JPH09505094A - ヒートシール可能なフィルム及びそれらから製造された製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 狭い分子量分布及び組成分布を有する第１のポリマーと広い分子量分布及び組成分布を有する第２のポリマーとのポリマーブレンドを含むヒートシールされた製品及びヒートシール可能なフィルム。このような製品とフィルムは、大幅に改善された物理的特性と著しく低いヒートシール開始温度、高いシール強度、及び高い熱間粘着力を有し、従って、商業的ヒートシール装置上において改善された加工性とより高いライン速度を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒートシール可能なフィルム及びそれらから製造された製品 発明の分野 本発明はヒートシール可能なフィルム及び製品に関する。特に、本発明は複数 のポリマーのブレンドに関し、それらのポリマーのうちの１つは狭い分子量分布 と狭い組成分布を有し、その他のポリマーは広い分子量と組成の分布を有する。 本発明のブレンドは優れたヒートシール性及びその他の物理的特性を示す。本発 明のブレンドは、フィルム、バッグ、ポンチョ、タブ、トレー、蓋、包装、容器 、及びその他のヒートシールを使用する製品を製造するのに使用できる。発明の背景 ヒートシールを使用して製造された多くの製品が現在市場で入手可能である。 一般に、そのような製品上のシールは製品の分かれた２つの部分を１つに溶接す ることによって使用される。例えば、機械及び玩具中において有用に使用される プラスチック部品は、２つの個々のプラスチック片の一方又は両方を加熱するこ と、それらを一緒にプレスすること、及びその後それらを冷却することによって 結合させて組み立てることができる。具体的には、ヒートシールは包装の用途に おいて非常に重要である。ヒートシールによって形成されたパッケージはパッケ ージ内の消費品の効率的な輸送を提供し、販売を促進する消費品のディスプレー を提供し、そして、食品工業においては、パッケージは消費品の新鮮さを保つた めに使用される。最も重要なことはそしてヒートシールに関して、そのようなパ ッケージ又はシールを必要とするその他の類似品の製造業者は優れた加工性を要 求しているということである。 様々な種類のポリマーが、熱及び／又は圧力をかけることによって結合される か又はシールされる製品（パッケージを含む）を形成するのに使用されている。 これらの製品を製造するのに使用されるポリマー又はポリマーブレンドは、強い シールを提供するので選択され、このシールは熱及び／又は圧力の単一の短い適 用によって容易にかつ急速に形成される。全体的な熱シールされた製品が同じか 又は異なるポリマーの共押出し（Coextrusion）によって同じポリマー又はポリ マーのブレンドから構成されることもある。 より頻繁には、製品は様々な面積又は層の異なる材料から構成され、良好なヒ ートシール特性を与えるポリマーは、ヒートシールが最終的に必要な面積又は層 のみにおいて使用される。例えば多層フィルムの場合、製品がヒートシール特性 に加えて透明性、強度、破裂及び引き裂きに対する抵抗のような望ましい物理的 及び機械的特性を有し、そして高速装置によって容易に加工できなければならな いため、この種の構成が使用される。多くのプラスチック材料が良好な物理的及 び機械的特性を有することが知られているが、それらは良好なヒートシール特性 を有していないことが多い。例えば、ポリプロピレンは良好な強度と透明性を有 し引き裂きに対する抵抗性を有するが、市販のシーリング機械において好ましい 温度では良好なシールを容易に形成しない。逆に、ある種のポリマーは良好なヒ ートシール特性を有するが、適切な強度や透明性を有していない。 従って、包装の分野では、良好な機械的及び物理的特性を与えるブレンドされ たか又は共押出しされた同じか又は異なる種類のポリマーから成る１つ以上の層 を含み、さらに製造される製品に良好なヒートシール特性を与えるポリマーから 形成された１つ以上の追加の層を設けた多層フィルムのような多層製品が開発さ れた。このようにして、例えば、強度と透明性を与えるためのポリプロピレンの 支持体層と良好なヒートシール特性を与えるためのポリエチレンの層を有するフ ィルムが製造できる。フィルムに加えてその他の製品も複数の材料を使用して同 様に構成でき、各々の材料は最終製品の所望の特性の１つ以上に寄与するように 選択される。 本技術分野においては種々のタイプのポリエチレンポリマーが許容可能なヒー トシール性を有することが知られている。低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は一 般にラジカル開始剤を使用して高圧で製造され、典型的には0.915〜0.940g/cm³ の範囲内の密度を有する。ＬＤＰＥは、ポリマー主鎖からのびた比較的多数の長 鎖枝分かれのために、「分枝鎖」ポリエチレンとして知られている。 高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は通常0.940〜0.960 g/cm³の範囲内の密度を 有する。ＨＤＰＥはチーグラー−ナッタ型触媒のような配位触媒を使用して低圧 又は中圧で（しかし、時には高圧で）製造される。ＨＤＰＥは側鎖枝分かれを 実質的に含まず一般に線状である。ＨＤＰＥは実質的に結晶性ポリマーである。 線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は一般にＨＤＰＥと同じ方法で製造さ れるが、得られるポリマーの密度をＬＤＰＥの密度の範囲内まで低下させるため に十分な短鎖枝分かれを線状ポリマー中に導入するために、ブテン、ヘキセン、 又はオクテンのようなアルファ−オレフィンコモノマーを比較的少量組み込む。 エチレンとアルファ−オレフィンの共重合に使用される配位触媒は、一般に、広 い組成分布（後で定義する）と比較的広い分子量分布、即ち、約３以上のＭｗ／ Ｍｎ（ここで、Ｍｗは重量平均分子量であり、Ｍｎは数平均分子量である）を有 するＬＬＤＰＥを製造する。 上述のＬＬＤＰＥのようなポリエチレンは、多くの面において望ましくない広 い分子量分布を有する。例えば、従来技術において知られているＬＬＤＰＥは、 配向にさらされる比較的高い分子量を有し、配向は加工プロセスの横方向に比較 して縦方向に異方性の特性をもたらす。比較的低いコモノマー含有率を有する比 較的高分子量の分子は望ましいヒートシール性が少ない。一方、比較的低分子量 の分子（コモノマーは必ずそれらの中に集中している）を含む樹脂は良好なヒー トシール性を有するが、高いブロッキング性及び粘着性を示す傾向がある。これ らの低分子量の高度に枝分かれの分子は、また、樹脂中に配合された特定の添加 剤の適切な機能の邪魔をし、抽出可能なポリマーのパーセンテージを増加させ、 そして重合プラントの汚れを増加させる。これらの低分子量ポリマー分子の比較 的高いアルファ−オレフィンコモノマー含有率はそのようなポリマーを一般に非 晶質にし、加工されるべき部品の表面に滲出するので、望ましくない粘着性の表 面を生じる。 