JP6873925B2 - 縦方向に配向される多層フィルム及びそれらを含む物品 - Google Patents

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Description

本発明は、一軸配向多層フィルム、及び特に縦方向に配向される多層フィルムに関する。かかるフィルムは、柔軟包装体などの物品において特に有用であり得る。
ポリエチレンフィルムは、高荷重輸送袋、自立パウチ、洗剤用パウチ、小袋などの柔軟包装体で幅広く使用される。用途に応じて、完全性及び／または見映えの点で様々な特性が必要とされ得る。かかる特性には、（１）高光沢、高い透明性、及び低濁度などの優良な光学特性、（２）高い引張り強度、耐破壊性、硬度、及び衝撃耐性などの十分な酷使耐性、ならびに／または（３）低封着開始温度、広い封着ウィンドウ、高封着強度、及び高熱間粘着性などの良好な封着特性が含まれ得る。
従来の吹込みまたは流延ポリエチレンフィルムは、自立包装体または積層フィルムとして柔軟包装において幅広く使用されてきた。市場が持続可能性に傾倒しているため、柔軟包装体は薄厚化し続けている。包装用途で使用されるポリエチレンフィルムは、フィルム加工業者及び他の業者により、業者の必要性及び業者の顧客の必要性に対する、より薄く、より丈夫で、より硬く、かつより低経費である解決策を求めて異なる方法を使用して薄厚化されている。例えば、分別溶融指数を有する非常に丈夫な線状低密度ポリエチレン樹脂及び硬くて高密度なポリエチレン樹脂は、ブレンドまたは共押出で組み合わせて使用され、均衡のとれた硬度及び靭性が求められるフィルムを作製する。同様に、吹込みフィルム及び流延フィルムプロセスは、光学特性とフィルムゲージ及び靭性との均衡が求められるフィルムを提供するように最適化されている。しかし、加工プロセス、梱包作業、及び／または最終使用での機能的性能で必要とされる靭性、引き裂き強度、及び／または硬度を犠牲にすることなく、フィルムをどれだけ薄くできるかということについては限界がある。
いくつかの例において、二軸配向フィルム（例えば、二軸配向ポリプロピレンフィルム及び二軸配向ポリエチレンフィルム）及び流延ポリプロピレンフィルムは、良好な硬度及び靭性を、薄厚化とともに提供すると見出されている。
縦方向配向（ＭＤＯ）フィルムは、硬度及び光学特性をフィルムに提供する別の手法である。しかし、縦方向に著しく配向されるとき（例えば、６：１〜１０：１の延伸比で）、かかるフィルムは、一方向性配向により、縦方向において引き裂き強度が脆弱になり得る。フィルムが縦方向に高比率で伸展されると、フィルムは、縦方向における細線維化及び／または縦方向における引き裂き強度の著しい低下を示す可能性が高いと考えられる。
したがって、著しい薄厚化を提供しながら、望ましい機械的特性を提供する新しい縦方向配向フィルムを有することが望ましいであろう。
本発明は、いくつかの態様において、より効果的に加工され（例えば、配向され）得、かつ望ましい機械的特性を提供し得るポリオレフィンを組み合わせた複数の層を備える一軸配向フィルムを提供する。例えば、いくつかの態様において、本発明のフィルムは、縦方向に配向後に引き裂き強度の限定された低下を示す。いくつかの態様における別の例として、本発明のフィルムは、高い２％割線モジュラス値を示しながら、縦方向において望ましい引き裂き強度を維持し得る。
一態様において、本発明は、（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有する、第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）少なくとも１つのポリオレフィンを含む第２の層と、（ｃ）高密度ポリエチレンを含む、第１の層と第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備える一軸配向フィルムを提供し、ここで、フィルムは、４：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向され、フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す。
別の態様において、本発明は、（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有する、第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）少なくとも１つのポリオレフィンを含む第２の層と、（ｃ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む、第１の層と第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備える一軸配向フィルムを提供し、ここで、フィルムは、４：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向され、フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す。
本発明の実施形態は、本明細書に開示されるフィルムから形成された物品（例えば、柔軟包装体、パウチ、自立パウチなど）も提供する。本発明の実施形態は、本明細書に開示されるフィルムのうちの１つ以上を含む積層体も提供する。
これらの及び他の実施形態は、発明を実施するための形態でより詳細に記載される。
実施例におけるエルメンドルフ引き裂き試験の結果を示すチャートである。 実施例におけるエルメンドルフ引き裂き試験の結果を示す別のチャートである。 実施例における２％割線モジュラス試験の結果を示すチャートである。 実施例における試験のエルメンドルフ引き裂きと２％割線モジュラスとの間の関係を示すチャートである。 実施例における試験のエルメンドルフ引き裂きと２％割線モジュラスとの間の関係を示す別のチャートである。 実施例の試験における正規化されたエルメンドルフ引き裂き値と２％割線モジュラス値との間の関係を示すチャートである。
本明細書で別途規定されない限り、パーセンテージは、重量パーセンテージ（重量％）であり、温度は、℃である。
用語「組成物」は、本明細書で使用される場合、本組成物を含む材料（複数可）、ならびに本組成物の材料から形成された反応生成物及び分解生成物を含む。
用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（を含む）」及びその派生語は、任意の追加の構成成分、ステップ、または手順の存在を、それらが本明細書に開示されるかどうかに関わらず排除することを意図しない。一切の疑念を回避するために、用語「を含む」の使用を通して本明細書で主張される全ての組成物には、ポリマー系かそうでないかに関わらず、それに反すると述べられない限り任意の追加の添加剤、補助剤、または化合物が含まれ得る。対照的に、用語「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ（から本質的になる）」は、一切の連続的な引用の範囲から、実施性に本質的でないものを除いて、一切の他の構成成分、ステップ、または手順を排除する。用語「ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ（からなる）」は、具体的に記載または列挙されていない一切の構成成分、ステップ、または手順を排除する。
用語「ポリマー」は、本明細書で使用される場合、同じかまたは異なる種類に関わらずモノマーを重合することにより調製されたポリマー化合物を指す。したがって、総称ポリマーは、用語ホモポリマー（１種類のみのモノマーから調製されたポリマーを指すために用いられ、微量の不純物がポリマー構造中に組み込まれ得ることが理解される）、及びこの後に定義されるような用語インターポリマーを包含する。微量の不純物は、ポリマー中及び／またはポリマー内に組み込まれ得る。
用語「インターポリマー」は、本明細書で使用される場合、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合により調製されたポリマーを指す。したがって、総称インターポリマーには、コポリマー（２つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを指すために用いられる）、及び２つを超える異なる種類のモノマーから調製されたポリマーが含まれる。用語「ポリマー」は、本明細書で使用される場合、同じかまたは異なる種類に関わらずモノマーを重合することにより調製されたポリマー化合物を指す。したがって、総称ポリマーは、１種類のみのモノマーから調製されたポリマーを指すために通常用いられる用語「ホモポリマー」、ならびに２つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」を包含する。
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、５０重量％超のエチレンモノマー由来単位を含むポリマーを意味するであろう。これは、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー（２つ以上のコモノマー由来単位を意味する）を含む。当技術分野で既知のポリエチレンの一般的な形態には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、非常に低密度のポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、線状低密度樹脂及び実質的に線状の低密度樹脂の両方（ｍ−ＬＬＤＰＥ）を含むシングルサイト触媒線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ならびに高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が含まれる。これらのポリエチレン材料は概して、当技術分野で知られているが、以下の記載は、これらのいくつかの異なるポリエチレン樹脂間の違いを理解する上で役立つ場合がある。
また、用語「ＬＤＰＥ」は、「高圧エチレンポリマー」または「高分岐ポリエチレン」とも称され得、ポリマーが、過酸化物などのフリーラジカル開始剤を使用して、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力で圧力がま、または管形反応器内で部分的にまたは全体的に単独重合または共重合されることを意味すると定義される（例えば、ＵＳ４，５９９，３９２を参照されたく、それは参照により組み込まれる）。ＬＤＰＥ樹脂は典型的には、０．９１６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する。
用語「ＬＬＤＰＥ」は、従来のチーグラー‐ナッタ触媒系、ならびにビス−メタロセン触媒（時として、「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と称される）及び拘束幾何触媒を含むが、これらに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製される両方の樹脂を含み、線状、実質的に線状、または不均一ポリエチレンコポリマーまたはホモポリマーを含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥほどは長くない長鎖分枝を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、及び米国特許第５，７３３，１５５号でさらに定義される実質的に線状のエチレンポリマー；米国特許第３，６４５，９９２号のものなどの均質に分岐した線状エチレンポリマー組成物；米国特許第４，０７６，６９８号に開示される方法に従って調製されたものなどの不均一に分岐したエチレンポリマー；ならびに／またはそれらのブレンドを含む（ＵＳ３，９１４，３４２またはＵＳ５，８５４，０４５に開示されるものなど）。ＬＬＤＰＥは、当技術分野で既知の任意の種類の反応器または反応器構成を使用して、気相、溶相、もしくはスラリー重合、またはそれらの任意の組み合わせにより作製され得、気相及びスラリー相反応器が最も好ましい。
