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JP2015533683A - 官能性エチレン系ポリマー組成物含有皮膜 - Google Patents

官能性エチレン系ポリマー組成物含有皮膜 Download PDF

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JP2015533683A
JP2015533683A JP2015529790A JP2015529790A JP2015533683A JP 2015533683 A JP2015533683 A JP 2015533683A JP 2015529790 A JP2015529790 A JP 2015529790A JP 2015529790 A JP2015529790 A JP 2015529790A JP 2015533683 A JP2015533683 A JP 2015533683A
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ディデム・オネル−デリオルマンリ
マルロス・ジュインティーニ・デ・オリヴェイラ
アシシュ・バトラ
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ダウ ブラジル インダストリア エ コメルシオ デ プロダトス クイミコス エルティーディーエイ
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Abstract

本発明は、第1の層および第2の層の少なくとも2つの層を含む皮膜を提供し、第1の層は、ポリエステルおよび/またはポリ乳酸を含む第1の組成物から形成され、第2の層は、少なくとも以下:A)官能化エチレン系ポリマーと、B)少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーと、を含む、第2の組成物から形成される。【選択図】なし

Description

関連出願の参照
本出願は、2012年8月28日に出願された米国仮特許出願第61/693,798号の利益を主張するものである。
ポリエチレンテレフタレート(PET)は、配向膜の外層内で、直接共押出しにおいて、皮膜に剛性、耐熱性、および光沢を与えるために、ますます使用されている。PETは、PE−PA−EVOH−PA−PE皮膜のような障壁膜と組み合わされて、高酸素障壁の安全性および卓越した耐穿刺性と共に、食品を包装するのに必要な、高い剛性、耐温度性、耐穿刺性、および高い障壁特性を提供する。そのような皮膜を生産するためには、PETとポリオレフィンまたは障壁層との間の中間層接着力を提供し得る、押出可能な結合層を使用して、PETを共押出しなくてはならない。
概して、PET/結合層/PE/結合層/PA/結合層/PE、PET/結合層/イオノマーもしくはEAA/結合層/PA/EVOH/PA/結合層/PE、またはPET/結合層/PE/結合層/PA/EVOH/結合層/PEなどの構造体は、35〜150ミクロンの皮膜状に押出される。いくつかの従来の結合層の解決策には、無水マレイン酸変性エチレンメチルアクリレートポリマー、および無水マレイン酸変性エチレンビニルアセテートポリマーが含まれる。結合層の必須要件は、より厳しく、より高い接着特性を要求するようになってきている。しかしながら、これらの現在の結合層材は、不快な味および臭気特性ならびに/または高い加工温度(≧225℃)での不十分な熱安定性のため、しばしば不都合である。したがって、ポリエステルに対する改善された接着力、良好な高温加工性、ならびに低い味および臭気レベルを有する結合層を含有する新しい皮膜組成物が必要である。
米国特許第7635509号は、i)有機酸または有機酸塩と、ii)a)エチレン、b)C3〜C8α,β−エチレン性不飽和カルボン酸のコポリマー、および随意にc)アルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートコモノマーと、iii)エチレン酸コポリマーおよびイオノマー以外のエチレンホモポリマーおよびエチレンコポリマーから成る群から選択される少なくとも1つの追加的なエチレン含有ポリマーと、のブレンド物である酸素透過性組成物の層を有する、多層皮膜網を開示する。(i)に加え(ii)の総酸部分の70%超が、対応する金属塩に中和される。
米国特許第5139805号は、調理または加工済肉製品との接触のための表面層を有する、多層熱収縮性皮膜を開示する。皮膜表面層は、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸コポリマー、またはエチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸コポリマーとポリオレフィンとの混合物で形成される。表面層内のエチルアクリレート成分の含有量は、2〜20重量%であり、無水マレイン酸成分の含有量は、1〜5重量%である。
国際公開第2012/037180号は、多層皮膜構造体を開示し、より具体的には、形成可能な高蒸気障壁の多層皮膜構造体を開示する。該皮膜構造体は、a)ポリビニリデンクロライド樹脂を含むコア層、b)第1の結合層、c)第2の結合層、およびd)0.4dl/g〜0.7dl/gの固有粘度を有する第1のコポリエステル外層の、少なくとも4つの層を備える。随意に、該多層皮膜構造体は、1つ以上のコポリエステル樹脂を含む第2の外層を備える。該多層皮膜構造体は、外層/内層のそれぞれと第1および第2の結合層との間に、1つ以上の内層および/または1つ以上の追加的な結合層を随意に有しても良い。
欧州特許第1049751B1号は、最低5重量パーセント、および最大35重量パーセントの酸グラフト化メタロセンポリエチレンを含有する、ポリエチレン系接着性組成物を開示する。接着性組成物は、酸グラフト化、非メタロセン、およびEVAまたはEMAポリエチレンを含有する比較可能な組成物に対して、優れた剥離強度を有するものとして開示されている。酸グラフト化メタロセンポリエチレン成分が、6.53未満の溶融流れ比、および4.63未満の溶融流れ比を上回るMw/Mnを有するメタロセンポリエチレンに基づく組成物が、良好な接着性の組成物として開示されている。
日本国特許第2006117709A号(要約)は、包装用途に適切なポリエステル皮膜を開示し、これは、物理的特性の「経時的な変化」をほとんど有さないもの、および低温熱封特性を有するものとして開示されている。該皮膜は、修飾|変性[カルボン酸−]または修飾|変性[エポキシ]である、1〜20重量パーセントのエチレン系コポリマー(C)、ならびに、密度0.850〜0.910(g/cm3)の、5〜50重量%のエチレンポリマー(B)を含む、樹脂組成物の膨張成形によって形成される。
追加的な組成物が、参考資料:米国特許第4,639,398号、米国公開第2007275219号および同第20120064269号、国際公開第2008080111号、De Gooijer,J.M.,et al.,Polym.Eng.Sci.41,86−94,2001、Becker,P.,et al.,1389−94,ANTEC 1991(要約)、Durgun,H,et al.,Adhesion Sci.Technol.,19,407−425,2005(要約)、Becker et al.,Annual Technical Conference−Society of Plastic Engineers,1991,49th,1389−94(要約)に開示されている。
しかしながら、上述の通り、ポリエステルに対する改善された接着性を有する結合層組成物を含有する新しい多層皮膜構成物は依然として必要である。これらの要求およびその他が、下記の発明によって満たされた。
本発明は、第1の層および第2の層の少なくとも2つの層を含む皮膜であって、
第1の層は、ポリエステルおよび/またはポリ乳酸を含む第1の組成物から形成され、
第2の層は、少なくとも
A)官能化エチレン系ポリマーと、
B)少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーと、を含む、第2の組成物から形成される、皮膜を提供する。
接着力試験において使用される「封止された皮膜」を表す概略図である。 接着力試験において使用される「引っ張られた皮膜」を表す概略図である。 外部層、障壁層、封止層、および結合層を含む多層皮膜を表す。
上述の通り、本発明は、第1の層および第2の層の少なくとも2つの層を含む皮膜であり、
第1の層は、ポリエステルおよび/またはポリ乳酸を含む第1の組成物から形成され、
第2の層は、少なくとも
A)官能化エチレン系ポリマーと、
