市販される）等のいかなる従来のワックスも、企図される。
調製されたフィルムは、台所用ごみ袋、頑丈なごみ袋、葉を入れる袋、ごみ箱ライナーを含むごみ袋、及び他の同様な用途で使用され得る。
フィルムダート抵抗を改善し、ＭＤ引裂度及び引張強度の低下を防ぐための有機充填剤の有効性を実証するために、フィルム（実施例１〜５）は、７０ミル金型ギャップ、２．５インチ直径の金型、５０ｌｂ／時出力、約２５インチの凍結線高さ、２．５吹込み率（ＢＵＲ）、及び約４００°Ｆの融解温度で備えられた吹込みフィルムライン上で作製した。
実施例１は、５％の白色濃縮物（ＬＬＤＰＥ中の５０％二酸化チタン濃縮物）と混合された、９５％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９１９ｇ／ｃｃの密度）を含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
実施例２は、９０％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９１９ｇ／ｃｃの密度）、充填剤として２重量％の架橋アクリレートビーズ（約１．０５／ｃｃの比重、ならびに０．８５μｍに近い粒径ｄ５０及び１．２μｍに近い粒径ｄ９０）、及び２．５重量％の顔料（二酸化チタン）を含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
実施例３は、９０％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９１９ｇ／ｃｃの密度）、充填剤として５重量％の架橋アクリレートビーズ（約１．０５／ｃｃの比重、ならびに０．８５μｍに近い粒径ｄ５０及び１．２μｍに近い粒径ｄ９０）、及び２．５重量％の顔料（二酸化チタン）を含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
実施例４は、９０％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９１９ｇ／ｃｃの密度）、充填剤として２重量％の架橋アクリレートビーズ（約１．０５／ｃｃの比重、ならびに５．６μｍに近い粒径ｄ５０及び８．２μｍに近い粒径ｄ９０）、及び２．５重量％の顔料（二酸化チタン）を含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
実施例５は、９０％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９１９ｇ／ｃｃの密度）、充填剤として５重量％の架橋アクリレートビーズ（約１．０５／ｃｃの比重、ならびに５．６μｍに近い粒径ｄ５０及び８．２μｍに近い粒径ｄ９０）、及び２．５重量％の顔料（二酸化チタン）を含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
フィルム能力に対する無機ボイド形成剤添加の効果を理解するために、フィルム（実施例６〜８）を、３インチの金型及び２インチ（２４：１ Ｌ／Ｄ）のポリエチレンねじを備えたＥｇａｎ吹込みフィルムライン上で作製した。２．５のＢＵＲを使用し、１２インチのＦＬＨを維持した。融解温度は、５００°Ｆに近かった。
実施例６は、１００％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９２０ｇ／ｃｃの密度）を含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
実施例７は、９５％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９２０ｇ／ｃｃの密度）及び５％の炭酸カルシウムを含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
実施例８は、９５％のＬＬＤＰＥ（１．０ｄｇ／分のメルトインデックス（２．１６ｋｇの荷重、１９０℃）、０．９２０ｇ／ｃｃの密度）及び５％のカオリンクレイを含有する１．０ミルの厚さを有する単層吹込みフィルムである。
すべてのフィルムの物理的特性を測定し、以下の表１及び２で報告する。
Figure 0006401779
Figure 0006401779
表１から、有機充填剤の添加は、ＭＤ引裂強度及び終局引張強度（引張破損）等の他のフィルム特性を維持しながら、または場合によってはさらに改善しながら、フィルムダート衝撃抵抗を著しく増加させることが明らかである。表２から、無機充填剤の添加は、フィルムダート衝撃抵抗を改善しないが、フィルム特性の大部分、特にＭＤ引裂強度及び終局引張強度（引張破損）を著しく低下させることが明らかである。
したがって、有機充填剤の使用は、他のフィルム特性（ＭＤ引裂度及び終局引張強度）を維持または改善しながら、フィルムダート衝撃抵抗を著しく向上させることを可能にする。
以下の実施形態は、各実施形態が別々に特許請求されない場合があるが、本発明の一部と明確にみなされる。
１．ポリマー及び少なくとも１つの充填剤を含むフィルムであって、該ポリマーが、０．９７０ｇ／ｃｍ３未満の密度、１３７℃未満の融点、０．１ｄｇ／分〜５．０ｄｇ／分のメルトインデックスを有するポリエチレンポリマーを含み、該充填剤が、組成において有機であり、ポリエチレン中に分散されるとき、０．１ミクロン〜１０ミクロンの粒径ｄ５０、ｄ５０の５倍未満の粒径ｄ９０を有し、該フィルムが、有機充填剤を含まないフィルムと比較して、より高いダート衝撃強度、ならびに同様のＭＤ引裂強度及び終局引張強度を有する、フィルム。