用語「ＭＤＰＥ」は、０．９２６〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は典型的には、クロムもしくはチーグラー‐ナッタ触媒を使用するか、またはビス−メタロセン触媒及び拘束幾何触媒を含むが、これらに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製され、典型的には、２．５超の分子量分布（「ＭＷＤ」）を有する。
用語「ＨＤＰＥ」は、概して、チーグラー‐ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス−メタロセン触媒及び拘束幾何触媒を含むが、これらに限定されないシングルサイト触媒で調製される、約０．９３５ｇ／ｃｍ３超の密度を有するポリエチレンを指す。
用語「ＵＬＤＰＥ」は、概して、チーグラー‐ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス−メタロセン触媒及び拘束幾何触媒を含むが、これらに限定されないシングルサイト触媒で調製される、０．８８０〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。
「多峰性」は、分子量分布を示すＧＰＣクロマトグラムにおいて少なくとも２つの異なるピークを有することにより特徴付けられ得る樹脂組成物を意味する。多峰性樹脂は、２つのピークを有する樹脂、ならびに２つを超えるピークを有する樹脂を含む。多峰性樹脂は概して、６．０超のＭＷＤ（本明細書で定義されるような）を有する。これらに関して、多峰性樹脂は概して、１０超のＩ１０／Ｉ２値も有する。対照的に、用語「単峰性」は、分子量分布を示すＧＰＣクロマトグラムにおいて１つのピークを有することにより特徴付けられ得る樹脂組成物を指す。単峰性樹脂は概して、６．０以下のＭＷＤ及び１２以下のＩ１０／Ｉ２値を有する。
ある特定のポリマーは、「シングルサイト触媒」の存在下で調製されているとして、または「シングルサイト触媒化」であるとして特徴付けられる。高効率シングルサイト触媒（ＳＳＣ）の３つの主要なファミリーは、ポリエチレンコポリマーの調製のために商業的に使用されている。これらは、ビス−シクロペンタジエニルシングルサイトメタロセン触媒（Ｋａｍｉｎｓｋｙ触媒としても既知）、半サンドイッチ拘束幾何モノシクロペンタジエニルシングルサイト触媒（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによる商標ＩＮＳＩＴＥ（商標）技術である拘束幾何触媒、ＣＧＣとして既知）、及びポストメタロセン触媒である。シングルサイト触媒の存在下で調製されているとして、またはシングルサイト触媒であるとして特徴付けられるポリマーは、かかる触媒のうちの１つ以上の存在下で調製されていることを理解されたい。
本明細書で別途示されない限り、以下の分析方法は、本発明の態様を記載するために使用される。
「密度」は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って決定される。
「溶融指数」：溶融指数」：溶融指数Ｉ２（またはＩ２）及びＩ１０（またはＩ１０）はそれぞれ、１９０℃、ならびに２．１６ｋｇ及び１０ｋｇの投入量でＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に従って測定される。それらの値は、ｇ／１０分で報告される。「溶融流量」は、ポリプロピレン系樹脂に関して使用され、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って決定される。
「ピーク溶融点」は、フィルムが、毎分１０℃の速度で−４０℃の温度まで冷却される前に２３０℃で３分間に条件付けられる示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により決定される。フィルムが−４０℃で３分間保たれた後、フィルムは、毎分１０℃の速度で２００℃に加熱される。
「ＶＩＣＡＴ軟化点」は、ＡＳＴＭ Ｄ１５２５に従って測定される。
「結晶化度重量パーセント」は、等式１に従って計算され、
Figure 0006873925
式中、融解熱（ΔＨ）は、完全ポリマー結晶の融解熱（ΔＨｏ）で除算され、次いで、１００％が乗算される。エチレン結晶化度に関して、完全結晶の融解熱は、２９０Ｊ／ｇになるように取られる。例えば、エチレン−オクテンコポリマーは、溶融するとそのポリエチレン結晶化度が、２９Ｊ／ｇの融解熱を有するように測定され、対応する結晶化度は、１０重量％である。プロピレン結晶化度に関して、完全結晶の融解熱は、１６５Ｊ／ｇになるように取られる。例えば、プロピレン−エチレンコポリマーは、溶融するとそのプロピレン結晶化度が、２０Ｊ／ｇの融解熱を有するように測定され、対応する結晶化度は、１２．１重量％である。「融解熱」は、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ， Ｄｅｌ．）のモデルＱ１０００ＤＳＣにより取得されたＤＳＣ熱記録を使用して取得される。ポリマー試料は、１９０℃の初期温度（「初期温度」と表記される）で薄いフィルムに圧入される。約５〜８ｍｇの試料が計量され、ＤＳＣパン内に配置される。蓋はパン上で圧着されて、確実に密閉雰囲気にする。ＤＳＣパンは、ＤＳＣセル内に配置され、次いで、試料の溶融温度を約６０℃超の温度（Ｔｏ）まで、約１００℃／分の速度で加熱される。試料は、この温度で約３分間保たれる。次いで、試料は、１０℃／分の速度で−４０℃まで冷却され、その温度で３分間等温に保たれる。次いで、試料は、１０℃／分の速度で完全に溶融するまで加熱される。この実験から生じるエンタルピ曲線は、ピーク溶融温度、開始及びピーク結晶化温度、融解熱及び結晶化熱、ならびに目的の任意の他のＤＳＣ分析項目に関して分析される。
用語、分子量分布または「ＭＷＤ」は、重量平均分子量対数平均分子量の比（ＭＷ／Ｍｎ）として定義される。Ｍｗ及びＭｎは、従来のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を使用して、当技術分野で既知の方法に従って決定される。
２％割線モジュラスは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定される。
エルメンドルフ引き裂き強度は、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２に従って測定される。
追加の特性及び試験方法が本明細書でさらに記載される。
一態様において、本発明は、（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有する、第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）少なくとも１つのポリオレフィンを含む第２の層と、（ｃ）高密度ポリエチレンを含む、第１の層と第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備える一軸配向フィルムを提供し、ここで、フィルムは、４：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向され、フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す。いくつかの実施形態において、フィルムは、５：１〜９：１の延伸比で縦方向に配向され得る。いくつかの実施形態において、第１の組成物は、チーグラー‐ナッタ触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーをさらに含む。
別の態様において、本発明は、（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有する、第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）少なくとも１つのポリオレフィンを含む第２の層と、（ｃ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む、第１の層と第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備える一軸配向フィルムを提供し、ここで、フィルムは、４：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向され、フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す。いくつかの実施形態において、フィルムは、５：１〜９：１の延伸比で縦方向に配向され得る。いくつかの実施形態において、第１の組成物は、チーグラー‐ナッタ触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーをさらに含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層は、１００重量％のチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む。他の実施形態において、少なくとも１つの内層は、いくつかの実施形態において、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜４ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する線状低密度ポリエチレンをさらに含む。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層は、シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第２の組成物をさらに含み、ここで、第２の組成物は、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する。いくつかのかかる実施形態において、少なくとも１つの内層は、５０重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン及び５０重量％未満の第２の組成物を含む。いくつかの実施形態において、第２の組成物は、チーグラー‐ナッタ触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーをさらに含む。
いくつかの実施形態において、一軸配向フィルム内の第１の層は、５０重量％超の第１の組成物及び５０重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、第１の層中の超低密度ポリエチレンは、１００℃以上のピーク溶融点を有する。いくつかの実施形態において、第１の層中の超低密度ポリエチレンは、１００℃以下のＶＩＣＡＴ軟化点を有する。
多様な実施形態において、第２の層は、少なくとも１つのポリオレフィンを含み得る。以下でより詳細に記載されるように、多様な実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、様々なポリオレフィンまたはポリオレフィンの組み合わせを含み得る。
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層に関して、高密度ポリエチレンは、チーグラー‐ナッタ触媒高密度ポリエチレンである。他の実施形態において、少なくとも１つの内層中の高密度ポリエチレンは、シングルサイト触媒の存在下で調製される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層中の高密度ポリエチレンは、単峰性である。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層は、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する線状低密度ポリエチレンをさらに含む。