B)少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーと、を含む、第2の組成物から形成される、皮膜を提供する。
本発明に係る皮膜は、本明細書で説明される2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態において、第1の層は、第2の層と接触している。
一実施形態において、第1の層は、外部皮膜層である。
一実施形態において、第2の組成物は、2つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(成分B)を含む。さらなる実施形態において、1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第1のエチレン/アルキルアクリレートコポリマー)は、他のエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2のエチレン/アルキルアクリレートコポリマー)のI2値の少なくとも2倍である溶融指数(I2)を有する。さらなる実施形態において、「より低いI2を有するエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2のエチレン/アルキルアクリレートコポリマー)」の量は、「より高いI2を有するエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第1のエチレン/アルキルアクリレートコポリマー)」の量以下である。さらなる実施形態において、「第2のエチレン/アルキルアクリレートコポリマー」の、第1の「エチレン/アルキルアクリレートコポリマー」に対する重量比は、0.5〜1、さらには0.6〜1、さらには0.7〜1である。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、60重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、50重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、45重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分A、成分Bの合計重量に基づき、40重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、10重量パーセント以上、さらには15重量パーセント以上、さらには20重量パーセント以上の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、10〜50重量パーセント、さらには20〜50重量パーセント、さらには30〜50重量パーセントの成分A官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、50〜90重量パーセント、さらには50〜80重量パーセント、さらには40〜70重量パーセントの成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーを含む。
一実施形態において、成分Bの成分Aに対する重量比(B:A)は、90:10〜40:60、さらには80:20〜50:50、さらには70:30〜50:50である。
一実施形態において、成分Bの成分Aに対する重量比は9〜1である。
一実施形態において、成分Bの成分Aに対する重量比は4〜1である。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、60重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、50重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、45重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、40重量パーセント以下の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、10重量パーセント以上の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、20重量パーセント以上の成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、40重量パーセント以上、さらには50重量パーセント以上、さらには60重量パーセント以上の成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、10〜50重量パーセント、さらには20〜50重量パーセント、さらには30〜50重量パーセントの成分Aの官能化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、10〜90重量パーセント、さらには20〜80重量パーセント、さらには30〜70重量パーセントの成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、「成分AおよびBの合計重量」の90重量パーセント以上を構成する。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、「成分AおよびBの合計重量」の95重量パーセント以上を構成する。
一実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、「成分AおよびBの合計重量」の98重量パーセント以上を構成する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.5〜50、さらには1〜30、さらには1.5〜20g/10分の溶融指数(I2)を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.5〜20、さらには1〜15、さらには1.5〜12g/10分、さらには1.5〜5g/10分の溶融指数(I2)を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.880〜0.940g/cc、さらには0.885〜0.935g/cc、さらには0.890〜0.930g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.890〜0.925g/cc、さらには0.900〜0.920g/cc、さらには0.900〜0.920g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.925g/cc以下、さらには0.920g/cc以下、さらには0.918g/cc以下の密度を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.915g/cc以下、さらには0.910g/cc以下の密度を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.865g/cc以上、さらには0.870g/cc以上、さらには0.875g/cc以上の密度を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.880g/cc以上、さらには0.885g/cc以上、さらには0.890g/cc以上の密度を有する。
一実施形態において、第2の組成物は、0.5重量パーセント未満、好適には0.1重量パーセント未満、より好適には0.05重量パーセント未満のエチレンビニルアセテートポリマー(EVA)を含む。
一実施形態において、第2の組成物はエチレンビニルアセテートポリマー(EVA)を含まない。
第2の組成物は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン系ホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。
一実施形態において、成分Aの官能化エチレン系ポリマーは、COOH基および/または無水物基を含む。
一実施形態において、成分Aの官能化エチレン系ポリマーは、0.860〜0.940g/cc、さらには0.865〜0.930g/cc、さらには0.870〜0.920g/ccの密度を有する。
一実施形態において、成分Aである官能化エチレン系ポリマーは、0.5g/10分〜10g/10分、さらには0.7g/10分〜5g/10分、さらには1g/10分〜3g/10分の溶融指数(I2:2.16kg/190℃)を有する。
