JPH0243629B2

JPH0243629B2 - Satsukinkanonanetsukasoseifuirumu

Info

Publication number: JPH0243629B2
Application number: JP11090982A
Authority: JP
Inventors: Deii Boonsutain Nooman; Jei Uorutaazu Jonii
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1990-10-01
Anticipated expiration: 2002-06-29
Also published as: JPS5811147A; ZA823908B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一般に、それ自身熱密封されて袋、小
袋、ケース又は他の容器を生成可能な熱収縮性の
比較的に気体不透過性の熱可塑性包装フイルムに
関するものである。本発明は特に、その中で製品
を高温で長時間保持するような食料品用の袋に関
するものである。

低い気体透過性を有する袋を製造するためにか
なりの商業的成功を収めている熱収縮性の熱可塑
性の多層包装フイルムはH.J.ブラツクス（Brax）
他に対して1973年６月26日に発行された米国特許
3741253中に記されている。ブラツクス他の特許
中の好適な一フイルムは、エチレン−酢酸ビニル
共重合体の第一のすなわち基質層を未延伸管状で
延伸しそしてそれを一連の通過中に電子線中を動
かして共重合体の分子を交叉結合することにより
製造できる。次にフイルムを膨張させるが実質的
には延伸させず、そして管状のコーテイングダイ
中に通し、そこでそれは塩化ビニリデンの共重合
体からなる第二層を受ける。この二層管を次に別
の管状ダイ中に通し、そこでそれはエチレン−酢
酸ビニル共重合体のコーテイングを受ける。今三
枚となつた重合体層の壁を有する管を冷却し、た
たみ、そして熱水浴中に送り、そこで管は充分軟
化されて気泡中で膨張させ、その気泡を２つの間
隔をおかれている一対のピンチローラーの間で凝
気する。膨張により管はそれをフイルムに延伸し
たように薄くされ、そして気泡が熱水浴中に出て
いくにつれてそれは空気中で急速冷却されそして
配向しはじめる。気泡がこわれた後に、フイルム
をその後例えば下記の如き袋を製造するために使
用される平らな継目なしの管状フイルム状で巻き
上げる：(1)平らな管の幅を横に熱密封しそして管
を切断して袋の底部を生成することにより典型的
に製造される末端密封袋、及び(2)横の密封が側面
を形成しそして管の一端が底部を形成して袋を管
から容易に製造できるような側面密封袋。

平らにされた管状壁を加熱された密封棒と一緒
に圧縮することによる上記の如き袋の製造におい
ては密封棒の滞留時間はできる限り短かくすべき
であるが管の内表面層をそれ自身に対して円滑な
連続的な強い密封状態に融解しそして結合させる
のに充分なものでなければならない。強い信頼性
のある密封の重要性は、袋の使用及び機能を記載
するときに容易に理解されよう。この型の袋は主
に生肉及び加工肉を袋中にいれ、袋を真空にし、
まとめ、そして袋のまとめた口のまわりに金属ク
リツプをつけてそれを密封し、そして次に袋を熱
水浴中に、フイルムが延伸配向された温度と同じ
温度において、浸漬させることにより多種の生肉
及び加工肉を包装するために使用される。この温
度は今までは160゜〜205〓で典型的に行なわれた。
熱水浸漬はフイルムを均一に収縮させるのに充分
な熱をフイルムに付与するための最も速くそして
最も経済的な手段の一つである。しかしながら、
本発明の目的の一つは、袋がそのもとの姿を高温
において収縮用に普通必要な時間にわたつて保つ
ことができその結果袋内の製品が殺菌できるよう
に時間を延長することである。

ある種の商業的に入手可能な機械上での側面密
封袋の製造に伴なう問題は、速い速度では密封は
“組み立て”する時間がなく、そして管を移送し
たときの張力により密封が引き離されてしまうこ
とである。例えば、側面密封袋を平らにされた管
から製造するときには、その間にある有孔線付き
の横の二重密封が管を越えて製造される。二重密
封は２個の平行な離れて位置する密封からなつて
おり、そして２個の密封物の間でそれらに平行に
一連の又は一列の孔が切断される。平らにされた
管の縦の一側面は、二重密封を適用して袋の頂部
又は口を形成する前又は後に、トリミングされ
る。孔の列の間の距離は袋の全体的な幅である。