いくつかの態様において、一軸配向フィルムの第１及び／または第２の層は、外層であり得る。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、１００ミクロン以下の厚みを有する。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、１０ミクロン以上の厚みを有する。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、３つを超える層を備え得る。例えば、いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、最大９つの層を備え得る。
いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、望ましいであろう１つ以上の物理特性を示し得る。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２により測定されるとき１５０〜４５０グラム／ミルの縦方向における正規化エルメンドルフ引き裂き強度を示す。いくつかの実施形態において、本発明のフィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき１５０，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す。いくつかの実施形態において、２％割線モジュラスは、２００，０００ｐｓｉ以上であり得る。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、実質的に平らであり得る。
本発明の実施形態は、本明細書に記載される一軸配向フィルムのいずれかから形成された物品も提供する。かかる物品の例には、柔軟包装体、パウチ、自立パウチ、及び予め作製された包装体またはパウチが含まれ得る。
本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に記載される任意の一軸配向フィルムから形成された積層体を含む。いくつかの実施形態において、本明細書に記載される２つ以上の一軸配向フィルムは、互いに封着されて、積層体を形成する。他の実施形態において、積層体は、単一吹込みフィルムから形成され得る。かかる実施形態において、吹込みフィルムの内側の表面は、それ自体の上に潰れ、かつ封着して、積層体を形成する前の吹込みフィルムの厚みのおよそ２倍の厚みを有する積層体を形成し得る。いくつかの実施形態において、縦方向に配向された本発明の積層体は、２０〜１００ミクロン、４０〜１００ミクロン、または２０〜５０ミクロンの厚みを有し得る。
第１の層
本発明の一軸配向フィルムの第１の層を記載する上で、用語「第１の」は、その層を、フィルム内の他の層の文脈中で特定するために使用されることを理解されたい。それにも関わらず、いくつかの実施形態において、第１の層は、フィルムの外層である。
いくつかの実施形態において、一軸配向フィルムの第１の層は、（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３超〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有する、第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含む。
いくつかの実施形態において、エチレン系ポリマーは、シングルサイト触媒高密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、シングルサイト触媒エチレン系ポリマーに加えて、本組成物は、チーグラー‐ナッタ触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーをさらに含む。
第１の組成物は、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有する。０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、第１の組成物の密度は、下限０．９３５、０．９４０、０．９４５、または０．９５０ｇ／ｃｍ３から上限０．９４５、０．９５０、０．９５５、０．９６０、または０．９６５ｇ／ｃｍ３までであり得る。いくつかの実施形態において、第１の組成物は、０．９３５〜０．９６５ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．９４５〜０．９６２ｇ／ｃｃ、より好ましくは０．９５０〜０．９６０ｇ／ｃｃの密度を有する。
いくつかの実施形態において、第１の組成物は、最大４．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する。最大６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、第１の組成物は、上限１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、または６．０ｇ／１０分までの溶融指数を有し得る。本発明の特定の態様において、第１の組成物は、下限が０．５ｇ／１０分であるＩ２を有する。０．５ｇ／１０〜６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。
いくつかの実施形態において、第１の組成物は、単峰性である。いくつかの実施形態において、第１の組成物は、６．０以下、好ましくは５．５以下のＭＷＤを有する。
第１の層で使用され得るシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物の例には、例えば、ＥＬＩＴＥ（商標）５９６０及びＥＬＩＴＥ（商標）５９４０を含む、ＥＬＩＴＥ（商標）の名称でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるものが含まれる。
上述されるように、第１の層が、上述されるようなシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物を含む実施形態において、第１の層は、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥをさらに含み得る。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度を有する。０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの密度は、下限０．８８０、０．８８５、０．８９０、または０．８９５ｇ／ｃｍ３から上限０．９００、０．９０５、０．９１０、または０．９１２ｇ／ｃｍ３までであり得る。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、０．８９０〜０．９１２ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．８９０〜０．９０８ｇ／ｃｃ、より好ましくは０．９〜０．９０５ｇ／ｃｃの密度を有する。
いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、最大６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する。最大６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、上限１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、または６．０ｇ／１０分までの溶融指数を有し得る。本発明の特定の態様において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、下限が０．５ｇ／１０分であるＩ２を有する。０．５ｇ／１０〜６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。
いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、単峰性である。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、６．０以下、好ましくは５．５以下のＭＷＤを有する。
第１の層で使用され得るチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの例には、例えば、ＡＴＴＡＮＥ（商標）４２０３、ＡＴＴＡＮＥ（商標）４２０１、ＡＴＴＡＮＥ（商標）ＮＧ４７０１、ＡＴＴＡＮＥ（商標）ＳＬ４１０１、ＦＬＥＸＯＭＥＲ（商標）ＥＴＳ−９０６４、ＦＬＥＸＯＭＥＲ（商標）ＥＴＳ−９０６６、及びＦＬＥＸＯＭＥＲ（商標）ＤＦＤＡ１１３７を含む、ＡＴＴＡＮＥ（商標）及びＦＬＥＸＯＭＥＲ（商標）（ＶＬＤＰＥ）の名称でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるものが含まれる。
いくつかの実施形態において、第１の層が、上述されるようなシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物及びチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含む場合、第１の層は、５０重量％超の第１の組成物及び５０重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、好ましくは６０重量％超の第１の組成物及び４０重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、または６５重量％超の第１の組成物及び３５重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含み得る。
チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを第１の層中に組み込む本発明の実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは好ましくは、そのＶＩＣＡＴ軟化点とそのピーク溶融点との間に、少なくとも３０℃、好ましくは少なくとも４０℃の差異を有する。これは、改善された靭性、引き裂き強度、及び／または光学性への指向後に著しい応力緩和及びアニーリングを提供すると考えられる配向に対して非常に広い配向ウィンドウを提供する。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは好ましくは、１１０℃以上のピーク溶融点及び／または９０℃以下のＶＩＣＡＴ軟化点を有する。
第２の層
本発明の一軸配向フィルムの第２の層を記載する上で、用語「第２の」は、その層を、フィルム内の他の層の文脈中で特定するために使用されることを理解されたい。いくつかの実施形態において、第２の層は、フィルムの外層である。他の実施形態において、第２の層は、内部層であり、少なくとも１つの内層は、第１の層と第２の層との間にある。例えば、いくつかの実施形態において、内側の表面層である第２の層を有する吹込みフィルムなどのフィルムは、ふくらますことができるが、次いで、Ａ／Ｂ／Ｃ構造である吹込みフィルムがＡ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造であるフィルムになり、Ａが第１の層、Ｃが第２の層、及びＢが内層になるようにそれ自体の上に潰れることが可能になる。
いくつかの実施形態において、一軸配向フィルムの第２の層は、ポリオレフィンを含む。多様な実施形態において、様々なポリオレフィン及びポリオレフィンの組み合わせが第２の層中に組み込まれ得る。
いくつかの実施形態において、第２の層は、第１の層と同じ組成物を有し得る。したがって、いくつかのかかる実施形態において、第１の層が（ｉ）上述されるようなシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含むとき、第２の層は、２つのポリオレフィン、つまり（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第２の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する、第２の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含む。第２の組成物は、第１の層との関連で上述される第１の組成物のいずれかを含み得る。同様に、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥのいずれかを含み得る。同様に、第２の組成物及びチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの相対量は、第１の層との関連で上述される相対量と同じであり得る。