一実施形態において、成分Aである官能化エチレン系ポリマーは、エチレンおよび無水マレイン酸(MAH)および/またはマレイン酸に由来する単位を含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化エチレン系ポリマーである。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、0.5〜10g/10分、さらには1〜6g/10分の溶融指数(I2)を有する。「MAHグラフト化エチレン系ポリマー」は、無水マレイン酸に由来するグラフト化基を含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化エチレン系ポリマーである。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントのMAHグラフトレベルを有する。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントであるMAHグラフトレベルを有する。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、0.10〜0.60重量パーセントであるMAHグラフトレベルを有する。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化エチレン系ポリマーである。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントのMAHグラフトレベルを有する。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントのMAHグラフトレベルを有する。さらなる実施形態において、MAHグラフト化エチレン系ポリマーは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.10〜0.60重量パーセントのMAHグラフトレベルを有する。
一実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C2−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)は、0.940g/cc以下の密度を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)は、0.935g/cc以下の密度を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)は、0.900g/cc以上の密度を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)は、0.905g/cc以上の密度を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、0.910〜0.940g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)は、DSCによって決定される、130℃未満、さらには115℃未満、さらには100℃未満の溶融点(Tm)を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)は、DSCによって決定される、75℃を上回る、さらには85℃を上回る、さらには93℃を上回る溶融点(Tm)を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、0.1g/10分以上、または0.5g/10分以上、または1.0g/10分以上の溶融指数(I2)を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、50g/10分以下、さらには20g/10分以下、さらには10g/10分以下の溶融指数(I2)を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、成分Bのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、0.1〜50g/10分、さらには0.5〜30g/10分、さらには0.5〜25g/10、さらには0.5〜10g/10分の溶融指数(I2)を有する。さらなる実施形態において、成分Bの少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーのアルキルアクリレートは、C1−C10アルキルアクリレート、さらにはC2−C5アルキルアクリレート、さらにはC2−C3アルキルアクリレート、さらにはエチルアクリレートである。
一実施形態において、第2の組成物は、C)エチレン/アルファオレフィンインターポリマーをさらに含む。さらなる実施形態において、エチレン/アルファオレフィンインターポリマーはエチレン/アルファオレフィンコポリマーである。
一実施形態において、成分Cであるエチレン/アルファオレフィンインターポリマーは、0.90g/cc以下、さらには0.89g/cc以下、さらには0.88g/cc以下の密度を有する。さらなる実施形態において、エチレン/アルファオレフィンインターポリマーはエチレン/アルファオレフィンコポリマーである。
一実施形態において、成分Cであるエチレン/アルファオレフィンインターポリマーは、0.85g/cc以上、さらには0.86g/cc以上、さらには0.87g/cc以上の密度を有する。さらなる実施形態において、エチレン/アルファオレフィンインターポリマーはエチレン/アルファオレフィンコポリマーである。
一実施形態において、成分Cであるエチレン/アルファオレフィンインターポリマーのアルファオレフィンは、C3−C10アルファオレフィンであり、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンから選択される。さらなる実施形態において、エチレン/アルファオレフィンインターポリマーはエチレン/アルファオレフィンコポリマーである。
一実施形態において、成分Cであるエチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらにはエチレン/アルファオレフィンコポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、5〜20重量パーセントの量で存在する。さらなる実施形態において、第2の組成物は、第2の組成物の重量に基づき、20〜50重量パーセント、さらには30〜50重量パーセントの官能化エチレン系ポリマー、さらにはMAHグラフト化エチレン系ポリマーを含む。
成分Cであるエチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらにはエチレン/アルファオレフィンコポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態において、第2の組成物は、線状低密度ポリエチレン(LDPE)および/またはエチレン/α−オレフィンマルチブロックインターポリマーをさらに含む(例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第2005/090427号、米国特許第2006/0199931号、および米国特許第2006/0199930号を参照されたい)。
一実施形態において、第2の組成物は、LDPEをさらに含む。さらなる実施形態において、LDPEは、第2の組成物の重量に基づき、5〜70重量パーセント、さらには10〜50重量パーセント、さらには15〜20重量パーセントの量で存在する。さらなる実施形態において、第2の組成物は、20〜50重量パーセント、さらには20〜40重量パーセントの官能化エチレン系ポリマー、さらにはMAHグラフト化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、エチレン/α−オレフィンマルチブロックインターポリマーをさらに含む。さらなる実施形態において、エチレン/α−オレフィンマルチブロックインターポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、5〜70重量パーセント、さらには10〜50重量パーセント、さらには15〜20重量パーセントの量で存在する。さらなる実施形態において、第2の組成物は、20〜50重量パーセント、さらには20〜40重量パーセントの官能化エチレン系ポリマー、さらにはMAHグラフト化エチレン系ポリマーを含む。
一実施形態において、第2の組成物は、1つ以上の添加物をさらに含む。さらなる実施形態において、1つ以上の添加物は、酸化防止剤、賦形剤、またはこれらの組み合わせから選択される。
第2の組成物は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