２．ダート衝撃が、有機充填剤を含まないフィルムより少なくとも２０％高い、実施形態１に記載のフィルム。
３．ダート衝撃が、有機充填剤を含まないフィルムより少なくとも４０％高い、実施形態１に記載のフィルム。
４．ダート衝撃が、有機充填剤を含まないフィルムより少なくとも６０％高い、実施形態１に記載のフィルム。
５．フィルムが、吹込みフィルムである、実施形態１に記載のフィルム。
６．フィルムが、流延フィルムである、実施形態１に記載のフィルム。
７．フィルムの任意のある部分が、縦方向もしくは横方向、または両方の方向に伸張される、実施形態１に記載のフィルム。
８．フィルムが、局部伸張技術を使用して伸張されている、実施形態７に記載のフィルム。
９．フィルムが、エンボス加工技術を使用して伸張されている、実施形態７に記載のフィルム。
１０．有機充填剤が、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ポリアミド、環状オレフィンポリマー及びコポリマー、ナイロン、ポリエステル、アセタール、アクリル樹脂、アクリルビーズ、架橋アクリルビーズ、架橋スチレンビーズ、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態１に記載のフィルム。
１１．充填剤が、ポリスチレン、ポリアクリル酸塩、ポリアミド、環状オレフィンコポリマー、アクリレートビーズ、架橋アクリレートビーズ、架橋スチレンビーズ、耐衝撃性ポリスチレン、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、実施形態１に記載のフィルム。
１２．充填剤が、架橋アクリレートビーズ、架橋スチレンビーズ、または耐衝撃性ポリスチレンからなる群から選択される材料を含む、実施形態１に記載のフィルム。
１３．充填剤が、架橋アクリレートビーズからなる群から選択される材料を含む、実施形態１に記載のフィルム。
１４．充填剤が、架橋スチレンビーズからなる群から選択される材料を含む、実施形態１に記載のフィルム
１５．ポリマーへの分散時の充填剤が、０．１ミクロン〜１０ミクロンの間の平均粒径（ｄ５０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
１６．ポリマーへの分散時の充填剤が、０．５ミクロン〜７ミクロンの間の平均粒径（ｄ５０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
１７．ポリマーへの分散時の充填剤が、０．７ミクロン〜５ミクロンの間の平均粒径（ｄ５０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
１８．ポリマーへの分散時の充填剤が、０．８ミクロン〜２ミクロンの間の平均粒径（ｄ５０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
１９．ポリマーへの分散時の充填剤が、ｄ５０の５倍未満の平均粒径（ｄ９０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
２０．ポリマーへの分散時の充填剤が、ｄ５０の３．５倍未満の平均粒径（ｄ９０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
２１．ポリマーへの分散時の充填剤が、ｄ５０の２．０倍未満の平均粒径（ｄ９０）を有する粒子として分散される、実施形態１に記載のフィルム。
２２．充填剤が、フィルムの少なくとも０．５重量％〜２０重量％である、実施形態１に記載のフィルム。
２３．充填剤が、フィルムの少なくとも０．７５重量％〜１５重量％である、実施形態１に記載のフィルム。
２４．充填剤が、フィルムの少なくとも１．０重量％〜１０重量％である、実施形態１に記載のフィルム。
２５．充填剤が、フィルムの少なくとも１．５重量％〜５重量％である、実施形態１に記載のフィルム。
２６．充填剤が、フィルムの少なくとも２．０重量％〜４重量％である、実施形態１に記載のフィルム。
２７．フィルムが、着色顔料を含む、実施形態１に記載のフィルム。
２８．着色顔料が、二酸化チタンまたはカーボンブラックを含む、実施形態２７に記載のフィルム。
２９．いかなる伸張ステップの前にも０．５ミル〜２０．０ミルの厚さを有することを特徴とする、実施形態１に記載のフィルム。
３０．いかなる伸張ステップの前にも０．７ミル〜１０ミルの厚さを有することを特徴とする、実施形態１に記載のフィルム。
３１．いかなる伸張ステップの前にも０．８ミル〜２．０ミルの厚さを有することを特徴とする、実施形態３０に記載のフィルム。
３２．ポリエチレンポリマーが、０．８６８ｇ／ｃｍ３〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマーである、実施形態１に記載のフィルム。
３３．ポリエチレンポリマーが、０．９００ｇ／ｃｍ３〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマーである、実施形態１に記載のフィルム。