いくつかの実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、ならびに０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するメタロセン触媒ＬＬＤＰＥを含む。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥのいずれかを含み得る。同様に、メタロセン触媒ＬＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるメタロセン触媒ＬＬＤＰＥのいずれかを含み得る。いくつかの実施形態において、第２の層が、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及びメタロセン触媒ＬＬＤＰＥを含む場合、第２の層は、４５重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及び５５重量％未満のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥ、好ましくは６０重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及び４０重量％未満のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥ、または６５重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及び３５重量％未満のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥを含み得る。
いくつかの実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、ならびにポリオレフィンプラストマーを含む。いくつかのかかる実施形態において、ポリオレフィンプラストマーは、０．８６５〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有し、ポリオレフィンプラストマーは、ポリエチレンプラストマー、ポリプロピレンプラストマー、またはそれらの組み合わせを含む。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥのいずれかを含み得る。同様に、ポリオレフィンプラストマーは、第１の層との関連で上述されるポリオレフィンプラストマーのいずれかを含み得る。いくつかの実施形態において、第２の層が、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及びポリオレフィンプラストマーを含む場合、第２の層は、５０重量％超のポリオレフィンプラストマー及び５０重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、好ましくは５５重量％超のポリオレフィンプラストマー及び４５重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、または３５重量％超のポリオレフィンプラストマー及び６５重量％未満のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含み得る。
いくつかの実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するメタロセン触媒ＬＬＤＰＥ、ならびにポリオレフィンプラストマーを含む。いくつかのかかる実施形態において、ポリオレフィンプラストマーは、０．８６５〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有し、ポリオレフィンプラストマーは、ポリエチレンプラストマー、ポリプロピレンプラストマー、またはそれらの組み合わせを含む。メタロセン触媒ＬＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるメタロセン触媒ＬＬＤＰＥのいずれかを含み得る。同様に、ポリオレフィンプラストマーは、第１の層との関連で上述されるポリオレフィンプラストマーのいずれかを含み得る。いくつかの実施形態において、第２の層が、メタロセン触媒ＬＬＤＰＥ及びポリオレフィンプラストマーを含む場合、第２の層は、４５重量％超のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥ及び５５重量％未満のポリオレフィンプラストマー、好ましくは４０重量％超のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥ及び６０重量％未満のポリオレフィンプラストマー、または３５重量％超のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥ及び６５重量％未満のポリオレフィンプラストマーを含み得る。
いくつかの実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する１００重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含む。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥのいずれかを含み得る。
いくつかの実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する１００重量％のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥを含む。メタロセン触媒ＬＬＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるメタロセン触媒ＬＬＤＰＥのいずれかを含み得る。
いくつかの実施形態において、第２の層中の少なくとも１つのポリオレフィンは、０８６５ｇ／ｃｍ３〜０．９０８ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する１００重量％のポリオレフィンプラストマーを含む。いくつかのかかる実施形態において、ポリオレフィンプラストマーは、ポリエチレンプラストマー、ポリプロピレンプラストマー、またはそれらの組み合わせを含む。ポリオレフィンプラストマーは、第１の層との関連で上述されるポリオレフィンプラストマーのいずれかを含み得る。
内層
本発明の一軸配向フィルムは各々、少なくとも１つの内層を備える。用語「内側の」は、内層が第１の層と第２の層との間にあることを示すために使用される。用語「少なくとも１つの内層」は、本発明の一軸配向フィルムが単一の内層または複数の内層を含み得ることを示すために使用される。２つ以上の内層を含むいくつかの実施形態において、内層の各々は、同じ組成物を有し得る。２つ以上の内層を含む他の実施形態において、内層の各々が、異なる組成物を有し得るか、または内層のいくつかのみが、同じ組成物を有し得る。
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層に関して、第１の層が、（ｉ）上述されるようなシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物、及び（ｉｉ）チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含み、第２の層が少なくとも１つのポリオレフィンを含む場合、少なくとも１つの内層は、ＨＤＰＥを含み得る。いくつかの実施形態において、ＨＤＰＥは、単峰性ＨＤＰＥであり得る。いくつかの実施形態において、ＨＤＰＥは、６．０以下のＭＷＤを有し得る。いくつかの実施形態において、ＨＤＰＥは、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥであり得、他の実施形態において、シングルサイト触媒ＨＤＰＥであり得る。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層は、シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物を含み得、ここで、第１の組成物は、第１の層との関連で上述されるように０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３超の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する。例えば、シングルサイト触媒ＨＤＰＥは、第１の層との関連で上述されるもののいずれかを含み得る。
ＨＤＰＥが単峰性のチーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥを含むとき、ＨＤＰＥは、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有する。０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥの密度は、下限０．９３５、０．９４０、０．９４５、または０．９５０ｇ／ｃｍ３から上限０．９４５、０．９５０、０．９５５、０．９６０、または０．９６５ｇ／ｃｍ３までであり得る。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥは、０．９３５〜０．９６５ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．９４５〜０．９６２ｇ／ｃｃ、より好ましくは０．９５０〜０．９６０ｇ／ｃｃの密度を有する。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥは、最大６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する。最大６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥは、上限１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、または６．０ｇ／１０分までの溶融指数を有し得る。本発明の特定の態様において、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥは、下限が０．２ｇ／１０分であるＩ２を有する。０．２ｇ／１０〜６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥは、単峰性である。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥは、６．０以下、好ましくは５．５以下のＭＷＤを有する。内層で使用され得るチーグラー‐ナッタ触媒ＨＤＰＥの例には、ＤＧＤＡ ６２００及びＤＧＤＡ ６４００の名称でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるものが含まれる。
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内層が（シングルサイト触媒かまたはチーグラー‐ナッタ触媒）ＨＤＰＥを含む場合、少なくとも１つの内層は、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するＬＬＤＰＥをさらに含み得る。ＬＬＤＰＥは、上記の第１の層の関連で開示されるもののいずれかであり得る。