得られるフィルム等の１つ以上の特性をその成分又はポリエチレンホモポリマ ーと比較して改善するように設計された公知のブレンド又は共押出しされたポリ エチレンも上述の欠点を有していた。例えば、結晶性を下げヒートシール性を改 善するための高い平均コモノマー含有率を有するブレンド成分の組み込みは一般 に抽出可能物を増加させその他の特性に悪影響を与えるので、ブレンドの全体的 な利点は実現しない。 従って、改善されたヒートシール性を示し、その他の望ましい物理的特性を維 持しているポリマーブレンドに対する要望が存在する。発明の要約 本発明のポリマーのブレンドは、一般に、第１のポリマー、即ち、狭い分子量 分布と組成分布を有する成分Ａ、及び第２のポリマー、即ち、広い分子量分布と 組成分布を有する成分Ｂ、を含む。 本発明の１つの実施態様において、成分Ａは本願明細書において後述するメタ ロセン触媒によって製造でき、成分Ｂは従来的チーグラー−ナッタ触媒によって 製造できる。 本発明のもう１つの実施態様において、成分Ａはポリマーブレンドの全重量の 約40乃至99重量％を構成し、成分Ｂはポリマーブレンドの全重量の約１乃至約60 重量％を構成する。 さらに別の実施態様において、本発明のポリマーブレンドは、製品の製造、特 にフィルム層がシール層であるヒートシール可能な製品の製造において、フィル ム層として有用である。図面の簡単な説明 本発明の上述の面、特徴、及び利点は添付の図面を参照しながら以下の詳細な 説明を読むとき、より明瞭かつ完全に理解されるだろう。 第１図は、典型的従来技術のＬＬＤＰＥの広い分子量分布と広い組成分布を示 す。 第２図は、本発明において使用される例示的ブレンド成分の狭い分子量分布と 狭い組成分布を示す。 第３図は、従来技術のポリエチレンから製造されたフィルムと本発明によるフ ィルムに関するシール強度とシール温度の関係を示すグラフである。 第４図は、従来技術のポリエチレンから製造されたフィルムに関するシール強 度とシール温度の関係を示すグラフである。 第５図は、本発明に従って製造されたフィルムと従来技術のポリエチレンから 製造されたフィルムに関するシール強度とシール温度の関係を示すグラフである 。 第６図は、従来技術のポリエチレンから製造されたフィルムと比較した本発明 に従って製造されたフィルムのシール強度とシール温度の関係を示すグラフであ る。 第７図は、従来技術のポリエチレンから製造されたフィルムと比較した本発明 に従って製造されたフィルムのシール強度とシール温度の関係を示すグラフであ る。 第８図は、従来技術のポリエチレンから製造されたフィルムと比較した本発明 に従って製造されたフィルムのシール強度とシール温度の関係を示すグラフであ る。 第８Ａ図は、従来技術のポリエチレンから製造されたフィルムと比較した本発 明に従って製造されたフィルムのシール開始温度とプラトー始まり温度(plateau on-set temperature)を説明するグラフである。 第９図は、本発明によるシールされた容器の断面図である。 第10図は、本発明によるフィルム、又は蓋又はシーリング部材の断面図である 。発明の詳細な説明 序 本発明は、メタロセン触媒を使用して製造されたポリマー、即ち成分Ａ、及び 従来的チーグラー−ナッタ触媒を使用して製造されたポリマー、即ち成分Ｂ、の ブレンドに関し、それらの製造及び使用に関する。本発明のポリマーブレンドは 、それらをポリマーフィルムにおいて使用するのに特に適するものにする特異な 特性をを有する。これらのフィルムはヒートシール性を必要とする用途において 非常に有用である。 メタロセン触媒系から誘導されたポリマーが、従来的なチーグラー−ナッタ触 媒によって製造されたポリマーと比較して、驚くべきほど良好なヒートシール性 を有することが以前に発見された。国際公開パンフレットWO 93/03093を参照の こと。しかしながら、これらのポリマーは従来的触媒で製造されたポリマーほど 良好に加工されない。一般に、加工性を改善するために、上述したようなポリマ ーのブレンドが製造された。これらのブレンドは一般に個々のポリマーが有して いるより良好な特性の幾つかを有しているが、その他の望ましくない特性も増 加している。また、個々のポリマーの良好な特性もブレンドされると大幅に減少 する。 驚くべきことに、そして予想されなかったことに、改善されたヒートシール性 と改善された加工性を示し、その他の望ましい物理的特性を維持しているポリマ ーブレンドが発見された。ポリマーの製造 本発明のポリマー、成分Ａは、気相、スラリー相、溶液相、又は高圧相中の重 合又は共重合プロセスにおいてメタロセン触媒系を使用して製造される。 重合又は共重合プロセスは、２乃至20の炭素原子、好ましくは２乃至15の炭素 原子を有するアルファ−オレフィンモノマーの１種以上を重合することを含む。 本発明は、１種以上のモノマー、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ペ ンテン-1、4-メチルペンテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、デセン-1のようなア ルファ−オレフィンモノマー、及びスチレンのような環式オレフィンの重合を含 む共重合反応に特に適している。その他のモノマーには極性ビニル、ジエン、ノ ルボルネン、アセチレン、及びアルデヒドモノマーが含まれる。エチレンのコポ リマーは、所望のポリマー生成物が製造されるように調整されたエチレンとコモ ノマーの量で製造されるのが好ましい。コモノマーは３乃至15個の炭素原子を有 するアルファ−オレフィンであるのが好ましく、４乃至12個の炭素原子を有する アルファ−オレフィンであるのがより好ましく、４乃至10個の炭素原子を有する アルファ−オレフィンであるのが最も好ましい。もう１つの実施態様においては 、エチレンを少なくとも２種類のコモノマーと重合させてターポリマーなどを形 成する。コモノマーが使用される場合、モノマーは一般に70.0〜99.99モル％、 好ましくは70〜90モル％、より好ましくは80〜95又は90〜95モル％の比率で重合 され、コモノマーは0.01〜30モル％、好ましくは３〜30モル％、より好ましくは ５〜20又は５〜10モル％の比率で重合される。 本発明の目的に関して、「メタロセン(metallocene)」という用語は、本明細 書中において、遷移金属と組み合わされた１つ以上のシクロペンタジエニル部分 を含むものとして定義される。メタロセン触媒成分は一般式（Ｃｐ）_mＭＲ_nＲ′_p によって表され、式中、Ｃｐは置換又は未置換のシクロペンタジエニル環であ り、 Ｍは第IV、Ｖ、又はVI族の遷移金属であり、Ｒ及びＲ′はハロゲン、１〜20の炭 素原子を有するヒドロカルビル基又はヒドロカルボキシル基から独立に選択され 、ｍ＝１〜３、ｎ＝０〜３、ｐ＝０〜３、そしてｍ＋ｎ＋ｐの合計はＭの酸化状 態に等しい。