JP7490578B2 - コーティングされたフィルムおよびそれから形成される物品 - Google Patents

コーティングされたフィルムおよびそれから形成される物品 Download PDF

Info

Publication number
JP7490578B2
JP7490578B2 JP2020568723A JP2020568723A JP7490578B2 JP 7490578 B2 JP7490578 B2 JP 7490578B2 JP 2020568723 A JP2020568723 A JP 2020568723A JP 2020568723 A JP2020568723 A JP 2020568723A JP 7490578 B2 JP7490578 B2 JP 7490578B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
polyethylene
coated
coating
coated film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020568723A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021528272A (ja
Inventor
バティスタ トーレス シプロ、マテウス
カルロス カサルビアス、フアン
カミネロ ゴメス、ジョルジ
カルドソ メッツォーラ、ニコラス
レジナ リベリオ シーザリオ、タイス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Co
Original Assignee
Rohm and Haas Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm and Haas Co filed Critical Rohm and Haas Co
Publication of JP2021528272A publication Critical patent/JP2021528272A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7490578B2 publication Critical patent/JP7490578B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/048Forming gas barrier coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/052Forming heat-sealable coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/10Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/26Polymeric coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/06Polyethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2475/04Polyurethanes
    • C08J2475/08Polyurethanes from polyethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

