JPH09506307A - 延伸粘着フィルムおよびその製造法 - Google Patents

延伸粘着フィルムおよびその製造法

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JPH09506307A JP7516384A JP51638495A JPH09506307A JP H09506307 A JPH09506307 A JP H09506307A JP 7516384 A JP7516384 A JP 7516384A JP 51638495 A JP51638495 A JP 51638495A JP H09506307 A JPH09506307 A JP H09506307A
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Abstract

(57)【要約】 実質的に片面が粘着性をもつ多層熱可塑性延伸ラップフィルムが、高水準のn−ヘキサン可溶分、非類似のポリマー化学品、または低分子量粘着剤をもつポリマーの使用なしに製造される。裏面もしくは粘着層は約0.90g/cc以下の密度をもつ少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物からなり、表面もしくは非粘着層は0.90g/ccより大きい密度をもつプロピレンもしくはエチレンポリマー組成物からなる。この多層フィルムは荷重パレット最終使用の用途に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 延伸粘着フィルムおよびその製造法 本発明は多層熱可塑性延伸ラップフィルム、該フィルムの製造法、およびこの ようなフィルムの荷重パレット包装用の使用に関する。本発明はとくに官能性ポ リマーたとえばエチレンメタクリレートコポリマーまたは低分子量粘着剤たとえ ばポリイソブチレンの使用なしに実質的に片面粘着性をもつポリオレフィン延伸 ラップフィルムに関する。 部分同志が重なるとき自己密閉する延伸フィルムは「粘着(cling)」フ ィルムとして知られている。これらのフィルムは多くの場合多層であり、物品ま たは物品群をしっかりと保持および/または包むことが望まれる用途に、たとえ ば荷重パレットの用途に使用される。荷重パレットの場合、フィルムはパレット に配置された物品もしくは物品群のまわりに密に延伸され、フィルムが依然とし て延伸状態にあるあいだ密封され、しっかりした利用の包装物になる。非延伸の 又は予備延伸のフィルムを使用してパレット充填を行い、フィルムが延伸ラップ されている間の実質的な粘着性と良好な引裂き性が荷重の一体性を保持するのに 必要である。 周知の粘着フィルムに伴ういくつかの欠点がある。たとえば、多くの粘着フィ ルムの特徴は外面(表面)層と内面(裏面)層との双方に実質的に粘着性をもつ ことである。これら2面の粘着フィルムは目にみえないほこりとダストを保持し 、相互に近づけたとき、隣接物品に及び同様に包装物品に望ましくなく接着する 。隣接物品および包装物への接着は次の取扱いのあいだフィルムの引き離し、引 き裂き、ゆがみ、及び/又はラベル剥離を生ぜしめる。 米国特許第5,175,049号および第3,025,167号 に記載されているように、粘着フィルムは多くの場合、低分子量の粘着剤の少量 を添加することによって製造される。通常の粘着剤としてポリブチレン、脂肪酸 のモノ−およびジグリセリド、無定形ポリプロピレン、テルペン樹脂、およびロ ジンエステルがあげられる。粘着剤は非フィルム形成性であり、起こりうる移動 性物質はフィルム製造中にダイ・リップの蓄積および他の望ましくない蓄積を包 装操作中に生ぜしめ、周期的な操作停止を行ってクリーニングと保持が必要とな る。その上、粘着剤は多くの場合、隣接し対向するフィルム層に移動して、2面 粘着フィルムにふつうに伴う上記の望ましくない接着および汚れ保持の問題を生 ぜしめる。 米国特許第5,093,188号には化学的に別個のポリマー類のブレンドお よび/または多層構造物からなる粘着フィルムが記載されている。化学的に別個 のポリマー類にもとづく粘着フィルムの例は米国特許第5,172,343号に 記載されており、そこではエチレンアクリレート粘着層をポリプロピレンもしく はポリエチレンの非粘着層の反対側に使用している。然し、エチレンアクリレー トポリマーおよびエチレンビニルアセテートポリマーのような官能性ポリマーの 使用は、線状ポリエチレンとの共押出し中のレオロジー合致の問題ならびにフィ ルム製作工程中に生じる端トリムおよびスクラップのリサイクル中の熱的不安定 性と非混和性の問題を示すことがある。レオロジー不定的性、および非混和性の 問題は、ふつうの高圧オートクレーブで生産されるポリマーを使用するのとは対 照的に、官能性ポリマー層として押出しグラフト化線状ポリマーの使用によって ある程度軽減されうるけれども、これらの問題は押出しグラフト化線状ポリエチ レンポリマーを使用することによって完全には消滅されない。 粘着剤の添加または官能性ポリマー層の使用は、いくつかの従来技術のフィル ムには必要ないといわれる。たとえば、EPO 02 87272には粘着フィルムは比較的高水準のn−ヘキサン抽出物を含む不均一 分枝線状低密度ポリエチレン(LLDPE)から製造しうることが記載されてい る。好ましいLLDPEポリマーは0.905g/cm3(g/cc)〜0.9 40g/ccの範囲の密度をもつ。然し、これらのフィルムは一致しない粘着性 ならびに粘着剤添加によって製造された粘着フィルムに一般に付随する蓄積と移 動を示す傾向がある。一層のみが粘着性をもつ延伸ラップフィルムは片面粘着フ ィルムとして知られている。通常は表層が片面粘着フィルムの「非粘着」層であ り、それは包装またはラップした物品の外部を形成する。 片面粘着フィルムは一層または他層フィルムのコロナ放電処理によって製造す ることができる。