第１の層が（ｉ）上述されるようなシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物、及び（ｉｉ）チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含み、第２の層が少なくとも１つのポリオレフィンを含む他の実施形態の場合、少なくとも１つの内層は、０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含み得る。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、第１の層との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。いくつかの実施形態において、ＵＬＤＰＥは、ＬＬＤＰＥまたはシングルサイト触媒ＨＤＰＥとブレンドされ得る。かかるシングルサイト触媒ＨＤＰＥは、第１の組成物のいずれかを含む第１の層との関連で上記に開示されるもののいずれかを含み得る。ＬＬＤＰＥは、メタロセン触媒ＬＬＤＰＥまたはチーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥであり得る。メタロセン触媒ＬＬＤＰＥは、上記の第１の層との関連で開示されるもののいずれかであり得る。チーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥは、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有する。０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、チーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥの密度は、下限０．９１２、０．９１５、０．９２０、または０．９２５ｇ／ｃｍ３から上限０．９２０、０．９２５、０．９３０、または０．９３５ｇ／ｃｍ３までであり得る。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥは、０．９１５〜０．９３５ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．９１６〜０．９２６ｇ／ｃｃ、より好ましくは０．９１７〜０．９２４ｇ／ｃｃの密度を有する。いくつかの実施形態において、チーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥは、最大４．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する。最大４．０ｇ／１０分までの全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。例えば、チーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥは、上限１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、または６．０ｇ／１０分までの溶融指数を有し得る。本発明の特定の態様において、チーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥは、下限が０．２ｇ／１０分であるＩ２を有する。０．２ｇ／１０〜６．０ｇ／１０分の全ての個別の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示される。使用され得るチーグラー‐ナッタ触媒ＬＬＤＰＥの例には、例えば、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５及びＤＯＷＬＥＸ（商標）２０３８．６８を含むＤＯＷＬＥＸ（商標）の名称でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるものが含まれる。
チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥがシングルサイト触媒ＨＤＰＥまたはＬＬＤＰＥとブレンドされるとき、少なくとも１つの内層は、５０重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及び５０重量％未満のシングルサイト触媒ＨＤＰＥもしくはＬＬＤＰＥ、好ましくは６０重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及び４０重量％未満のシングルサイト触媒ＨＤＰＥもしくはＬＬＤＰＥ、または６５重量％超のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ及び３５重量％未満のＬＬＤＰＥを含み得る。
前述の層のいずれかが当業者に既知のような、例えば、抗酸化剤、紫外線安定剤、熱安定剤、スリップ剤、抗遮断、顔料または着色料、処理助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤、及び発泡剤などの１つ以上の添加剤をさらに含み得ることを理解されたい。
フィルム
様々な多層フィルムは、本発明の教示に従って形成され得る。樹脂のある特定の組み合わせは、ある特定の望ましい特性を有するフィルムを提供し得る。多層フィルムは、縦方向にのみ配向されて本発明の一軸配向フィルムを提供するとき、特に望ましい特性を有し得る。
多層フィルムは、当技術分野で既知の任意の方法に従って形成され得る。本明細書に記載される樹脂の組み合わせは、吹込みフィルムプロセスを使用する多層フィルムの形成に特に最適である。吹込みフィルムプロセスが使用されるとき、吹込みフィルムは、従来通りに形成され得る（例えば、切り目を入れ、開いた後に吹く）か、または吹込みフィルムは、内部層（本明細書に記載される第２の層）がそれ自体に積層して厚みが２倍である多層フィルムを形成するように、潰れることが可能になり得る。言い換えれば、吹込みフィルムプロセスは、Ａ／Ｂ／Ｃ多層フィルムを形成するように構成され得、Ａが第１の層に対応し、Ｃが第２の層に対応し、ＢはＡとＣとの間の内層に対応する（第１及び第２の層が同じ組成物である場合、フィルムは、Ａ／Ｂ／Ａフィルムとしても特徴付けられてよい）。典型的なプロセスにおいて、多層フィルムは、Ａ／Ｂ／Ｃ構造を有するであろう。しかし、フィルムがそれ自体の上に潰れることが可能になり得る場合、多層フィルムは、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造を有するであろう。いずれの状況においても、多層フィルムは後に縦方向に配向されて、本発明の一軸配向フィルムを提供し得る。
圧潰方法（ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）は、ある特定の状況において、例えば、より厚いフィルムが所望されるときに望ましい場合がある。いくつかの実施形態において、圧潰方法は、湾曲することなく縦方向に配向される対称的なフィルムの製造を容易にするためにも有利であり得る。いくつかの実施形態において、圧潰方法は、潰れてより厚いフィルムになる前により薄いフィルムの冷却が生じることにより、より速い冷却も可能にし得る。圧潰方法の別の利点は、障壁層（例えば、酸素障壁層または水蒸気障壁層）が吹込みフィルム内に含まれ得、次いで、吹込みフィルムが潰れるときに二重になり得るため（例えば、吹込みフィルム内の単一の障壁層が潰れた際に２つの障壁層になる）、増強した障壁特性を提供し得ることである。
一軸配向フィルム内の層の数は、例えば、フィルムの所望の特性、フィルムの最終用途、各層中で使用される所望のポリマー、フィルムが吹込みフィルムを潰すことにより形成されるかどうかに関わらずフィルムの所望の厚み、及び他の要因を含むいくつかの要因に応じ得る。本発明の一軸配向フィルムは、少なくとも３つの層を備える。潰すことにより、または潰すことなく作製された典型的なフィルムは、最大９つの層を有し得るが、多層吹込みフィルムを潰すことは、より多くの層をもたらし得る（例えば、９層の吹込みフィルムが潰されて１８の層を形成する）。構造は、例えば、Ａ／Ｂ／Ａ（外層が同じ組成物を有する場合）、Ａ／Ｂ／Ｃ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ａ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／Ｇ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／Ｇ／Ｈ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／Ｇ／Ｈ／Ｉ、及び他の構造であり得る。本明細書に記載される構造は、３、５、７、または９つの層の潰されていない構成において、最大２００または２５０ミクロンの厚みを有するフィルムを作製するために使用され得る。フィルムの厚みに対する主要な限定要因は、かかる厚いフィルムを冷却し、かつ合理的なゲージの変化（例えば、＋／−１０％）を維持しながら、安定したバブルを作製する能力である。
フィルムを潰すこと及び内部層をそれ自体に積層することを可能にすることにより、はるかにより厚いフィルムが作製され得る（例えば、２５０ミクロンフィルムは、５００ミクロンになる）。したがって、いくつかの実施形態は、潰されて、より厚いフィルムを形成する吹込みフィルムに関する。かかる構造が、内部層をそれ自体の上に潰すように潰され得る場合、構造は、例えば、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｅ／Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ａ、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ／Ｅ／Ｆ／Ｇ／Ｇ／Ｆ／Ｅ／Ｄ／Ｃ／Ｂ／Ａ、及び他の構造であり得る。潰すことが所望される実施形態において、第２の層の組成物（上述されるような、フィルム構造の第２の層自体ではない）は、吹込みフィルムプロセス中、それ自体へのその積層を容易にするように選択され得る。
圧潰方法を使用して吹込みフィルムを形成することは、いくつかの利点を提供し得る。上記に示されるように、潰すと厚みが２倍になる吹込みフィルムが作製され得る（例えば、５０ミクロンの吹込みフィルムは、潰されて１００ミクロンのフィルムを作製し、１００ミクロンの吹込みフィルムは、潰されて２００ミクロンのフィルムを作製する）。したがって、圧潰方法は、潰した後の本フィルムと比較可能な厚みを有する潰されていないフィルムと比較して、より良好な冷却効果、より低いフィルム結晶化度、及びより良好な光学性を有する相対的により薄く、対称的にふくらんだフィルムを最初（すなわち、潰す前）に作製することを可能にする。いくつかの実施形態において、圧潰方法は有利に、潰した後に実質的に平らなフィルムも提供する。非常に厚いフィルム（いくつかの実施形態において、例えば、最大４００または５００ミクロン）を作製する能力は、次にフィルムが縦方向に配向されるときに利点を提供し得る。例えば、４００または５００ミクロンのフィルムは、４：１または５：１の伸展比で縦方向に配向されて、高荷重袋の用途のための１００ミクロンのフィルムを提供し得る。または、かかるフィルムは、最大１０：１の伸展比で縦方向に配向されて、テープまたはラベル用途で使用され得る４０〜５０ミクロンの非常に硬いフィルムを提供する可能性がある。
吹込みフィルムをそれ自体の上に潰すことを可能にすることによってより厚いフィルムを形成する一方で、他の実施形態は、後に２つ以上の既存のフィルムを互いに積層することにより形成されるフィルムに関する。例えば、同じ構造を有する２つ以上のフィルムは、流延フィルムプロセスを使用して調製され得、次いで、上述される対称的な圧潰構造に類似するように積層される。２つのフィルムは各々、フィルムを加熱し、それらを１つに熱積層する熱ロールをフィルムが通過し得るような相対的に低い溶融点を有する接触層を有し得る。２つのフィルムは、接着剤でも１つに積層される可能性がある。同じ構造を有する２つのフィルムが１つに積層されるとき、積層されたフィルムは、吹込みフィルムが潰されたときに生じるものに類似し得る。