本発明は、物品において使用することができるコーティングされたフィルムに関する。そのようなコーティングされたフィルムは、スタンドアップパウチなどの食品パッケージにおいて特に有用であり得る。
何年もの間、食品、液体、パーソナルケア品目、および他の消費者製品を保護するために作られた多くの種類の可撓性および半剛性パッケージが、様々な層のラミネートを作製するための反応性ポリウレタン接着剤を使用して、典型的にはポリエステルおよび/またはポリプロピレン層(複数可)とポリエチレンフィルムとを組み合わせた構造で製造されてきた。同じ種類のラミネート加工を、様々なポリオレフィン押出物または他の熱活性ポリマーを使用する押出または熱ラミネート加工技術を使用して行うこともできる。そのようなフィルム構造は、ポリエステルおよび/またはポリプロピレン層の表面仕上げ(光沢または艶消し)、剛性、耐熱性、ならびに酸素バリア性と、ポリエチレン層の防湿バリア性、機械的特性、およびシール性とを組み合わせる。加えて、いくつかのパッケージは、金属箔層、板紙層、および他の層を含む。当然のことながら、バリア性(酸素および透湿性に対する耐久性(または耐久性の欠如))は、最終パッケージの個々の層を選択することにより、パッケージすべき製品の種類に基づいて、選択することが可能である。
そのようなパッケージは、多くの特性を組み合わせるが、そのようなパッケージの主要な課題のうちの1つは、パッケージを製造するために必要とされ得る多くの変換および製作ステップである。そのような混合材料パッケージに伴う別の課題は、そのようなパッケージの処分である。焼却および熱回収により熱エネルギー回収が選択肢となり得るものの、そのようなパッケージは混合プラスチックおよび/または金属箔および/または板紙で構成されているため、これらのパッケージは、これらの材料の再生利用の不適合性に起因して、廃棄物として処分される。
したがって、必要な特性および機能を提供し、かつ再生利用または熱エネルギー回収を容易にすることができるパッケージで使用するための新しいコーティングされたフィルムおよび関連材料を有することが望ましいであろう。高いシール温度範囲と艶消し表面仕上げとを組み合わせたパッケージで使用するための新しいコーティングされたフィルムおよび関連材料を有することも望ましいであろう。
本発明は、艶消し表面仕上げを有利に提供するポリウレタンコーティングを有するコーティングされたフィルムを提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、ポリオレフィン系フィルム(ラミネート加工ありおよびなしの単層および多層フィルムを含む)と、改善された適合性/再生利用性プロファイルを有する艶消し仕上げを有利に提供するポリウレタンコーティングとを有利に組み合わせた、コーティングされたフィルムを提供する。いくつかの実施形態において、本発明は、ポリエステルまたはポリプロピレン系フィルムと同等であるシール温度範囲および艶消し仕上げを有するが、簡略化された製造プロセスにおいて生成することができるパッケージ用のコーティングされたフィルムを提供する。例えば、いくつかの実施形態では、ポリウレタンコーティングをポリオレフィン系フィルムの外部表面にインラインで適用(例えば、押出後)し、コーティングされたフィルムを提供することができる。いくつかの実施形態において、本発明は、パッケージングのためのフィルム生成プロセスを有利に簡略化し、再利用において困難を生じさせる不適合材料の使用を最小化する。
一態様において、本発明は、フィルムと、ポリウレタンおよび複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含み、フィルムの外部表面上にあるコーティングと、を含むコーティングされたフィルムを提供する。いくつかの実施形態において、フィルムのコーティングされた外部表面は、ASTM D2457に準拠して45°で測定した場合に、11単位以下の光沢を有する。いくつかの実施形態において、フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムは、ASTM F1921-98のシール条件下で、80℃~200℃の温度範囲にわたり耐熱性であり、および/または60°で少なくとも70単位の光沢を有する。そのような温度範囲は、生産性に関する損失を最小限に抑えながら、フォームフィルおよびシールパッケージングプロセスにおけるそのようなコーティングされたフィルムの使用を容易にすることができる。
本発明のいくつかの実施形態は、物品(例えば、可撓性パッケージ、パウチ、スタンドアップパウチ、袋など)も提供する。一態様において、物品は、本明細書に開示される本発明のコーティングされたフィルムのいずれかを含む。
本発明のいくつかの態様は、ラミネートも提供する。一態様において、ラミネートは、本明細書に開示される本発明のコーティングされたフィルムのいずれかを含む。
これらおよび他の実施形態は、発明を実施するための形態でより詳述される。
フィルムへのコーティングの適用を示す。
本明細書で特に明記しない限り、百分率は、重量百分率(重量%)であり、温度は、℃である。
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物を含む材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。
「ポリマー」は、同じ種類であるか異なる種類であるかに関わらず、モノマーを重合することにより調製されるポリマー化合物を意味する。したがって、ポリマーという一般的な用語は、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る)、およ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、ポリマー中および/またはポリマー内に組み込まれていてもよい。ポリマーは、単一のポリマー、ポリマーブレンド、または重合中にその場で形成されるポリマーの混合物を含むポリマー混合物であり得る。
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つの異なる種類の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)、および3種類以上の異なる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」または「ポリオレフィン」という用語は、重合形態で(ポリマーの重量を基準とする)過半量のオレフィンモノマー、例えば、エチレンまたはプロピレンを含み、かつ任意で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「エチレン/α-オレフィンインターポリマー」という用語は、重合形態で、過半量(>50mol%)のエチレンモノマーに由来する単位と、残りの1つ以上のα-オレフィンに由来する単位とを含むインターポリマーを指す。エチレン/α-オレフィンインターポリマーの形成に使用される典型的なα-オレフィンは、C~C10アルケンである。
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、重合形態で、2種類のみのモノマーとして、過半量(>50mol%)のエチレンモノマーと、α-オレフィンとを含むコポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「α-オレフィン」という用語は、一位またはアルファ(α)位に二重結合を有するアルケンを指す。
「接着接触している」という用語および同様の用語は、一方の層が両方の層の層間表面(すなわち、接触している表面)を損傷することなく他方の層から除去できないように、1つの層の1つの表面および別の層の1つの表面が互いに接触結合することを意味する。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語、およびそれらの派生語は、任意の追加の構成要素、ステップ、または手順の存在を、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、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通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、ポリマー性かまたは別のものであるかにかかわらず、いかなる追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含んでもよい。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、任意の以降の記述の範囲から任意の他の成分、ステップ、または手順を除外する。「からなる」という用語は、具体的に描写または列記されていないいずれの成分、ステップ、または手順も除外する。
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、過半量(>50mol%)の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またはコポリマー(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である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)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、極低密度ポリエチレン(VLDPE)、直鎖状およ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直鎖状低密度ポリエチレン(m-LLDPE)、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、当該技術分野で一般に既知であるが、以下の説明は、これらの異なるポリエチレン樹脂のうちのいくつかの差異を理解する上で役立ち得る。
「LDPE」という用語はまた、「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(例えば、参照により組み込まれる、US4,599,392を参照されたい)などの、フリーラジカル開始剤を使用して、14,500psi(100MPa)を上回る圧力で、オートクレーブまたは管状反応器中で、部分的または完全に、ホモ重合または共重合されることを意味するように定義される。LDPE樹脂は典型的には、0.916~0.935g/cmの範囲内の密度を有する。
「LLDPE」という用語は、伝統的なチーグラー・ナッタ触媒系およびクロム系触媒、ならびにビス-メタロセン触媒(「m-LLDPE」と称されることもある)およ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樹脂の両方を含み、かつ直鎖状、実質的に直鎖状、または不均質な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ほど長くない鎖分岐を含有し、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、および米国特許第5,733,155号でさらに定義される実質的に直鎖状エチレンポリマー、米国特許第3,645,992号にあるものなどの均一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号に開示されるプロセス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(US3,914,342またはUS5,854,045に開示されるものなどの)それらのブレンドを含む。LLDPEは、当該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、液相、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って作製され得る。
「MDPE」という用語は、0.926~0.935g/cm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・ナッタ触媒を使用して、またはビス-メタロセン触媒およ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を超える分子量分布(「MWD」)を有する。
「HDPE」という用語は、一般にチーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス-メタロセン触媒およ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用いて調製される、約0.935g/cm超~約0.970g/cmの密度を有するポリエチレンを指す。
「ULDPE」という用語は、一般に、チーグラー・ナッタ触媒、クロム触媒、またはビス-メタロセン触媒およ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用いて調製される、0.880~0.912g/cmの密度を有するポリエチレンを指す。
「ブレンド」、「ポリマーブレンド」、および同様の用語は、2つ以上のポリマーの組成物を意味する。そのようなブレンドは、混和性であっても、そうでなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離していても、していなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、および当技術分野で知られている任意の他の方法から決定される、1つ以上のドメイン構成を含有しても、そうでなくてもよい。ブレンドは、ラミネートではないが、ラミネートの1つ以上の層がブレンドを含有してもよい。そのようなブレンドは、乾燥ブレンドとして、その場で(例えば、反応器内で)、溶融ブレンドとして、または当業者に既知の他の技術を使用して形成され得る。
「ポリプロピレン」は、プロピレンモノマーから誘導された50重量%を超える単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリプロピ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から誘導された単位を意味する)を含む。当該技術分野で知られているポリプロピレンの一般的な形態としては、ホモポリマーポリプロピレン(hPP)、ランダムコポリマーポリプロピレン(rcPP)、インパクトコポリマーポリプロピレン(hPP+、少なくとも1つのエラストメリック耐衝撃性改良剤)(ICPP)または高耐衝撃性ポリプロピレン(HIPP)、高溶融強度ポリプロピレン(HMS-PP)、イソタクチックポリプロピレン(iPP)、シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
本明細書で別途指示されない限り、本発明の態様を説明する際に、以下の分析法を使用する:
メルトインデックス:メルトインデックスI(または、I2)およびI10(または、I10)は、190℃でASTM D-1238に従って、それぞれ、2.16kgおよび10kg荷重で測定される。それらの値は、g/10分で報告される。「メルトフローレート」は、ポリプロピレン系樹脂および他の樹脂に使用され、ASTM D1238(2.16kgで230℃)に従って決定される。
密度:密度測定のためのサンプルは、ASTM D4703に従って調製される。サンプル加圧の1時間以内に、ASTM D792、方法Bに従って測定される。
ピーク融点は、示差走査熱量計(DSC)によって決定され、その際、フィルムは、毎分10℃の速度で-40℃の温度まで冷却する前に、230℃で3分間調整される。フィルムを3分間-40℃に保った後、フィルムを毎分10℃の速度で200℃に加熱する。
分子量分布または「MWD」という用語は、数平均分子量に対する重量平均分子量の比(M/M)として定義される。MおよびMは、従来のゲル浸透クロマトグラフィ(従来のGPC)を使用する当技術分野において既知の方法に従って決定される。
光沢は、特に明記されていない限り、ASTM D2457に従って45°で測定される。
