JP7556129B2 - 多層構造体、積層体、及び関連物品 - Google Patents

多層構造体、積層体、及び関連物品 Download PDF

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Description

本発明は、多層構造体、そのような多層構造体を含む積層体、及びそのような多層構造体又は積層体を含む物品に関する。
序論
食品包装などの一部の包装は、外部環境から内容物を保護し、より長い有効期間を促進するように設計されている。そのような包装は、多くの場合、低い酸素透過率（oxygen transmission rate、ＯＴＲ）及び水蒸気透過率（water vapor transmission rate、ＷＶＴＲ）を有するバリアフィルムを使用して構築される。しかしながら、バリア特性のバランスを保つ上で、例えば、漏出を避けるための包装の完全性もまた考慮される。
バリアフィルムを作製するための典型的なアプローチは、真空金属化プロセスによりポリマー基材フィルム上に金属層を配置することである。金属、多くの場合、アルミニウムの薄コーティングを使用して、単独では蒸気及び／又は気体の透過に対する耐性を欠く可能性があるポリマーフィルムに、バリア特性を提供することができる。そのような基材フィルムを作製し、高品質の金属化製品を得るためには、基材は、概して、高い剛性、張力下での寸法安定性、並びに安定した生産及び光沢のある外観のための平滑な表面を有している必要がある。典型的な金属化基材としては、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、二軸延伸ポリプロピレン（biaxially oriented polypropylene、ＢＯＰＰ）、及びポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）が挙げられる。
真空金属化ＢＯＰＰ構造体及び真空金属化ＰＥＴ構造体は、食品包装において広く使用されている。従来の多層構造体は、３枚のフィルム、つまり、印刷されたＰＥＴ外層（例えば、製品情報、ブランド表示、装飾などを有する）、金属化ＢＯＰＰ又は金属化ＰＥＴ構造体である中間層、及び封止のためのポリエチレン内層（例えば、シーラントフィルム）を利用する。
ポリエチレンフィルムは、特に高速真空金属化プロセスにおける張力下での寸法安定性が劣っているため、また金属層とポリエチレンフィルムとの間には優れた接着が必要とされるため、金属化のための基材として広くは使用されていない。例えば、真空金属化アルミニウム層とポリエチレンフィルム表面との間の接着が弱いと、アルミニウム層で欠陥が生じる恐れがあり、これが、次いで、酸素／水蒸気がフィルムを通過するための経路を提供し、良好なバリア特性の欠如を引き起こす恐れがあるとの仮説が立てられる。
良好なバリア特性、金属層とフィルム層との間の良好な接着、望ましいパッケージの完全性、好ましい封止条件、及び他の特性を提供する多層構造体への新しいアプローチが依然として必要とされている。
本発明は、金属層とポリエチレンフィルムの外層との間に良好な接着を有する金属化ポリエチレンフィルムである多層構造体を提供する。そのような多層構造体は、単一の金属化フィルムにおいてバリア特性及び封止特性の良好な相乗作用をもたらすことができる。例えば、本発明の多層構造体は、いくつかの実施形態では、ポリエチレンシーラントフィルムに積層された金属化ＢＯＰＰフィルム（又は金属化ＢＯＰＥＴフィルム）を含んでいた以前の構造体の代わりに使用することができる。その結果、積層体又は物品を使用するためのより単純な構造体（金属化フィルム及びシーラントフィルムに代わる単一の金属化フィルム）が得られる。本発明の多層構造体は、いくつかの実施形態では、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリエチレンを含む第２のフィルムに積層することができ、その結果、物品で使用することができる積層体が得られる。本発明のいくつかの実施形態によれば、そのような積層体は、本発明の多層構造体によってもたらされる利点により、３枚のフィルムの代わりに２枚のフィルムのみを含む。
一態様では、本発明は、多層構造体を提供し、本多層構造体は、多層ポリエチレンフィルムであって、ポリエチレンフィルムの外層が、外層の重量に基づいて２００～４０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を含む、多層ポリエチレンフィルムと、ポリエチレンフィルムの外層上に蒸着した金属を含む金属層と、を含む。
別の態様では、本発明は、本明細書に開示される本発明の多層構造体のうちのいずれかと第２のフィルムとを含む、積層体に関する。第２のフィルムは、いくつかの実施形態では、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリエチレンを含む。別の態様では、本発明は、本明細書に開示される本発明の積層体のうちのいずれかを含む、食品包装などの物品に関する。
別の態様では、本発明は、本明細書に開示される本発明の多層構造体のうちのいずれかを含む、食品包装などの物品に関する。
これら及び他の実施形態は、「発明を実施するための形態」において、より詳細に説明される。
矛盾する記述がなく、文脈から暗に示されてもおらず、当該技術分野において慣習的でもない限り、全ての部及びパーセントは重量に基づき、全ての温度は℃であり、全ての試験方法は本開示の出願日時点で最新のものである。
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物を構成する材料、並びに組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物の混合物を指す。
「ポリマー」は、同じ種類であるか又は異なる種類であるかにかかわらず、モノマーを重合させることによって調製されるポリマー化合物を意味する。したがって、ポリマーという総称は、ホモポリマーという用語（微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下に、１種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指すために用いられる）及び本明細書において以下に定義されるインターポリマーという用語を包含する。微量の不純物（例えば、触媒残渣）が、ポリマー中及び／又はポリマー内に導入される場合がある。ポリマーは、単一ポリマーであっても、ポリマーブレンドであっても、ポリマー混合物であってもよい。
本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２種類の異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマー（２種類の異なるモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる）及び２種類を超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
本明細書で使用される場合、「オレフィン系ポリマー」又は「ポリオレフィン」という用語は、（ポリマーの重量に基づいて）過半量のオレフィンモノマー、例えば、エチレン又はプロピレンを重合形態で含み、任意選択で１つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