然しながら、米国特許第4,425,268号に示されている ように、官能性ポリマー及びコポリマーは所望の粘着性を得るために依然として 必要である。それだけでは、および官能性ポリマーは一般に延伸ラップ操作に十 分な強度性質を示さないので、高強度線状ポリエチレン層を包含する多層構造物 がより屡々使用される。 代表的な多層構造物はA/BまたはA/B/Cフィルム構造物からなる。A層 は粘着もしくは裏面層であり、B層(またはB層がコアもしくは構造層であるA /B/C構造物中のC層)は非粘着性または表面層である。然し上述のように、 多層粘着フィルムは高水準のn−ヘキサン可溶分、低分子量粘着剤、または官能 性エチレンポリマーまたはグラフト化ポリマー、またはその組合せを含むポリマ ーから通常は構成される。このような多数粘着フィルムに関する若干の記載があ る。たとえば米国特許第3,501,363号、第3,508,944号、第3 ,817,821号、第3,986,611号、第4,022,646号、第4 ,082,877号、第4,303,710号、第4,348,455号、第4 ,399,18 0号、第4,364,981号、第4,379,197号、第4,418,11 4号、第4,425,268号;第4,436,788号、第4,504,43 4号、第4,518,654号、第4,542,188号;第4,588,65 0号、第4,612,221号、第4,671,987号、第4,833,01 7号、第4,923,750号、第5,049,423号、第5,066,52 6号、第5,093,188号、第5,114,763号、第5,141,80 9号、第5,175,049号、第5,208,096号、および第5,212 ,001号参照。多層フィルムは最も多く延伸粘着ラップ操作に使用されるけれ ども、それ自身の多層構造は前記の欠陥を解決しない。これらの欠陥はポリマー の選択とその化学性に大きく基因し、一般にこれらの物質をどのように一緒にし てフィルムにするかには基因しない。 多層フィルムは、上記の種々の文献に記載されているように、共押出し、ホッ ト・ニップ、および接着フィルム積層を包含する周知の方法によって成功裡に製 造しうる。荷重パレットは手動により、又は米国特許第5,054,263号、 第5,020,300号、第4,779,396号および第4,754,594 号に記載の方法と装置を包含する多数の自動化方法によって、成功裡に達成され うる。然し、不一致の粘着性の全欠陥、ダイ・リップ蓄積、装置上の累積、およ びリサイクルの非相溶性は、延伸粘着フィルムの技術に残存し続ける。 「均一分枝分布」および「均一分枝」なる用語はここでは(1) α−オレフィン モノマーが与えられた分子内にランダムに分布され、(2) コポリマー分子の実質 的にすべてが同じエチレン/α−オレフィンモノマー比をもち、(3) ポリマーが 狭い短鎖分枝分布をもつことを特徴とし、その組成分布分枝指数が30%以上好 ましくは50%以上であり、(4) ポリマーは、たとえば温度の関数としてのポリ マー分別溶融を含む方法のような周知の分別技術で測定して計測しうる高密度( 結晶)ポリマーを実質的に欠き、そしてポリマーはCFR 177.1520( C)として刊行されたFDA試験法によって決定して実質的に減少した水準のn −ヘキサン抽出性または実質的な無定形をもつことを特徴とする、ことを意味す る。実質的な無定形とは全ポリマーの75重量%以上が規定された試験条件下で 可溶であることを意味する。 ここで使用する「狭い短鎖分布」なる用語は、そのSCBDI(短鎖分枝分布 指数)またはCDBI(組成分布分枝指数)によって特徴づけられるようなポリ マーのα−オレフィンモノマー分枝の分布のことをいう。この用語はここではポ リマー分子の約30重量%以上が中央全モルα−オレフィンモノマー含量の50 %内のα−オレフィンモノマー含量をもつものとして定義される。ポリマーのC DBIは当業技術において知られている技術からえられるデータから容易に計算 される。その技術としてたとえばワイルドらのJournal of Poly mer Science,Poly.Phys.Ed., Vol.20,P44 1(1982)に記載されているような、又は米国特許第4,798,081号 に記載されているような、温度上昇溶離分別(ここではTREFと略称)があげ られる。 「フィルム形成性」なる用語はここでは、物質もしくはポリマーが十分な分子 量とメルト強度をもっていて、当業者に別の物質、別のポリマーまたは加工助剤 の添加なしに通常の技術を使用して通常の押出し装置上の単一層フィルムまたは 共押出し層としてそれを作らせることを意味すると定義される。 「線状ポリエチレン」なる用語はここでは上記定義のような長鎖分枝をもたな いことを特徴とするエチレンポリマーと定義される。この用語は高圧、フリーラ ジカル重合のポリエチレンたとえば低密 度ポリエチレン(LDPE)、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、またはエチレン/ビニルアル コール(EVOH)には適用されない。これらは多くの長鎖分枝をもつことが当 業者に知られているからである。 用語「インターポリマー」は少なくとも1つの他のモノマーがエチレンと相互 重合してポリマーを作るコポリマー、ターポリマーなどを示すものとしてここで は使用される。 「実質的に線状」なる用語は、ポリマー骨格が0.01長鎖分枝/1000炭 素〜3長鎖分枝/1000炭素、更に好ましくは0.01長鎖分枝/1000炭 素〜1長鎖分枝/1000炭素、とくに0.05長鎖分枝/1000炭素〜1長 鎖分枝/1000炭素で置換されていることを意味する。 「長鎖分枝」なる用語はここでは少なくとも約6炭素の鎖長があり、13C核磁 気共鳴スペクトルを使用してもこれ以上の鎖長は区別できず、然もこの鎖長はポ リマー骨格の長さとほぼ同じ長さでありうる鎖長として定義される。