耐熱性は、以下でさらに説明するように、ASTM F1921-98に従って測定された。
摩擦係数は、ASTM 1894に従って決定される。
追加の特性および試験方法は、本明細書でさらに説明される。
一実施形態において、本発明は、フィルムと、ポリウレタンおよび複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含み、フィルムの外部表面上にあるコーティングと、を含むコーティングされたフィルムを提供する。いくつかの実施形態において、複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、1~20ミクロンの平均粒径(D<50)を有する。いくつかの実施形態において、コーティングは、コーティングの総重量を基準として1.2~6.5重量パーセントの[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む。いくつかの実施形態において、フィルムのコーティングされた外部表面は、ASTM D2457に準拠して45°で測定した場合に、11単位以下の光沢を有する。
いくつかの実施形態において、フィルムは、単層フィルムである。いくつかの実施形態において、フィルムは、多層フィルムである。いくつかの実施形態において、フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、フィルムは、コーティングされていないフィルムの総重量を基準として95重量パーセント以上のポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、フィルムは、インフレーションフィルムである。フィルムが多層フィルムであるいくつかの実施形態において、フィルムは、バリア層を含む。本発明の様々な実施形態において使用することができる他のフィルム構造に関する追加の詳細を本明細書で提供する。
いくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムは、ASTM F1921-98のシール条件下で、80℃~200℃の温度範囲にわたり耐熱性である。いくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムは、コーティングされた表面上で0.15~1.0の摩擦係数を有する。
いくつかの実施形態において、ポリウレタンは、(a)ヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタン、および(b)イソシアネート官能性プレポリマー、から形成される。いくつかの実施形態において、イソシアネート官能性プレポリマーは、芳香族イソシアネートを含む。いくつかの実施形態において、ヒドロキシル末端ウレタンは、ヒドロキシル末端ポリエーテル系ウレタン、ヒドロキシル末端ポリエステル系ウレタン、およびヒドロキシル末端ポリエステル-ポリエーテル系ウレタンのうちの少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態において、フィルムの外部表面上のコーティングの量は、1~7g/mである。本発明の様々な実施形態においてコーティングに使用することができるポリウレタンに関する追加の詳細を本明細書で提供する。
本発明のいくつかの態様は、物品(例えば、可撓性パッケージ、パウチ、スタンドアップパウチ、袋など)も提供する。一態様において、物品は、本明細書に開示される本発明のコーティングされたフィルムのいずれかを含む。
本発明の実施形態は、本明細書において記載されるコーティングされたフィルムのいずれかから形成された物品も提供する。そのようないくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムは、20~200ミクロンの厚さを有する。そのような物品の例としては、可撓性パッケージ、パウチ、スタンドアップパウチ、袋、および既成パッケージまたは既成パウチを挙げることができる。いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムは、形成、充填、およびシールプロセスにおいて使用され、パッケージ、パウチ、または他の物品を作製することができる。
本発明のいくつかの態様は、ラミネートも提供する。一態様において、ラミネートは、本明細書に開示される本発明のコーティングされたフィルムのいずれかを含む。いくつかの実施形態において、ラミネートは、第2のフィルムにラミネート加工された本明細書に開示される本発明のコーティングされたフィルムを含み、第2のフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、二軸延伸ポリプロピレン、またはポリエチレンを含む。
フィルム
様々なフィルムをコーティングして、本発明の様々な実施形態によるコーティングされたフィルムを提供することができる。例えば、コーティングされたフィルムは、単層フィルムまたは多層フィルムであり得る。フィルムは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびフィルムで通常使用される他のものを含む様々なポリマーから形成することが可能である。
本発明の実施形態は、フィルムが主にポリプロピレンおよび/またはポリエチレンなどのポリオレフィンから形成されるコーティングされたフィルムを提供するのに特に有利である。例えば、フィルムが主にポリエチレンまたはポリプロピレンを含むコーティングされたフィルムは、そのようなポリマーの使用が提供し得る他の利点に加えて、改善された再生利用性プロファイルを有する。特に、本発明のコーティングされたポリエチレンフィルムを、艶消し仕上げを有する物品(例えば、スタンドアップパウチなどのパッケージ)に組み込むことが有利であろう。いくつかの実施形態において、フィルムは、コーティングされていないフィルムの総重量を基準として95重量パーセント以上のポリエチレンを含む。他の実施形態において、フィルムは、コーティングされていないフィルムの総重量を基準として、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、または99重量パーセント以上のポリエチレンを含む。
これより、コーティングされて本発明の実施形態によるコーティングされたフィルムを提供することができる様々なポリエチレンフィルムについて説明する。
上記のように、いくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムに使用されるフィルムは、多層フィルムである。いくつかのそのような実施形態において、第1の層は、70~100重量パーセントの直鎖状低密度ポリエチレンを含む。第1の層は、いくつかの実施形態において、表面層である。70~100重量パーセント(重量%)の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンの量は、70、80、または90重量%の下限から80、90、または100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、80~100重量%、または代替的に70~90重量%、または代替的に75~95重量%、または代替的に80~100重量%であり得る。
直鎖状低密度ポリエチレンは、0.930g/cc(cm)以下の密度を有する。0.930g/cc以下の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖状低密度ポリエチレンの密度は、0.928、0.925、0.920、または0.915g/ccの上限からであり得る。本発明のいくつかの態様において、第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、0.870g/cc以上の密度を有する。0.870~0.930の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
いくつかの実施形態において、直鎖状低密度ポリエチレンは、126℃以下、好ましくは70~121℃、より好ましくは80~121℃のピーク融点を有する。
第1の層の直鎖状低密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかキャストフィルムであるかを含む、いくつかの要因に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、直鎖状低密度ポリエチレンは、2.0g/10分以下のIを有する。2.0g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、2.0、1.7、1.4、1.1、または0.9g/10分の上限からのメルトインデックスを有することができる。本発明の特定の態様において、直鎖状低密度ポリエチレンは、下限が0.1g/10分であるIを有する。0.1g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、0.1、0.2、0.3、または0.4g/10分以上のI有することができる。
他の実施形態において、フィルムは、キャストフィルムであり得る。そのような実施形態において、直鎖状低密度ポリエチレンは、2.0g/10分以上のIを有する。2.0g/10分を超える全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、または10g/10分の下限からのメルトインデックスを有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、15g/10分のメルトインデックス上限を有することができる。いくつかの実施形態において、第1の層または他の層の他の成分に応じて、キャストフィルム用途のための第1の層の第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、2.0g/10分未満のIの上限を有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための第1の層の直鎖状低密度ポリエチレンは、0.1~2.0g/10分または0.5~2.0g/10分のメルトインデックス(I)を有することができる。0.1~2.0g/10分の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
第1の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、例えば、AFFINITY(商標)PL1146G、AFFINITY(商標)1881G、DOWLEX(商標)2045G、およびDOWLEX(商標)2645Gを含む、AFFINITY(商標)およびDOWLEX(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。
あるいは(またはそれに加えて)、上記の範囲内の密度、メルトインデックス、およびピーク融点を有するそのような直鎖状低密度ポリエチレン、エンハンスドポリエチレン(enhanced polyethylenes)、または超低密度ポリエチレンを使用することもできる。第1の層に使用することができるエンハンスドポリエチレンの例としては、例えば、ELITE(商標)AT6401およびELITE(商標)5401Gを含む、ELITE(商標)ATおよびELITE(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。第1の層に使用することができる超低密度ポリエチレンの例としては、例えば、ATTANE(商標)4203を含む、ATTANE(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。
第1の層が100%未満の第1の直鎖状低密度ポリエチレンを含む実施形態において、第1の層は、例えば、0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の低密度ポリエチレン、0.930g/cc以上の密度および0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の追加の直鎖状低密度ポリエチレンなどの、1つ以上の追加のポリエチレン樹脂をさらに含む。
フィルムが多層フィルムを備える実施形態において、第2の層は、60~100重量パーセントのポリエチレンを含む。第2の層は、いくつかの実施形態において、別の表面層である。60~100重量パーセント(重量%)の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの量は、60、70、80、または90重量%の下限から70、80、90、または100重量%の上限までであり得る。例えば、ポリエチレンの量は、70~100重量%、または代替的に60~90重量%、または代替的に65~95重量%、または代替的に70~100重量%であり得る。
第2の層のポリエチレンは、0.905~0.970g/cc(cm)の密度を有する。0.910~0.970g/ccの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの密度は、0.905、0.910、0.920、0.930、0.940、または0.950g/ccの下限から0.930、0.940、0.950、0.960、0.970g/ccの上限までであり得る。いくつかの実施形態において、ポリエチレンは、0.910~0.970g/cc、好ましくは0.920~0.960g/cc、より好ましくは0.940~0.960g/ccの密度を有する。
いくつかの実施形態において、第2の層中のポリエチレンは、100℃~135℃、好ましくは121~132℃、より好ましくは126~132℃のピーク融点を有する。
第2の層のポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかキャストフィルムであるかを含む、いくつかの要因に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、ポリエチレンは、2.0g/10分以下のIを有する。2.0g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、2.0、1.7、1.4、1.1、または0.9g/10分の上限からの密度を有することができる。本発明の特定の態様において、ポリエチレンは、下限が0.1g/10分であるIを有する。0.1g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、0.1、0.2、0.3、または0.5g/10分以上のIを有することができる。
他の実施形態において、フィルムは、キャストフィルムであり得る。そのような実施形態において、第2の層中のポリエチレンは、2.0g/10分以上のIを有する。2.0g/10分を超える全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、第1の直鎖状低密度ポリエチレンは、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、または10g/10分の下限からのメルトインデックスを有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための第2の層中のポリエチレンは、最大15g/10分のIを有することができる。いくつかの実施形態において、第2の層または他の層中の他の成分に応じて、キャストフィルム用途のための第2の層中のポリエチレンは、上限の2.0g/10分未満のIを有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための第2の層中のポリエチレンは、0.1~2.0g/10分、または0.5~2.0g/10分のメルトインデックス(I)を有することができる。0.1~2.0g/10分の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