「ポリプロピレン」又は「プロピレン系ポリマー」は、５０重量％を超えるプロピレンモノマーに由来する単位を有するポリマーを意味する。「ポリプロピレン」という用語は、アイソタクチックポリプロピレンなどのプロピレンのホモポリマー、プロピレンが少なくとも５０モルパーセントを構成するプロピレンと１つ以上のＣ２、４～８α－オレフィンとのランダムコポリマー、及びポリプロピレンの耐衝撃性コポリマーを含む。
本明細書で使用される場合、「エチレン／α－オレフィンインターポリマー」という用語は、（インターポリマーの重量に基づいて）過半量のエチレンモノマー、及びα－オレフィンを重合形態で含むインターポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「エチレン／α－オレフィンコポリマー」という用語は、２種のみのモノマーとして、（コポリマーの重量に基づいて）過半量のエチレンモノマー、及びα－オレフィンを重合形態で含むコポリマーを指す。
「接着接触」などの用語は、１つの層の１つの対向面と別の層の１つの対向面とが互いに触れており結合して接触し、その結果、両方の層の層間表面（すなわち、接触している対向面（facial surfaces）に損傷を与えることなく一方の層を他方の層から除去することができないようになっていることを意味する。
「含む（comprising）」、「含む（including）」、「有する（having）」という用語及びそれらの派生語は、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、いずれの追加の成分、工程、又は手順の存在も除外することを意図するものではない。いかなる疑念も避けるために、「含む（comprising）」という用語の使用をとおして特許請求される全ての組成物は、別段矛盾する記述がない限り、ポリマー性か又は別のものであるかにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、又は化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、いずれの他の成分、工程、又は手順も、いずれの以降の記述の範囲からも除外する。「からなる」という用語は、具体的に描写又は列記されていないいずれの成分、工程、又は手順も除外する。
「ポリエチレン」又は「エチレン系ポリマー」は、５０重量％を超えるエチレンモノマーに由来する単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリエチレンホモポリマー又はコポリマー（２つ以上のコモノマーに由来する単位を意味する）を含む。当該技術分野において既知のポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン（Low Density Polyethylene、ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Linear Low Density Polyethylene、ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ultra Low Density Polyethylene、ＵＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Very Low Density Polyethylene、ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度樹脂及び実質的に直鎖状の低密度樹脂の両方を含む、シングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン（ｍ－ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（Medium Density Polyethylene、ＭＤＰＥ）、並びに高密度ポリエチレン（High Density Polyethylene、ＨＤＰＥ）が挙げられる。これらのポリエチレン材料は、概して、当該技術分野において既知である。しかしながら、以下の記載は、これらの異なるポリエチレン樹脂のうちのいくつかの間の差異を理解するのに役立ち得る。
「ＬＤＰＥ」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」又は「高度分岐ポリエチレン」と称されてもよく、ポリマーが、ペルオキシドなどのフリーラジカル開始剤を用いて、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力でオートクレーブ又は管型反応器中で部分的又は完全にホモポリマー化されるか、又はコポリマー化されることを意味するように定義される（例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，５９９，３９２号を参照のこと）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６～０．９３５ｇ／ｃｍ３の範囲内の密度を有する。
「ＬＬＤＰＥ」という用語は、従来のチーグラー・ナッタ触媒系、並びにビス－メタロセン触媒及び束縛構造触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製される樹脂（「ｍ－ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）を含み、直鎖状、実質的に直鎖状、又は不均質なポリエチレンコポリマー又はホモポリマーも含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも少ない長鎖分岐を含み、米国特許第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号、同第５，５８２，９２３号、及び同第５，７３３，１５５号に更に定義されている実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号のものなどの、均質に分岐した直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されているプロセスに従って調製されるものなどの不均質分岐エチレンポリマー、及び／又はこれらのブレンド（米国特許第３，９１４，３４２号又は同第５，８５４，０４５号に開示されているものなど）が挙げられる。ＬＬＤＰＥは、当該技術分野で既知の任意の種類の反応器又は反応器構成を使用して、気相、溶液相、若しくはスラリー重合、又はそれらの任意の組み合わせを介して作製され得る。
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６～０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的には、クロム若しくはチーグラー・ナッタ触媒を使用して、又はビス－メタロセン触媒及び束縛構造触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を使用して作製され、典型的には、２．５を超える分子量分布（「ＭＷＤ（molecular weight distribution)」）を有する。
「ＨＤＰＥ」という用語は、概して、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、又はビス－メタロセン触媒及び束縛構造触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、約０．９３５ｇ／ｃｍ３を超える密度を有するポリエチレンを指す。