メタロセンは主としてヒドロカルビル置換基によって置換できるが 、ゲルマニウム、燐、珪素、又は窒素原子含有基、又は未置換、架橋又は非架橋 、又はそれらのあらゆる組み合わせを除外するものではない。 メタロセン型の触媒系の種々の形態を本発明の重合プロセスにおいて使用する ことができる。エチレンの重合用のこれらのメタロセン触媒の発展の例が、ホエ ル(Hoel)の米国特許第4,871,705号、イーウェン(Ewen)らの米国特許第4,937,299 号、及びウェルボーン・ジュニア(Welborn Jr.)の1989年７月26日に公開された 欧州特許公開公報第0 129 368号、米国特許第5,017,714号及び第5,120,867号に 見られる。これらは全て引用によって本明細書中に組み入れられる。これらの刊 行物は助触媒としてアルモキサンを含むメタロセン触媒の構造を教示している。 様々なアルモキサンの調製方法が存在し、その内の１つが米国特許第4,665,208 号に記載されている。 トリアルキルアルミニウム又は、中性のメタロセン化合物をイオン化するトリ （n-ブチル）アンモニウムテトラ（ペンタフルオロフェニル）硼素のようなイオ ン化イオン性活性剤又は化合物のようなその他の助触媒もメタロセンと使用でき る。そのようなイオン化化合物は活性プロトン、又はイオン化イオン性化合物の 残留イオンに配位しないか又は緩やかにのみ配位するある種のその他のカチオン を含むことができる。そのような化合物は1988年８月３日に公開された欧州特許 公開公報第0 520 732号、第0 277 003号、及び第0 277 004号、並びに米国特許 第5,153,151号及び第5,198,401号に記載されており、これらは全て引用によって 本明細書中に完全に組み入れられている。 さらに、メタロセン触媒成分はモノシクロペンタジエニルヘテロ原子含有化合 物でもよい。このヘテロ原子はアルモキサン又はイオン性活性剤によって活性化 されて本発明において有用なポリマーを製造するための活性な重合触媒系を形成 する。これらの種類の触媒系は、例えば、1992年１月９日に公開されたＰＣＴ国 際公開パンフレットWO 92/00333、米国特許第5,096,867号及び第 5,055,438号、欧州特許公開公報第0 420 436号、及びWO 91/04257に記載されて おり、これらは全て引用によって本明細書中に完全に組み入れられている。 さらに、本発明において有用なメタロセン触媒は非シクロペンタジエニル触媒 成分、又は遷移金属と組み合わされたボロール(boroles)又はカルボリド(carbol lides)のような補助配位子を含むことができる。さらに、米国特許第5,064,802 号及び1993年４月29日に公開されたＰＣＴ国際公開パンフレットWO 93/08221及 びWO 93/08199（これらは全て引用によって本明細書中に完全に組み入れられて いる）に記載されている触媒及び触媒系は本発明の範囲を越えるものではない。 上述の触媒は全て、所望により、触媒の生産性を改善する添加剤又は掃去剤成分 と組み合わせて重合において使用できる。 気相プロセス中の触媒粒子は、ポリマー性支持体又はシリカ、アルミナ、又は その両方のような無機酸化物などの適切な粒状物質の上に担持させることができ る。本発明の触媒の担持方法は、米国特許第4,808,561号、第4,897,455号、第4, 937,301号、第4,937,217号、第4,912,075号、第5,008,228号、第5,086,025号、 第5,147,949号、第5,238,892号、及び第5,240,894号に記載されており、これら は全て引用によって本明細書中に組み入れられている。本発明のポリマー成分Ａの特性 本発明のポリマー成分Ａの重要な特徴はその組成分布（ＣＤ）である。当業者 には良く知られているように、コポリマーの組成分布はコポリマーの分子中のコ モノマーの分布の均一性に関係する。メタロセン触媒は、それによって製造され るポリマー分子内にコモノマーを非常に均一に組み入れることが知られている。 従って、単一のメタロセン成分を有する触媒系から製造されたコポリマーは非常 に狭い組成分布を有し、ポリマー分子の大部分はほぼ同じコモノマー含有率を有 し、そして各分子内においてコモノマーはランダムに分布している。一方、チー グラー−ナッタ触媒は一般にかなり広い組成分布を有するコポリマーを生成する 。コモノマー含有率はポリマー分子によって大きく変化する。 組成分布の目安は「組成分布幅指数(Composition Distribution Breadth Index)」（ＣＤＢＩ）である。ＣＤＢＩは中央の総コモノマーモル含有率の50％ 以内（即ち、片側25％以内）のコモノマー含有率を有するコポリマー分子の重量 パーセントとして定義される。コポリマーのＣＤＢＩは、コポリマーのサンプル の個々のフラクションを単離する公知の技術を使用して容易に決定される。その ような技術の１つは、ワイルド(Wild)らのJ．Poly．Sci.，Poly．Phys．Ed.，第 20巻、441頁(1982)及び米国特許第5,008,204号（これらは引用によって本明細書 中に組み入れられている）に記載されている温度上昇溶離分別(Temperature Ris ing Elution Fraction）（ＴＲＥＦ）である。 ＣＤＢＩを決定するために、溶解度分布曲線をコポリマーについて初めに作成 する。これは上述のＴＲＥＦ技術から得られたデータを使用して行うことができ る。この溶解度分布曲線は、温度の関数としての溶解するコポリマーの重量フラ クションのプロットである。これは重量フラクション対組成分布の曲線に変換さ れる。溶離温度との組成の相関を簡略化する目的で、15,000未満の重量フラクシ ョンを無視する。これらの低重量フラクションは一般に本発明の樹脂中には極僅 かしか存在しない。本明細書の以下の部分及び添付の請求の範囲においては、Ｃ ＤＢＩの測定において変換は15,000未満の重量フラクションを無視したものであ る。 重量フラクション対組成分布の曲線から、中央コモノマー含有率の片側25％以 内のコモノマー含有率を有するサンプルの重量％を求めることによってＣＤＢＩ が決定される。コポリマーのＣＤＢＩの決定についての詳細は当業者に公知であ る。例えば、1993年２月18日に公開されたＰＣＴ公開パンフレットWO 93/03093 を参照されたい。 本発明のポリマーは一般に50〜98％の範囲内のＣＤＢＩを有し、通常は60〜98 ％の範囲内のＣＤＢＩを有し、最も典型的には65〜95％の範囲内のＣＤＢＩを有 する。使用されるプロセスの運転条件を変化させるとともにその他の触媒を使用 することによってより高いか又はより低いＣＤＢＩが得られることは明らかであ る。 ＭＷＤ、又は多分散性は、良く知られたポリマーの特性の１つである。ＭＷＤ は一般に重量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比率として表 される。Ｍｗ／Ｍｎの比率はゲルパーミエーションクロマトグラフィー技術によ って直接的に測定できる。 当業者は、ポリマーサンプルのＭＷＤを決定するのに利用できる方法が幾つか あることを認識している。