第2の層に使用することができるポリエチレンの例としては、DOWLEX(商標)2045G、DOWLEX(商標)NG2038B、ELITE(商標)5111G、ELITE(商標)5400G、ELITE(商標)5960G、およびATTANE4203などの、DOWLEX(商標)、ELITE(商標)およびATTANE(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。
第2の層が100%未満の上述のポリエチレンを含む実施形態において、第2の層は、例えば、0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の低密度ポリエチレン、0.930g/cc以下の密度および0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の追加の直鎖状低密度ポリエチレンなどの1つ以上の追加のポリエチレン樹脂をさらに含む。
フィルムが多層フィルムを含むいくつかの他の実施形態において、第2の層は、60~100重量パーセントのポリプロピレンを含み得る。第2の層は、いくつかの実施形態において、別の表面層である。60~100重量パーセント(重量%)の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリプロピレンの量は、60、70、80、または90重量%の下限から70、80、90、または100重量%の上限までであり得る。例えば、ポリプロピレンの量は、70~100重量%、または代替的に60~90重量%、または代替的に65~95重量%、または代替的に70~100重量%であり得る。
第2の層に使用することができるポリプロピレンは、ホモポリマーポリプロピレン(hPP)、ランダムコポリマーポリプロピレン(rcPP)、インパクトコポリマーポリプロピレン(hPP+、少なくとも1つのエラストメリック耐衝撃性改良剤)(ICPP)または高耐衝撃性ポリプロピレン(HIPP)、高溶融強度ポリプロピレン(HMS-PP)、イソタクチックポリプロピレン(iPP)、シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)、およびそれらの組み合わせであり得る。本発明のいくつかの実施形態に使用することができるホモポリマープロピレンの例としては、LyondellBasell Industries(例えば、Pro-fax PD702)から、Braskem(例えば、D115A)から、およびBorealis(例えば、WF 420HMS)から市販されているホモポリマープロピレンが挙げられる。第2の層に使用することができるポリプロピレンはまた、プロピレン-アルファオレフィンインターポリマーでもあり得る。そのようなプロピレン/アルファインターポリマーは、The Dow Chemical CompanyからVERSIFY(商標)の名称で、またはExxonMobil Chemical CompanyからVISTAMAXXの商標名で市販されている。
第2の層が100%未満の上で説明したポリプロピレンを含む実施形態において、第2の層は、例えば、0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の低密度ポリエチレン、0.930g/cc以下の密度および0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の追加の直鎖状低密度ポリエチレンなどの、1つ以上のポリエチレン樹脂をさらに含む。
上で説明したようにフィルムが第1および第2の層を有する多層フィルムである実施形態において、フィルムは、第1の層と第2の層との間に1つ以上の内層をさらに備えることができる。そのような実施形態において、内層の少なくとも1つは、40~100重量%の高密度ポリエチレンを含むことができる。40~100重量パーセント(重量%)の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレンの量は、40、50、60、70、80、または90重量%の下限から50、60、70、80、90、または100重量%の上限までであり得る。例えば、高密度ポリエチレンの量は、50~100重量%、または代替的に60~90重量%、または代替的に65~95重量%、または代替的に70~100重量%であり得る。
高密度ポリエチレンは、0.930g/cc(cm)~0.970g/ccの密度を有する。0.930~0.970g/ccの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの密度は、0.930、0.940、0.950、または0.960g/ccの下限から0.950、0.960、または0.970g/ccの上限までであり得る。いくつかの実施形態において、高密度ポリエチレンは、0.940g/cc以上の密度を有する。
いくつかの実施形態において、高密度ポリエチレンは、126℃~135℃、好ましくは126~132℃、より好ましくは127~132℃のピーク融点を有する。
少なくとも1つの内層の高密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかキャストフィルムであるかを含む、いくつかの要因に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、高密度ポリエチレンは、2.0g/10分以下のIを有する。2.0g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、高密度ポリエチレンは、2.0、1.7、1.4、1.1、または0.9g/10分の上限からの密度を有することができる。本発明の特定の態様において、高密度ポリエチレンは、0.1g/10分の下限を伴うIを有する。0.1g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、高密度ポリエチレンは、0.1、0.2、0.3、または0.4g/10分以上のIを有することができる。
他の実施形態において、フィルムは、キャストフィルムであり得る。そのような実施形態において、高密度ポリエチレンは、2.0g/10分以上のIを有する。2.0g/10分を超える全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、少なくとも1つの内層の高密度ポリエチレンは、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、または10g/10分の下限からのメルトインデックスを有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための少なくとも1つの内層の高密度ポリエチレンは、最高15g/10分のIを有することができる。いくつかの実施形態において、内層(複数可)または他の層の他の成分に応じて、キャストフィルム用途のための少なくとも1つの内層の高密度ポリエチレンは、2.0g/10分未満のIの上限を有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための少なくとも1つの内層の高密度ポリエチレンは、0.1~2.0g/10分または0.5~2.0g/10分のメルトインデックス(I)を有することができる。0.1~2.0g/10分の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
少なくとも1つの内層に使用することができる高密度ポリエチレンの例としては、DOWLEX(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。あるいは(またはそれに加えて)、上記の範囲内の密度、メルトインデックス、およびピーク融点を有するそのような高密度ポリエチレン、エンハンスドポリエチレンを使用することもできる。少なくとも1つの内層に使用することができるエンハンスドポリエチレンの例としては、ELITE(商標)5940GおよびELITE(商標)5960GなどのELITE(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。いくつかの実施形態において、中密度ポリエチレンを、高密度ポリエチレンまたはエンハンスドポリエチレンの代わりに、またはそれに加えて、内層に使用することができる。そのような中密度ポリエチレンの例は、The Dow Chemical CompanyからのDOWLEX(商標)2038.68Gである。
上で説明した内層が100%未満のポリエチレンを含む実施形態において、内層は、例えば、0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の低密度ポリエチレン、0.930g/cc以下の密度および0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の追加の直鎖状低密度ポリエチレンなどの、1つ以上の追加のポリエチレン樹脂をさらに備える。
40~100重量パーセントの高密度ポリエチレンを含む内層に加えて、いくつかの実施形態において、フィルムは、1つ以上の低密度ポリエチレン、1つ以上の直鎖状低密度ポリエチレン、1つ以上の高密度ポリエチレン、1つ以上のエンハンスドポリエチレン、またはそれらの組み合わせなどの、他のポリエチレンまたはポリエチレンの組み合わせを含む、1つ以上の追加の内層を備えることができる。例えば、一実施形態において、フィルムは、少なくとも1つの追加の内層を備え、追加の内層は、0.920g/cc(cm)以下の密度を有する50~100重量パーセントのポリエチレンを含む。0.920g/ccからのポリエチレンの密度について全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの密度は、0.900、0.905、0.910、0915、または0.920g/ccの上限までであり得る。そのような内層は、フィルムの強度を高めるために提供することができる。
少なくとも1つの追加の内層のポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかキャストフィルムであるかを含む、いくつかの要因に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、少なくとも1つの追加層中のポリエチレンは、2.0g/10分以下のIを有する。2.0g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、2.0、1.7、1.4、1.1、または0.9g/10分の上限からの密度を有することができる。本発明の特定の態様において、ポリエチレンは、下限が0.01g/10分であるIを有する。0.1g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、0.1、0.2、0.3、または0.4g/10分以上のIを有することができる。
他の実施形態において、フィルムは、キャストフィルムであり得る。そのような実施形態において、少なくとも1つの追加の中間層中のポリエチレンは、2.0g/10分以上のIを有する。2.0g/10分を超える全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、または10g/10分の下限からのメルトインデックスを有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための少なくとも1つの追加の内層のポリエチレンは、最大15g/10分のIを有することができる。いくつかの実施形態において、内層(複数可)または他の層の他の成分に応じて、キャストフィルム用途のための少なくとも1つの追加の内層のポリエチレンは、2.0g/10分未満のIの上限を有することができる。いくつかの実施形態において、キャストフィルム用途のための少なくとも1つの追加の内層のポリエチレンは、0.1~2.0g/10分、または0.5~2.0g/10分のメルトインデックス(I)を有することができる。0.1~2.0g/10分の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
少なくとも1つの追加の内層に使用することができる0.920g/cc以下の密度を有するポリエチレンの例としては、DOWLEX(商標)2045G、ELITE(商標)5401G、およびATTANE(商標)4203Gなどの、DOWLEX(商標)、ELITE(商標)、およびATTANE(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。
多層フィルムの上記の層のいずれかには(しかし、好ましくは内層には)、様々な理由から、ポリエチレンに加えて、他のポリオレフィン樹脂を含むことができる。例えば、多層フィルムの層は、材料の間の適合性および潜在的な再利用性を著しく損なうことなく、高められた剛性を提供するために、ポリプロピレンおよび/または環状オレフィンコポリマー(例えば、TOPAS 6013などの、TOPAS Advance polymersから市販されている環状オレフィンコポリマー)などの、他のポリオレフィン系樹脂を含むことができる。そのような実施形態において、追加のポリオレフィン樹脂は、50重量パーセント未満の量で提供することができる。
いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムに使用され得る多層フィルムは、3つ以上の層を備え得る。いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムに使用され得る多層フィルムは、最大11の層を備え得る。フィルムの層の数は、例えば、多層フィルムの所望の厚さ、多層フィルムの所望の特性、多層フィルムの意図する用途、および他の要因を含む、いくつかの要因に依存し得る。
いくつかの実施形態において、多層フィルムの1つ以上の層は、1つ以上の添加剤を含むことができる。添加剤としては、特定の用途の要件に応じて、帯電防止剤、カラーエンハンサ、染料、潤滑剤、充填剤(例えば、TiOまたはCaCO)、乳白剤、成核剤、加工助剤、顔料、一次酸化防止剤、二次酸化防止剤、UV安定剤、抗ブロック剤、スリップ剤、粘着付与剤、難燃剤、抗菌剤、臭気低減剤、抗真菌剤、酸素捕捉剤、水分捕捉剤、およびそれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、フィルムの所望の用途または要件に応じて、フィルムは、バリア層などの他の層を備えることができる。例えば、いくつかの用途について、フィルムは、水分、光、芳香/臭気、および/または酸素の透過に対するバリアを提供することが望ましい場合がある。そのようなバリア層は、例えば、ポリアミド、エチレンビニルアルコール、および当業者に既知のバリア層で使用される他のポリマーを含むことができる。そのような実施形態において、1つ以上の結合層が、バリア層(複数可)を当業者に既知のポリエチレン系層(複数可)に接着させるために、フィルム中に含まれてもよい。
上記のように、様々な多層フィルムをポリウレタンコーティングでコーティングして、本発明の実施形態によるコーティングされたフィルムを提供することができる。そのような多層フィルムのいくつかの非限定的な例は、参照により本明細書に組み込まれるPCT公開番号WO2016/196168に記載されている。
いくつかの実施形態において、ポリウレタンコーティングでコーティングされるフィルムは、単層フィルムを備える。そのような実施形態において、単層フィルムは、0.930g/cm未満の密度および2.0g/10分未満のメルトインデックス(I)、ならびに126℃未満のピーク融点を有する、70~100重量パーセントのポリエチレンを含むことができる。70~100重量パーセント(重量%)の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの量は、70、80、または90重量%の下限から80、90、または100重量%の上限であり得る。例えば、ポリエチレンの量は、80~100重量%とすることができ、または代替的に70~90重量%、または代替的に75~95重量%、または代替的に80~100重量%であり得る。