「ＵＬＤＰＥ」という用語は、概して、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、又はビス－メタロセン触媒及び束縛構造触媒を含むがこれらに限定されないシングルサイト触媒を用いて調製される、０．８８０～０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。
一態様では、本発明は、多層構造体を提供し、本多層構造体は、多層ポリエチレンフィルムであって、ポリエチレンフィルムの外層が、外層の総重量に基づいて２００～４０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を含む、多層ポリエチレンフィルムと、ポリエチレンフィルムの外層上に蒸着した金属を含む、金属層と、を含む。
いずれの特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、フルオロエラストマー加工助剤は、金属とポリエチレンフィルムの外層との間の接着を促進すると考えられる。フルロエラストマー加工助剤は、いくつかの実施形態では、フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、１－ヒドロペンタフルオロプロピレン、及び２－ヒドロペンタフルオロプロピレンから選択されるコポリマーとのコポリマー；フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレン又は１－若しくは２－ヒドロペンタフルオロプロピレンとのコポリマー；あるいはテトラフルオロエチレンと、プロピレンと、任意選択でフッ化ビニリデンとのコポリマーであり得る。いくつかの実施形態では、フルオロポリマー加工助剤は、ｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン；ｉｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン；ｉｉｉ）テトラフルオロエチレン／プロピレン；又はｉｖ）テトラフルオロエチレン／プロピレン／フッ化ビニリデンの共重合した単位を含む。
金属層は、いくつかの実施形態では、２０～６０ナノメートルの厚さを有する。いくつかの実施形態では、金属は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、それらの酸化物、及びそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属は、Ａｌ金属、Ａｌの酸化物、又はその両方を含む。金属は、いくつかの実施形態では、真空金属化によってポリエチレンフィルム上に蒸着されている。
本発明の多層構造体は、本明細書に記載の２つ以上の実施形態の組み合わせを含むことができる。
他の態様では、本発明は、本明細書に開示される本発明の多層構造体のうちのいずれかと第２のフィルムとを含む、積層体に関する。そのような積層体は、第２のフィルムと接着接触している本明細書に開示される本発明の多層構造体のうちのいずれかを含む。第２のフィルムは、いくつかの実施形態では、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリエチレンを含む。
他の態様では、本発明は、食品包装などの物品に関する。いくつかの実施形態では、物品は、本明細書に開示される本発明の多層構造体のうちのいずれかを含む。いくつかの実施形態では、物品は、本明細書に開示される本発明の積層体のうちのいずれかを含む。本発明の物品は、本明細書に記載される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
多層ポリエチレンフィルム
本発明の多層構造体は、多層ポリエチレンフィルムを含む。多層ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、金属層（後述）の接着を促進する、また有利なことに単一の金属化フィルムにおいて良好なバリア特性と封止特性との相乗的組み合わせをもたらす、外層を含む。
多層ポリエチレンフィルムは、ポリエチレンと、外層の重量に基づいて２００～４０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤とを含む外層を含む。
本発明において有用なフルオロポリマー加工助剤は、２５℃未満のＴｇ値を有するフッ素含有有機ポリマーであり、結晶性をほとんど又は全く呈しない、弾性フルオロポリマー（フルオロエラストマー）である。好適なフルオロポリマーを得るために共重合させてもよいフッ素化モノマーとしては、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、及びペルフルオロアルキルペルフルオロビニルエーテルが挙げられる。用いてもよいフルオロポリマーの具体例としては、フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、１－ヒドロペンタフルオロプロピレン、及び２－ヒドロペンタフルオロプロピレンから選択されるコモノマーとのコポリマー；フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレン又は１－若しくは２－ヒドロペンタフルオロプロピレンとのコポリマー；並びにテトラフルオロエチレンと、プロピレンと、任意選択でフッ化ビニリデンとのコポリマーが挙げられ、これらは全て当該技術分野において既知である。いくつかの場合では、これらのコポリマーはまた、米国特許第４，０３５，５６５号に教示されているような臭素含有コモノマー、又は米国特許第４，２４３，７７０号に教示されているような末端ヨード基を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムの外層に用いられるフルオロポリマーは、少なくとも１：２、いくつかの更なる実施形態では少なくとも１：１のフッ素対炭素モル比を含む。フルオロポリマー加工助剤として使用するのに特に望ましいフルオロポリマーは、ｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン；ｉｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン；ｉｉｉ）テトラフルオロエチレン／プロピレン；又はｉｖ）テトラフルオロエチレン／プロピレン／フッ化ビニリデンの共重合した単位を含む。本発明のいくつかの実施形態によるポリエチレンフィルムの外層に用いてもよい好適なフルオロポリマーの例は、米国特許第６，７７４，１６４号、同第６，６４２，３１０号、同第６，６１０，４０８号、同第６，５９９，９８２号、同第６，５１２，０６３号、同第６，０４８，９３９号、同第５，７０７，５６９号、同第５，５８７，４２９号、同第５，０１０，１３０号、同第４，８５５，３６０号、同第４，７４０，３４１号、同第３，３３４，１５７号、及び同第３，１２５，５４７号に開示されている。
本発明の実施形態で使用されるポリエチレンフィルムは、ポリエチレンフィルムの外層の重量に基づいて２００～４０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を含む。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、ポリエチレンフィルムの外層の重量に基づいて２００～１５００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤、又はポリエチレンフィルムの外層の重量に基づいて２００～１０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を含む。
本発明のいくつかの実施形態に示されるように、ポリエチレンの外層に極少量のフルオロエラストマー加工助剤を含めることで、金属層のフィルムへの接着を著しく改善できることが判明した。