横方向の密封を行ないながら管を停止させると
きに時間がなければならないため、袋を密封台の
前後に動かしながらの間欠的動作が必要である。
袋を密封台から動かすためには、袋を往復運動し
ているローラーの周りに通じて、マサチユセツツ
州グロウセスターのグロウセスター・エンジニア
リング・カンパニイの側面密封袋機械を用いる場
合の如く次の袋用に管を引張ることができる。側
面密封が強くないなら高い袋製造速度において
は、完全停止からの先頭の袋を急速促進させて次
の袋を密封台に進めるための力により、新しく製
造された側面密封はそれらがまだ暖かい間に引張
られて離されるであろう。先行方法は、機械速度
及び袋製造速度を単に減じて密封物を冷却させる
方法である。しかしながら、本発明の一目的は、
高い袋製造速度において強い密封を有するフイル
ムを与えることである。

端部及び側部密封袋の他に、例えば小袋及びケ
ースの如き他の容器を熱可塑性物質から製造する
こともできる。製品を２枚の別個のフイルムシー
トの間に置きそして次に該シートを一緒に一般的
に製品の周りで熱密封してそれを包むことにより
小袋を製造できる。ケーシングは継目なし管から
該管の一端をまとめられた閉鎖部中で密封もしく
は閉じることにより又はシートの向かい合つた端
部を一緒に重ね合わせるか又は接合熱密封するこ
とにより管をシートから製造しその後まとめられ
た閉鎖部を管の一端を閉じるために使用すること
により製造できる。満足のいくそして一般的に使
用されているまとめられた閉鎖手段は金属クリツ
プである。ケーシングを充填後に、開口端は普通
クリツプで閉じられる。従つて、本発明の一目的
は殺菌温度に耐えるであろう小袋及びケーシング
をそれから製造するようなフイルムを提供するこ
とである。

本発明の他の目的は優れた高温密封強度を有し
そして少なくとも先行技術のフイルムとほぼ同等
の気体透過性を有する袋を生じるフイルムを提供
することである。多くの食料品は密封包装される
なら殺菌を必要とする。空気の不存在下で生長す
る有害な細菌を死滅させるために殺菌が必要であ
る。いくつかの国では、ある種の製品に対して
は、健康上の法律及び規則の条件は、食料品を真
空にされた密封閉鎖された袋中に少なくとも93℃
（200〓）の温度に３分間保つことである。他の
国々では条件は食料品を82℃（180〓）の温度に
30分間保つことである。従つて、本発明のさらに
別の目的は密封部のもとの姿を水の沸点までの温
度に長時間にわたつて保つような袋を提供するこ
とである。

さらに別の目的は、一枚のフイルム中でプロピ
レン重合体の高温強度及びエチレン重合体の熱水
収縮性能を与えることである。プロピレンホモ重
合体及び共重合体は300〓を越える高い融点を有
する傾向があり、一方エチレン重合体及び共重合
体は水の沸点近く及びそれ以下で、一般に220〓
以下で融解する傾向がある。

前記の目的は以下の節でまとめられている本発
明により達せられる。

(a) 配合物の一成分がプロピレンホモ重合体及び
共重合体からなる群から選択されそして配合物
の他の成分がブテン−１ホモ重合体及び共重合
体からなる群から選択される該配合物からなる
第一のすなわち表面密封層、 (b) エチレンホモ重合体及び共重合体からなる群
から選択される重合体からなる第二の層、 (c) 塩化ビニリデン共重合体及び加水分解された
エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる群から
選択される重合体からなる第三のすなわち低気
体透過層、及び (d) 第一の層に関して特定されている如き配合物
の群から選択される該配合物からなる第四のす
なわち外表面層、からなる、改良された密封強度を有する熱密封を
高温において生じる、多層、熱収縮性、熱可塑性
包装フイルムにより、上記の問題が解決できそし
て本発明の目的が達せられることが驚ろくべきこ
とに発見された。