単層に使用されるポリエチレンは、0.930g/cc(cm)以下の密度を有する。0.930g/cc以下の全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの密度は、0.928、0.925、0.920、または0.915g/ccの上限からであり得る。本発明のいくつかの態様において、ポリエチレンは、0.870g/cc以上の密度を有する。0.870~0.930g/ccの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
いくつかの実施形態において、単層に使用されるポリエチレンは、126℃以下、好ましくは70~121℃、より好ましくは80~121℃のピーク融点を有する。
いくつかの実施形態において、単層(I)に使用されるポリエチレンのメルトインデックスは、2.0g/10分以下である。2.0g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、2.0、1.7、1.4、1.1、または0.9g/10分の上限からの密度を有することができる。本発明の特定の態様において、ポリエチレンは、下限が0.1g/10分であるIを有する。0.1g/10分からの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。例えば、ポリエチレンは、0.1、0.2、0.3、または0.4g/10分以上のIを有することができる。
いくつかの実施形態に従って単層フィルムに使用することができる、0.930g/cc以下の密度、2.0g/10分以下のメルトインデックス(I)、および126℃以下のピーク融点を有するポリエチレンの例としては、AFFINITY(商標)PL1146G、AFFINITY(商標)1888、ELITE(商標)AT6401、ELITE(商標)5401G、およびATTANE(商標)4203などのAFFINITY(商標)、ELITE(商標)AT、およびATTANE(商標)の名称でThe Dow Chemical Companyから市販されているものが挙げられる。
単層フィルムの場合、様々な理由から、ポリエチレンに加えて、他のポリオレフィン樹脂を単層に含むことができる。例えば、単層は、高められた剛性を提供するために、ポリプロピレンおよび/または環状オレフィンコポリマー(例えば、TOPAS6013などの、TOPAS Advance polymersから市販されている環状オレフィンコポリマー)などの、ポリオレフィン樹脂を含むことができる。そのような実施形態において、追加のポリオレフィン樹脂は、50重量パーセント未満の量で提供することができる。
単層が上で説明した100%未満のポリエチレンを含む実施形態において、単層は、例えば、0.1~5g/10分のメルトインデックスを有する1つ以上の低密度ポリエチレン、0.930g/cc以下の密度および0.1~5g/10分までメルトインデックスを有する1つ以上の追加の直鎖状低密度ポリエチレンなどの、1つ以上の追加のポリエチレン樹脂をさらに備える。
本発明の実施形態で使用されるフィルムは、当技術分野で一般に知られているインフレーションフィルムまたはキャストフィルムプロセスで形成されることが好ましいが、ラミネート加工などの他の方法を使用することができる。
ポリウレタンコーティング
本発明は、フィルムの外部表面上にポリウレタン系コーティングを提供する。
「ポリウレタン系コーティング」という用語は、硬化に応じて、コーティングが主にポリウレタンを含むが、いくつかの実施形態において、コーティングはまた、未反応の反応物(例えば、ポリオール、イソシアネートなど)ならびに他の添加剤も含むことができることを示すために使用される。
いくつかの実施形態において、ポリウレタンは、(a)ヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタン、および(b)イソシアネート官能性プレポリマー、から形成される。いくつかの実施形態において、イソシアネート官能性プレポリマーは、芳香族イソシアネートを含む。本発明のいくつかの実施形態において使用され得る芳香族イソシアネートの例としては、トルエンジイソシアネート(TDI)のいずれかもしくは全ての異性体および/またはメチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)のいずれかもしくは全ての異性体が挙げられる。いくつかの実施形態において、イソシアネート官能性プレポリマーは、脂肪族イソシアネートを含む。本発明のいくつかの実施形態において使用され得る脂肪族イソシアネートの例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)のいずれかもしくは全ての異性体、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のいずれかもしくは全ての異性体、キシリレンジイソシアネート(XDI)のいずれかもしくは全ての異性体、水素化キシリレンジイソシアネート(H6XDI)のいずれかもしくは全ての異性体、およびメタ-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)のいずれかもしくは全ての異性体が挙げられる。いくつかの実施形態において、ヒドロキシル末端ウレタンは、ヒドロキシル末端ポリエーテル系ウレタン、ヒドロキシル末端ポリエステル系ウレタン、およびヒドロキシル末端ポリエステル-ポリエーテル系ウレタン、のうちの少なくとも1つを含む。
ポリウレタンは、2つの別々の成分を所定の混合比で一緒に混合し、次いで、2つの成分間の反応時に硬化させることによって形成することができる。いくつかの実施形態において、2つの反応成分は、測定および混合を容易にするために、1:1の混合比(ヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタン対イソシアネート官能性プレポリマーの比)を提供するように調製され得る。いくつかの実施形態において、そのような混合比は、1:0.2~1:2の範囲にあり得る。いくつかの実施形態において、そのような混合比では、イソシアネートインデックスは、約1:1~約3:3の範囲内である。いくつかの実施形態において、ポリウレタンは、周囲の水分または湿気と反応してその硬化を完了する、1成分のイソシアネート末端プレポリマーであり得る。
ポリウレタン成分は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、または両方の組み合わせで構成することができる。いくつかの実施形態において、そのようなポリオールは、線状または分岐状であり得る。いくつかの実施形態において、芳香族成分を有するポリエステルを使用して、目的の用途のための耐薬品性または耐熱性などの代替性能特性を付与することができる。いくつかの実施形態において、コーティングは、100~4700ダルトンの分子量を有するポリオールから、かつトリイソプロパノールアミンおよびトリメチロールプロパンなどの分岐を付与する多官能性試薬を使用して形成される。そのような選択された材料は、一緒に反応し、ある特定の非反応性添加剤と組み合わされる場合に、本発明のいくつかの実施態様に従ってコーティングされたフィルムに望ましい耐熱性、粘着防止特性、目標摩擦係数、および目標光沢レベルを有利に提供し得る。
ポリウレタンに加えて、コーティングは、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子をさらに含む。本明細書に記載の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、本発明のいくつかの実施形態によるコーティングされたフィルムの艶消し仕上げを有利に提供する。
いくつかの実施形態において、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子の粒径は、特に重要であり得る。いくつかの実施形態において、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、1~20ミクロンの平均粒径(D<50)を有する。いくつかの実施形態において、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、5~15ミクロンの平均粒径(D<50)を有する。いくつかの実施形態において、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、13~20ミクロンの平均粒径(D<50)を有する。本明細書で使用される場合、「平均粒径(D<50)」とは、決定の基準としてレーザー光散乱を使用して決定された体積加重ベースでの粒径の分布を表す。D<50とは、それ未満になると累積分布の50%が見られるミクロンでの粒径を表す。MALVERN MASTERIZER X粒径分析装置(Malvern Instruments、Malvern、Worcestershire、UK)は、分散剤として水を用いる測定に使用され得る。以下のパラメータが使用される:45mmレンズ;MSX1サンプル調製ユニット;MSX23フロースルーセル;ビーム長2.4mm;粒子密度=1.000で、2LHDのプレゼンテーション(Presentation);多分散分析モデル。サンプルは、中範囲(1600~1700rpm)で撹拌しているアナライザ内の分散剤に直接滴下される。この量は30秒以内に添加されるため、オブスキュレーションは15~30%に安定する。添加開始から分析開始までの合計時間は、60~90秒である。バックグラウンドためのスイープが実施され、分析は5000に設定される。次に、平均粒径(D<50)が報告される。
いくつかの実施形態において、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、30~45kg/mのかさ密度を有する。本明細書で使用される場合、「かさ密度」という用語は、充填力を何ら使用することも時間を置くこともなく(ただし、実験室の作業台上のシリンダをタップすることによりシリンダが均一に充填されることを確実にする)50cmのメスシリンダの少なくとも30cmを満たすのに必要なグラムでの固体重量、およびこの重量を占有体積で割り、kg/mの単位で値を報告することを意味する。
コーティングに使用すべき[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子の量も、本発明のいくつかの実施形態によるコーティングされたフィルムの艶消し仕上げを提供するのに重要であり得る。所望の艶消し仕上げを提供するために適切な量の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカを含むことに加えて、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカの量は、本発明のいくつかの実施形態によるコーティングを形成するための溶媒として使用される酢酸エチルへのその溶解度によって制限され得る。いくつかの実施形態において、コーティングは、コーティングの総重量を基準として1.2~6.5重量パーセントの[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む。いくつかの実施形態において、コーティングは、コーティングの総重量を基準として5.0~6.5重量パーセントの[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む。
本発明の実施形態で使用することができる[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子の一例は、The Dow Chemical Companyから市販されているDOWSIL(商標)VM-2270 Aerogel Fine Particlesである。
上記のように、コーティングは、イソシアネート官能性プレポリマーおよびヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタンから形成することができる。[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、ヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタンに直接添加することができる。あるいは、[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子は、酢酸エチルで希釈してから、反応体組成物の1つに添加してもよい。以下の表には、本発明のいくつかの実施形態によるポリウレタンコーティングを調製するために使用される組成物に使用することができる成分の範囲が記載されている。
いくつかの実施形態によると、反応体組成物は、イソシアネート官能性プレポリマー組成物35.27重量部に対して、ヒドロキシル末端ウレタン組成物11100重量部の比で混合される。そのような組成物の調製およびポリウレタンコーティングを形成するためのそれらの混合に関する追加情報は、以下の実施例の項に記載されている。
コーティングされたフィルム
コーティング([(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む)は、例えば、グラビアコーティングおよびフレキソコーティングを含むがこれらに限定されない、コーティングをフィルムに適用するのに一般的な様々な技法を使用して、フィルムの外側表面に適用され得る。また、他の薄いコーティング技術も使用することができる。溶媒系および/または水系コーティング、ならびに接着剤を適用するための設備を有する当業者は、フィルムにポリウレタンコーティングを適用するために、それらのプロセスを容易に適合させて、本発明のコーティングされたフィルムを得ることができる。十分な動的粘度を達成するために、適用時の目標固形分は、特定のコーティングに依存するが、いくつかの実施形態において、15%~80%の範囲内であり得る。
いくつかの実施形態において、フィルムに適用されるコーティングの量は、1平方メートル当たり少なくとも1グラムであり得る。本明細書で使用される場合、コーティングの量は、コーティング前と、コーティングの適用後および乾燥後とのフィルムの重量の差を測定することによって決定される。いくつかの実施形態において、フィルムに適用されるコーティングの量は、1平方メートル当たり最大7グラムである。いくつかの実施形態において、フィルムに適用されるコーティングの量は、1平方メートル当たり1~7グラムである。1平方メートル当たり1~7グラムの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、コーティングの量は、1平方メートル当たり1、2、3、4、5、または6グラムの下限から1平方メートル当たり2、3、4、5、6、または7グラムの上限までであり得る。例えば、いくつかの実施形態において、コーティングの量は、1平方メートルあたり1~4グラムであり得る。
本発明のコーティングされたフィルムの様々な実施形態は、例えば、艶消し表面仕上げ、広範な耐熱性範囲、コーティングされた表面上での安定した摩擦係数、および/または他の特性を含む1つ以上の望ましい特性を有することができる。
いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムは、艶消し表面仕上げを呈する。言い換えると、本発明のコーティングされたフィルムは、特にコーティングされていないポリエチレンフィルムと比較して、低い光沢を呈する。(艶消しであっても光沢であっても)本発明のコーティングされたフィルムの表面仕上げは、ASTM D2457に従って45°で光沢を測定することによって評価することができる。いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムは、ASTM D2457に従って測定される場合に、45°で13単位以下の光沢を呈する。45°で1~13単位の全ての個々の値および部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書に開示され、例えば、光沢は、1、5、6、7、8、9、または10単位の下限から10、11、12、または13単位の上限であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムは、ASTM D2457に従って測定される場合に、45°で11単位以下の光沢を呈する。
いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムは、幅広い耐熱性範囲を有する。本発明のいくつかの実施形態によると、コーティングされたフィルムは、80℃~200℃までの温度範囲にわたり耐熱性である。いくつかの実施形態において、コーティングされたフィルムは、80℃~180℃までの温度範囲にわたり耐熱性である。本明細書で使用される場合、耐熱性の範囲の下限温度は、コーティングされたフィルムが、ASTM 1921-98に従って測定した場合に、少なくとも1lb/inのヒートシール強度を呈する温度である。本明細書で使用される場合、耐熱性の範囲の上限温度は、コーティングされたフィルムの変形に起因して、ヒートシール強度がASTM 1921-98に従って測定され得ないような、コーティングされたフィルムが焼けを呈する温度である。
いくつかの実施形態において、本発明のコーティングされたフィルムは、コーティングされた表面上に安定した摩擦係数を呈することができる。例えば、いくつかの実施形態において、コーティングされた表面は、ASTM 1894に従ってフィルム-金属間が測定される場合に、0.15~1.0の動摩擦係数を呈する。いくつかの実施形態において、コーティングされた表面は、ASTM 1894に従ってフィルム-金属間が測定される場合に、0.1~0.4の動摩擦係数を呈する。
ラミネートおよび物品
本発明のコーティングされたフィルムのいくつかの実施形態は、本発明のいくつかの実施形態によるラミネートを形成するために使用することができる。例えば、本発明のコーティングされたフィルムは、本明細書の教示に基づいて、当業者に既知の技術に従って接着剤を使用して、ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム、またはポリエチレンフィルムにラミネートすることができる。そのようなラミネートは、以下でさらに説明するように、本発明の物品に使用することができる。
本発明の実施形態はまた、本明細書において開示されるコーティングされたフィルムまたはラミネートのいずれかから形成される物品に関する。いくつかの実施形態において、物品は、可撓性パッケージである。いくつかの実施形態において、可撓性パッケージは、本発明による第1のコーティングされたフィルムと、本発明による第2のコーティングされたフィルムとを備える。いくつかの実施形態において、可撓性パッケージは、本発明による第1のコーティングされたフィルムと、本発明による第2のコーティングされたフィルムと、本発明による第3以上のコーティングされたフィルムとを備える。いくつかの実施形態において、本発明による第1のコーティングされたフィルムは、シール可能側を使用して、フィルムまたはシートまたは成形容器の非熱シール可能側に本発明のコーティングを有していても、有していなくてもよいフィルムまたはシートまたは任意の好適な構造の成形容器にかかわらず、別の熱シール可能表面に熱シールされる。あるいは、可撓性パッケージは、折り畳まれる本発明の単一のコーティングされたフィルムから形成され得る。
いくつかの実施形態において、可撓性パッケージは、以下のうちの1つ以上の形態である:本明細書における開示に基づいて当業者に既知の技法を使用して形成される、袋、パウチ、サシェ、およびスタンドアップパウチ。
可撓性パッケージを形成するために使用されるコーティングされたフィルムの厚さは、例えば、可撓性パッケージの寸法、可撓性パッケージの容量、可撓性パッケージの内容物、可撓性パッケージの所望の特性、および他の要素を含むいくつかの要素に応じて、選択され得る。いくつかのそのような実施形態において、本発明の可撓性パッケージにおいて使用されるコーティングされたフィルムは、20~200ミクロンの厚さを有する。20~200ミクロンの全ての個々の値および部分範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示され、例えば、コーティングされたフィルムの厚さは、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、または190ミクロンの下限から30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、または200ミクロンの上限であってもよい。
本発明の可撓性パッケージによって収容するのに好適な内容物の非限定的な例としては、食料品(飲料、スープ、チーズ、穀類)、液体、シャンプー、油、ワックス、緩和剤、ローション剤、保湿剤、薬剤、ペースト、界面活性剤、ゲル、接着剤、懸濁液、溶液、酵素、石鹸、化粧品、塗布薬、流動性微粒子、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
ここで、本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例で詳細に説明する。
実施例1
評価のために、いくつかのポリウレタンコーティングを調製する。以下の添加剤を、ポリエチレンフィルムの表面仕上げへのそれらの影響を評価するために、コーティング中で使用する。
添加剤4は、ポリウレタンコーティングを形成するために使用されるであろう反応体組成物に可溶であることが見出されておらず(相分離が観察される)、したがって、さらなる評価からは除外される。
ポリウレタンコーティングのための反応体組成物の調製
以下の実施例は、コーティングされたフィルムの特性を評価するために、様々な量で添加剤1~3を組み込んだポリウレタンコーティングを有するコーティングされたフィルムを評価する。
これらの実施例において使用されるポリウレタンコーティングは、以下の通りに2つの反応体組成物から調製される。反応体組成物Aは、ヒドロキシル末端ウレタンを含み、以下の成分から調製される:
反応体組成物Aを調製するために、TIPAを溶融させる。ポリエーテルジオール(425の公称分子量)を反応器内に真空装填する。溶融したTIPAを反応器内に真空装填し、続いてポリエーテルポリオール(VORANOL220-110N)を装填する。真空ラインを酢酸エチルですすぎ、反応器の内容物を75RPMで撹拌する。酢酸エチルを反応器内に真空装填する。冷却ジャケットを介して、反応器の内容物を冷却する。冷却後、TDIを反応器に装填し、真空ラインを酢酸エチルですすぐ。反応が発熱性であるため、反応器の内容物を75℃の温度に冷却する。反応器内の温度を、撹拌しながら4時間75℃に保つ。次いで、反応器の内容物を60℃に冷却し、粘度を測定する。粘度が<2500cPである場合、反応器の内容物を40℃に冷却し、0.393重量パーセント(元のTDI仕込み量を基準とする)のTDIを添加し、混合タンク内容物を75℃に加熱し、1時間75℃に保つ。次に、添加剤を撹拌しながら装填する。30分後に、粘度が>2500cPである場合、消泡剤と残りの酢酸エチルとの混合物を反応器に真空装填する。次いで、内容物を30分間撹拌する。次いで、反応器を50℃に冷却し、反応体組成物Aを使用のためにパッケージする。
反応体組成物Bは、イソシアネート官能性プレポリマーを含み、以下の成分から調製される:
反応体組成物Bを調製するために、添加剤および潤滑剤を予備混合し、50℃に保つ。トリメチロールプロパン、続いて酢酸エチルを反応器に装填する。TDI、続いてすすぎ液として残りの酢酸エチルを反応器に真空装填する。バッチを3時間70℃に保つ。次に、バッチを55℃に冷却する。バッチの粘度を測定する。粘度が<380cPである場合、トリメチロールプロパンを添加することによって、バッチの粘度を>380cPに調整する。次いで、粘度が>380cPである場合に、または追加のトリメチロールプロパンを添加した後に、反応器を55℃に冷却する。予備混合された添加剤/潤滑剤を反応器に真空装填する。次いで、シクロヘキサンを反応器に添加し、内容物を45℃に保ち、内容物が透明になるまで45分間撹拌する(例えば、添加剤は溶解されていなければならない)。次いで、塩化ベンゾイルを反応器に真空装填し、内容物を15分間撹拌する。次いで、反応体組成物Bを、使用のためにパッケージする。
表4および5は、コーティングされたフィルムの乾式コーティングされた層に6.5重量パーセントの添加剤を提供するように設計された反応体組成物を提供し、本発明のコーティング組成物1と呼ばれる。他の本発明のコーティング組成物および比較用コーティング組成物は、上記の手順を使用して、異なる原料成分量および異なる混合比の反応体組成物AおよびBを用いて調製する。これらのコーティング組成物は、以下の通りである。
上述の考察は、コーティング供給業者によって提供され得る、また、本発明のいくつかの実施形態のためのポリウレタンコーティングを形成するために使用することができる、2つの成分(反応体組成物Aおよび反応体組成物B)の合成を説明している。後で考察されるように、反応体組成物Aおよび反応体組成物Bをフィルムに適用し、(例えば、フィルムコンバーターによって)反応させて、フィルム上にポリウレタンコーティングを形成することができる。これらの実施例では、指定された量の反応体組成物Aと、指定された量の反応体組成物Bとを混合する(例えば、本発明のコーティング組成物1の場合、100部の反応体組成物Aを35.27部の反応体組成物Bに入れる)。これらの組成物を一緒に混合して均質性を確実にし、目標のコーティング重量で、目標のフィルム上に適用する。これらのサンプルにおける十分な動的粘度を達成するために、適用時の目標固形分は、38%を超えないようにするべきである。好適なコーティング技術は、コーティング技法は、均しナイフの有無にかかわらず、ロールで適用され、直接グラビアまたはリバースグラビアのいずれかである。次いで、溶媒を強制乾燥または空気乾燥加熱オーブンによって除去する。反応体組成物Aと反応体組成物Bとのウレタン反応は、溶媒除去時に始まる。これらの実施例の目的のために、反応体組成物Aおよび反応体組成物Bから形成されたポリウレタンコーティングは、PUコーティングと称されるものとする。
以下に論じる実施例では、混合後、混合物を2分間撹拌して、混合物を均質化する。図1に示すように、マイヤーバー5を使用して、コーティング混合物をポリエチレンフィルムに上から下に適用する。以下の例それぞれの目標のコーティング重量は、1平方メートルあたり2グラムである。コーティングを空気加熱して、溶媒を除去する。
これらの例で使用されるフィルムは、以下の組成を有する5層共押出ポリエチレンフィルムである。
樹脂の各々は、The Dow Chemical Companyから市販されている。
共押出しされた5層フィルムサンプルは、(上記の表で示されるような)層A/B/C/D/E/F/Gとして表される7層のうちの2層内に同じポリマー供給を使用して実行されたAlpineの7層インフレーションフィルム上に生成し、「A」層(底部)は、気泡の内側にあった。5層構造は、「B」層と「C」層、および「D」層と「e」層とを組み合わせることによって達成される。個々の供給ラインは、全て50mmの30:1のL/D溝付き供給押出機であり、ここで、各押出機は、4成分ブレンダーから供給された。7つの押出機を組み合わせて、75mmの7層フラットダイ(16/16/26/26/16)への23kg/時の供給量を生み出す。ブローアップ比は、2.5:1である。標準のフロストラインの高さは、30cmである。フィルム厚は、オートプロファイルエアリングシステムおよびIBCを使用して維持される。
上記のポリウレタンコーティングは、各フィルムサンプルの上部層に適用される。表6に要約されているように、ポリウレタンコーティングには、異なる添加剤および異なる添加剤量が使用された。
添加剤の重量パーセントは、乾式コーティング中の添加剤の重量パーセントを表す。
光沢試験
本発明のコーティングされたフィルムおよび比較用フィルムそれぞれの光沢を測定する。実施された光沢試験は、45°でBYK Gardner Micro-Tri-Gloss光沢メーターを使用するASTM D2457である。これらの結果は、表7に示される。
45°で測定した場合の光沢測定値が11単位以下であることは、コーティングされたフィルムが、艶消し仕上げを有することを示す。本発明のフィルム1は、明らかに艶消し仕上げを提供し、本発明のフィルム2および3は近い。本発明のフィルム4および5は、それほど低い光沢値を提供しないが、それらのフィルムは、本明細書に記載のように、依然として他の利点を提供する。
耐熱性試験
本発明フィルム1~5の耐熱性も評価する。耐熱性を、コーティングされていないポリエチレンフィルム(コーティングされていないフィルム)、WO2016/196168の例1に記載のポリウレタンコーティングでコーティングされたポリエチレンフィルム(比較用フィルムK)、およびSiegwerkの水性艶消しコーティングを有するポリエチレンフィルム(比較用フィルムL)について比較する。耐熱性は、ASTM F1921-98に基づく試験を使用して測定する。この試験では、40psiおよび0.5秒に設定されたSencorのシーリングマシンを使用して、試験片を対面でシールする。温度は、120℃から180℃に上昇させる。各温度で、フィルムの耐熱性は、「合格」、「普通」、または「溶融」と評価される。「合格」の評価は、コーティングされたフィルム表面に目に見える変化がないことを意味する。「普通」という評価は、シール領域が熱暴露により伸び始めることを意味する。「溶融」という評価は、コーティングされたフィルムが熱暴露により劣化したことを意味する。これらの結果は、表8に示される。
表8に示されるように、本発明のフィルム1~5はそれぞれ、120℃~180℃超の耐熱性範囲を示す。比較用フィルムKは、本発明のフィルム2~5と類似した性能を有するが、艶消し仕上げというよりも光沢表面仕上げを有する。コーティングされていないフィルムおよび比較用フィルムL(水性コーティング)はそれぞれ、140℃未満の耐熱性範囲を示す。
なお、本発明は以下の態様を含みうる。
[1]コーティングされたフィルムであって、
(a)フィルムと、
(b)ポリウレタンおよび複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含み、前記フィルムの外部表面上にあるコーティングと、を含むコーティングされたフィルム。
[2]前記複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子が、1~20ミクロンの平均粒径(D<50)を有する、上記[1]に記載のコーティングされたフィルム。
[3]前記コーティングが、前記コーティングの総重量を基準として1.2~6.5重量パーセントの前記[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む、上記[1]または[2]に記載のコーティングされたフィルム。
[4]前記フィルムの前記コーティングされた外部表面が、ASTM D2457に準拠して45°で測定した場合に、11単位以下の光沢を有する、上記[1]~[3]のいずれかに記載のコーティングされたフィルム。
[5]前記フィルムが、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを含む、上記[1]~[4]のいずれかに記載のコーティングされたフィルム。
[6]前記フィルムが、前記コーティングされていないフィルムの総重量を基準として95重量パーセント以上のポリエチレンを含む、上記[5]に記載のコーティングされたフィルム。
[7]前記コーティングされたフィルムが、ASTM F1921-98のシール条件下で、80℃~200℃の温度範囲にわたり耐熱性である、上記[1]~[6]のいずれかに記載のコーティングされたフィルム。
[8]前記ポリウレタンが、(a)ヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタン、および(b)イソシアネート官能性プレポリマーから形成される、上記[1]~[7]のいずれかに記載のコーティングされたフィルム。
[9]上記[1]~[8]のいずれかに記載のコーティングされたフィルムを含む物品であって、前記コーティングされたフィルムが20~200ミクロンの厚さを有する、物品。
[10]上記[1]~[8]のいずれかに記載のコーティングされたフィルムを含む、ラミネート。