成分Bである官能化エチレン系ポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
成分Bである少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態において、第1の組成物は、第1の組成物の重量に基づき、40重量パーセント以上、さらには50重量パーセント以上、さらには60重量パーセント以上のポリエステル、PLA、またはこれらの組み合わせを含む。
一実施形態において、第1の組成物は、第1の組成物の重量に基づき、70重量パーセント以上、さらには80重量パーセント以上、さらには90重量パーセント以上のポリエステル、PLA、またはこれらの組み合わせを含む。
一実施形態において、第1の組成物は、第1の組成物の重量に基づき、95重量パーセント以上、さらには98重量パーセント以上のポリエステル、PLA、またはこれらの組み合わせを含む。
一実施形態において、第1の組成物はポリエステルを含む。ポリエステルの例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ならびに「シクロヘキサンジメタノールおよびエタンジオールを有するベンゼンジカルボン酸ポリマー」が挙げられるがこれに限らない。
一実施形態において、第1の組成物は、第1の組成物の重量に基づき、40重量パーセント以上、さらには50重量パーセント以上、さらには60重量パーセント以上のポリエステルを含む。
一実施形態において、第1の組成物は、第1の組成物の重量に基づき、70重量パーセント以上、さらには80重量パーセント以上、さらには90重量パーセント以上のポリエステルを含む。
一実施形態において、第1の組成物は、第1の組成物の重量に基づき、95重量パーセント以上のポリエステル、さらには98重量パーセント以上を含む。
一実施形態において、ポリエステルは、200℃を上回る、さらには210℃を上回る、さらには220℃を上回る、DSCによって決定される溶融温度を有する。
一実施形態において、ポリエステルは、250℃未満、さらには240℃未満、さらには235℃未満の、DSCによって決定される溶融温度を有する。
一実施形態において、ポリエステルは、1.20〜1.40g/ccの密度を有する。
ポリエステルは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
PLAは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態において、第1の組成物は、1つ以上の添加物をさらに含む。さらなる実施形態において、1つ以上の添加物は、酸化防止剤、賦形剤、またはこれらの組み合わせから選択される。
第1の組成物は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
第2の組成物は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
第1の層は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
第2の組成物は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態において、本発明に係る皮膜に関して、第1の層の第2の層に対する厚さ比は、0.70〜0.99である。
一実施形態において、皮膜は、EVOH、ポリアミド、またはこれらの組み合わせを含む組成物から形成される第3の層をさらに含む。
一実施形態において、本発明に係る皮膜は、0.5重量パーセント未満、好適には0.1重量パーセント未満、より好適には0.05重量パーセント未満のLDPE(高圧フリーラジカルポリマー化された)を含む。
一実施形態において、本発明に係る皮膜は、LDPE(高圧フリーラジカルポリマー化された)を含まない。
一実施形態において、本発明に係る皮膜は、0.5重量パーセント未満、好適には0.1重量パーセント未満、より好適には0.05重量パーセント未満の、ポリエチレンホモポリマー、または0.93g/ccを上回る密度を有するエチレン/C3−C20コポリマーを含む。
一実施形態において、本発明に係る皮膜は、ポリエチレンホモポリマー、または0.93g/ccを上回る密度を有するエチレン/C3−C20コポリマーを含まない。
一実施形態において、本発明に係る皮膜は、0.5重量パーセント未満、好適には0.1重量パーセント未満、より好適には0.05重量パーセント未満の粘着付与剤を含む。
一実施形態において、本発明に係る皮膜は粘着付与剤を含まない。
一実施形態において、第1の層および第2の層は、合わせて、総膜厚の10〜50パーセント、さらには15〜50パーセント、さらには20〜50重量パーセントを構成する。
本発明に係る皮膜は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
用語「皮膜」は、本明細書において使用される場合、皮膜およびシートの両方を意味し、概して本発明に係るものは50ミクロン以上の厚さを有する。皮膜は概して複数の層を含む。
本発明はまた、本明細書で説明される通り、本発明に係る皮膜を含む物品を提供する。
本発明に係る物品は、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
エチレン/アルキルアクリレートコポリマー(複数可)(成分B−第2の組成物)
エチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、エチレンを1つ以上、好適には1つの、C3−C10アルキルアクリレートでポリマー化することによって形成されるポリマーを含むがこれに限らない。例示的なアルキルとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヘプチル、およびオクチルが挙げられるがこれに限らない。好適には、α−オレフィンは、メチル、エチル、プロピル、およびブチル、さらにはメチル、エチル、プロピル、さらにはメチル、エチル、さらにはエチルである。好ましいコポリマーは、エチレン/メチルアクリレートコポリマー、エチレン/エチルアクリレートコポリマー、エチレン/−プロピルアクリレートコポリマー、およびエチレン/ブチルアクリレートコポリマーを含む。さらなる実施形態において、エチレン/アルキルアクリレートコポリマーはエチレン/エチルアクリレートコポリマーである。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、エチレン/アルキルアクリレートコポリマーの重量に基づき、5〜20重量パーセント、さらには10〜20重量パーセントのアルキルアクリレートを含む。
適切なエチレン/アルキルアクリレートコポリマーの商業的な例としては、The Dow Chemicalから入手可能なAMPLIFY EA Functional Polymersが挙げられるがこれに限らない。適切なエチレン/アルキルアクリレートは、AMPLIFY EA 100、AMPLIFY EA 101、およびAMPLIFY EA 103 Functional Polymersを含む。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、70℃を上回る、または80℃を上回る、または90℃を上回る、DSCによって決定される溶融点(Tm)を有する。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、130℃未満、または120℃未満、または110℃未満の、DSCによって決定される溶融点(Tm)を有する。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、0.890g/cc以上、または0.900g/cc以上、または0.910g/cc以上の密度を有する。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、0.945g/cc以下、または0.940g/cc以下、または0.935g/cc以下の密度を有する。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、0.1g/10分を上回る、または0.5g/10分以上、または1.0g/10分以上の溶融指数(I2)を有する。
一実施形態において、少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、100g/10分以下、または50g/10分以下、または20g/10分以下、または10g/10分以下の溶融指数(I2)を有する。