本発明の実施形態において使用することができる市販のフルオロエラストマー加工助剤の非限定的な例としては、３Ｍから市販されているＤｙｎａｍａｒ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ、例えば、Ｄｙｎａｍａｒ ＦＸ９６１３が挙げられる。
いくつかの実施形態では、フルオロエラストマー加工助剤に加えて、ポリエチレンフィルムは、１つ以上の界面剤を更に含んでもよい。「界面剤」は、（１）押出温度で液体状態である（又は溶融している）こと、（２）フルオロエラストマー加工助剤よりも低い溶融粘度を有すること、及び（３）押出可能な組成物中のフルオロエラストマー加工助剤の表面を自由に湿潤することを特徴とする熱可塑性ポリマーを指す。そのような界面剤の例は、米国特許第７，６５２，１０２号に開示されている。
ポリエチレンフィルムは、多層フィルムである。概して、ポリエチレンフィルムは、（１）外層の金属化が望ましい任意の多層フィルム、又は（２）外層の金属化が望ましい積層構造体の一部であるポリエチレンフィルムであり得る。いくつかの実施形態では、金属化フィルムは、少なくとも１つの他のフィルム（例えば、ポリアミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、又は第２のポリエチレンフィルム）を含む積層体の一部として、シーラントフィルムとして機能し得る。そのような実施形態では、ポリエチレンフィルムは、金属化された外層の反対側に第２の外層であるシーラント層を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、上に金属が蒸着することになる外層に１つ以上の直鎖状低密度ポリエチレンを使用することが有益であることが分かっている。外層で使用することができる１つ以上のＬＬＤＰＥは、チーグラー・ナッタ触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、及びシングルサイト触媒（メタロセンを含む）による直鎖状低密度ポリエチレン、並びに前述のうちの２つ以上の組み合わせを含み得る。
いくつかの実施形態では、外層は、０．９０６～０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する直鎖状低密度ポリエチレンを含む。０．９０６～０．９４０ｇ／ｃｍ３の全ての個々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、直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、０．９０６、０．９０８、０．９１０、０．９１５、０．９１８、又は０．９２０ｇ／ｃｍ３の下限から、０．９２０、０．９２５、０．９３０、０．９３５、又は０．９４０ｇ／ｃｍ３の上限までであり得る。いくつかの実施形態では、直鎖状低密度ポリエチレンは、０．９０８～０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
いくつかの実施形態では、直鎖状低密度ポリエチレンは、２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。２ｇ／１０分からの全ての個々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、直鎖状低密度ポリエチレンは、２、１．９、１．８、１．７、１．６、又は１．５ｇ／１０分の上限までのＩ２を有し得る。特定の態様では、直鎖状低密度ポリエチレンは、下限が０．３ｇ／１０分であるＩ２を有する。０．３ｇ／１０分からの全ての個々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の直鎖状低密度ポリエチレンは、０．３、０．４、又は０．５ｇ／１０分以上のＩ２を有し得る。
いくつかの実施形態では、外層は、０．９０６～０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する第２の直鎖状低密度ポリエチレンを含む。０．９０６～０．９４０ｇ／ｃｍ３の全ての個々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２の直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、０．９０６、０．９０８、０．９１０、０．９１５、０．９１８、又は０．９２０ｇ／ｃｍ３の下限から、０．９２０、０．９２５、０．９３０、０．９３５、又は０．９４０ｇ／ｃｍ３の上限までであり得る。いくつかの実施形態では、第２の直鎖状低密度ポリエチレンは、０．９０８～０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
いくつかの実施形態では、第２の直鎖状低密度ポリエチレンは、２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。２ｇ／１０分からの全ての個々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２の直鎖状低密度ポリエチレンは、２、１．９、１．８、１．７、１．６、又は１．５ｇ／１０分の上限までのＩ２を有し得る。特定の態様では、第２の直鎖状低密度ポリエチレンは、下限が０．３ｇ／１０分であるＩ２を有する。０．３ｇ／１０分からの全ての個々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２の直鎖状低密度ポリエチレンは、０．３、０．４、又は０．５ｇ／１０分以上のＩ２を有し得る。
外層が２つの直鎖状低密度ポリエチレンを含むいくつかの実施形態では、第１の直鎖状低密度ポリエチレンは、０．９１５～０．９３０ｇ／ｃｍ３の密度を有し、第２の直鎖状低密度ポリエチレンは、０．９３０～０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する。いくつかのそのような実施形態では、外層は、２０～５０重量％の第１の直鎖状低密度ポリエチレンを含む。２０～５０重量パーセント（重量％）の全ての個々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の直鎖状低密度ポリエチレンの量は、２０、３０、又は４０重量％の下限から、２５、３５、４５、又は５０重量％の上限であり得る。例えば、第１の直鎖状低密度ポリエチレンの量は、２０～５０重量％、あるいは２０～３５重量％、あるいは３５～５０重量％、あるいは２５～４５重量％であり得る。そのような実施形態では、外層は、８０～５０重量％の第２の直鎖状低密度ポリエチレンを含む。８０～５０重量％の全ての個々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２の直鎖状低密度ポリエチレンの量は、５０、６０、又は７０重量％の下限から、５５、６５、７５、又は８０重量％の上限であり得る。例えば、第２の直鎖状低密度ポリエチレンの量は、８０～５０重量％、あるいは８０～６０重量％、あるいは７０～５０重量％、あるいは７５～６０重量％であり得る。
いくつかの実施形態で外層に使用することができる直鎖状低密度ポリエチレンの例としては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているＤＯＷＬＥＸ（商標）直鎖状低密度ポリエチレン、例えば、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０３６Ｇ、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ＮＧ２０３８Ｂ、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５Ｇ、ＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ６２０２、及びＥＬＩＴＥ（商標）ＡＴ６４１０が挙げられる。