本明細書の目的に関して、ポリマーの分子量分布は、 ウルトラスチロゲル(Ultrastyrogel)カラムと屈折率検出機を備えたウォーター ズ・ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(Waters Gel Permeation Chromat ograph)を使用して決定される。この測定において、装置の運転温度は145℃であ り、トリクロロベンゼンを溶離溶媒として使用し、較正標準は、500の分子量か ら5,200,000の分子量の範囲内の公知の正確な分子量を有する16種のポリスチレ ンとポリエチレン較正標準のＮＢＳ 1475を含んだ。 本発明のポリマー成分ＡのＭＷＤは「狭い」ものとして表現される。本明細書 の目的に関して、狭いＭＷＤは約３未満のＭｗ／Ｍｎを意味し、2.5以下が好ま しい。 本発明の樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）は一般に約0.1〜約1000 dg/minの 範囲内であり、好ましくは約0.2〜約300 dg/min、より好ましくは約0.3〜約200d g/min、そして最も好ましくは約0.5〜約100 dg/minである。 本発明の成分Ａの意図する密度は0.85乃至0.96ｇ／cm³の範囲内であり、好ま しくは0.87乃至0.940 ｇ／cm³であり、より好ましくは0.88乃至約0.935 ｇ／cm³ である。もう１つの実施態様において、成分Ａの密度は0.900乃至0.915 ｇ／cm³ 、0.915乃至0.940 ｇ／cm³、0.88乃至約0.9 ｇ／cm³、そして0.940乃至約0.96ｇ ／cm³の範囲内である。 もう１つの実施態様において、成分Ａは成分Ａのポリマーのブレンドを含むこ とができ、そのようなブレンドは、例えば、スクリュー型押出し機、バンバリー ミキサーなどのような従来的ブレンド技術及び装置を使用して所望の成分を所望 の比率でブレンドすることによって調製できる。あるいは、例えば、１つの反応 器中で２種以上の触媒を使用するか又は単一の触媒と直列又は並列の２つ以上の 反応器を使用して、ブレンドの成分を単離することなく、直接重合によってブレ ンドを製造することができる。本発明のポリマー成分Ｂの特性 本発明のポリマー成分Ｂは本技術分野において非常によく知られており、従来 的なチーグラー−ナッタ触媒によって製造できる。例えば、引用によって本明細 書中に組み入れられている米国特許第4,719,193号には、従来的ポリエチレンコ ポリマーの製造方法が開示されている。その他の引用例には、米国特許第4,438, 238号、V.B.F．Mathot とM.F.J．PijpersのJ．Appl．Polym．Sci.，39,979(1990 )、及びS．HosodaのPolymer Journal，20，383(1988)が含まれる。 一般に、成分Ｂのコポリマーの分子量は40,000乃至300,000の範囲内であり、 メルトインデックス（ＭＩ）は0.05乃至20であり、密度は0.9乃至0.95ｇ／cm³の 範囲内である。エチレンと重合されるコモノマーの量は0.5乃至５モル％の範囲 内であり、密度は0.91乃至0.93ｇ／cm³の範囲内である。成分Ａのポリマーを製 造するための上述のコモノマーは成分Ｂのポリマーを形成するのにも有用である 。よく知られているように、得られるポリマーの分子量を調節するために水素を 使用できる。典型的には、ポリマー成分Ｂは3.5より大きい分子量分布を有し、4 .0より大きい分子量分布を有するのが望ましい。 本発明のポリマーブレンドの成分Ｂは、分子量、ＭＷＤ、コモノマーの種類と 含有率、密度、ＭＩ及びＣＤの１つ以上がお互いに異なる、異なる従来技術のポ リマーのブレンドから成ることができる。本発明のブレンド、フィルム、及び製品 本発明のポリマーブレンド（本明細書中においては「Ａ−Ｂブレンド」と呼ぶ ）は特に望ましいヒートシール特性を有する製品を形成するのに使用できる。特 に、Ａ−Ｂブレンドは特に望ましいヒートシール特性を有するフィルムに加工す ることができる。 例えば、Ａ−Ｂブレンドを使用してフィルムを形成することができ、次ぎにフ ィルムを本技術分野で公知のヒートシール技術によってバッグ又はポーチに成形 することができる。ヒートシール可能なフィルムは包装シーリング材料としても 使用することができ、例えば、フィルムを容器の開口部の上に置き、その後熱を 加えることによって容器をしっかりと閉じることができる。この技術は、食品の ような腐りやすいものを、紙、プラスチック、ガラス、セラミック、又は金属 の容器に密閉するのに使用できる。また、この技術は、消費材を魅力的な販売用 ディスプレー中に包装するのに使用でき、物品を輸送のためにしっかりと閉じる ために使用できる。 上述の製品は本発明のＡ−Ｂブレンドから形成される。製品はその他の材料を 含むことができ、特に製品の一部はヒートシールに利用されない。ヒートシール に利用される製品の部分において、「から形成される」という言葉は「を含む」 を意味するものとする。１つの実施態様において、上述のすべての製品又は製品 の部分は、本質的に本発明のＡ−Ｂブレンドから成るようにも構成できる。即ち 、本明細書に記載の全ての製品のシートシール部分は本発明のＡ−Ｂブレンド又 はポリマーから本質的に成ることができる。 ポリマーのＡ−Ｂブレンドは本技術分野で公知の方法を使用してフィルムに形 成できる。例えば、ポリマーを溶融状態でフラットダイを通して押出しその後冷 却することができる。或いは、ポリマーを溶融状態で管状のダイを通して押出し その後空気を吹き込み冷却してチューブ状のフィルムを形成することができる。 チューブ状のフィルムは軸方向にスリットされ開いて平らなフィルムに形成され る。本発明のフィルムは未配向でよく、或いは一軸又は二軸方向に配向していて もよい。 本発明のフィルムは単層でも多層フィルムでもよい。多層フィルムは、Ａ−Ｂ ポリマーブレンドから形成された１つ以上の層を含むことができる。フィルムは 、その他のポリマーであるポリプロピレン、ポリエステル、ＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ 、ＰＰ、ＥＶＡ、ＥＶＯＨ、及び例えば金属箔、紙、及び類似物のようなその他 の材料から形成された１つ以上の追加の層も有することができる。 多層フィルムは本技術分野で公知の方法によって形成できる。全ての層がポリ マーである場合、ポリマーは共押出し供給ブロック及びダイ組立て体を通して共 押出しして接着しているが組成は異なる２つ以上の層を有するフィルムを製造す ることができる。多層フィルムは、また、支持体物質をポリマーをダイから排出 させながら溶融したポリマーでコーティングする押出しコーティングによっても 形成できる。例えば、既に形成されたポリプロピレンフィルムにＡ−Ｂブレンド フィルムをダイを通して押し出しながら押出しコーティングすることができる。 