Claims (9)

  1. コーティングされたフィルムであって、
    (a)ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを含む、3~11層の多層フィルムと、
    (b)ポリウレタンおよび複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含み、前記フィルムの外部表面上にあるコーティングと、を含み、
    前記コーティングが、前記コーティングの総重量を基準として3.8~6.5重量パーセントの前記[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む、コーティングされたフィルム。
  2. 前記複数の[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子が、1~20ミクロンの平均粒径(D<50)を有し、
    前記平均粒径(D<50)が、レーザー光散乱を使用して決定された体積加重ベースでの粒径の分布である、請求項1に記載のコーティングされたフィルム。
  3. 前記コーティングが、前記コーティングの総重量を基準として5.2~6.5重量パーセントの前記[(トリメチルシリル)オキシ]修飾シリカ粒子を含む、請求項1または2に記載のコーティングされたフィルム。
  4. 前記フィルムの前記コーティングされた外部表面が、ASTM D2457に準拠して45°で測定した場合に、11単位以下の光沢を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のコーティングされたフィルム。
  5. 前記フィルムが、前記コーティングされていないフィルムの総重量を基準として95重量パーセント以上のポリエチレンを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のコーティングされたフィルム。
  6. 前記コーティングされたフィルムが、ASTM F1921-98のシール条件下で、80℃~200℃の温度範囲にわたり耐熱性である、請求項1~5のいずれか1項に記載のコーティングされたフィルム。
  7. 前記ポリウレタンが、(a)ヒドロキシル末端ポリオールまたはウレタン、および(b)イソシアネート官能性プレポリマーから形成される、請求項1~6のいずれか1項に記載のコーティングされたフィルム。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載のコーティングされたフィルムを含む物品であって、前記コーティングされたフィルムが20~200ミクロンの厚さを有する、物品。
  9. 請求項1~7のいずれか1項に記載のコーティングされたフィルムを含む、ラミネート。
JP2020568723A 2018-06-29 2019-06-25 コーティングされたフィルムおよびそれから形成される物品 Active JP7490578B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862692179P 2018-06-29 2018-06-29
US62/692,179 2018-06-29
PCT/US2019/038966 WO2020005927A1 (en) 2018-06-29 2019-06-25 Coated films and articles formed from same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021528272A JP2021528272A (ja) 2021-10-21
JP7490578B2 true JP7490578B2 (ja) 2024-05-27