３４．ポリエチレンポリマーが、０．９１０ｇ／ｃｍ３〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマーである、実施形態１に記載のフィルム。
３５．ポリエチレンポリマーが、０．９１５ｇ／ｃｍ３〜０．９２８ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマーである、実施形態１に記載のフィルム。
３６．フィルムが、第２のポリマーをさらに含み、該第２のポリマーが、極性もしくは非極性エチレンコポリマー、またはプロピレンコポリマーを含み、該第３のポリマーが、第１のポリマーの弾性率より少なくとも１０％少ない弾性率を有することを特徴とする、実施形態１に記載のフィルム。
３７．１つ以上の追加の層を有する、実施形態１に記載のフィルム。
３８．少なくとも第２の層に、スリップ剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、抗酸化剤、または防曇剤からなる群から選択される１つ以上の添加剤をさらに含む、実施形態１に記載のフィルム。
本明細書に記載される現在好ましい実施形態への様々な変更及び修正が、当業者にとって明らかであることが理解されるべきである。そのような変更及び修正は、本開示の精神及び範囲を逸脱することなく、またその意図する利点を損なうことなく行うことができる。そのため、そのような変更及び修正は、添付の請求項によって網羅されることが意図される。

Claims (16)

  1. ポリマーとポリエチレンポリマー中に分散される少なくとも１つの充填剤とを含むフィルムであって、前記ポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ７９２によって判定される０．９７０ｇ／ｃｍ3未満の密度、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−０３によって判定される１３７℃未満の融点、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８：１９９９ １９０℃、２．１６ｋｇによって判定される０．１ｄｇ／分〜５．０ｄｇ／分のメルトインデックスを有するポリエチレンポリマーを含み、前記充填剤が、組成において有機であり、前記ポリエチレンポリマー中に分散されるとき、０．１ミクロン〜１０ミクロンの粒径ｄ５０、ｄ５０の２．０倍未満の粒径ｄ９０を有し、前記フィルムが、前記有機充填剤を含まないフィルムと比較して、高いダート衝撃強度を有する、前記フィルム。
  2. 前記ダート衝撃が、有機充填剤を含まない前記フィルムより少なくとも２０％高い、請求項１に記載の前記フィルム。
  3. 前記フィルムが、吹込みフィルムである、請求項１に記載の前記フィルム。
  4. 前記フィルムが、流延フィルムである、請求項１に記載の前記フィルム。
  5. 前記フィルムのある部分が、縦方向もしくは横方向、または両方の方向に伸張される、請求項１に記載の前記フィルム。
  6. 前記フィルムが、局部伸張技術を使用して伸張されている、請求項５に記載の前記フィルム。
  7. 前記フィルムが、エンボス加工技術を使用して伸張されている、請求項５に記載の前記フィルム。
  8. 前記有機充填剤が、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ポリアミド、環状オレフィンポリマー及びコポリマー、ナイロン、ポリエステル、アセタール、アクリル樹脂、アクリルビーズ、架橋アクリルビーズ、架橋スチレンビーズ、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の前記フィルム。
  9. 前記充填剤が、ポリスチレン、ポリアクリル酸塩、ポリアミド、環状オレフィンコポリマー、アクリレートビーズ、架橋アクリレートビーズ、架橋スチレンビーズ、耐衝撃性ポリスチレン、またはそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の前記フィルム。
  10. 前記ポリマーへの分散時の前記充填剤が、０．８ミクロン〜２ミクロンの間の平均粒径（ｄ５０）を有する粒子として分散される、請求項１に記載の前記フィルム。
  11. 前記充填剤が、前記フィルムの０．５重量％〜２０重量％の量で存在する、請求項１に記載の前記フィルム。
  12. 前記充填剤が、前記フィルムの２．０重量％〜４重量％の量で存在する、請求項１に記載の前記フィルム。
  13. 前記フィルムが、二酸化チタンまたはカーボンブラックを含む着色顔料を含む、請求項１に記載の前記フィルム。
  14. いかなる伸張ステップの前にも０．５ミル〜２０．０ミルの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の前記フィルム。
  15. 前記ポリエチレンポリマーが、０．９１５ｇ／ｃｍ3〜０．９２８ｇ／ｃｍ3の範囲の密度を有する線状低密度ポリエチレンコポリマーである、請求項１に記載の前記フィルム。
  16. １つ以上の追加の層を有する、請求項１に記載の前記フィルム。




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