形成されると、次いで、多層フィルムは、本発明の一軸配向フィルムを提供するように縦方向のみに配向される。フィルムウェブは、幅出しプロセス（ｔｅｎｔｅｒ ｆｒａｍｅ ｐｒｏｃｅｓｓ）などの当業者に既知の技法を使用して縦方向のみに配向され得る。本発明の実施形態において、フィルムは、４：１〜１０：１の延伸比で配向され得る。いくつかの実施形態において、フィルムは、５：１〜９：１の延伸比で配向され得る。延伸比は、元の厚み及びフィルムが潰されるかどうかに加えて、一軸配向フィルムの厚みに影響を与えるであろう。例えば、２００ミクロンの初期厚を有する多層フィルムは、４００ミクロンの厚みに潰され、次いで、４０ミクロン（１０：１の延伸比で）、５０ミクロン（８：１の延伸比で）、１００ミクロン（４：１の延伸比で）、または他の厚みに縦方向に配向され得る。別の例として、１２５ミクロンの初期厚を有する多層フィルムは、２５０ミクロンの厚みに潰され、次いで、２５ミクロン（１０：１の延伸比で）、５０ミクロン（５：１の延伸比で）、または他の厚みに縦方向に配向され得る。別の例として、１００ミクロンの初期厚を有する多層フィルムは、２００ミクロンの厚みに潰され、次いで、２０ミクロン（１０：１の延伸比で）、４０ミクロン（５：１の延伸比で）、または他の厚みに縦方向に配向され得る。したがって、本発明の一軸配向フィルムは、縦方向に著しい量の配向を許容し得る一方で、著しい範囲のフィルムの潜在的な厚みをなおも維持する。
本明細書に記載されるフィルム内の異なる層の組成物と組み合わされたこの配向量は、１つ以上の望ましい特性を有する一軸配向フィルムを提供し得る。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき７５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示し得る。本発明のいくつかの実施形態において、一軸配向フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき１００，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示し得る。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき１５０，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示し得る。本発明のいくつかの実施形態において、一軸配向フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき２００，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示し得る。
本発明の一軸配向フィルムは、望ましい引き裂き強度値も示し得る。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２により測定されるとき１５０〜４５０グラム／ミルの縦方向における正規化エルメンドルフ引き裂き強度を示す。いくつかの実施形態において、本発明のフィルムは、５：１超、６：１超、及びさらに最大９：１の延伸比で縦方向のみに配向した後でも縦方向における引き裂き強度の限定された低下を示し得る。
いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、縦方向において高い２％割線モジュラスも示す（例えば、６：１の延伸比で＞１５０，０００ｐｓｉ、８：１の延伸比で＞２００，０００ｐｓｉ、及び９：１の延伸比で＞２５０，０００ｐｓｉ）一方で、相対的に高い正規化エルメンドルフ引き裂き強度値（例えば、＞２００ｇ／ミル）を維持する。
いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、実質的に平らである。いくつかの実施形態において、本発明の一軸配向フィルムは、フィルムの平均ゲージの５％以内であるゲージの変化を有する。
本発明の多様な実施形態は、ある特定の特性を提供するために一軸配向フィルムの異なる層中の樹脂の異なる組み合わせを企図する。例えば、硬度は高いが、引き裂き抵抗が低いことが所望される実施形態において、フィルムは、相対的に高いレベルのＨＤＰＥを組み込んでよい。潰されていないフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ａ構造を有する一軸配向フィルムは、０．９３５〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有するシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む７０重量％の第１の組成物の層、及び３０重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの層を有するＡ層（第１及び第２の層）と、シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマー（例えば、シングルサイト触媒ＨＤＰＥ）を含む１００％の第２の組成物を含むＢ層（内層）とを備え得る。第１の組成物、第２の組成物、及びチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、高密度の組成物は、低い引き裂き強度とともに高い硬度を提供すると考えられる一方で、ＵＬＤＰＥの包含は、配向する間、フィルムがロールへ密着することを助長する表面の粘着性を提供し、高い縦方向への配向の間、横方向での括れを防止すると考えられる。硬度は高いが、引き裂き抵抗が低いことが所望される潰されたフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造を有する一軸配向フィルムは、同じＡ層（第１の層）、同じＢ層（第１の層と第２の層との間の内層）、及び１００重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含むＣ層（第２の層）を備え得る。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、Ｃ層中のＵＬＤＰＥは、フィルムを潰す間、引き裂き抵抗を著しく増加することなく接着性を提供する相対的に薄い層であり得る。
別の例として、いくつかの実施形態は、高い硬度と、高い引き裂き抵抗を組み合わせた一軸配向フィルムに関する。潰されていないフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ａ構造を有する一軸配向フィルムは、０．９３５〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有するシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む７０重量％の第１の組成物の層、及び３０重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの層を有するＡ層（第１及び第２の層）と、１００％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、またはかかるＵＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとのブレンドを含むＢ層（内層）とを備え得る。第１の組成物、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、及び任意のＬＬＤＰＥは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、Ａ層（第１及び第２の層）中の高密度の第１の組成物は、低い引き裂き強度とともに高い硬度を提供すると考えられる一方で、Ａ層（第１及び第２の層）中のＵＬＤＰＥの包含は、配向する間、フィルムがロールへ密着することを助長する表面の粘着性を提供し、高い縦方向への配向の間、横方向での括れを防止すると考えられる。Ｂ層（内層）中のＵＬＤＰＥ、またはＵＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとの組み合わせは、高い引き裂き抵抗を提供すると考えられる。高い硬度と高い引き裂き抵抗との組み合わせを有する潰されたフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造を有する一軸配向フィルムは、同じＡ層（第１の層）を備え得る。Ｂ層（第１の層と第２の層との間の内層）は、７０重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの層を含み得、Ｃ層（第２の層）は、１００重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含む。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、Ｂ層中のＨＤＰＥ／ＵＬＤＰＥの組み合わせは、靭性とともに高い引き裂き抵抗を提供すると考えられ、Ｃ層中のＵＬＤＰＥも、高い引き裂き抵抗及び靭性を提供する一方で、フィルムを潰す間、接着性も提供する。
別の例として、いくつかの実施形態は、高い硬度と、高い引き裂き抵抗を組み合わせた一軸配向フィルムに関する。潰されていないフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ａ構造を有する一軸配向フィルムは、０．９３５〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有するシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む７０重量％の第１の組成物の層、及び３０重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの層を有するＡ層（第１及び第２の層）と、１００％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、またはかかるＵＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとのブレンドを含むＢ層（内層）とを備え得る。メタロセン触媒ＨＤＰＥ、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、及び任意のＬＬＤＰＥは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、Ａ層（第１及び第２の層）中の高密度の組成物は、低い引き裂き強度とともに高い硬度を提供すると考えられる一方で、Ａ層（第１及び第２の層）中のＵＬＤＰＥの包含は、配向する間、フィルムがロールへ密着することを助長する表面の粘着性を提供し、高い縦方向への配向の間、横方向での括れを防止すると考えられる。Ｂ層（内層）中のＵＬＤＰＥ、またはＵＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとの組み合わせは、高い引き裂き抵抗を提供すると考えられる。高い硬度と高い引き裂き抵抗との組み合わせを有する潰されたフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造を有する一軸配向フィルムは、同じＡ層（第１の層）を備え得る。Ｂ層（第１の層と第２の層との間の内層）は、７０重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの層、及び３０重量％のシングルサイト触媒ＨＤＰＥを含み得、Ｃ層（第２の層）は１００重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥを含む。チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、Ｂ層中のＨＤＰＥ／ＵＬＤＰＥの組み合わせは、靭性とともに高い引き裂き抵抗を提供すると考えられ、Ｃ層中のＵＬＤＰＥも、高い引き裂き抵抗及び靭性を提供する一方で、フィルムを潰す間、接着性も提供する。