Family

ID=67441604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020568723A Active JP7490578B2 (ja) 2018-06-29 2019-06-25 コーティングされたフィルムおよびそれから形成される物品

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230151242A1 (ja)
EP (1) EP3814410B1 (ja)
JP (1) JP7490578B2 (ja)
CN (1) CN112334524B (ja)
AR (1) AR115641A1 (ja)
BR (1) BR112020024660B1 (ja)
TW (1) TW202000760A (ja)
WO (1) WO2020005927A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116615334A (zh) 2021-01-29 2023-08-18 陶氏环球技术有限责任公司 涂覆膜

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011094084A (ja) 2009-11-02 2011-05-12 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゴム組成物の製造方法
JP2015147302A (ja) 2014-02-05 2015-08-20 旭化成ケミカルズ株式会社 熱収縮多層フィルム及びそれを用いた包装袋
CN104870543A (zh) 2012-12-21 2015-08-26 3M创新有限公司 包含粒子流动助剂的组合物
JP2016117265A (ja) 2014-12-24 2016-06-30 ユニチカ株式会社 積層体
WO2016196168A1 (en) 2015-05-29 2016-12-08 Dow Global Technologies Llc Coated films and packages formed from same
JP2016222815A (ja) 2015-05-29 2016-12-28 日産自動車株式会社 溶剤系塗料組成物、ならびに塗装物品およびその製造方法
JP2016501968A5 (ja) 2013-12-16 2017-01-05
JP2017100419A (ja) 2015-12-04 2017-06-08 日本ポリエチレン株式会社 耐熱性及び耐突き刺し性を有する易引裂性フィルム及び包装材
JP2017154459A (ja) 2016-03-04 2017-09-07 大日本印刷株式会社 積層体および包装材料

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076698A (en) 1956-03-01 1978-02-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrocarbon interpolymer compositions
CA849081A (en) 1967-03-02 1970-08-11 Du Pont Of Canada Limited PRODUCTION OF ETHYLENE/.alpha.-OLEFIN COPOLYMERS OF IMPROVED PHYSICAL PROPERTIES
US3914342A (en) 1971-07-13 1975-10-21 Dow Chemical Co Ethylene polymer blend and polymerization process for preparation thereof
US4599392A (en) 1983-06-13 1986-07-08 The Dow Chemical Company Interpolymers of ethylene and unsaturated carboxylic acids
US5272236A (en) 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
US5582923A (en) 1991-10-15 1996-12-10 The Dow Chemical Company Extrusion compositions having high drawdown and substantially reduced neck-in
US5278272A (en) 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
US5693488A (en) 1994-05-12 1997-12-02 The Rockefeller University Transmembrane tyrosine phosphatase, nucleic acids encoding the same, and methods of use thereof
JP3258534B2 (ja) 1995-07-28 2002-02-18 タイコエレクトロニクスアンプ株式会社 雌型コンタクト
KR100262039B1 (ko) * 1997-12-29 2000-07-15 문명석 잉크제트용 도공제 및 이를 이용한 잉크제트용 기록매체
JP4050438B2 (ja) * 2000-01-28 2008-02-20 セイコー化成株式会社 表面被覆を施したポリオレフィン系樹脂成形品
EP1753798B1 (en) * 2004-05-24 2021-01-27 Hontek Corporation Abrasion resistant coatings
US20100297438A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Ross Allen W Polymer film comprising roughening material
US8114485B1 (en) * 2009-08-14 2012-02-14 Nucoat, Inc. Water resistant shrinkable medium for receiving ink
US8877325B2 (en) * 2012-01-25 2014-11-04 Jindal Films Americas, Llc Coated films
KR20150024869A (ko) * 2012-06-04 2015-03-09 바스프 에스이 에어로겔 함유 폴리우레탄 복합 재료
US20140072815A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Curable film-forming compositions demonstrating burnish resistance and low gloss
US9353271B2 (en) * 2013-03-13 2016-05-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Low gloss coatings
JP6353670B2 (ja) * 2013-05-08 2018-07-04 昭和電工パッケージング株式会社 成形用包装材
KR20170117563A (ko) * 2015-03-12 2017-10-23 아크조 노벨 케미칼즈 인터내셔널 비.브이. 메틸실릴 유도화된 실리카 입자, 콜로이드, 제조 방법 및 이를 포함하는 키트
CN106674464B (zh) * 2016-12-27 2020-05-15 上海汇得科技股份有限公司 一种opp膜涂覆用聚氨酯树脂及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011094084A (ja) 2009-11-02 2011-05-12 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゴム組成物の製造方法
CN104870543A (zh) 2012-12-21 2015-08-26 3M创新有限公司 包含粒子流动助剂的组合物
US20150315367A1 (en) 2012-12-21 2015-11-05 3M Innovative Properties Company Composition Comprising Particulate Flow Aid
JP2016501968A5 (ja) 2013-12-16 2017-01-05
JP2015147302A (ja) 2014-02-05 2015-08-20 旭化成ケミカルズ株式会社 熱収縮多層フィルム及びそれを用いた包装袋
JP2016117265A (ja) 2014-12-24 2016-06-30 ユニチカ株式会社 積層体
WO2016196168A1 (en) 2015-05-29 2016-12-08 Dow Global Technologies Llc Coated films and packages formed from same
JP2016222815A (ja) 2015-05-29 2016-12-28 日産自動車株式会社 溶剤系塗料組成物、ならびに塗装物品およびその製造方法
JP2017100419A (ja) 2015-12-04 2017-06-08 日本ポリエチレン株式会社 耐熱性及び耐突き刺し性を有する易引裂性フィルム及び包装材
JP2017154459A (ja) 2016-03-04 2017-09-07 大日本印刷株式会社 積層体および包装材料

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021528272A (ja) 2021-10-21
BR112020024660B1 (pt) 2023-11-21
BR112020024660A2 (pt) 2021-03-02
CN112334524A (zh) 2021-02-05
AR115641A1 (es) 2021-02-10
WO2020005927A1 (en) 2020-01-02
TW202000760A (zh) 2020-01-01
US20230151242A1 (en) 2023-05-18
EP3814410B1 (en) 2024-05-22
EP3814410A1 (en) 2021-05-05
CN112334524B (zh) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3302970B1 (en) Coated films and packages formed from same
US11135817B2 (en) Coated films and articles formed from same
CN107206766A (zh) 层压结构和由其制得的立式袋
EP3317100B1 (en) Multi-layered films oriented in the machine direction and articles comprising the same
CN113165327B (zh) 层压结构和并有其的柔性包装材料
CN113195217B (zh) 层压结构和合并有其的软包装材料
JP7490578B2 (ja) コーティングされたフィルムおよびそれから形成される物品
JP7119078B2 (ja) 部分的にコーティングされたフィルムおよびそれから形成されたパッケージ
WO2022164516A1 (en) Coated film
BR112020005499B1 (pt) Filme parcialmente revestido, laminado e embalagem

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20201216

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210409

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230411

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230621

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240515

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7490578

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150