実施形態では、外層は、１つ以上の直鎖状低密度ポリエチレンに加えて、他のポリエチレンを含んでもよい。そのような実施形態では、外層は、外層の重量に基づいて、少なくとも５０重量パーセントの１つ以上の直鎖状低密度ポリエチレンを含み、外層は、重合形態において過半量のエチレン（ポリマーの重量に基づいて）を有する他のポリマーを更に含むことができ、任意選択で、１つ以上のコモノマーを含んでもよい。そのようなポリマーとしては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、ポリエチレンプラストマー、ポリエチレンエラストマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸エチルコポリマー、少なくとも５０％のエチレンモノマーを含む任意の他のポリマー、及びそれらの組み合わせが挙げられる。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて外層に使用するための好適な市販のエチレン系ポリマーを選択することができる。
いくつかの実施形態では、外層は、（上記のような）１つ以上の直鎖状低密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンを含む。いくつかのそのような実施形態では、外層は、外層の総重量に基づいて最大２０重量パーセントの低密度ポリエチレンを含み、残りは、１つ以上の直鎖状低密度ポリエチレン、フルオロエラストマー加工助剤、及び他の添加剤で構成される。
ポリエチレンフィルムの外層は、当該技術分野において概して既知である１つ以上の添加剤を含んでもよい。そのような添加剤には、ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＦＯＳ１６８（ＢＡＳＦから市販）などの酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、染料、成核剤、充填剤、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、潤滑剤、安定剤、発煙抑制剤、粘度制御剤、表面改質剤、及びブロッキング防止剤が含まれる。
多層フィルムとして、ポリエチレンフィルムは、用途に応じて、典型的に多層フィルムに含まれる他の層、例えば、シーラント層、バリア層、タイ層、他のポリエチレン層などを更に含み得る。
一例として、いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、上対向面及び底対向面を有する別の層（層Ｂ、層Ａは前述の外層である）を含み得、層Ｂの上対向面は、層Ａの底対向面と接着接触している。いくつかのそのような実施形態では、層Ｂは、シーラント層において使用するのに好適であることが当業者に知られている１つ以上のエチレン系ポリマーから形成されるシーラント層であり得る。
しかしながら、上記のように、層Ｂは、任意の数の他のポリマー又はポリマーブレンドを含むことができる。追加の層及び多層フィルムの組成に応じて、いくつかの実施形態では、追加の層をフィルムにおける他の層と共押出することができる。
前述の層のいずれも、例えば、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、滑剤、ブロッキング防止剤、顔料又は着色剤、加工助剤、架橋触媒、難燃剤、充填剤、及び発泡剤などの当業者に既知の１つ以上の添加剤を更に含み得ることを理解すべきである。
本多層構造体に使用されるポリエチレンフィルムは、実質的にポリエチレンで構成される。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、フィルムの総重量に基づいて９５重量パーセント以上のポリエチレンを含む。他の実施形態では、ポリエチレンフィルムは、フィルムの総重量に基づいて、９６重量パーセント以上、９７重量パーセント以上、９８重量パーセント以上、又は９９重量パーセント以上のポリエチレンを含む。
そのようなポリエチレンフィルムは、例えば、層の数、フィルムの意図される用途、及び他の要因に応じて、様々な厚さを有し得る。そのようなポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、二軸延伸前に３２０～３２００ミクロン（典型的には、６４０～１９２０ミクロン）の厚さを有する。
ポリエチレンフィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用して形成することができる。例えば、フィルムは、インフレーションフィルム（例えば、水急冷インフレーションフィルム）又はキャストフィルムとして調製することができる。例えば、多層ポリエチレンフィルムの場合、共押出され得る層については、そのような層は、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術を使用してインフレーションフィルム又はキャストフィルムとして共押出することができる。
いくつかの実施形態では、フィルムの外層上に金属層を蒸着させる前に、ポリエチレンフィルムを延伸する。例えば、ポリエチレンフィルムは、本明細書の教示に基づいて当業者に既知の技術を使用して、一軸延伸（例えば、機械方向に一軸延伸）又は二軸延伸することができる。
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、テンタフレーム逐次二軸延伸プロセスを使用して二軸延伸される。そのような技術は、概して当業者に既知である。他の実施形態では、ポリエチレンフィルムは、本明細書の教示に基づいて、二重気泡延伸プロセスなどの当業者に既知の他の技術を使用して二軸延伸することもできる。概して、テンタフレーム逐次二軸延伸プロセスでは、テンタフレームは、多層共押出ラインの一部として組み込まれる。フラットダイから押出した後、フィルムを冷却ロール上で冷却し、室温の水を充填した水浴に浸漬する。次いで、キャストフィルムは異なる回転速度を有する一連のローラ上に通されて、機械方向における伸展を達成する。製作ラインのＭＤ伸展セグメントには数対のローラがあり、それらは全て油加熱されている。対のローラは、予熱ローラ、伸展ローラ、並びに弛緩及びアニーリング用ローラとして逐次作動する。ローラの各対の温度は、別々に制御される。機械方向に伸展させた後、フィルムウェブを、加熱ゾーンを有するテンタフレーム熱風炉に通して、横断方向における伸展を実行する。最初のいくつかのゾーンは予熱用であり、その後に伸展用のゾーン、次いでアニーリング用の最終ゾーンが続く。
いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～６：１の延伸比で、あるいは３：１～５：１の延伸比で、機械方向に延伸させることができる。ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、２：１～９：１の延伸比で、あるいは３：１～８：１の延伸比で、横断方向に延伸させることができる。いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムは、２：１～６：１の延伸比で機械方向に、２：１～９：１の延伸比で横断方向に延伸させる。ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、３：１～５：１の延伸比で機械方向に、３：１～８：１の延伸比で横断方向に延伸させる。