別の例として、いくつかの実施形態は、良好な硬度、高い引き裂き抵抗、及び高い封着能力を提供する一軸配向フィルムに関する。潰されていないフィルムに関して、Ａ／Ｂ／Ｃ構造を有する一軸配向フィルムは、０．９３５〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有するシングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む７０重量％の第１の組成物の層、及び３０重量％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥの層を有するＡ層（第１及び第２の層）と、１００％のチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、またはかかるＵＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとのブレンドを含むＢ層（内層）と、６０重量％のポリオレフィンプラストマーの層及び４０重量％のメタロセン触媒ＬＬＤＰＥの層を有するＣ層（第２の層）とを備え得る。第１の組成物、チーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、及びポリオレフィンプラストマーは、対応する層の記載との関連で上記に開示されるもののいずれかであり得る。この構造において、Ａ層（第１及び第２の層）中の高密度の組成物は、低い引き裂き強度とともに高い硬度を提供すると考えられる一方で、Ａ層（第１及び第２の層）中のＵＬＤＰＥの包含は、配向する間、フィルムがロールへ密着することを助長する表面の粘着性を提供し、高い縦方向への配向の間、横方向での括れを防止すると考えられる。Ｂ層（内層）中のＵＬＤＰＥ、またはＵＬＤＰＥとＬＬＤＰＥとの組み合わせは、高い引き裂き抵抗を提供すると考えられる。Ｃ層中のポリオレフィンプラストマーとメタロセン触媒ＬＬＤＰＥとの組み合わせは、高い封着能力を提供すると考えられる。
物品
本発明の実施形態は、本明細書に記載される一軸配向フィルムのいずれかから形成された物品も提供する。かかる物品の例には、柔軟包装体、パウチ、自立パウチ、及び予め作製された包装体またはパウチが含まれ得る。かかる物品は、本明細書における教示の観点で当業者に既知の技法を使用して形成され得る。
例えば、本発明のいくつかの実施形態による非常に良好な光学性、硬度、及び封着能力を有する薄いゲージ（例えば、２５〜３５ミクロン）の単一のフィルムは、形成／充填／封着処理機器で作製されたパウチにおいて有用であり得る。かかるパウチは、〜２５０グラムから１キログラムを保持する粉末及び穀物用のパウチに有用であり得る。縦方向における本発明のフィルムの配向は、従来の吹込みフィルムより有利である硬度、靭性、及び光学性の組み合わせを提供すると考えられる。
本発明のいくつかの実施形態による高い硬度及び透明性を有する一軸配向フィルムは、互いに積層されて、全体的にポリエチレンから形成される積層体を提供し得る。別の例として、本発明のいくつかの実施形態による高い硬度及び透明性を有する一軸配向フィルムは、硬くてＨＤＰＥに富んだ吹込みフィルムに積層され得、積層体は、全体的にポリエチレンから形成される自立パウチを形成するために使用され得る。
別の例として、いくつかの実施形態において、高い硬度、高い光学性、及び良好な引き裂き強度を有する一軸配向フィルムは、飴用包装用途のためのフィルムとして使用され得る。
本発明のいくつかの実施形態はここで、以下の実施例において詳細に記載されることになる。
いくつかの吹込みフィルム構造は、縦方向におけるオフライン配向のために開発される。
実施例１
表１は、実施例１のフィルム構造を示す。実施例１は、高密度を有する増強したポリエチレン（「ＥＰＥ−ＨＤ」）により提供される硬いコア層、及びチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ（「Ｚ−Ｎ ＵＬＤＰＥ」）をＨＤＰＥとブレンドすることにより取得されるより軟らかく、より粘着性のある表面薄層を有するＡ／Ｂ／Ａフィルム構造を有する。
Figure 0006873925
ＥＰＥ−ＨＤは、０．９５８０〜０．９６５０ｇ／ｃｍ３の密度及び０．７〜１．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する増強したポリエチレン樹脂であり、Ｔｈｅ Ｄｏｗ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるＥＬＩＴＥ（商標）５９６０Ｇである。Ｚ−Ｎ ＵＬＤＰＥは、０９０３０〜０．９０７０ｇ／ｃｍ３の密度及び０．７〜０．９ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するＡＴＴＡＮＥ（商標）４２０３であり、これは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販される。
実施例１の共押し出し成形されたＡ／Ｂ／Ａフィルム構造を、上述される層を使用することにより実行される３層吹込みフィルムライン上に１１５ミクロンで生成する。Ａ層のうちの１つは、バブルの外部層である一方、他のＡ層は、バブルの内層である。Ｂ層を２つのＡ層の間に封入する。使用した膨張比は、２．５：１である。標準フロストラインの高さは、３０センチメートルである。使用した層分布は、２５／５０／２５である。実施例１のフィルムは、０．９５３ｇ／ｃｍ３の全体密度及び〜１１４ミクロンの初期厚を有する。
実施例１によるフィルムを、２３５°Ｆで、かつ４．８：１及び６．２：１の延伸比で伸展して、表２に示されるように２７．７及び２１．１ミクロン厚のフィルムを取得する。
Figure 0006873925
両方のフィルムは、実質的に平らで非常に硬く、２１ミクロンのフィルムは、より低い濁度及びより高い光沢を有する。測定値を取って、実施例１のフィルムの配向能力を評価する。２１ミクロンの実施例１のフィルムは、１，４００ｍｍの初期ロール幅、１，１８０ｍｍの機械配向における配向後のロール幅、及び１，０４０ｍｍの縁取り後の最終ロール幅を有した。これらの値は、機械配向における配向後の１５．７１％の幅後退、及び配向後のよりわずかに厚いフィルム縁の追加の縁取り後の２５．７１％の総幅低減を表す。
実施例２
表３は、実施例２のフィルム構造を示す。実施例２も、Ａ／Ｂ／Ａフィルム構造を有し、実施例１と同じＥＰＥ−ＨＤ及びＺ−Ｎ ＵＬＤＰＥを含む。実施例２において、実施例１で硬いコアを提供したＥＰＥ−ＨＤを、Ｚ−Ｎ ＵＬＤＰＥと置き換える。
Figure 0006873925
実施例２の共押し出し成形されたＡ／Ｂ／Ａフィルム構造を、上述される層を使用することにより実行される３層吹込みフィルムライン上に１１５ミクロンで生成する。Ａ層のうちの１つは、バブルの外部層である一方、他のＡ層は、バブルの内層である。Ｂ層を２つのＡ層の間に封入する。使用した膨張比は、２．５：１である。標準フロストラインの高さは、３０センチメートルである。使用した層分布は、２５／５０／２５である。実施例２のフィルムは、０．９２５ｇ／ｃｍ３の全体密度及び〜１１８ミクロンの初期厚を有する。
また、実施例２のＡ層のうちの１つを増強したポリエチレン樹脂を含むＣ層と置き換えることを除いて、実施例２と同様のフィルムを調製する。増強したポリエチレン樹脂は、０．９１８ｇ／ｃｍ３の密度及び１．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するＥＬＩＴＥ（商標）５４０１Ｇであり、これは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販される。このフィルムを８：１の延伸比で縦方向に配向するとき、フィルムは、抑制不可である湾曲を示す。
実施例２によるフィルムを、２３５°Ｆで、かつ６．２：１、８．３：１、及び９．１：１の延伸比で伸展して、表４に示されるフィルム厚を取得する。
Figure 0006873925
測定値を取って、実施例２のフィルムの配向能力を評価する。１６．２６ミクロンの実施例２のフィルムは、１，４００ｍｍの初期ロール幅、１，２００ｍｍの機械配向における配向後のロール幅、及び１，０５０ｍｍの縁取り後の最終ロール幅を有する。これらの値は、機械配向における配向後の１４．２９％の幅後退、及びよりわずかに厚い縁を除去するためのフィルムの追加の縁取り後の２５．００％の総幅低減を表す。
実施例２のフィルムを、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２に従ってエルメンドルフ引き裂きに関して測定する。図１は、縦方向配向の延伸比に対する、縦方向（「ＭＤ」）及び横方向（「ＣＤ」）のエルメンドルフ引き裂き値、ならびにエルメンドルフ引き裂き値のＭＤ／ＣＤ比をプロットする。図２は、縦方向配向の延伸比に対する、正規化エルメンドルフ引き裂き値（エルメンドルフ引き裂き値／フィルム厚み、グラム／ミル）をプロットする。エルメンドルフ引き裂き値は、ある特定の用途に望ましい。フィルムは、８：１以上の延伸比での縦方向への配向後に、予想外に良好なエルメンドルフ引き裂き保持を示す。縦方向における延伸比の増加に際し、縦方向におけるエルメンドルフ引き裂き値が、横方向におけるエルメンドルフ引き裂き値を著しく下回って低下することが予想され得る。実施例２のフィルムに関して、図１及び２に示されるように、ＭＤ及びＣＤのエルメンドルフ引き裂き値は、約６：１の延伸比で等しくなり、ＭＤのエルメンドルフ引き裂き値は、延伸比が増加するに従ってより高くなる。
実施例２のフィルムを、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って縦方向（「ＭＤ」）及び横方向（「ＣＤ」）における２％割線モジュラスに関しても測定する。結果は、図３に示される。図３に示されるように、２％ＭＤ割線モジュラスは、ＭＤにおいて８：１の延伸比で〜５０，０００ｐｓｉから２００，０００ｐｓｉ超まで、配向されていない厚いフィルムの値から４倍増加する。２％ＣＤ割線モジュラスもほぼ２倍になり、２：１のＭＤ／ＣＤ２％割線モジュラス比を示す。
図４及び５はそれぞれ、ＭＤ及びＣＤの正規化エルメンドルフ引き裂き（グラム／ミル）と２％割線モジュラスとの間の相互関係を示す。ＭＤにおいて、２％割線モジュラス値は、増加延伸比とともに増加する一方、エルメンドルフ引き裂き値は、６：１を超える延伸比で見られる平坦域の前まで減少する。ＣＤにおいても、２％割線モジュラス値は、ＭＤより低速度ではあるが増加延伸比とともに増加する一方、エルメンドルフ引き裂き値は、増加延伸比とともに減少する。同様に、図６は、正規化エルメンドルフ引き裂き値（グラム／ミル）を２％割線モジュラス値と比較する。図６に示されるように、フィルムは、ＭＤにおいて６：１の延伸比で〜１８０，０００ｐｓｉの２％割線モジュラスに到達する。フィルムが８：１及び９：１の延伸比に伸展すると、ＭＤにおける正規化エルメンドルフ引き裂きは維持される一方、フィルムゲージは、〜２２ミクロンから〜１５ミクロンに減少するが、ＭＤにおける２％割線モジュラスは、〜２５０，０００ｐｓｉに増加する。特に注目すべきは、９：１の延伸比で縦方向に配向された約１５ミクロンのフィルムは有利に、ＭＤにおいて、〜２５０，０００ｐｓｉの２％割線モジュラス及び〜２２３ｇ／ミルの正規化エルメンドルフ引き裂きを示す。
実施例３
実施例３は、Ａ／Ｂ／Ｃ構造フィルムを潰し、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造を有する６つの層のフィルムを形成することにより形成された一軸配向フィルムの例である。フィルムは、実施例１と同じＥＰＥ−ＨＤ及びＺ−Ｎ ＵＬＤＰＥを含む。Ａ層は、増強したポリエチレン樹脂（「ＥＰＥ」）を含む。ＥＰＥは、０．９１７ｇ／ｃｍ３の密度及び１．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するＥＬＩＴＥ（商標）５４０１Ｇであり、これは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販される。表５は、実施例３の配合物を提供する。
Figure 0006873925
表５に記載される層を使用してＡ／Ｂ／Ｃの共押し出し成形されたフィルム構造を、３層吹込みフィルムライン上に１１５ミクロンで生成する。Ａ層は、バブルの外部層である一方、Ｃ層は、バブルの内層である。Ｂ層をＡ層とＣ層との間に封入する。使用した膨張比は、２．５：１である。標準フロストラインの高さは、３０センチメートルである。使用した層分布は、２５／５０／２５である。実施例３のフィルムは、０．９１９６ｇ／ｃｍ３の全体密度を有する。Ｃ層は、８４℃のＶＩＣＡＴ軟化点及び１２３℃のピーク溶融点を有するチーグラー‐ナッタ触媒ＵＬＤＰＥ樹脂であり、これは、バブルの崩壊を促進させて、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｃ／Ｂ／Ａフィルム構造を形成する。吹込みフィルムは、〜１００ミクロンの厚みを有するが、潰され、そのＣ層中のＵＬＤＰＥを加熱積層し、〜２００ミクロンのフィルムを形成することが可能である。