押出しコーティングは、Ａ−Ｂブレンドヒートシール層を、天然又は合成の繊維 又は糸から織られた又は編まれた支持体（例えば、布）、又はガラス、セラミッ ク、紙、又は金属のような非ポリマー物質から製造された支持体に適用するとき 特に有用である。 多層フィルムは、また、上述のようにして製造された単層フィルムの２つ以上 を一緒にすることによっても形成できる。例えば、ポリプロピレン支持体フィル ムをＡ−Ｂブレンドヒートシールフィルムと一緒にして、ポリプロピレンの強度 特性とＡ−Ｂブレンドのヒートシール特性を有する２層フィルムを得ることがで きる。このようにして形成されたフィルムの２つの層は接着剤を使用して又は熱 と圧力を加えることによって接着させることができる。 ヒートシールされた製品は、製品の少なくとも２つの部分を、製品の部分の少 なくとも１つを軟化させるのに十分な温度でプレスすることによって形成できる 。熱によって軟化された製品の部分はポリマーのＡ−Ｂブレンドから形成される 。十分ではないが、加熱されプレスされてヒートシールを形成する製品の部分の １つのみがＡ−Ｂブレンドから形成される場合、ヒートシールに直接的に含まれ る全ての製品の部分がＡ−Ｂブレンドから形成されるのが好ましい。製品のその 他の部分はその他の材料から構成することができる。 ヒートシール温度は、Ａ−Ｂブレンドポリマーを軟化させてシールされる材料 にＡ−Ｂブレンドポリマーが粘着するようになるのに十分なほど高くなければな らない。ヒートシール温度は成分Ａの融点或いはそれ以上に高くてもよいが、そ の高い温度においてシーリングの接触時間は短縮されなければならない。 シールは、製品の部分の一方又は両方を必要な温度まで加熱し、製品の部品を それらが少なくとも部分的に一緒に溶融するのに十分な期間プレスし、そしてそ の後シールを冷却することによって形成される。部分を結合させるのに必要な圧 力は、製品の形状、シール層の厚さ、シール層の組成、及びシールが形成される 温度に依存する。 このようにして形成されたヒートシール製品は、物体(body)を含む密閉された 容器及びそれに固着したシーリング部材でよく、シーリング部材はＡ−Ｂブレン ドポリマーを含むシール層を含む。 上述の物体は、紙、プラスチック、ガラス、セラミック、金属、及び織物のよ うな異なる多数の材料のいずれからでも構成できる。物体は、液体及び／又は気 体を通さない壁から構成することができ、或いは物体は液体及び／又は気体の通 過を可能にするように構成することもできる。また、物体は、物体の壁を通して の小さい物品の通過を可能にする１つ以上の入り口を有するように構成でき、或 いは消費者が容器中に入れられた物品を容器からを取り出すことなく調べられる ようにするための１つ以上の入り口を有するように構成できる。 商業的な用途においては、開放チャンバー136 を包装される物品で充填し、シ ーリング部材134を縁138に対してプレスする。シーリング部材134、縁138、又は 両方を接触の前に予熱してもよく、或いは一方又は両方を接触後に加熱すること ができる。いずれにせよ、シーリング部材134は縁138に対してシーリング部材13 4を軟化させるのに十分な温度でプレスされる。シーリング部材134は縁138に対 してヒートシールを形成するのに十分な熱と圧力でプレスしたあと、熱と圧力を 取り去りシールを冷却する。得られる製品はチャンバー136中に密閉された消費 材を有するシールされた容器である。 上述したように、シーリング部材は本発明のＡ−Ｂポリマーブレンドのみから 構成することができ、或いはシーリング部材は多層フィルムでもよい。シーリン グ部材が１種より多くの材料から構成される場合、Ａ−Ｂブレンド、又はそれら のブレンドはヒートシールが形成される領域においてのみ使用される必要がある 。例えば、シーリング部材は、２層フィルムの断面図である第11図に示されてい るように構成することができる。シーリング部材144は支持体層143とヒートシー ル層145から成ることができる。 １つの実施態様において、本発明のポリマーブレンドは約40乃至約99重量％の ポリマー成分Ａを含み、好ましくは50乃至99重量％、より好ましくは60乃至99重 量％、さらに好ましくは65乃至98重量％、そして最も好ましくは70乃至95重量％ ポリマー成分Ａを含む。 本発明の１つの実施態様において、本発明のポリマーブレンドは約１乃至約60 重量％のポリマー成分Ｂを含み、好ましくは１乃至50重量％、より好ましくは１ 乃至40重量％、さらに好ましくは２乃至35重量％、そして最も好ましくは５乃至 30重量％ポリマー成分Ｂを含む。 また、ブレンドは、例えば、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、顔料、充填剤、スリッ プ剤、ブロック添加剤(block additive)などのような本技術分野で公知の種々の 従来的添加剤も含むことができる。 良好なヒートシール性のポリマーには幾つの重要な特徴がある。重要な特徴の １つはヒートシール開始温度（heat seal initiation temperature）である。こ れは、ポリマーが圧力下でそれ自身又はその他のポリマーに有用に結合される前 に加熱されなければならない温度である。従って、シール開始温度より高いヒー トシール温度はかなりのそして測定可能なシール強度を有するヒートシールをも たらす。比較的低いヒートシール開始温度は工業的ヒートシール装置において望 ましい。より低い温度は装置上での包装のより高い生産速度をもたらす。なぜな らば、シールを形成するためにポリマーをそれ程高い温度まで加熱する必要がな いからである。ヒートシールにおいて生産速度を制御する重要な要素は、熱を境 界面まで移動させポリマーフィルムを溶融させるのに必要な時間である。より低 いシール開始温度は熱を移動させポリマーを溶融させる時間を短くする。また、 適切な強度を得るためシールの冷却も速くなる。 シール開始温度（ＳＩＴ）はヒートシールの測定可能な強度（0.5 N/cm以上） を発生させるのに必要な最低温度として定義される。プラトー強度始まり温度（ plateau strength on-set temperature）（ＰＯＳＴ）はシール強度が最大水準 まで達し、より重要なことには破壊の態様（モード）が引裂けである（即ち、分 離できない結合が形成する）温度として定義される。 １つの実施態様において、本発明のポリマーブレンドは一般に約110℃より低 いシール開始温度を有し、約105℃より低いのが好ましく、約100℃より低いのが より好ましく、約95℃より低いのがさらに好ましく、93℃より低いのが最も好ま しい。 工業的ヒートシール操作において生産性（パッケージ数／単位時間）を制御す る制限要素は熱を境界面まで移動させてシーリングに望ましい温度を達成するの に必要な時間である。ＳＩＴとＰＯＳＴが低ければ低いほど、表面をシールする ために熱を境界面まで移動させるのに必要な時間が短くなる。定量的には、 ＳＩＴ及び／又はＰＯＳＴが10℃低くなっただけでも生産性は30％改善するだろ う。分離不可能な結合の形成、即ち、引裂け破壊モードを必要とする用途におい ては、シーリングは通常ＰＯＳＴにおいて行われる。