いくつかの実施形態では、機械方向における延伸比と横断方向における延伸比との比は、１：１～１：２．５である。いくつかの実施形態では、機械方向における延伸比と横断方向における延伸比との比は、１：１．５～１：２．０である。
いくつかの実施形態では、二軸延伸ポリエチレンフィルムは、８～５４の全体延伸比（機械方向における延伸比×横断方向における延伸比）を有する。二軸延伸ポリエチレンフィルムは、いくつかの実施形態では、９～４０の全体延伸比（機械方向における延伸比×横断方向における延伸比）を有する。
延伸後、いくつかの実施形態では、二軸延伸ポリエチレンフィルムは、１０～６０ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、二軸延伸ポリエチレンフィルムは、２０～５０ミクロンの厚さを有する。
いくつかの実施形態では、多層フィルムが一軸又は単軸延伸される場合、フィルムは、機械方向のみに延伸される。様々な加工パラメータが、本明細書の教示に基づいて当業者に既知であるように、機械方向における伸展に好適であると考えられる。例えば、一軸延伸多層フィルムは、１：１超かつ８：１未満の延伸比で、又は４：１～８：１の延伸比で機械方向に延伸されてもよい。延伸後、いくつかの実施形態では、機械方向延伸ポリエチレンフィルムは、１０～６０ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、機械方向延伸ポリエチレンフィルムは、２０～５０ミクロンの厚さを有する。
金属層
本多層構造体は、ポリエチレンフィルムの外層に蒸着した金属を含む金属層を更に含む。金属層は、真空金属化を使用してポリエチレンフィルムの外層に適用され得る。真空金属化は、金属源を真空環境で蒸発させ、フィルムが真空チャンバを通過するにつれて金属蒸気がフィルムの表面上で凝縮して薄層を形成する、金属を蒸着させるための周知の技術である。
二軸延伸ポリエチレンフィルムの外層上に蒸着させることができる金属としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、又はそれらの酸化物が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属層は、アルミニウム又はアルミニウムの酸化物（Ａｌ２Ｏ３）から形成される。
ポリエチレンフィルム上に金属層があることで、以下の試験方法の章に記載のとおりに測定したときの光学密度によって、本多層構造体を特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、本多層構造体は、１．０～３．０の光学密度を有する。本多層構造体は、いくつかの実施形態では、２．０～２．８の光学密度を有する。
金属層は、酸素及び水蒸気に対する良好なバリアを有利に提供する。
多層構造体
本発明の多層構造体は、いくつかの実施形態では、ポリエチレンフィルムと、（上記のとおり）その上に蒸着した金属層と、を含む。ポリエチレンフィルムの外層においてフルオロエラストマー加工助剤を使用することで、金属とフィルムの外層との間の接着が有利に改善され、これは、フィルム及びそれが組み込まれ得る他の構造体（例えば、積層体）の性能に利益をもたらす。上述したように、金属層は、良好なバリア特性を提供することができ、ポリエチレンフィルムにシーラント層を含めることにより、フィルムを多層構造体においてシーラントフィルムとして機能させることができる。
積層体
本明細書に記載される様々な実施形態の多層構造体を使用して、積層体を形成することができる。そのような積層体は、本明細書に記載の多層構造体のうちのいずれからも形成することができる。
積層体は、１つ以上の追加のフィルムと接着接触している様々な実施形態の多層構造体を含んでもよい。例えば、上述の１つ以上の実施形態の多層構造体を第２のフィルムに接着させてもよい。第２のフィルムは、例えば、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。本多層構造体は、当業者に既知であるとおり、接着剤層を介して第２のフィルムに接着していてもよい。
物品
本発明の多層構造体又は積層体を使用して、包装などの物品を形成することができる。そのような物品は、本明細書に記載の多層構造体又は積層体のうちのいずれからも形成することができる。
本発明の多層構造体又は積層体から形成することができる物品の例としては、可撓性包装、パウチ、自立型パウチ、及び予め作製された包装又はパウチを挙げることができる。いくつかの実施形態では、本発明の多層構造体又は物品は、食品包装に使用することができる。そのような包装に含まれ得る食品の例としては、肉、チーズ、シリアル、ナッツ、ジュース、ソースなどが挙げられる。そのような物品は、本明細書の教示に基づいて、また包装の具体的な用途（例えば、食品の種類、食品の量など）に基づいて、当業者に既知の技術を使用して形成され得る。
試験方法
本明細書に別段示されない限り、本発明の態様の説明では以下の分析方法を使用する。
密度
密度測定のための試料は、ＡＳＴＭ Ｄ１９２８に従って調製する。ポリマー試料は、３分間、１９０℃及び３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）で、次いで１分間、２１℃及び２０７ＭＰａで押圧する。測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、試料の押圧から１時間以内に行う。
メルトインデックス
メルトインデックスＩ２（又はＩ２）及びＩ１０（又はＩ１０）は、それぞれ、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８に従って、１９０℃、２．１６ｋｇ及び１０ｋｇ荷重で測定する。これらの値は、ｇ／１０分で報告する。「メルトフローレート」は、ポリプロピレン系の樹脂に関して使用し、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って求める。
メルトフローレート
メルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ－１２３８又はＩＳＯ１１３３（２３０℃、２．１６ｋｇ）に従って測定する。
光学密度
金属化フィルム（例えば、上に金属層が蒸着しているポリエチレンフィルムを含む多層構造体）の光学密度は、光学密度計（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｌｉｎｓｈａｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ製のモデル番号ＬＳ１７７）を使用して測定する。
これより、本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例において詳細に説明する。
以下の材料を、実施例として評価されるインフレーションフィルムで使用する。
３層インフレーションフィルムラインを使用してある数の３層インフレーションフィルムを作製するために、上記材料を使用する。各フィルムは、同じ条件を使用して調製する。各フィルムの指定の配合物は、３つの押出機（各層につき１つの押出機）を通して提供される。層が複数の樹脂を含む場合、樹脂を乾式ブレンドした後、押出機に装填する。ブローアップ速度は２．３であり、出力速度は１８ｋｇ／ｈである。各フィルムは５０ミクロンの公称厚さを有し、内層及び外層は各々１０ミクロンの公称厚さを有し、コア層は３０ミクロンの公称厚さを有する。以下のインフレーションフィルムを作製する。