長鎖分枝は13 C核磁気共鳴(NMR)スペクトルを使用することによって決定され、そして ランダル(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29,V.2 &3,p285−297)に記載されている方法を使用して定量化される。 「超低密度ポリエチレン」(ULDPE)なる用語は、「非常に低密度のポリ エチレン」(VLDPE)および「線状の非常に低密度のポリエチレン(LVL DPE)として線状ポリエチレン技術において知られており、ここでは約0.9 15g/cc未満の密度のことをいう。「中密度ポリエチレン」(MDPE)も 当業技術において「線状中密度ポリエチレン」としても知られており、ここでは 0.930〜0.945g/ccの範囲の密度のことをいう。「線 状低密度ポリエチレン」とは0.916〜0.929g/ccの範囲の密度のこ とをいう。「高密度ポリエチレン」(HDPE)とは約0.945g/cc以上 の密度のことをいう。 「非粘着性」とは延伸粘着操作のとき良好な自己密封を得るのには不十分であ るが、層は実際に少量の測定しうる粘着を示す所定の層の粘着量としてここでは 定義される。 本発明の多層片面粘着フィルムの製造に使用する種々のポリマーの密度は、A STM D−792に従って測定され、g/ccとして報告される。 本発明のフィルムの裏面層と表面積の粘着および表面層と表面層の粘着はAS TM D4649 §A.3&A1.2.3の薄フィルム剥離粘着の試験法に従 って試験され、フィルムの2枚のストリップを分離するのに必要なグラム数の力 として報告される。延伸フィルムの粘着の決定について、試験すべきフィルムの 1”×7”(25mm×178mm)のストリップを200%延伸し、上方に面 する表面層(非粘着性)に20度傾斜面に取付ける。第2の非延伸の1”×7” (25mm×178mm)フィルム・ストリップを第1ストリップの頂部に裏面 層または別の表面層が下方に面するように配置する。ブラシで十分な圧力を加え て2枚のストリップを一緒に粘着させる。傾斜面の基部で第2ストリップの端部 を、クリップおよびバネによって、インストロン引張りテスターのような一定割 合で歪みを及ぼしうる装置に取り付ける。2枚のストリップを、5インチ/分( 13cm/分)のクロスヘッド速度で、取り付けたヒモが傾斜面の基部に平行に なるまで、分離する。一般に、延伸粘着値は非延伸値よりもかなり小さい。 メルトインデックスの測定は、ASTM D−1238、条件190℃/2. 16kg、正式には条件Eとして知られており、またI2としても知られる、の 方法により行う。メルトインデックスは ポリマーの分子量に反比例する。すなわち、分子量が高いほどメルトインデック スは低い。然しこの関係は線状ではない。メルトインデックスはg/10分とし て報告される。 メルトインデックスの決定はまたASTM−D−1238、条件190℃/1 0kg(条件Nとして正式に知られ、またI10としても知られている)のような 高重量を用いて行った。ここに定義する「メルトフロー比」は高重量メルトイン デックス決定と低重量メルトインデックスとの比であり、測定されたI10とI2 のメルトインデックス値について、メルトフロー比は便宜上I10/I2と命名さ れる。 本発明は少なくとも2層を含み、片面に実質的な粘着性をもち、延伸ラップ材 料として使用するのに適した、新規な多層フィルムである。この新規な多層フィ ルムは;少なくとも約0.90g/ccの又は約0.90g/ccの密度をもつ 少なくとも1のフィルム形成性均一分枝エチレンポリマー組成物からなる裏面層 、約0.90g/ccの密度をもつ少なくとも1のフィルム形成性オレフィンポ リマー組成物からなる表面層、および任意に少なくとも1の高強度エチレンポリ マー組成物からなる少なくとも1のコアもしくは構造層、からなる。 表面層は裏面層よりも目立って少ない粘着性を示す。コアもしくは構造層は特 定のフィルム強度要件に合うように変化させることができる。 本発明によれば、片面粘着性をもって製作されたフィルムは、小物品または大 物品をラップもしくは保持するための延伸ラッピング、延伸バンドリングおよび 張力巻き操作に特に有用である。本発明の片面粘着フィルムは、粘着用添加物ま たは官能性ポリマーの必要なしに提供される。 本発明の利点として、ダイ・リップの盛り上がり、蓄積および低 分子量物質の移動、の減少または消滅があげられる。これはフィルム製作および ラップ操作中のクリーニングおよび保持時間が減少することを意味する。隣接す る物品および包装物への接着並びに汚染、ダストまたは破片の表面保持に関する 問題も減少する。 本発明の別の面は、同様のレオロジーおよびモノマー化学をもつポリマー類か らなる片面粘着性フィルムを提供し、それによって共押出し中に一致する改良さ れた溶融粘度およびリサイクル用の良好なポリマー相溶性を容易にすることであ る。 本発明の別の面は、フィルムが延伸条件下にあるときに高い粘着性が減少せず 、フィルムが著しい延伸および非延伸の粘着性を示す、片面粘着性フィルムを提 供することにある。 図1は表4のデータに対応する且つ非延伸の及び延伸のA/B/C多層フィル ムの裏面−表面の粘着性に対する均一分枝エチレンポリマーの密度の関係を示す グラフである。 粘着の量は、フィルムの裏面層と表面層を形成するポリマーまたはブレンド組 合せの密度に関係し、裏面層のポリマー密度が減少するにつれて粘着性が改良さ れる、ということが発見された。本発明の裏面層は、裏面層の密度が0.90g /cc以下、好ましくは0.85g/cc〜0.89g/ccの範囲、最も好ま しくは0.86g/cc〜0.88g/ccの範囲にあるとき、表面層への実質 的な粘着を示す。本発明の表面層の密度は0.90g/cc以上、好ましくは0 .91g/cc〜0.96g/ccの範囲に、更に好ましくは0.93g/cc 〜0.95g/ccの範囲にある。