エチレン/アルキルアクリレートコポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
官能化エチレン系ポリマー(成分A−第2の組成物)
用語「官能化エチレン系ポリマー」は、本明細書において使用される場合、共有結合によって結び付けられ、その基が少なくとも1つのヘテロ原子を含む、少なくとも1つの化学基(化学置換基)を含む、エチレン系ポリマーを意味する。ヘテロ原子は、炭素または水素ではない原子として定義される。一般的なヘテロ原子は、酸素、窒素、硫黄、リンを含むがこれに限らない。
エチレン系ポリマー上にグラフト化され得る化合物のいくつかの例としては、例えばエステル、無水物、および酸性塩などのエチレン性不飽和カルボン酸および酸誘導体が挙げられる。例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ノルボルン−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、ナド酸無水物、ヒミック酸無水物、およびこれらの混合物が挙げられる。無水マレイン酸が好ましい化合物である。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、
、無水物、およびこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの官能基を含み、式中、Rは水素またはアルキル、R′は水素またはアルキルである。さらなる実施形態において、各アルキル基は、独立して、メチル、エチル、プロピルまたはブチルである。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、少なくとも1つの無水物基、さらには少なくとも1つの無水マレイン酸基を含む。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは無水マレイン酸グラフト化ポリマーである。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーに由来する官能基(複数可)の量は、第2の組成物の重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントである。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントの官能基レベルを有する。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、第2の組成物の重量に基づき、0.10〜0.60重量パーセントの官能基レベルを有する。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーに由来する官能基(複数可)の量は、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントである。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントの官能基レベルを有する。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.10〜0.60重量パーセントの官能基レベルを有する。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化官能基を含む。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、第2の組成物の重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、第2の組成物の重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、第2の組成物の重量に基づき、0.10〜0.60重量パーセントである。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化官能基を含む。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、成分AおよびBの合計重量に基づき、0.10〜0.60重量パーセントである。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化官能基を含む。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づき、0.07〜1.00重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づき、0.10〜0.90重量パーセントである。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、MAHグラフト化官能基を含む。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づき、0.10〜2.00重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づき、0.50〜1.50重量パーセントである。さらなる実施形態において、MAHグラフトレベルは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づき、0.80〜1.20重量パーセントである。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、0.860〜0.960g/cc、さらには0.865〜0.940g/cc、さらには0.870〜0.920g/cc、さらには0.870〜0.900g/ccの密度を有する。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、0.890g/cc未満、さらには0.885g/cc未満、さらには0.880g/cc未満の密度を有する。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、0.850g/cc以上、さらには0.855g/cc以上、さらには0.860g/cc以上の密度を有する。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、0.1g/10分〜50g/10分、さらには0.5g/10分〜20g/10分、さらには1.0g/10分〜10g/10分、さらには1.0g/10分〜5.0g/10分の溶融指数(I2:2.16kg/190℃)を有する。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは、0.1g/10分〜20g/10分、さらには0.5g/10分〜10g/10分、さらには1.0g/10分〜10g/10分の溶融指数(I2:2.16kg/190℃)を有する。一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。さらなる実施形態において、エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーの形成に使用される基材ポリマー(エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらにはエチレン/アルファオレフィンコポリマー)は、0.860〜0.910g/cc、さらには0.860〜0.900g/cc、さらには0.860〜0.890g/ccの密度を有する。さらなる実施形態において、その系のポリマーは、1〜20g/10分、さらには2〜10g/10分、さらには3〜6g/10分の溶融指数(I2)を有する。さらなる実施形態において、基材ポリマーは、1〜10、さらには1〜5、さらには1〜3の溶融指数比、I21/I2を有する。
一実施形態において、官能化エチレン系ポリマーは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーである。好ましいアルファオレフィンは、C3−C8アルファオレフィン、さらにはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、および1−オクテンを含む。さらなる実施形態において、エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらには官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーの形成に使用される基材ポリマー(エチレン/アルファオレフィンインターポリマー、さらにはエチレン/アルファオレフィンコポリマー)は、0.890g/cc未満、さらには0.885g/cc未満、さらには0.880g/cc未満の密度を有する。さらなる実施形態において、その系のポリマーは、1〜20g/10分、さらには2〜10g/10分、さらには3〜6g/10分の溶融指数(I2)を有する。さらなる実施形態において、基材ポリマーは、1〜10、さらには1〜5、さらには1〜3の溶融指数比、I21/I2を有する。