「ＦＰＡ含有量」と表示された表２の列は、フィルムの外層の重量に基づく、フィルムの外層中のフルオロエラストマー加工助剤の量を指す。後述するように、金属化されると、フィルム１～４は本発明の多層構造体１～４となり、フィルムＡ～Ｇは比較多層構造体Ａ～Ｇとなる。
フィルムは、調製後、商業的条件をシミュレートするために、周囲条件で１週間超保管して、添加剤をフィルム表面に移動させる。１週間超保管した後、当業者に既知の技術を使用して、フィルムをコロナ処理する。
コロナ処理に続いて、フィルムを以下のように金属化する。Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｖａｃｕｕｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅによって製造されたラボスケールの真空蒸着チャンバ内で膜の金属化を行う。コロナ処理後、フィルムを基材ホルダー上にテープで貼る。抵抗ヒーター（加熱ボート）の容器にアルミニウムワイヤを挿入する。まず真空ポンプを作動させて、冷却システムを１５℃にして、チャンバ内で５０Ｐａ未満の圧力を誘導する。カットオフバルブを素早く開き、コーナーバルブを閉じ、バタフライバルブを開くことによって、チャンバの排気設定を真空ポンプから分子ポンプに変更する。そのような操作によって、チャンバは分子ポンプによってはるかに高い真空まで排気されるが、真空ポンプは分子ポンプの操作を保護していない。真空レベルが３×１０－３Ｐａに達したら、加熱ボートをオンにする。基材表面を一時的に覆うようにマスクを調整し、同時に、回転部品をオンにして、基材の一定速度回転を駆動し、より均一な蒸着を容易にする。次いで、ＱＣＭ（水晶振動子マイクロバランス、Ｆｉｌ－Ｔｅｃｈ Ｉｎｃ．）に基づく厚さモニターをオンにする。必要とされるアルミニウム蒸着速度（通常１０～５０Ａ／ｓ）を得るように加熱ボートの電流を調整し、次いで、基材上のマスクを素早く除去し、同時にＱＣＭ上の厚さ読み取り値を０にリセットする。４０～６０ナノメートルの厚さが達成されるまで蒸着を継続する。次いで、加熱ボートを直ちにオフする。分子ポンプは、停止させるが、速度が０に低下するまでオフにしない。この段階中、真空ポンプからの保護も継続した。真空ポンプをオフにした後、チャンバを通気する。次に、金属化された生成物をチャンバから取り出し、防塵ボックスに入れる。
次に、フィルムの外層に対する金属層の結合強度を、各多層構造体について以下のとおり測定する。多層構造体の金属層がＥＡＡフィルムと接触している状態で、約７％のアクリル酸含有量を有するエチレンアクリル酸コポリマーから作製された１００ミクロンのフィルム（「ＥＡＡフィルム」）に多層構造体をヒートシールする。上側ジョーがＥＡＡフィルムと接触し、下側ジョーが多層構造体と接触している状態で、１１０℃の上側ジョーと７０℃の下側ジョーとの間にフィルムを配置することによって、多層構造体及びＥＡＡフィルムをヒートシールする。ジョーを、５バールの圧力下で２０秒間、ＥＡＡフィルム及び多層構造体と接触させる。室温で２４時間エージングした後、次いで、１００Ｎのロードセルを用いて１２インチ／分の試験速度でＴ－剥離を測定することによって、Ｉｎｓｔｒｏｎ５５６７引張試験機を使用して結合強度を測定する。平均値をフィルムと金属層との間の結合強度として使用する。結果を表３に示す。
上に示したように、フィルムの外層がフルオロエラストマー加工助剤を含まない場合（比較多層構造体Ａ及びＢ）、結合強度は１．５Ｎ／１５ｍｍ未満である。７５ｐｐｍ及び１５０ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を組み込んでも、結合強度は改善されなかった（比較多層構造体Ｃ及びＤ）。しかしながら、多層構造体に使用されるフィルムの外層に２００ｐｐｍ超のフルオロエラストマー加工助剤を組み込むと、結合強度の改善が観察され、３００ｐｐｍ以上の添加量で著しい改善が見られる（本発明の多層構造体１～４）。
本願は以下の態様にも関する。
（１） 多層構造体であって、
多層ポリエチレンフィルムであって、前記ポリエチレンフィルムの外層が、前記外層の重量に基づいて２００～４０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を含む、多層ポリエチレンフィルムと、
前記ポリエチレンフィルムの前記外層に蒸着した金属を含む金属層と、
を含む、多層構造体。
（２） 前記フルオロエラストマー加工助剤が、フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、１－ヒドロペンタフルオロプロピレン、及び２－ヒドロペンタフルオロプロピレンから選択されるコモノマーとのコポリマー；フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレン又は１－若しくは２－ヒドロペンタフルオロプロピレンとのコポリマー；あるいはテトラフルオロエチレンと、プロピレンと、任意選択でフッ化ビニリデンとのコポリマーである、前記（１）に記載の多層構造体。
（３） 前記フルオロポリマー加工助剤が、ｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン
；ｉｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン；ｉｉｉ）テトラフルオロエチレン／プロピレン；又はｉｖ）テトラフルオロエチレン／プロピレン／フッ化ビニリデンの共重合した単位を含む、前記（１）又は（２）に記載の多層構造体。
（４） 前記金属が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、それらの酸化物、及びそれらの組み合わせを含む、前記（１）～（３）のいずれかに記載の多層構造体。
（５） 前記金属が、Ａｌ金属、Ａｌの酸化物、又はその両方を含む、前記（１）～（３）のいずれかに記載の多層構造体。
（６） 前記金属が、真空金属化によって前記ポリエチレンフィルム上に蒸着されている、前記（１）～（５）のいずれかに記載の多層構造体。
（７） 前記金属層が、２０～６０ナノメートルの厚さを有する、前記（１）～（６）のいずれかに記載の多層構造体。
（８） 第２のフィルムと接着接触している前記（１）～（９）のいずれかに記載の多層構造体を含む、積層体。
（９） 前記第２のフィルムが、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリエチレンを含む、前記（８）に記載の積層体。
（１０） 前記（８）又は（９）に記載の積層体を含む、物品。
（１１） 前記（１）～（７）のいずれかに記載の多層構造体を含む、物品。

Claims (10)

  1. 多層構造体であって、
    多層ポリエチレンフィルムであって、前記ポリエチレンフィルムの外層が、前記外層の重量に基づいて２００～４０００ｐｐｍのフルオロエラストマー加工助剤を含む、多層ポリエチレンフィルムと、
    前記ポリエチレンフィルムの前記外層に蒸着した金属を含む金属層と、
    を含み、前記ポリエチレンフィルムは、フィルムの総重量に基づいて９５重量パーセント以上のポリエチレンを含む、多層構造体。
  2. 前記フルオロエラストマー加工助剤が、
    フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、１－ヒドロペンタフルオロプロピレン、及び２－ヒドロペンタフルオロプロピレンから選択されるコモノマーとのコポリマー；
    フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレン又は１－若しくは２－ヒドロペンタフルオロプロピレンとのコポリマー；