しかしながら、比較的低い シール強度が望ましく、剥離又は剥離と引裂けが必要とされる用途も存在し、そ のような場合にはシーリングはＳＩＴとＰＯＳＴの間で行うことができ、その温 度がＳＩＴに近い場合生産性を大幅に改善できる。 １つの実施態様において、本発明のポリマーブレンドは約95℃のシーリング温 度において約３N/cmより大きいシール強度を有する。 もう１つの実施態様において、本発明のポリマーブレンドは約100℃のシーリ ング温度において約５N/cmより大きいシール強度を有する。 第３の重要な特徴は、シールを形成するのに許容可能な温度の範囲であるシー リングウインドウ(sealing window)である。シーリングウインドウはシール強度 が本質的に一定である運転温度の許容可能範囲を決定する。この範囲内の低い方 の温度はプラトー始まり温度であり、上の方の温度はシール強度が下がり始める か又はポリマーが劣化し始める温度である。商業的なシーリング運転の全体を通 して商業的シーリング装置を正確に一定温度に維持するのは難しいか又は不可能 であることが多いので、許容可能なシーリング温度の範囲が広いと、全ての形成 されたヒートシールが許容可能な強度を持つようにするのが容易になる。 第４の重要なシーリング特性は、ヒートシールが固化する前の冷却段階中の凝 集強さの目安である。シールを形成した直後で冷却する前にサンプルを引き離し 、シール強さを測定する。この強さは本技術分野においては熱間粘着度(hot tac k)として知られており、N/15mmの単位で測定される。熱間粘着度は高ければ高い ほど好ましい。 これら４つの重要なシーリング特性、シール開始温度（ＳＩＴ）、シール強度 （ＳＳ）、シール強度プラトー始まり温度（ＰＯＳＴ）、及び熱間粘着度（ＨＴ ）の間の相互作用はフィルム又は類似物の製造業者にとって極めて重要である。 特に、バッグ又は類似物が非常に高速で加工され製造される包装の分野において は、これらの特性が非常に重要になる。低いＳＩＴによって包装業者はシールを 形成するためにより少ない熱及び／又は圧力を使用することができ、高いシール 強度 はより強く速やかなシールの形成をもたらし、より高いＰＯＳＴはより強いシー ルをもたらし、高い熱間粘着度は高い加工速度においてシールの破壊、開裂を防 ぐ。これら全てを組み合わせることによって、包装業者は与えられたプロセスで 生産速度を増加させることができる。包装業者は増加した生産速度で利益を得る だけでなく、大幅に低い温度でプロセスを運転することによってコストの節約に よる利益も受ける。実施例 本発明のより良好な理解を提供するために、本発明の実施において実際に行っ た試験に関して以下の実施例を示す。これらの実施例は本発明のＡ−Ｂブレンド の驚くべきかつ予想されなかった特性を説明するものであり、本発明の範囲を限 定するためのものではない。実施例Ｉ エチレンコポリマー樹脂を従来技術に従って調製してサンプルＮｏ．Ｕ３と命 名した。サンプルＮｏ．Ｕ３は、以下に記載するチタニウム金属触媒を使用する 流動床気相反応器中で調製した。従来技術の遷移金属触媒は米国特許第4,719,19 3号（これは引用によって本明細書中に組み入れられている）に概略を説明され ている手順に従って調製した。シリカを600℃で焼成し、その後イソペンタンの 混合物中のトリエチルアルミニウムによって25℃で処理した。その後60℃におい てアルミニウムトリクトリドとテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶媒の存在下に、 マグネシウムジクロリドをチタニウムトリクロリドと反応させた。得られた反応 生成物を50℃のＴＨＦ溶媒中において、上述のようにして調製された処理された シリカと接触させた。得られた生成物を、50℃のイソペンタン中のジエチルアル ミニウムクロリドとトリ-n-ヘキシルアルミニウムの混合物で処理して、サンプ ルＵ３の調製に使用した触媒を得た。気相反応を、83℃の反応温度、130 psiaの エチレン圧力、0.0556の水素／エチレンモル比、0.0263のブテン／エチレンモル 比、及び2.4時間の滞留時間で行った。ASTM-1238に従って測定されたコポリマー のメルトインデックスは約1.0 ｇ／10 minであり、密度は0.918 ｇ／ccであった 。実施例Ｕ５を実施例Ｕ３と同様にして行った。実施例Ｕ１、Ｕ２、Ｕ４、Ｕ６ 、及びＵ８も実施例Ｕ３と同様にして行ったが、コモノマーをブテン からヘキセンに変えた。実施例II サンプルＮｏ．Ｕ２を従来的チーグラー−ナッタ触媒系を使用してイソパー(i sopar)溶媒中において、150〜220℃の反応温度、400〜600 psigの圧力、及び約2 .3のオクテン／エチレンモル比で調製した。実施例III サンプルＮｏ．Ｕ７をチタニウムテトラクロリド及びジエチルアルミニウムク ロリドから成る触媒系を使用して連続するスラリー反応器中において調製した。 第１の反応器中においてエチレンを重合して比較的低分子量のポリマーを与え、 第２の反応器中においてブテンコモノマーを使用して分子量を増加させた。実施例IV サンプルＮｏ．Ｕ９を管状反応器中において高圧条件下にエチレンのラジカル 開始反応を使用して調製した。反応器の温度範囲は149乃至260℃であり、圧力範 囲は36,000乃至45,000 psigであり、滞留時間は２乃至30秒だった。実施例Ｖ シリカ担持された遷移金属触媒をサンプルＸ１の調製に使用した。担持触媒の 調製を以下に記載する。約100ｇの高表面積（Davison 952）シリカを、800℃ま で約５時間加熱し乾燥窒素をシリカ上に流し続けることによって脱水した。磁気 攪拌機を備えた2500 mlの丸底フラスコ中において窒素雰囲気下25℃の乾燥トル エンの500 mlを使用して乾燥シリカをスラリー化した。その後、トルエン中250 mlのメチルアルモキサン（1.03モル／リットルのアルミニウム）を常に攪拌され ているシリカスラリーに15分間に渡って滴下した。その後、フラスコ温度を25℃ に維持しながら攪拌を30分間続けた。2.00ｇのビス（ｎ−ブチルシクロペンタジ エニル）ジルコニウムジクロリドを含むトルエン溶液をアルモキサン処理された シリカスラリーに約15分間に渡って滴下して加えた。添加の間攪拌を一定に維持 し、65℃のスラリー温度を維持しながらさらに30分間攪拌した。その後、トルエ ンをデカンテーションによって除去し、固体を回収して真空下４時間乾燥した。 触媒の分析は、触媒が4.5重量％のアルミニウムと0.63重量％のジルコニウムを 含んでいることを示した。 上述の触媒を使用して、気相条件下、63℃の反応温度、475 ppmの水素濃度、 及び41.5／5.17のエチレン／ブテンモル比において、サンプルＮｏ．Ｘ１を調製 した。実施例VI サンプルＮｏ．Ｘ３を、珪素架橋遷移金属触媒を使用して調製した。この触媒 の調製は米国特許第5,017,714号及び米国特許第5,120,867号（これらは引用によ って本明細書中に組み入れられている）に概略が説明されている。サンプルＮｏ ．