一実施形態において、基材ポリマーは、1.1以上、または1.2以上、または1.5以上、または1.7以上の、GPCによって決定される分子量分布(Mw/Mn)を有する。さらなる実施形態において、基材ポリマーはエチレン/α−オレフィンインターポリマー、さらにはエチレン/α−オレフィンコポリマーである。
一実施形態において、基材ポリマーは、4.0以下、または3.5以下、または2.5以下、または2.1以下の、GPCによって決定される分子量分布(Mw/Mn)を有する。さらなる実施形態において、基材ポリマーはエチレン/α−オレフィンインターポリマー、さらにはエチレン/α−オレフィンコポリマーである。
一実施形態において、基材ポリマーは、均質に分枝する線状エチレン/α−オレフィンインターポリマー、さらにはコポリマー、または均質分枝実質的線状インターポリマー、さらにはコポリマーである。
一実施形態において、基材ポリマーは、均質分枝実質的線状エチレン/α−オレフィンインターポリマー、さらにはコポリマーである。
一実施形態において、基材ポリマーは、均質分枝線状エチレン/α−オレフィンインターポリマー、さらにはコポリマーである。
用語「均質」および「均質に分枝する」は、α−オレフィンコモノマーが既定のポリマー分子内に無作為に分布され、全てのポリマー分子が同一または実質的に同一のコモノマー対エチレン比を有する、エチレン/α−オレフィンインターポリマーに関して使用される。
均質に分枝する線状エチレンインターポリマーは、長鎖分枝を欠くが、インターポリマーにポリマー化されたコモノマーに由来する短鎖分枝を有し、同一のポリマー鎖内、および異なるポリマー鎖の間の両方で均質に分布される、エチレンポリマーである。これらのエチレン/α−オレフィンインターポリマーは、線状ポリマー骨格を有し、測定可能な長鎖分枝を有さず、狭い分子量分布を有する。このポリマーの級は、例えば、Elstonによって米国特許第3,645,992号に開示され、例えば、ビスメタロセン触媒を使用してそのようなポリマーを生産する後続のプロセスは、例えば、欧州特許第EP 0 129 368号、同第EP 0 260 999号、米国特許第4,701,432号、米国特許第4,937,301号、米国特許第4,935,397号、米国特許第5,055,438号、および国際公開第90/07526号に示されるように開発されており、それぞれ参照により本明細書に組み込まれる。説明した通り、均質に分枝する線状エチレンインターポリマーは、線状低密度ポリエチレンポリマーまたは線状高密度ポリエチレンポリマーの場合のように、(測定可能でない)長鎖分枝を欠く。均質に分枝する線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーの商業的な例としては、Mitsui Chemical CompanyによるTAFMERポリマー、ならびにExxonMobil Chemical CompanyによるEXACTおよびEXCEEDポリマーが挙げられる。
実質的線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーは長鎖分枝を有する。長鎖分枝はポリマー骨格と同一のコモノマー分布を有し、ポリマー骨格とほぼ同一の長さを有し得る。「実質的線状」とは、概して、平均して、「炭素1000当たり0.01の長鎖分枝」〜「炭素1000当たり3の長鎖分枝」で置換されるポリマーに関する。長鎖分枝の長さは、1つのコモノマーをポリマー骨格に組み込むことによって形成される短鎖分枝の炭素の長さより長い。例えば、それぞれが参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,272,236号、同第5,278,272号を参照されたい。
実質的線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーは、均質に分枝するエチレンポリマーの独自の級を形成する。それらは、上述の通り、従来の均質に分枝する線状エチレン/α−オレフィンインターポリマーの既知の級とは実質的に異なり、さらに、それらは、従来の不均質な「チーグラーナッタ(Ziegler−Natta)触媒ポリマー化された」線状エチレンポリマー(例えば、Andersonらが米国特許第4,076,698号において開示した技術を使用して作られる、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、または高密度ポリエチレン(HDPE))と同一の級でもなければ、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−アクリル酸(EAA)コポリマー、およびエチレンビニルアセテート(EVA)コポリマーなどの、高圧、フリーラジカルで開始される、高分枝ポリエチレンと同一の級でもない。
長鎖分枝は、13C核磁気共鳴(NMR)分光法を使用することによって決定され得、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、Randall(Rev.Macromol.Chem.Phys.,C29(2&3),1989,p.285−297)の方法を使用することによって数値化され得る。2つの他の方法は、低角レーザ光散乱検出器(GPCLALLS)と合わせたゲル浸透クロマトグラフィー、および微分粘度検出器(GPC−DV)と合わせたゲル浸透クロマトグラフィーである。これらの技術を長鎖分枝の検出に使用すること、および根本的な理論は、文献で十分に裏付けられている。例えば、Zimm,B.H.and Stockmayer,W.H.,J.Chem.Phys.,17,1301(1949)およびRudin,A.,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley&Sons,New York(1991)pp.103−112を参照されたい。
「実質的線状エチレンポリマー」とは対照的に、「線状エチレンポリマー」とは、ポリマーが測定可能または実証可能な長鎖分枝を欠くこと、つまり、ポリマーが炭素1000当たり平均0.01未満の長鎖分枝で置換されることを意味する。
適切な商業的な官能化オレフィン系ポリマーは、The Dow Chemical Companyから入手可能なAMPLIFY GRおよびTY Functional Polymers(例えば、AMPLIFY TY 1052H)を含む。
官能化エチレン系ポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
官能化エチレンホモポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
官能化エチレン/アルファオレフィンコポリマーは、本明細書で説明される通り、2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
添加物
一実施形態において、ポリマー組成物(例えば、第1の組成物および/または第2の組成物)は、少なくとも1つの添加物を含む。適切な添加物は、酸化防止剤、紫外線安定剤、発泡剤、難燃剤、着色剤または顔料、およびこれらの組み合わせを含むがこれに限らない。
一実施形態において、組成物は少なくとも1つの賦形剤を含む。さらなる実施形態において、賦形剤は、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、粘土、またはこれらの組み合わせから選択される。一実施形態において、賦形剤は、組成物の重量に基づき、70重量パーセント以下、または50重量パーセント以下、または30重量パーセント以下の量で存在する。一実施形態において、賦形剤は、組成物の重量に基づき、2重量パーセント以上、または5重量パーセント以上、または10重量パーセント以上の量で存在する。
用途
本発明はまた、本発明に係る皮膜から形成される少なくとも1つの構成要素を含む物品を提供する。物品は、共押出皮膜およびシート、包装用皮膜、熱成形されたトレー、シュリンク袋および蓋皮膜、ならびに積層皮膜を含むがこれに限らない。
組成物は、複数の従来のプロセスおよび装置のうちの任意の1つによって、完成した製造品に形成され得る。例示的なプロセスとしては、押出し、共押出し、カレンダー成形、射出成形、圧縮成形、積層、ミクロ層共押出し、吹き込み成形、および当技術分野で周知の他の典型的なプロセスが挙げられるがこれに限らない。