0.93g/cc〜0.95g/ccの更に 好ましい密度範囲の表面層は等しい延伸および非延伸の粘着性をもつ片面粘着フ ィルムを与える。 本発明の多層フィルムに含まれるコア層もしくは構造層の密度は、最終の用途 に応じる全フィルム強度要件に一致するように変えることができる。 本発明の裏面層を構成する0.90g/ccの又は0.90g/cc未満の密 度をもつフィルム形成性均一分枝エチレンポリマーは均一分枝の非常に低い密度 のポリエチレン(VLDPE)、実質的に線状のエチレンポリマー、およびその ブレンド組合せを含む。好ましくは、裏面層は実質的に線状のエチレンポリマー からなり、そして更に好ましくは、実質的に線状のエチレンポリマーは、エチレ ンを1−オクテンで重合させる溶液重合法によって製造される。実質的に線状の エチレンポリマーはその有利なレオロジー性のために好ましい。 本発明の多層フィルムを作るのに使用するフィルム形成性均一分枝エチレンポ リマーは、ポリマー密度が減少するにつれて低い水準で一般に増大する減少した n−ヘキサン可溶分を示す。然し、驚くべきことに0.90g/cc未満のポリ マー密度において、これらのポリマーは実質的に無定形になり、然も容易にラッ プ用フィルムに生成しうる。 本発明の表面層を構成する0.90g/ccより大きい密度をもつフィルム形 成性オレフィンポリマー組成物は、プロピレンとエチレンポリマーたとえばポリ プロピレン、エチレンプロピレンコポリマー、低密度ポリエチレン(LDPE) 、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、実質的 に線状のエチレンポリマー、不均一および均一分枝線状低密度ポリエチレン(L LDPE)、不均一および均一分枝の非常に低密度ポリエチレン(VLDPE) 、およびそれらのブレンド組合せを含む。好ましくは、表面層はポリプロピレン 、たとえはMDPEまたはHDPEMDPE単独とのブレンド組合せ中のポリプ ロピレンから成り、等しい延伸および非延伸粘着性を与えるその能力のために好 ましい。 本発明のコアもしくは構造層を構成するエチレンポリマーは低密度ポリエチレ ン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、 高密度ポリエチレン(HDPE)、実質的に線状のエチレンポリマー、不均一お よび均一分枝線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、不均一および均一分枝の 非常に低密度のポリエチレン(VLDPE)を含む。好ましくは、コアもしくは 構造層は分別メルトインデックス低密度ポリエチレンもしくはLLDPE、更に 好ましくは線状低密度ポリエチレン(LLDPE)からなり、そして最も好まし くは該LLDPEはエチレンを1−オクテンと重合させる溶液法によって製造さ れる。LLDPEはその周知のすぐれたフィルム強度の性質のために好ましい。 不均一分枝VLDPEおよびLLDPEは線状ポリエチレン技術の当業者のあ いだで周知である。それらはチグラー・ナッタ溶液、スラリまたは気相重合法、 およびアンダーソンらの米国特許第4,076,698号に記載されているよう な配位金属触媒を使用して製造される。これらのチグラー型線状ポリエチレンは 均一分枝ではなく、それらは長鎖分枝をもたない。また、これらのポリマーは低 密度で実質的な無定形を示さない。それらは実質的な高密度(結晶)ポリマー部 分を固有に有するからである。0.90g/cc未満の密度において、これらの 物質は通常のチグラー・ナッタ触媒を使用して製造することが非常に困難であり 、ペレット化することも非常に困難である。ペレットは粘着性があり、一緒にか たまりやすい。 均一分枝VLDPEおよびLLDPEも線状ポリエチレン技術の当業者のあい だで周知である。たとえばエルストンの米国特許第3,645,992号の開示 を参照されたい。それらはジルコニウムおよびバナジウム触媒系を使用する溶液 、スラリまたは気相法において製造される。イーウエンらは米国特許第4,93 7,299号において、メタロセン触媒を使用する製造法を述べている。この第 2クラスの線状ポリエチレンは均一分枝ポリマーであるが、チグラー型の不均一 線状ポリエチレンと同様に、それらは長鎖分枝をもたな い。これらのポリマーの商業的実例は三井化学によって「TAFMER」なる商 品名で、およびエクソン化学によって「EXACT」なる商品名で販売されてい る。 本発明で使用する実質的に線状のエチレンポリマーは、米国特許第5,272 ,236号および同第5,278,272号に更に定義されている独特な種類の 化合物である。これらは出願に記載されている教示は拘束幾何触媒の使用および 好適な製造法を含んでいる。 実質的に線状のエチレンポリマーは均一分枝されているが、他の均一分枝エチ レンポリマーとは異なり、実質的に線状のエチレンポリマーが長鎖をもち、且つ 以下のa)、b)、c)をもつことを特徴としている。 b)次式によって定義される分子量分布Mw/Mn、 c)表面メルト破砕の開始時の臨界剪断速度が、ほぼ同じI2およびMw/M nをもつ均一または不均一いずれかの分枝線状エチレンポリマーの表面メルト破 砕の開始時の臨界剪断速度よりも少なくとも50%大きい。 本発明の多層延伸ラップ物質を作るのに使用する実質的線状エチレンポリマー の独特の特性は、ポリマーのI10/I2値がポリマーの多分散指数(すなわちM w/Mn)とは実質的に無関係である非常に予想外のフロー性である。これはI10 /I2値が増大するにつれてそれぞれの多分散指数も増大するようなレオロジ ー性をもつ線状均一分枝および線状不均一分枝のポリエチレンについてのものと 対照的である。