Ｘ３を、上述の触媒を使用して、圧力19000 psig、温度131℃、ブテン66モル ％、及びブテン／エチレンモル比1.9の反応条件で調製した。サンプルＸ２、Ｘ ４、及びＸ５もサンプルＮｏ．Ｘ３用に使用したのと類似の条件を使用して調製 した。 実施例Ｉ〜VI中に記載したポリマーの特性、触媒、及びポリマーに関するプロ セスの詳細を第Ｉ表に示す。実施例VII 1.5〜2.0ミル（37.5〜50ミクロン）の厚さを有するＥＸ１、８〜10、13、14、 17、20、23、28、及び35という番号を付けられたフィルムを１インチキリオン・ ミニ・キャスト・ライン(Killion Mini Cast Line)KLB 100型上で製造した。 ＥＸ２〜７、ＣＥＸ１〜２、ＥＸII、12、15、16、18、19、21、22、24〜27及 び29〜37（ＥＸ35は除く）という番号を付けられたサンプルのブレンドを、ワー ナー・フレイダーラー(Werner Pfleiderer)ZSK-57型二軸スクリュー押出し機で 溶融均質化し、ペレット化した。１インチキリオン・ミニ・キャスト・ラインKL B 100型を使用して、ブレンドを1.5〜2.0ミル（37.5〜50ミクロン）の厚さを有 するフィルムに転化した。 ＥＸ39〜44という番号を付けられたブレンドサンプルを乾式ブレンドし、その 後1 1/2インチイーガン・ライン(Egan Line)（タワー・フライト・モデル(Tower Flight Model)）上で４／１の膨脹比を使用してインフレートフィルム押出しを 行った。フィルムの厚さは約2.0〜2.3ミル（50〜58ミクロン）であった。 実験用テラー・モデル・イー・ビー(Theller Model EB)ヒートシーラーを使用 してフィルムからヒートシールを製造した。約１秒の保圧時間と50 N／cm²の シーリング圧力を使用してシールを形成した。フィルム上のシールはインフレー トフィルムとキャストフィルムの両方について横方向に形成し、ヒートシーリン グアンビル(heat sealing anvils)はマイラー(Mylar)（登録商標）フィルムによ ってヒートシールフィルムから絶縁した。マイラー（登録商標）フィルムは通常 のヒートシール温度において非常に安定であり、ヒートシールが形成した後ヒー トシールポリマーから容易に剥がすことができる。シールは強度試験の前に24時 間エージングした。 強度試験用に、シールされたサンプルを0.5インチ（1.27 cm）幅の片に切り、 その後、インストロン(Instron)装置を使用して、20インチ／分（508 mm／分） のクロスヘッド速度及び２インチ（5.08 cm）のジョー(jaw)分離で強度試験を行 った。サンプルの自由端をジョーの間に固定し、シールが破断するまで前記伸長 速度で分離した。シール破断時のピーク荷重を測定し、ピーク荷重をサンプル幅 で割ることによってシール強度を計算する。すべてのフィルムに対するシール強 度値は2.0ミルのフィルムの厚さに対して規格化した。 ヒートシール開始温度は、様々な温度でシールされた各々のサンプルのシール 強度を測定し、その後温度に対するシール強度のグラフから外挿してある程度の シール強度が存在する最低温度を見出だすことによって決定した。これと同じグ ラフは２N/cmのシール強度が生じる温度を決定するのにも使用できる。このグラ フは、また、シール強度が比較的一定を保つ温度として定義されるプラトー始ま り温度を決定するのにも使用できる。さらに、プラトー始まり温度は、引裂け破 壊モード(tearing failure mode)起こる温度に相当する。 ＥＸ．１〜９、ＣＥＸ．１、２の番号を付けられ様々な異なる温度でヒートシ ールされたフィルムのサンプルについて測定したシール強度値を第II表に示す。 ＥＸ．１〜９及びＣＥＸ．１、２の番号を付けられたフィルムのサンプルに対す るシール開始温度とプラトー始まり温度も第II表に示す。 ＥＸ．10〜27の番号を付けられ様々な異なる温度でヒートシールされたフィル ムのサンプルについて測定したシール強度値を第III表に示す。ＥＸ．10〜27の 番号を付けられたフィルムのサンプルに対するシール開始温度とプラトー始まり 温度も第III表に示す。 ＥＸ．10、14、28〜38の番号を付けられ様々な異なる温度でヒートシールされ たフィルムのサンプルについて測定したシール強度値を第IV表に示す。ＥＸ．10 、14、28〜38の番号を付けられたフィルムのサンプルに対するシール開始温度と プラトー始まり温度も第IV表に示す。 ＥＸ．14、39〜44の番号を付けられ様々な異なる温度でヒートシールされたフ ィルムのサンプルについて測定したシール強度値を第Ｖ表に示す。ＥＸ．14、39 〜44の番号を付けられたフィルムのサンプルに対するシール開始温度とプラトー 始まり温度も第Ｖ表に示す。 第３図は、ＥＸ．１〜４及び８（第II表）の番号を付けられたサンプルに関す る、温度に対するシール強度の曲線を表す。本発明のサンプルＥＸ．４に関する 曲線は、シール開始温度が、狭いＣＤとＭＷＤのポリマーサンプルＥＸ．８から 製造されたフィルムのものに近いことを示している。従来技術のサンプルＥＸ． １との比較において、ＥＸ．４のシール開始温度とプラトー始まり温度は予想さ れなかったほど低く、これはシーリング中の生産性を改善する。ＥＸ．２、ＥＸ ．３、及びＥＸ．４の番号を付けられた本発明のブレンドサンプル対する４N/cm のシール強度は、それぞれ、約108、103、及び95℃であるのに対して、ＥＸ．１ の番号を付けられた従来技術のサンプルは113℃である。重要なことには、ＥＸ ．４及びＥＸ．５のプラトー始まり温度は従来技術のサンプルＥＸ．１と比較し て、それぞれ、10及び20℃低くなっている（第II表）。 第４図は、ＥＸ．１及び９の番号を付けられたサンプルと比較ブレンドサンプ ルＣＥＸ．１及び２に関する、温度に対するシール強度の曲線を表す（第II表） 。比較ブレンドＣＥＸ．１及び２は、ＣＤとＭＷＤは広いが、ＥＸ．１とＥＸ． ８の間の密度差と同じ密度差を有する２種類の樹脂から製造されたものである。 サンプルＣＥＸ．１及び２にはシール開始温度のある程度の改善が見られるが、 プラトー始まり温度はＥＸ．１と比較して影響を受けていない。 第５図は、ＥＸ．４及び５の番号を付けられたサンプル対ＣＥＸ．２に関する 、温度に対するシール強度の曲線を表す。本発明のブレンドのシール開始温度は かなり低く、プラトー始まり温度もＣＥＸ．２と比較して10〜20℃下がっている が、プラトーシール強度(plateau seal strength)は全てのサンプルについてほ ぼ一 定のままである。 第６図は温度に対するシール強度の曲線を表し、従来技術のサンプルＥＸ．14 に対してＥＸ．33及び34の番号を付けられた本発明のサンプルを比較したもので ある（第IV表に示されているデータ）。プラトー始まり温度が低下していること に加えて、シール開始温度が従来技術のサンプルＥＸ．14と比較して大幅に低下 しているのは明らかである（第IV表）。ブレンドサンプルＥＸ．33及び34につい て予想されなかったもう１つの観測結果はプラトーシール強度が従来技術のサン プルＥＸ．