定義
それとは反対に言明される、文脈から黙示的である、または当技術分野で慣習的である場合を除いて、全ての部分およびパーセントは重量に基づき、全ての試験方法は本開示の出願日において最新である。
用語「組成物」は、本明細書において使用される場合、組成物を構成する材料の混合物ならびに組成物の材料から形成される反応生成物および分解生成物を意味する。
用語「ポリマー」は、本明細書において使用される場合、同一の型にせよ異なる型にせよ、モノマーをポリマー化することによって調製されるポリマー性化合物を意味する。包括的な用語「ポリマー」は、したがって、用語「ホモポリマー」(微量の不純物がポリマー構造体に組み込まれ得るという理解のもとに、1つの型のモノマーのみによって調製されるポリマーを意味するために採用される)、および以下に定義される用語「インターポリマー」を包含する。例えば触媒残渣などの微量の不純物が、ポリマー構造体内および/または塊状ポリマー内に組み込まれ得る。
用語「インターポリマー」は、本明細書において使用される場合、少なくとも2つの異なる型のモノマーのポリマー化によって調製されるポリマーを意味する。包括的な用語「インターポリマー」は、したがって、コポリマー(2つの異なる型のモノマーから調製されるポリマーを意味するために採用される)、および3つ以上の異なる型のモノマーから調製されるポリマーを含む。
用語「オレフィン系ポリマー」は、本明細書において使用される場合、ポリマー化された形態で、例えばエチレンまたはプロピレンなどの過半量のオレフィンモノマー(ポリマーの重量に基づく)を含み、随意に1つ以上のコモノマーを含み得る、ポリマーを意味する。
用語「エチレン系ポリマー」は、本明細書において使用される場合、ポリマー化された形態で、過半量のエチレンモノマー(ポリマーの重量に基づく)を含み、随意に1つ以上のコモノマーを含み得る、ポリマーを意味する。
用語「エチレン/α−オレフィンインターポリマー」は、本明細書において使用される場合、ポリマー化された形態で、過半量のエチレンモノマー(インターポリマーの重量に基づく)、およびα−オレフィンを含む、インターポリマーを意味する。
用語「エチレン/α−オレフィンコポリマー」は、本明細書において使用される場合、ポリマー化された形態で、過半量のエチレンモノマー(コポリマーの重量に基づく)、およびα−オレフィンを、唯一の2つのモノマー型として含む、コポリマーを意味する。
用語「プロピレン系ポリマー」は、本明細書において使用される場合、ポリマー化された形態で、過半量のプロピレンモノマー(ポリマーの重量に基づく)を含み、随意に1つ以上のコモノマーを含み得る、ポリマーを意味する。
用語「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」、およびこれらの派生語は、いかなる追加的な構成要素、ステップ、または手順の存在を、それが具体的に開示されているかどうかを問わず、排除することを意図しない。いかなる疑義を避けるために、用語「含む(comprising)」の使用を通して請求される全ての組成物は、それとは反対に言明される場合を除いて、ポリマー性にせよそうでないにせよ、任意の追加的な添加物、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、用語「〜から本質的に成る」は、いかなる他の構成要素、ステップ、または手順を、実施可能性に本質的でないものを除いて、いかなる後続の記述の範囲から排除する。用語「〜から成る」は、具体的に記述または記載されていない、いかなる構成要素、ステップ、または手順も排除する。
試験方法
無水マレイン酸(MAH)含有量の決定−官能化エチレン系ポリマーおよび第2の組成物
校正:無水マレイン酸含有量を以下の通り測定する。乾燥樹脂試料(1〜2グラム、官能化ポリマー、またはMAH官能化エチレン系ポリマーおよびエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(概してppm量のもう1つの安定剤を用いて安定させた組成物)を含有する組成物)を、撹拌された加熱板の上で試料を撹拌しながら100℃に加熱することによって150mlのキシレンに溶解する。溶解したら、試料を熱いうちに「1:1のトルエン/メタノール中0.025Nの水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAOH)」で、10滴のブロモチモールブルーを指示薬として使用して滴定する。溶液が青くなるときに終点を記録する。
FTIR:上述のTBAOH滴定分析に対して校正された方法を使用して、FTIRスペクトルを各試料内のg−MAHレベルの決定に使用する。g−MAHの重量パーセントを、無水物のカルボニル伸縮に相当する約1790cm−1におけるピーク高さ対高さ2751cm−1の比率から、以下の通り決定する。
溶融指数
溶融指数(I2)をASTM D−1238(190℃、2.16kg)に従って測定した。結果をグラム/10分単位で報告した。溶融流れ速度(MFR)をASTM D−1238(230℃、2.16kg)に従って測定した。結果をグラム/10分単位で報告した。
密度
密度をASTM D−792に従って測定する。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
従来のGPC測定法を、ポリマーの重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を決定するため、およびMWD(=Mw/Mn)を決定するために使用する。「試料を高温GPC計器(Polymer Laboratories,Inc.モデルPL220)を用いて分析する。
この方法は、流体力学的容積の概念に基づく既知かつ普遍的な校正方法を採用し、校正は、狭いポリスチレン(PS)標準を、140℃のシステム温度で動作する4つのMixed A 20μmカラム(Agilent(元Polymer Laboratory Inc.)製PLgel Mixed A)と共に使用して実行される。試料を「2mg/mL」濃度で1,2,4−トリクロロベンゼン溶剤内で調製する。流れ速度は1.0mL/分であり、射出サイズは100マイクロリットルである。
説明した通り、分子量の決定は、分子量分布が狭いポリスチレン標準(Polymer Laboratories製)をその溶出体積と合わせて使用することによって推定される。同等のポリエチレン分子量は、ポリエチレンおよびポリスチレンの適切なMark−Houwink係数(WilliamsおよびWardによってJournal of Polymer Science,Polymer Letters,Vol.6,(621)1968に説明される)を使用し、以下の方程式を導き出すことによって決定される。
Mポリエチレン=a(Mポリスチレン)
この式中、a=0.4316であり、b=1.0である(Williams and Ward,J.Polym.Sc.,Polym.Let.,6,621(1968)に説明される通り)。VISCOTEK TriSECソフトウェアのバージョン3.0を使用して、ポリエチレン等価分子量の算出を実行した。
示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量測定(DSC)はポリマー(例えば、エチレン系(PE)ポリマー)内の結晶化度を測定するために使用される。約5〜8mgのポリマー試料を秤量しDSCパン内に配置する。蓋をパンに圧着し、密閉された空気を確保する。試料パンをDSCセル内に配置し、次に、およそ10℃/分の速度で、PEに対しては180℃(PPに対しては230℃)の温度まで加熱する。試料をこの温度に3分間保つ。次に、10℃/分の速度で、PEに対しては−60℃(PPに対しては−40℃)まで試料を冷却し、その温度で3分間等温的に保つ。試料を次に10℃/分の速度で完全に溶融するまで加熱する(第2の加熱)。結晶化度パーセントは、第2の加熱曲線から決定される融解熱(H)を、PEに対しては292J/g(PPに対しては165J/g)の理論的融解熱で除算し、この数量に100を乗算することによって算出される(例えば、結晶化度%=(H/292J/g)×100(PEに対して))。
特に指定のない限り、各ポリマーの溶融点(複数可)(T)は第2の加熱曲線(ピークTm)から決定され、結晶化温度(T)は第1の冷却曲線(ピークTc)から決定される。
実験
研究A
この研究で使用されるポリマーを以下の表1および2に示す。ポリマーは概して1つ以上の安定剤で安定化される。
結合層の調製