実施例３によるフィルムを、２２５°Ｆで、かつ７．１：１の延伸比で伸展して、表６に示されるフィルム厚を取得する。
Figure 0006873925
実施例３のフィルムは、２２５°Ｆで容易に伸展し、実質的に平らである。フィルムは、優良な光学特性も示す。測定値を取って、実施例３のフィルムの配向能力を評価する。実施例３のフィルムは、１，６００ｍｍの初期ロール幅、１，４３０ｍｍの機械配向における７：１の配向後のロール幅、及び１，２６０ｍｍの縁取り後の最終ロール幅を有した。これらの値は、機械配向における配向後の１０．６３％の幅後退、及び縁取り後の２１．２５％の総幅低減を表す。

本出願が提供する発明の例として以下のものが挙げられる。
[１] 一軸配向フィルムであって、
（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９６５ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有する第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む第１の層と、
（ｂ）少なくとも１つのポリオレフィンを含む第２の層と、
（ｃ）高密度ポリエチレンを含む、前記第１の層と前記第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備え、
前記フィルムが、４：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向され、前記フィルムが、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す、一軸配向フィルム。
[２] 一軸配向フィルムであって、
（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第１の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９６５ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有する第１の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む第１の層と、
（ｂ）少なくとも１つのポリオレフィンを含む第２の層と、
（ｃ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む、前記第１の層と前記第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備え、
前記フィルムが、４：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向され、前記フィルムが、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す、一軸配向フィルム。
[３] 前記少なくとも１つの内層が、０．９１２ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９３５ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有する線状低密度ポリエチレンをさらに含む、[２]に記載の一軸配向フィルム。
[４] 前記少なくとも１つの内層が、１００重量％の前記チーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む、[２]に記載の一軸配向フィルム。
[５] 前記少なくとも１つの内層が、シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第２の組成物をさらに含み、前記第２の組成物が、０．９３５ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９６５ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有する、[２]に記載の一軸配向フィルム。
[６] 前記第１の組成物及び／または前記第２の組成物が、チーグラー‐ナッタ触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーをさらに含む、[１]〜[５]のいずれかに記載の一軸配向フィルム。
[７] 前記第２の層中の前記少なくとも１つのポリオレフィンが、
（ａ）（ｉ）シングルサイト触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む第３の組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９６５ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有する第３の組成物、ならびに（ｉｉ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン、または
（ｂ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン、ならびに０．９１２ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９３５ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有するメタロセン触媒線状低密度ポリエチレン、または
（ｃ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン、ならびにポリオレフィンプラストマー、または
（ｄ）０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有する１００重量％のチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン、または
（ｅ）０．９１２ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９３５ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有する１００重量％のメタロセン触媒線状低密度ポリエチレン、または
（ｆ）０．８６５ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９０８ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有する１００重量％のポリオレフィンプラストマー、または
（ｇ）０．９１２ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９３５ｇ／ｃｍ ３ の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）を有するメタロセン触媒線状低密度ポリエチレン、ならびにポリオレフィンプラストマー、のうちの１つを含む、[１]〜[６]のいずれかに記載の一軸配向フィルム。
[８] 前記第１の層中の前記超低密度ポリエチレンが、１００℃以上のピーク溶融点及び１００℃以下のＶＩＣＡＴ軟化点を有する、[１]〜[７]のいずれかに記載の一軸配向フィルム。
[９] [１]〜[８]のいずれかに記載の一軸配向フィルムを含む、食品包装体。
[１０] [１]〜[８]のいずれかに記載の第１の一軸配向フィルムと請求項１〜８のいずれかに記載の第２の一軸配向フィルムとを含む積層体であって、前記第１及び第２の一軸配向フィルムの前記第１の層が、外層であり、前記第１及び第２の一軸配向フィルムの前記第２の層が、互いに封着され、前記第１の一軸配向フィルム及び前記第２の一軸配向フィルムが、単一吹込みフィルムから形成される、積層体。

Claims (7)

  1. 一軸配向フィルムであって、
    （ａ）第１の層であって、以下：
    （ｉ）第１の層の重量に対して６０重量％超であり７０重量％以下である、メタロセン触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下の分子量分布（ＭＷＤ）を有する組成物、ならびに
    （ｉｉ）第１の層の重量に対して３０重量％以上であり４０重量％未満である、０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン
    を含む第１の層と、
    （ｂ）第２の層であって、以下：
    （ｉ）第２の層の重量に対して６０重量％超であり７０重量％以下である、メタロセン触媒の存在下で調製されたエチレン系ポリマーを含む組成物であって、０．９３５ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９６５ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有する組成物、ならびに
    （ｉｉ）第２の層の重量に対して３０重量％以上であり４０重量％未満である、０．８８０ｇ／ｃｍ ３ 〜０．９１２ｇ／ｃｍ ３ の密度、０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ ２ ）、及び６．０以下のＭＷＤを有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレン
    を含む第２の層と、
    （ｃ）０．８８０ｇ／ｃｍ３〜０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有するチーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む、前記第１の層と前記第２の層との間の少なくとも１つの内層と、を備え、
    前記フィルムが、６：１〜１０：１の延伸比で縦方向に配向されており、厚さ１０〜１００μｍであり、ＡＳＴＭ Ｄ８８２により測定されるとき８５，０００ｐｓｉ以上の縦方向２％割線モジュラスを示す、一軸配向フィルム。
  2. 前記少なくとも１つの内層が、０．９１２ｇ／ｃｍ３〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６．０ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する線状低密度ポリエチレンをさらに前記少なくとも１つの内層の重量に対して４０重量％未満含む、請求項１に記載の一軸配向フィルム。
  3. 前記少なくとも１つの内層が、１００重量％の前記チーグラー‐ナッタ触媒超低密度ポリエチレンを含む、請求項１に記載の一軸配向フィルム。
  4. 前記少なくとも１つの内層が、シングルサイト触媒の存在下で調製された高密度ポリエチレンをさらに前記少なくとも１つの内層の重量に対して４０重量％未満含み、前記高密度ポリエチレンが、０．９３５ｇ／ｃｍ３〜０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度及び０．５〜６ｇ／１０分の溶融指数（Ｉ２）を有する、請求項１に記載の一軸配向フィルム。
  5. 前記第１の層または第２の層中の前記超低密度ポリエチレンが、１００℃以上のピーク溶融点及び１００℃以下のＶＩＣＡＴ軟化点を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の一軸配向フィルム。
  6. 請求項１〜５のいずれかに記載の一軸配向フィルムを含む、食品包装体。
  7. 請求項１〜５のいずれかに記載の第１の一軸配向フィルムと請求項１〜５のいずれかに記載の第２の一軸配向フィルムとを含む積層体であって、前記第１及び第２の一軸配向フィルムの前記第１の層が、外層であり、前記第１及び第２の一軸配向フィルムの前記第２の層が、互いに封着され、前記第１の一軸配向フィルム及び前記第２の一軸配向フィルムが、単一吹込みフィルムから形成される、積層体。
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