14よりも高いということである。 第７図は温度に対するシール強度の曲線を表し、ＥＸ．35の番号を付けられた 従来技術のサンプルに対してＥＸ．36及び37の番号を付けられた本発明のサンプ ルを比較したものである（第IV表に示されているデータ）。前に示したように、 本発明のサンプルのシール開始温度はかなり低いがプラトーシール強度はかなり 高いままであり、従来技術のサンプルＥＸ．35とほぼ同等である。 第８図は温度に対するシール強度の曲線を表し、従来技術のサンプルＥＸ．14 に対してＥＸ．39〜41の番号を付けられた本発明のブレンドサンプルを比較した ものである（第Ｖ表に示されているデータ）。２種類の異なる樹脂を乾式ブレン ドすることによって調製されフィルムに成形された本発明のブレンドサンプルＥ Ｘ．39〜41は、従来技術のサンプルＥＸ．14と比較して、予想されなかった大幅 に低いシール開始温度を示した。本発明のブレンドサンプルＥＸ．39〜41につい て予想されなかったもう１つの観測結果は試験中に剥離破壊モード(peeling fai lure mode)が観察されたことであり、高温でシールされたサンプルについても２ つのシールされた表面がきれいに分離した。より重要なことは、シール強度が高 くかつ一定である温度範囲として定義されるシーリングウインドウが本発明のブ レンドＥＸ．39〜41は非常に広いということである。本発明のブレンドサンプル ＥＸ．39〜41のシーリングウインドウは65〜160℃の広い温度範囲に広がってい るのに対して、従来技術のサンプルＥＸ．14のシーリングウインドウはわずかに 120〜160℃にすぎない。同じ剥離破壊モード挙動は、ＥＸ．42〜44の番号を付け られた本発明のブレンドサンプルについても観察された（第Ｖ表に示されている データ）。 第８Ａ図は、組成に対する観測されたシール開始温度と観測されたプラトー始 まり温度との間の関係を表し、従来技術のポリエチレン（ＥＸ．１）及び狭いＣ Ｄ及びＭＷＤを有するポリエチレン（ＥＸ．８）に対して本発明のブレンド（Ｅ Ｘ．２〜７）を比較している（第II表に示されているデータ）。第８Ａ図中には また、全組成に渡る本発明のブレンドの予想されたシール開始温度と予想された プラトー始まり温度が示されている。本発明のブレンドは明らかにシール開始温 度とプラトー始まり温度の予想されなかった改善を示している。 ＥＸ．24〜27の番号を付けられたサンプルを除いて（第III表のＥＸ．19を除 いて）、60／40及び40／60（広いＣＤの樹脂／狭いＣＤの樹脂）の組成を有する 第II、III、IV、及びＶ表中に示されている全ての本発明のブレンドサンプルは 、95℃で形成されたシールに対して３N/cm以上のシール強度を与え、100℃で形 成されたシールに対しては５N/cmを越えるシール強度を与える。これと比較して 、ＥＸ．１、９、10、14、17、20、23、28、35及びＣＥＸ．２の番号を付けられ た従来技術のサンプルについては、シール温度が110℃以上になるまで３N/cm及 び５N/cmのシール強度は得られない。 本発明のヒートシール製品を使用することによって得られる商業的な利点は上 述の図から明らかである。本発明の製品は120℃未満、110℃未満、或いは100℃ 未満の温度で適切にシール可能であり、このようにして形成されたシール中にお いて適切な強度を保持している。これと比較して、従来技術のポリマーは100℃ 、110℃、或いは120℃以上でシールされても実質的な強度のシールを形成しない 可能性がある。従って、本発明の材料は、100℃以下のような低いシール温度で 運転されている商業的装置中において使用することができる。100℃の運転温度 は通常の商業的シーリング運転温度よりも実質的に低い。シール温度が100℃の ように低いと、ヒートシール速度のかなりの上昇が達成でき、従って、本発明の ヒートシール材料を使用することによって、ヒートシール装置の生産速度を著し く増加させることができる。本発明を特定の実施態様を参照することによって記 載し説明してきたが、本発明に適する変更が必ずしも本明細書中に記載されてい ないことは当業者には理解されるだろう。例えば、触媒系は、助触媒としてのア ルモキサン及び／又はイオン性活性剤によって活性化され狭い分子量分布と狭い 組成分布を有するポリマーを製造するその他の種々の遷移金属メタロセンを含む ことができる。この理由により、本発明の範囲を決定するためには添付の請求の 範囲のみが参照されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーリング、フェルデナンド・クリス チャン アメリカ合衆国、テキサス州 77520、ベ イタウン、ポスト・オーク 214 (72)発明者 トルーデル、バリー・コリン アメリカ合衆国、テキサス州 77062、ヒ ューストン、グリーンウッド・パインズ 16019 (72)発明者 カーツマン、マイロン・バーナード アメリカ合衆国、テキサス州 77096、ヒ ューストン、リンバー 4430

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３未満の分子量分布及び／又は50％より大きい組成分布幅指数を有する少な くとも１種の第１のポリマーから成る第１の成分の40〜99重量％、及び３より大 きい分子量分布及び50％未満の組成分布幅指数を有する少なくとも１種の第２の ポリマーから成る第２の成分の１〜60重量％を含む、ポリマーブレンド。 ２．第１のポリマーが60％より大きい組成分布幅指数、好ましくは70％より大き い組成分布幅指数、を有する、請求項１のポリマーブレンド。 ３．60乃至99重量％、好ましくは60乃至90重量％、の第１の成分を含む、請求項 １のポリマーブレンド。 ４．第１のポリマーが、約0.875乃至約0.96ｇ／cm³、好ましくは約0.88乃至約0. 94ｇ／cm³、の範囲内の密度を有する、請求項１乃至３のいずれか１請求項のポ リマーブレンド。 ５．第１のポリマーがエチレン共重合体(interpolymer)である、請求項１乃至４ のいずれか１請求項のポリマーブレンド。 ６．第２のポリマーがＬＬＤＰＥ、又はＬＬＤＰＥとＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ、ＰＰ 、及び類似物から成る群のうちの１つとのブレンドである、請求項１乃至５のい ずれか１請求項のポリマーブレンド。 ７．請求項１乃至６のいずれか１請求項のポリマーブレンドを含むフィルム。 ８．フィルムがシール層として使用されるとき100℃未満のシール開始温度及び ／又は120℃未満のプラトー始まり温度を有する、請求項７のフィルム。 ９．約95℃のシーリング温度でフィルムが室温において約３N/cmより大きいシー ル強度を有し、及び／又は約100℃のシーリング温度でフィルムが室温において 約５N/cmより大きいシール強度を有する、請求項７又は８のフィルム。 10．請求項１乃至６のいずれか１請求項のポリマーブレンドを含むヒートシール 可能なフィルム。