また実質的線状エチレンポリマーは、高い押出し生産、スクリー ンパックおよびゲル・フィルターを通す低い圧力低下、低い押出し器アンペア数 、および低いダイ圧力、ならびに有効なペレット化を可能にする低ポリマー密度 におけるすぐれたメルト強度 および非粘着性によって実証されているような補強した加工性も示す。 裏面層に使用するフィルム形成性均一分枝エチレンポリマー組成物、および表 面層に使用するフィルム形成性オレフィンポリマー組成物、および本発明のコア もしくは構造層に使用する高強度エチレンポリマー組成物は、エチレンの均質重 合、またはエチレンと少量の種々のモノマーとの相互重合によって製造されるエ チレンポリマーである。好適なこのようなモノマーとして、エチレン性不飽和モ ノマー、共役または非共役のジエン、およびポリエンがあげられる。このような コモノマーの例として、C3−C20α−オレフィンたとえばプロピレン、イソブ チレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン 、1−オクテン、1−ノネン、および1−デセンがあげられる。好ましいコモノ マーとしてプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン および1−オクテンがあげられるが、1−オクテンが特に好ましい。他の好適な モノマーとして、スチレン、ハロ−またはアルキル置換スチレン、テトラフルオ ロエチレン、ビニルベンゾシクロブタン、1,4−ヘキサジエン、1,7−オク タジエン、およびシクロアルケンたとえばシクロペンテン、シクロヘキセン、お よびシクロオクテンがあげられる。 添加剤たとえば粘着添加剤、粘着剤(たとえばPIB)、スリップおよびアン チブロック剤、酸化防止剤(例として障害フェノール類たとえばチバ・ガイギー によって供給されるIrganox1010またはIrganox1076)、 ホスファイト(たとえばチバ・ガイギーによって供給されるIrgafos16 8)、スタンドスタブPEPQ(サンドーズによって供給)、顔料、着色剤、充 填剤、および加工助剤は、本発明の所望の結果を達成するのに必要ではないけれ ども、ここに開示する延伸ラップ材料中に含有させる こともできる。然しながら、添加物はそれらが本発明で発見した実質的粘着性お よび非粘着性を妨害しないように又は妨害しない程度に配合すべきである。 本発明の多層フィルムは、A/BおよびA/B/C構造物を含む2以上のフィ ルム層から、フィルム積層および/または共押出し技術、および当業技術に知ら れている吹込みまたはキャストフィルム押出し装置によって、製作することがで きる。然し、好ましい構造は共押出し技術によって、更に好ましくはキャスト共 押出し技術によって製造されるA/B/C構造物である。 好適な吹込みフィルム法はたとえばThe Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk−Othmer,第3版 ,ニューヨーク州のジョン・ワイリイ・アンド・サンズ 1981年発行、Vo l.16,pp.416−417およびVol.18,pp.191−192に 記載されている。好適なキャスト押出し法はたとえばModern Plast ics 1989年 10月中旬号 Encyclopedia Issue, Vol.66,No.11,第256−257頁に記載されている。好適な共押 出し技術および要件はトム・アイ・ブットラーによつてFilm Extrus ion Manual:Process,Materials,Propert ies,“Coextrusion”,Ch.4,pp.31−80,TAPP I Press,(Atlanta,Ga.1992)に記載されている。 本発明の多層フィルムの各ポリマー層のメルトインデックスは0.4〜20g /10分の範囲に、好ましくは0.5〜12g/10分の範囲に、更に好ましく は0.8〜6g/10分の範囲にある。 本発明の多層フィルムの合計フィルム厚さは0.4〜20ミル(10ミクロン 〜508ミクロン)の範囲に、好ましくは0.6〜 10ミル(15ミクロン〜254ミクロン)の範囲に、更に好ましくは0.8〜 5ミル(20ミクロン〜127ミクロン)の範囲にある。 本発明のA/B多層フィルムの層比は2:98のA層/B層より大きく、好ま しくは5:95〜35:65の範囲に、更に好ましくは10:90〜25:75 の範囲にある。2層以上の多層フィルムの層比はフィルムの裏面層と表面層が同 じ厚さに保たれ、コアもしくは構造層の割合が60〜98重量%の範囲に、好ま しくは65〜95重量%の範囲に、更に好ましくは70〜90重量%の範囲にあ るような層比である。 チグラー型不均一分枝線状エチレンα−オレフィンポリマーは実質的粘着性を もたらす比較的高水準のn−ヘキサン可溶分を固有にもつ。0.905g/cc 〜0.930g/ccの密度範囲において、2ミル(51ミクロン)フィルム厚 さのこれらのフィルムはCFR177.1520(C)のFDA試験法により測 定したとき、1.3〜3.0重量%のn−ヘキサン可溶分を代表的にもつ。0. 86〜0.90g/ccの範囲の密度において、これらのフィルムは約65重量 %の最大値まで試験条件下で可溶である。それとは逆に、表1は均一分枝エチレ ンポリマーが約0.90g/ccより大きい密度で比較的低水準のn−ヘキサン 可溶分をもち、約0.90g/ccの密度で実質的に無定形であり、そして0. 88g/cc以下の密度で完全に無定形であることを示している。 実施例 次の実施例は本発明の特定の具体例の若干を説明しているが、これらは本発明 がそこに示す特定の態様に限定されるものと解すべきではない。実施例1−7 表2はA/B/Cキャスト共押出しフィルムの試験に使用するポリマーを要約 したものである。 実施例1 商業的に使用されるフィルムの実例である1つの多層延伸粘着フィルムを、裏 面層としてEMA、コアもしくは構造層としてLLDPE、および表面層として PPを使用して製造した。キャスト共押出しフィルム装置を使用して3個の押出 し器形体からなるこの比較試料を製造した。