表2に明記した材料を使用し、表3に示す処方に従って、BUSSニーダー上で結合層組成物を化合した。全ての成分を190℃で2分間混合した。結合層AおよびBは、PET含有皮膜内の結合層樹脂として使用されることが知られる商業的な樹脂であった。結合層AはMitsui製のADMER SF 730Eであり、結合層BはDuPont製のBYNEL 21E787である。
化合された結合層のいくつかの特性を表4に示す。
ビカットおよびショアAについては、以下の表5に示す試験条件を使用して標本を調製した。各試料厚さは3mmであった。ISO 293(使用された枠の種類)に従い、ISO 1872(表2のISO 1872)に従って明記した条件を使用して、圧縮成形されたシートを調製した。
7層皮膜の調製
以下の表6および7に提供する層分布を用いて、「7−Layer Dr.Collin Line」上で7層皮膜を共押出した。押出条件は以下の通りであった:
BUR:2.5、
折径:235.6mm、
総膜厚100ミクロン、
押出機I:250〜260℃、23RPM、
押出機II:230℃、18RPM、
押出機III:230℃、65RPM、
押出機IV:230℃、20RPM、
押出機V:250℃、81RPM、
押出機VI:230℃、20RPM、および
押出機VII:220℃、60RPM。
PETおよびPAを押出前に乾燥させた。乾燥後、PETおよびPA(ポリアミド)を直ちに押出した。
接着力測定
表5および6に示す構成に従って生産した皮膜(100ミクロン)を、A4のシート(21cm×29.7cm)に切り分けた。より長い辺(29.7cm)は機械の方向に沿っている。層VIIが層VIIと接触するように、説明したA4のシートを中心線に沿って折り畳んだ。折り畳んだ皮膜試料の中間部分は、封止機KOPP SGPE 20の封止剤であり、これは以下の特性を有する:封止棒幅5mmおよび封止棒長さ200mmの両方、Teflonコーティング、上部および下部封止棒は130℃に加熱される、封止方向=幅方向。図1を参照されたい。
0.5N/mmの圧力で、0.5秒間、試料上に上部および下部封止棒を圧迫させた。ISO 293に従い、封止された皮膜を48時間にわたって23℃で保管した。次いで、引張機内に適合するのに十分に長い(図2を参照)、「15mm幅」の切片を切り取り、これは35mmのグリップ距離を有した。Lloyd LR 5K封止強度試験機内で、100mm/分の速度で試験試料を引き裂いた。試料が完全に破損するまで、試料を180°の角度で引っ張った。「ピーク時の力」を以下の表に報告した。生産される皮膜内の全ての結合層が同一の処方であり、PETに対する結合層の接着力は、ポリアミド(またはEVOH)結合層中間層と比較して、より弱い接合部分であったため、この「ピーク時の力」は、PET層に対する、この場合「最小接着力」としても解釈される「最小封止強度」を示す。封止強度を表8および9に記載する。
図3は、100ミクロンの多層障壁吹き込み皮膜:PET/結合層/PE/結合層/PA/結合層/PE(11/6/18/6/23/6/30ミクロン)の概略図である。
表8および9に示す通り、無水マレイン酸グラフト化エチレンオクテンエラストマーと組み合わせた、エチレン/エチルアクリレートから形成された結合層を含有する、本発明に係る皮膜は、PETとPEとの間の結合層として使用された際に、予想外に高い接着力値を有したということが、予想外に発見された。
追加的研究B
この研究で使用されるポリマーを表10および11に示す。ポリマーは概して1つ以上の安定剤で安定化される。
結合層の調製
表11に明記した材料を使用し、表12に示す処方に従って、BUSSニーダー上で結合層組成物を化合した。全ての成分を190℃で2分間混合した。結合層AおよびBは、商業的な樹脂であった。結合層AはMitsui製のADMER SF 730Eであり、結合層BはDuPont製のBYNEL 21E787である。
共押出コーティングOPET皮膜の調製
結合層(層B)および封止層(層A)の2つの層を、配向ポリエステル膜(OPET)(Flexfilm製のFLEXPET F−PAP、厚さ36ミクロン)上に共押出コーティングした。表13を参照されたい。押出コーティング設定のための温度設定:
押出機A:3.5インチ×32D押出機−汎用ねじ、
押出機B:2.5インチ×28D押出機−汎用ねじ、
溶融物を320℃の温度にするように両方の押出機の温度プロファイルを設定し、
アダプタ/パイプを320℃まで加熱し、
供給ブロックを320℃まで加熱した。
30%の層Bおよび70%の層Aの分割で、層BがOPET基板に面し、層Aが冷却ロールに面する状態で、供給ブロックB/Aを選択し、
幅全体にわたり、両面320℃までフラットダイを加熱し、
冷却ロール温度は20℃であり、
回転速度は100m/分であった。
接着力測定
次いで、コーティングされたOPETを、引張機内に固定するのに十分に長い、15mm幅の切片に切り分け、これは35mmのグリップ距離を有した。OPETからコーティング(「層Aおよび層B」コーティング)を注意深く剥がすことによって、剥離を開始した。コーティングを上部の引張機クランプ上に、そしてOPETを第2の引張機クランプ内に固定した。Lloyd LR 5K引張試験機を使用し、125mm/分の速度で、50Nのロードセルを用いて、コーティングをOPETから引き剥がした。接着力結果を表14に示す。
表14に示す通り、本発明に係る皮膜はOPET基板に対する卓越した接着力を示す。十分な接着力は、約2N/15mmの接着力値である。

Claims (15)

  1. 第1の層および第2の層の少なくとも2つの層を含む皮膜であって、
    前記第1の層は、ポリエステルおよび/またはポリ乳酸を含む第1の組成物から形成され、
    前記第2の層は、少なくとも以下:
    A)官能化エチレン系ポリマーと、
    B)少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーと、を含む、第2の組成物から形成される、皮膜。
  2. 前記第1の層は前記第2の層と接触している、請求項1に記載の皮膜。
  3. 前記第2の組成物が、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、50重量パーセント以下の成分Aの前記官能化エチレン系ポリマーを含む、請求項1または請求項2に記載の皮膜。
  4. 前記第2の組成物が、成分Aおよび成分Bの合計重量に基づき、40重量パーセント以上の成分Bの前記少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の皮膜。
  5. 成分Bの前記少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーが、0.910〜0.940g/ccの密度を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の皮膜。
  6. 成分Bの前記少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマーが、0.1〜50g/10分の溶融指数(I2)を有する、請求項1〜5のいずれかに記載の皮膜。
  7. 成分Bの前記少なくとも1つのエチレン/アルキルアクリレートコポリマー(第2の組成物)が、DSCによって決定される93℃以上の溶融点(Tm)を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の皮膜。
  8. 成分Aの前記官能化エチレン系ポリマーが、官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーから選択される、請求項1〜7のいずれかに記載の皮膜。
  9. 成分Aの前記官能化エチレン系ポリマーが、MAHグラフト化エチレン系ポリマーである、請求項1〜8のいずれかに記載の皮膜。
  10. 前記MAHグラフトレベルが、前記第2の組成物の重量に基づき、0.05〜1.20重量パーセントである、請求項9に記載の皮膜。
  11. 前記第2の組成物が、前記第2の組成物の重量に基づき、90重量パーセント以上の前記「成分AおよびBの合計重量」を含む、請求項1〜10のいずれかに記載の皮膜。
  12. 成分Bの成分Aに対する重量比が、90:10〜40:60である、請求項1〜11のいずれかに記載の皮膜。
  13. 前記ポリエステルまたはポリ乳酸が、200℃を上回る溶融点(Tm)を有する、請求項1〜12のいずれかに記載の皮膜。
  14. 前記第2の組成物が、線状低密度ポリエチレン(LDPE)および/またはエチレン/α−オレフィンマルチブロックインターポリマーをさらに含む、請求項1〜13のいずれかに記載の皮膜。
  15. 請求項1〜14のいずれかに記載の皮膜を含む物品。
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