他の面では、本発明は第二層のエチレン重合体
又は共重合体が交叉結合されている上記の多層フ
イルムも包括している。

さらに別の面では、本発明は、 (a) (1)プロピレンホモ重合体及び共重合体及び(2)
ブテン−１ホモ重合体及び共重合体からなる群
から選択される配合物からなる第一重合体層並
びにエチレンホモ重合体及び共重合体からなる
群から選択される重合体からなる第二重合体層
を共に押し出し、 (b) 該共に押し出された層に少なくとも2MRの
照射水準で照射する、段階からなる、改良され
た密封強度を有する熱密封を高温において生じ
る、多層、熱収縮性、熱可塑性包装フイルムの
製造方法も提供する。

下記の特許が列挙されそして37C.F.R.1.97及び
1.98に従つて簡単に説明される。各特許中の開示
をより良く認識するためには該特許自身を参照す
べきである。

(1) 1970年２月17日にO.A.フレシヨア
（Freshour）他に発行された米国特許第
3496061は多数の２種のポリオレフイン物質層
の積層対を開示している。特に、層がポリイソ
ブチレンとエチレン−ブテン共重合体の配合
物、ポリプロピレンとエチレン−プロピレン共
重合体の配合物並びにエチレン−ブテン共重合
体とポリイソブテン及び低密度ポリエチレンの
配合物である二層フイルムが開示されている。

(2) 1972年１月11日にA.J.フオグリア（Foglia）
他に発行された米国特許3634553は10〜90％の
高アイソタクチツク含有量エチレン／ブテン−
１共重合体と配合された10〜90％の高アイソタ
クチツクポリプロピレン樹脂を有する熱収縮性
のフイルムを開示している。

(3) 1979年10月２日にJ.J.グラボスキイ
（Graboski）に対して発行された米国特許
4169910は強い密封部を有しそしてエチレン−
酢酸ビニル共重合体であることのできる外層及
びポリブチレンとポリプロピレンの配合物であ
る芯層を含んでいるゴミ袋用に適しているフイ
ルムを開示している。

(4) 1980年６月10日にスタンレイ・ルステイグ
（Stanley Lustig）他に発行された米国特許
4207363は第一の外層が６％以下のエチレンを
有するプロピレン−エチレン共重合体、（ブテ
ン−１）−エチレン及び熱可塑性エラストマー
の配合物であり、第一芯層が12〜24％の酢酸ビ
ニルを有するエチレン−酢酸ビニル共重合体で
あることのできる押し出し可能な接着剤からな
り、第二芯層がポリ塩化ビニリデン共重合体で
あり、そして第二外層が10〜14％の酢酸ビニル
を有するエチレン酢酸ビニル共重合体からなる
ような、主に肉片を包装するための多層フイル
ムを開示している。

本発明のフイルムにより５〜６種の基準が合致
する。フイルムは熱水温度（160゜〜205〓）にお
いて収縮でき、高温に長時間にわたつて耐えてフ
イルム中に包装された食品を殺菌でき、そして密
封して袋を商業的に認容できる速度で製造できる
ことが望まれていた。本発明の多層フイルム中の
層の組み合わせがこれらの全ての基準に合致する
ことを発見した。特に驚異的な特徴は、プロピレ
ン−エチレン共重合体及びポリブチレン又は（ブ
テン−１）−エチレン共重合体の配合物からなる
第一層が目に見えるほど劣化されないこと又は下
記の如く電子で照射されたときにそれの密封性を
損なわないことである。第一及び第二層は一緒に
押し出されそして照射されて第二層の物質を交叉
結合する。通常は、交叉結合されていない重合体
類、例えばプロピレン−エチレン共重合体（ブテ
ン−１）−エチレン共重合体又はポリブチレン、
は使用する投与基準では劣化すると予期されてい
たが、上記の如く性質における相当な変化は検出
されなかつた。

多分本発明の最も重要な特徴は好適なフイルム
の袋中の熱密封部が殺菌温度に耐える能力であろ
う。例えば加工されたハムの如き製品を充填し、
真空にしそして密封閉鎖したときには、好適態様
のフイルムで製造された側面密封袋の密封部は93
℃（200〓）での５分間の殺菌及び82℃（180〓）
での30分間の殺菌に耐えることができた。