すなわち32:1のL/Dをもつ3 1/2インチ(8.9cm)直径のイーガン一次押出し器(“B”コアもしくは構 造層)、24:1のL/Dをもつ21/2インチ(6.4cm)直径のイーガン・ サテライト押出し器(“A”裏面層)、および24/1のL/Dをもつ2インチ (5.1cm)直径のダビス標準サテライト押出し器(“C”表面層)を使用し た。溶融ポリマーはA/B/C供給ブロックから押出し器を出て30インチ(7 6.2cm)のジョンソン・コートハンガー、フレックス・リップ・スロット・ ダイに流入した。押出し器の輸送速度は、溶融ポリマーが0.020インチ(0 .05cm)のダイ間隙に供給されるように15%/70%/15%のフィルム 層の厚さ比を保つように調節された。 共押出しフィルムを、70°F(21℃)に冷却した2つの急冷ロールに5イン チ(12.7cm)の空気/延伸間隙で接触させた。 キャスト共押出しフィルム試料は、0.8ミル(20ミクロン)の公称合計フ ィルム厚さ、A層について約400°F(204℃)、BおよびC層について5 25°F(274℃)のメルト温度、および800フィート/分(244m/分 )の線速度で有利に製造される。生成フィルムは123gの非延伸裏面層と表面 層との粘着値、およびASTM D−4649 §A.3により47gの延伸粘 着値をもっていた。 表3は本発明の実施例2−5のA/B/C共押出しフィルムの構成を要約した ものである。これらの多層フィルムは実施例1に示すのと同じ装置および設定を 使用して有利に製造された。押出し加工性はすぐれており、ダイ・リップの蓄積 はこれらのフィルム構造物の2時間の製作試験中観察されなかった。これらの実 施例のASTM D−4649 §A.3による非延伸および200%延伸の粘 着結果を表4に示す。 表4に示すデータは、本発明により製造したフィルムは非延伸および200% 延伸条件の両者において実質的な接着を示したことを実証している。驚くべきこ とに、粘着層としての実質的線状ポリマーと非粘着層としてのMDPEとからな るフィルム構造物は、非延伸条件に比べて200%延伸条件下において均等また は高い粘着値を示した(実施例4)。その上、0.88g/cc以下の密度にお いて(実施例2−5)、本発明のフィルムの粘着性は実施例1の商業的に代表的 なフィルムよりもすぐれていた。本発明のフィルムはまた良好な物性を示した。実施例6−8 実施例1と同じ装置と押出しパラメータを使用して追加のキャストフィルム試 験を行った。ただし、“A”裏面層は400°F(204℃)の代わりに500 °F(260℃)のメルト温度を与えるように操作した。表5はこの試験に使用 した試料を要約したものである。 表6は粘着層密度(層A)、および実施例6−8の非延伸および200%延伸 粘着値を要約したものである。 表6に示すように、高メルト温度において、フィルム形成性均一分枝実質的線 状エチレンポリマー(実施例6−8)は約0.89g/cc程度の高い密度にお いて実質的な粘着性を示した。高いこの高い製作温度は、粘着剤および高水準の n−ヘキサン可溶分を含む従来技術のポリマーに通常付随する著しいダイ・リッ プ蓄積または装置部品上の蓄積を生じなかった。実施例9−10 別の試験において、A/B/Cフィルム構造物を吹き込み共押出し技術によっ て製造した。実施例9および10を作るのに使用した吹き込みフィルム共押出し 装置は次の3個押出し形態からなっていた;すなわち21/2インチ(6.4cm )の60馬力イーガン外層押出し器(A層)、21/2インチ(6.4cm)の7 5馬力イーガンコア層押出し器(B層)、および2インチ(5.1cm)の20 馬力ジョンソン内層押出し器(C層)である。溶融ポリマーは押出し器を出て、 ダイ・ピンおよび0.07インチ(70ミル)のダイ間隙を備えるジョンソン三 層8インチ(20.3cm)共押出しラセン・マンドレル・ダイに入った。押出 し器の輸送速度を調節して15%/70%/15%フィルム層の厚さ比を保った 。 共押出し吹き込みフィルム試料の双方を、0.8ミル(20ミクロン)の公称 全フィルム厚さ、A層押出し器で約360°F(182℃)、B層押出し器で4 30°F(221℃)、C層押出し器で400°F(204℃)のメルト温度で 有利に製造した。試験は2:1の吹き込み比(BUR)および170フィート/ 分(52m/分)の線速度で行った。表7にこの共押出し吹き込みフィルム構造 物を要約する。 実施例9−10のASTM D−4649の非延伸および200%延伸の粘着 値を要約する表8は、本発明の多層キャストフィルムと同様に、本発明の吹き込 みフィルム(実施例8)が商業上の代表フィルム構造物(実施例10)よりも著 しく良好な粘着性を示したことを指摘している。 実施例11−14 実施例1と同じ共押出し装置とパラメータを使用する別のキャスト共押出し試 験において、A/Bフィルム構造物を製造した。この試験において、B層とC層 の双方の押出し器を操作して表面層を提供し、A押出し器を操作して裏面層を提 供した。層の比を15:85のA/B層に保った。公称全フィルム厚さは0.8 ミルであった。表9は、それぞれの層の形態ならびにこれらの構造物の粘着性を 要約している。表9は、本発明により製造した均一分枝実質的線状エチレンポリ マー(実施例13および14)または均一分枝線状エチレンポリマー(実施例1 5および16)からなる多層フィルムが、約0.90g/ccの裏面層ポリマー 密度において良好な非延伸粘着性を示したことを指摘している。また表9は、そ の粘着性能も、約0.91g/ccの裏面層ポリマー密度をもつ比較フィルム( 実施例12)よりもすぐれていたことを指摘している。 表10は、比較の実施例1のフィルムと本発明のフィルムとのフィルムの物理 的性質を比較している。この比較は、本発明により製造した多層フィルムが実施 例1の商業上代表的なフィルムに等しい フィルム光学性および強度性質を示したことを指摘している。 