    テトラフルオロエチレンと、プロピレンとのコポリマー；あるいは、
    テトラフルオロエチレンと、プロピレンと、フッ化ビニリデンとのコポリマーである、
    請求項１に記載の多層構造体。
  3. 前記フルオロエラストマー加工助剤が、
    ｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン；
    ｉｉ）フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン；
    ｉｉｉ）テトラフルオロエチレン／プロピレン；又は
    ｉｖ）テトラフルオロエチレン／プロピレン／フッ化ビニリデンの共重合した単位を含む、
    請求項１又は２に記載の多層構造体。
  4. 前記金属層が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｓｎ、それらの酸化物、及びそれらの組み合わせを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の多層構造体。
  5. 前記金属層が、Ａｌ金属、Ａｌの酸化物、又はその両方を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の多層構造体。
  6. 前記金属層が、真空金属化によって前記ポリエチレンフィルム上に蒸着されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の多層構造体。
  7. 前記金属層が、２０～６０ナノメートルの厚さを有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の多層構造体。
  8. 第２のフィルムと接着接触している請求項１～７のいずれか一項に記載の多層構造体を含む、積層体。
  9. 前記第２のフィルムが、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はポリエチレンを含む、請求項８に記載の積層体。
  10. 請求項８又は９に記載の積層体を含む、物品。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110318589A1 (en) 2009-02-27 2011-12-29 Massimo Pignatelli Plasma Treated EVOH Multilayer Film
JP2020517502A (ja) 2017-04-24 2020-06-18 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層構造体、多層構造体を製造するためのプロセス、および関連する物品
JP2023542783A (ja) 2020-07-30 2023-10-12 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層構造体、積層体、及び関連物品

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB737286A (en) * 1953-02-26 1955-09-21 Connecticut Hard Rubber Co Improvements in or relating to lamination or coating of fluorine-substituted polyethylenes with or on other substances
JP2623318B2 (ja) * 1988-11-10 1997-06-25 日本ユニカー株式会社 熱収縮性フイルムの製造方法
EP1491328A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-29 Usinor A metal-cured polyethylene-metal laminate
US20070082154A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-12 Benoit Ambroise Multi-layer films, methods of manufacture and articles made therefrom
CN101472741A (zh) * 2006-04-21 2009-07-01 阿肯马法国公司 具有接枝聚偏二氟乙烯共混物层的多层结构
CN102271911A (zh) * 2008-12-31 2011-12-07 美国圣戈班性能塑料公司 多层聚合物物品以及制造它们的方法
US8278391B2 (en) * 2010-06-17 2012-10-02 Fina Technology, Inc. Polypropylene compositions for oriented films
CA2802732A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-18 Nova Chemicals Corporation Improved multilayer blown films
IT201600097191A1 (it) * 2016-09-28 2018-03-28 Versalis Spa Composizione polimerica e suo utilizzo come materiale a cambiamento di fase
WO2018102091A1 (en) * 2016-12-02 2018-06-07 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polyethylene films
CA2964598A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-19 Nova Chemicals Corporation Means for increasing the molecular weight and decreasing the density of ethylene interpolymers employing mixed homogeneous catalyst formulations
AR117541A1 (es) * 2019-01-07 2021-08-11 Dow Global Technologies Llc Auxiliares de procesamiento de polímeros (ppa) para mezclar con polietileno durante la extrusión de película soplada

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110318589A1 (en) 2009-02-27 2011-12-29 Massimo Pignatelli Plasma Treated EVOH Multilayer Film
JP2020517502A (ja) 2017-04-24 2020-06-18 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層構造体、多層構造体を製造するためのプロセス、および関連する物品
JP2023542783A (ja) 2020-07-30 2023-10-12 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層構造体、積層体、及び関連物品

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