上記の密封物は前記の如く例えば袋の如き容器
を製造するために使用される。

本発明の好適態様は上記のブラツクス他の特許
に関して記されている方法と同様であるが基質を
一層状でなく二層状で共に押し出す方法により製
造できる。換言すると、好適なフイルムの製造第
一段階で二個の押し出し機が１個の管状共押し出
しダイを供し、そこで内層すなわち第一層は３〜
４重量％のエチレンを有するプロピレン−エチレ
ン共重合体及び約0.65重量％のエチレンを有する
（ブテン−１）−エチレン共重合体の50−50重量配
合物である。この点において、外層すなわち第二
層は６％の酢酸ビニル含有量及び約２の融解流量
を有するエチレン−酢酸ビニル共重合体である。
第二層は第一層の約２倍の厚さでありそして約10
ミルの厚さであり、一方第一層は約５ミルの厚さ
であろう。この共に押し出された管は約４ 1/2イ
ンチの直径を有する。冷却後にそれを平らにしそ
してそれは別のフイルム層が結合される基質とし
て使用でき、又はそれは遮蔽された照射室中に導
びかれ、そこでそれは電子加速器の光線下で通過
して２〜６メガラツトの範囲内の、好適には約
3MRの、照射投与量を受ける。投与量は10MR
までもしくはそれ以上に高くすることもできる
が、高い投与量は必ずしも性質を改良するもので
もない。重合体物質中の分子を交叉結合させるた
めの電子による照射は当技術では良く知られてい
る。上記の如く、第一層の物質を目に見える劣化
を伴なわずに照射できるということを驚ろくべき
ことに見出した。照射後のフイルムは、別の層が
結合される基質であることもでき、又はそれを加
熱しそして延伸配向して二層の熱収縮性包装フイ
ルムを形成することもできる。

次に、管を平らにするが延伸せずその後平らに
された管をコーテイングダイ中に通しそこで管が
塩化ビニリデンと塩化ビニルの共重合体のコーテ
イングを受けることにより、比較的に気体透過性
の層すなわち第三層を適用する。好適な共重合体
は、塩化ビニリデン及び塩化ビニルの軽く可塑化
された共重合体であり、それは10％懸濁重合され
そして90％乳化重合された共重合体の混合物であ
る。乳化重合された共重合体は約70％の塩化ビニ
リデン及び約30％の塩化ビニルからなり、そして
懸濁重合された共重合体は約80％の塩化ビニリデ
ン及び20％の塩化ビニルからなつている。好適な
態様では、この塩化ビニリデン共重合体層の厚さ
は3.5ミル〜4.0ミルの範囲内である。

塩化ビニリデン共重合体層を受けた後に、コー
テイングされた管を他のコーテイングダイ中に供
給し、そこでそれは第一層用に使用されたものと
同じ配合物の約６ミルの第四層すわなち最後の層
を受ける。もちろん、この層及び第三層は照射さ
れていない。

この点における好適な構造は下記の層配置を有
する： PEC＝プロピレン−エチレン共重合体：レキセ
ン・ポリマース・カンパニイ、 BEC＝（ブテン−１）−エチレン共重合体：シエ
ル・ケミカル・カンパニイ、 EVA＝エチレン酢酸ビニル共重合体：デユポ
ン・ケミカル・カンパニイの“Alathon”商
標、 VDC−VC＝ダウ・ケミカル・カンパニイからの
塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体。

最終層を適用した後に、フイルムを次に再び冷
却しそしてたたみ、その後それを約190〓の水を
有する熱水タンク中に供給し、そこでそれはピン
チロール中を通り、熱水により軟化され、そして
気泡中で膨張され、そして厚さが約２ミルとなる
点まで延伸される。適当な厚さは1.0〜4.0ミルの
範囲であろう。これは好適態様の多層フイルム最
終的厚さであろう。気泡が熱水タンクから出るに
つれて、それは空気中で急速に冷え、次にたたま
れ、そして平らな管状に巻きあげられる。上記の
如く袋が製造されるのはこの最終的厚さのこの管
からである。このフイルムは上記のブラツクス他
の特許中に記されている好適フイルムの如く低い
気体透過速度を有する。重要な性質を下表にまと
める。