ASTM D−4649 6A1.2.3、による表面粘着試験において、本 発明の実施例2−5の多層フィルムの粘着性能を試験した。この試験に使用した 装置は、200%フィルム予備延伸およ びパレット上200%のフィルム延伸に設定したLantech Model SHS パワーの予備延伸パレットラッパーであった。このパレット荷重は50 0ポンド(227kg)の5フィート×4フィート×4フィート(1.5m×1 .2m×1.2m)のアングル鉄フレームからなるものであった。それぞれのフ ィルムをこのフレームのまわりに別々に包み、その後にスリットカットしてそれ ぞれの粘着性を調べた。本発明の実施例(実施例2−5)のすべてはこの試験に おいて「すぐれた粘着」を示した。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年12月26日 【補正内容】 補正された請求の範囲 1.少なくとも裏面層と表面層をもつ多層粘着ラップフィルムであって、裏面層 が(a)約0.90g/cc(g/cm3)以下の密度及び(b)組成分布分枝 指数が50%より大きい狭い短鎖分枝分布をもつと共に(c)CFR 177. 1520(c)で定義される抽出条件下でのn−ヘキサン可溶分が、ポリマー組 成物の全重量に基づき、少なくとも75%である少なくとも1のフィルム形成性 均一分枝エチレンポリマー組成物からなり、そして表面層が約0.90g/cc (g/cm3)より大きい密度をもつ少なくとも1のフィルム形成性オレフィン ポリマー組成物からなり、未延伸の裏面層対表面層の粘着強度が45g以上であ ることを特徴とする多層粘着ラップフィルム。 2.フィルムがA/B 2層構造フィルムである請求項1記載のフィルム。 3.フィルムが更に少なくとも1の芯又は構造層をもつ請求項1記載の多層フィ ルム。 4.芯又は構造層が少なくとも1のエチレンポリマー組成物からなる請求項3記 載の多層フィルム。 5.フィルムがA/B/C 3層構造フィルムである請求項3記載の多層フィル ム。 6.裏面層の少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物が a)メルトフロー比、I10/I25.63、 b)式: Mw/Mn(I10/I2)−4.63 によって定義される分子 量分布、Mw/Mn、 c)ほぼ同じI2及びMw/Mnをもつ 線状エチレンポリマーの表面メルトフラクチャーの開始時における臨界せん断 速度より少なくとも50%大きい表面メルトフラク チャーの開始時における臨界せん断速度をもつことを特徴とする実質的に線状の エチレンポリマーである請求項1記載の多層フィルム。 7.裏面層の少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物がエチレンと少な くとも1のC3−C20 α−オレフィンとのインターポリマーである請求項1記 載の多層フィルム。 8.裏面層の少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物が線状超低密度ポ リエチレンである請求項1記載の多層フィルム。 9.裏面層の密度が約0.85g/ccから約0.89g/ccである請求項1 記載の多層フィルム。 10.表面層の少なくとも1のオレフィンポリマーがプロピレンポリマー又はエ チレンポリマーである請求項1記載の多層フィルム。 11.表面層の少なくとも1のオレフィンポリマーが線状エチレン−α−オレフ ィンインターポリマーである請求項1記載の多層フィルム。 12.表面層がポリプロピレンと高密度ポリエチレンからなる請求項1記載の多 層フィルム。 13.表面層が高圧法低密度ポリエチレンと線状低密度ポリエチレンからなる請 求項1記載の多層フィルム。 14.表面層の密度が約0.91g/ccから約0.96g/ccである請求項 1記載の多層フィルム。 15.少なくとも1のエチレンポリマー組成物がエチレンと少なくとも1のC3 −C20 α−オレフィンとのインターポリマーである請求項4記載の多層フィル ム。 16.少なくとも1のエチレンポリマー組成物が線状エチレン/α−オレフィン インターポリマーである請求項4記載の多層フィルム。 17.(i)エチレンポリマー組成物を裏面層共押出用押出器に供 給し、 (ii)エチレンポリマー組成物を表面層押出用押出器に供給し、 (iii)付加的にエチレンポリマー組成物を芯又は構造層共押出用押出器に供 給し、 (iv)該ポリマー組成物を約177℃より高い溶融温度で溶融、混合し少なく とも2の溶融ポリマー流を形成し、 (v)全押出アウトプット量の少なくとも5重量%が裏面層溶融ポリマー流を 構成するように押出アウトプット量を調節し、 (vi)該溶融ポリマー流を共押出フィードブロックを通してスロットダイに押 出してウエブを形成するか又は環状ダイに押出して裏面層と表面層をもつチュー ブを形成し、 (vii)該チューブを吹込み処理し冷却するか又は該ウエブを引伸し処理し冷 却して該多層フィルムを形成し、 (viii)該多層フィルムをその後の使用に供するために収集する諸工程からな る少なくとも2層をもつ多層片面粘着ラップフィルムの製造法において、 (a)約0.90g/cc(g/cm3)以下の密度、 (b)組成分布分枝指数が50%より大きい狭い短鎖分枝分布をもつと共に、 (c)CFR 177.1520(c)で定義される抽出条件下でn−ヘキサ ン可溶分が、ポリマー組成物の全量に基づき、 少なくとも75%である 少なくとも1のフィルム形成性均一分枝エチレンポリマー組成物を裏面層共 押出器に供給し、 そして0.90g/cc(g/cm3)より大きい密度をもつフィルム形成 性オレフィンポリマーを表面層共押出器に供給すると共に、該フィルムが45g 以上の未延伸の裏面層対表面層の粘着強度をもつことを特徴とする多層片面粘着 ラップフィルムの製 造法。 18.(i)フィルムを自動式又は手動式の包装機にとりつけ、 (ii)パレット上に配した物品又は物品群をフィルムで包み、 (iii)フィルムどうしを密封する諸工程からなる延伸包装操作において、該 フィルムとして、裏面層と表面層からなる少なくとも2層をもつ多層フィルムで あって、該裏面層が(a)約0.90g/cc(g/cm3)以下の密度及び( b)組成分布分枝指数が50%より大きい狭い短鎖分枝分布をもつと共に(c) CFR 177.1520(c)で定義される抽出条件下でのn−ヘキサン可溶 分が、ポリマー組成物の全重量に基づき、少なくとも75%である少なくとも1 のフィルム形成性均一分枝エチレンポリマー組成物からなり、そして該表面層が 約0.90g/cc(g/cm3)より大きい密度をもつ少なくとも1のフィル ム形成性オレフィンポリマー組成物からなり、未延伸の裏面層対表面層の粘着強 度が45g以上であることを特徴とする延伸包装操作法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも裏面層と表面層をもつ多層粘着ラップフィルムであって、裏面層 が約0.90g/cc以下の密度をもつ、少なくとも1のフィルム形成性均一分 枝エチレンポリマー組成物からなり、そして表面層が約0.90g/ccより大 きい密度をもつ少なくとも1のフィルム形成性オレフィンポリマー組成物からな る、ことを特徴とする多層粘着ラップフィルム。 2.フィルムがA/B 2層構造フィルムである請求項1記載のフィルム。 3.フィルムが更に少なくとも1の芯又は構造層をもつ請求項1記載の多層フィ ルム。 4.芯又は構造層が少なくとも1のエチレンポリマー組成物からなる請求項3記 載の多層フィルム。 5.フィルムがA/B/C 3層構造フィルムである請求項3記載の多層フィル ム。 6.裏面層の少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物が a)メルトフロー比、I10/I25.63、 b)式: Mw/Mn(I10/I2)−4.63 によって定義される分子 量分布、Mw/Mn、 c)ほぼ同じI2及びMw/Mnをもつ 線状エチレンポリマーの表面メルトフラクチャーの開始時における臨界せん断 速度より少なくとも50%大きい表面メルトフラクチャーの開始時における臨界 せん断速度をもつことを特徴とする実質的に線状のエチレンポリマーである請求 項1記載の多層フィルム。 7.裏面層の少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物がエチレンと少な くとも1のC3−C20 α−オレフィンとのインタ ーポリマーである請求項1記載の多層フィルム。 8.裏面層の少なくとも1の均一分枝エチレンポリマー組成物が線状超低密度ポ リエチレンである請求項1記載の多層フィルム。 9.裏面層の密度が約0.85g/ccから約0.89g/ccである請求項1 記載の多層フィルム。 10.表面層の少なくとも1のオレフィンポリマーがプロピレンポリマー又はエ チレンポリマーである請求項1記載の多層フィルム。 11.表面層の少なくとも1のオレフィンポリマーが線状エチレン−α−オレフ ィンインターポリマーである請求項1記載の多層フィルム。 12.表面層がポリプロピレンと高密度ポリエチレンからなる請求項1記載の多 層フィルム。 13.表面層が高圧法低密度ポリエチレンと線状低密度ポリエチレンからなる請 求項1記載の多層フィルム。 14.表面層の密度が約0.91g/ccから約0.96g/ccである請求項 1記載の多層フィルム。 15.少なくとも1のエチレンポリマー組成物がエチレンと少なくとも1のC3 −C20 α−オレフィンとのインターポリマーである請求項4記載の多層フィル ム。 16.少なくとも1のエチレンポリマー組成物が線状エチレン/α−オレフィン インターポリマーである請求項4記載の多層フィルム。 17.(i)エチレンポリマー組成物を裏面層共押出用押出器に供給し、 (ii)エチレンポリマー組成物を表面層押出用押出器に供給し、 (iii)付加的にエチレンポリマー組成物を芯又は構造層共押出用押出器に供 給し、 (iv)該ポリマー組成物を約177℃より高い溶融温度で溶融、 混合し少なくとも2の溶融ポリマー流を形成し、 (v)全押出アウトプット量の少なくとも5重量%が裏面層溶融ポリマー流を 構成するように押出アウトプット量を調節し、 (vi)該溶融ポリマー流を共押出フィードブロックを通してスロットダイに押 出してウエブを形成するか又は環状ダイに押出して裏面層と表面層をもつチュー ブを形成し、 (vii)該チューブを吹込み処理し冷却するか又は該ウエブを引伸し処理し冷 却して該多層フィルムを形成し、 (viii)該多層フィルムをその後の使用に供するために収集する 諸工程からなる少なくとも2層をもつ多層片面粘着ラップフィルムの製造法に おいて、 約0.90g/cc以下の密度をもつ 少なくとも1つのフィルム形成性均一分枝エチレンポリマー組成物を裏面層 共押出器に供給し、 そして0.90g/ccより大きい密度をもつフィルム形成性オレフィンポ リマー組成物を表面層共押出器に供給することを特徴とする多層片面粘着ラップ フィルムの製造法。 18.(i)フィルムを自動式又は手動式の包装機にとりつけ、 (ii)パレット上に配した物品又は物品群をフィルムで包み、 (iii)フィルムどうしを密封する諸工程からなる延伸包装操作において、該 フィルムとして、裏面層と表面層からなる少なくとも2層をもつ多層フィルムで あって、該裏面層が約0.90/cc以下の密度をもつ少なくとも1のフィルム 形成性均一分枝エチレンポリマー組成物からなり、そして該表面層が約0.90 g/ccより大きい密度をもつ少なくとも1のフィルム形成性オレフィンポリマ ー組成物からなることを特徴とする延伸包装操作法。
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