表Ａ酵素透過速度：30〜40c.c.／m²／ミル／24時間／気
圧収縮温度範囲：80℃（176〓）〜96℃（205〓）収縮張力：85℃（185〓）機械方向（縦）：245ポンド／インチ² 横方向：225ポンド／インチ² 光学曇り度、％９全透過率、％ 91 好適態様の平らにされた管から、側面密封袋が
グロウセスター側面密封袋製造機械上で未照射の
袋の速度の２倍の速度で製造できた。フイルムが
未照射であるなら、製造速度の増加を試みようと
するときには密封部が引き離される傾向がある。
また、これらの袋は、例えばハムの如き製品を充
填し、真空にしそして密封閉鎖したときに密封部
が93℃（200〓）で５分間又は82℃（180〓）で30
分間保たれるという殺菌条件にも合致する。

本発明のフイルムを製造するために押し出し機
中に供給される樹脂又は基礎重合体物質は多数の
供給業者から購入でき、そしてこれらは例えば
Modern Plastics Encyclopadia1980〜1981、815
〜826頁の“樹脂及び成形用化合物”という標題
のものの如き商業用刊行物を検討することにより
見つけることができる。該Encyclopadieのそれ
より前の版も検討すべきである。

密封用表面層でもある第一層用のプロピレンホ
モ重合体又は共重合体とブテン−１重合体又は共
重合体との配合物は、それ自身に密封されて袋を
製造したときに高温における非常に強い密封を与
える層を与える。第一層を第二層すなわち収縮量
に適当に接着させるためには、二層を共に押し出
してその結果二層を融解結合させる。第二層はフ
イルムの収縮を調節又は開始すると信じられてお
り、そして第一及び第二層は互いに親和的に収縮
する。低温、すなわち水の沸点以下、で配向可能
な第二層は従つて比較的低温で収縮するであろ
う。第一層のプロピレン重合体は212〓（100℃）
より相当上の収縮温度を有するが、ブテン−１重
合体を配合されるときには複合物を生成し、それ
も適当に配向されたときには212〓（100℃）以下
で収縮する。従つて第一及び第二層の共に押し出
された組み合わせ物は、熱水浴中に置かれたとき
には、エチレン−酢酸ビニル共重合体のものと同
様な収縮性を示すであろう。このこと、すなわち
相当な割合のプロピレン重合体を有するフイルム
が水沸点以下で収縮するであろうこと、は本発明
の他の驚異的な特徴である。第一層はそれの密封
強度及び高温強度のために必要であるが、プロピ
レン重合体だけの比較的高い収縮温度は望ましく
なく、そして第一層の配合物の組み合わせにより
そして第二層により克服される。

第一層の重合体に関しては50−50（重量）配合
比が好ましいが、配合物は使用する特定の重合体
により90：10（プロピレン：ブテン）〜40：60に
変化できる。例えば、容易に使用されそして第一
層の好適なプロピレン成分を形成するプロピレン
重合体は、プロピレンホモ重合体及び3.0％〜4.0
％の範囲内のエチレン含有量を有するプロピレン
−エチレン共重合体であるが、エチレン含有量は
１〜６％もしくはそれ以上の範囲であつてもよ
い。プロピレン−エチレン共重合体の性質はエチ
レンの割合により幾分変化でき、そしてこれによ
り配合物の比が変化する。ブテン−１成分が60％
を越えはじめるなら、光学的性質は悪影響を受け
る傾向がある。ブテン−１成分はアイソタクチツ
ク性ポリブテン−１又は６％までのエチレンを有
する（ブテン−１）−エチレン共重合体からなる
ことができる。

第二層すなわち収縮層では、酢酸ビニル含有量
は３％〜12％の範囲内であつてよくそして融解流
量は0.5〜10.0の範囲内であり、エチレン−酢酸
ビニル共重合体の酢酸ビニル含有量が増加するに
つれて配向温度は下がる。ポリエチレンはそれも
交叉結合性であるため使用できるが、エチレン−
酢酸ビニル共重合体が好適である。この層の照射
なしに端部密封袋を容易に製造できるが、高速で
側面密封袋を製造するためにはこの層を照射すべ
きである。

第三層すなわち比較的に気体透過性である層に
関しては、気体透過を効果的に減じるために塩化
ビニリデン共重合体の代りに加水分解されたエチ
レン−酢酸ビニル共重合体又は塩化ビニリデン−
アクリレート共重合体を使用できる。塩化ビニリ
デン共重合体の使用時にはそれが劣化及び変色す
る傾向のために第三層を照射することは一般に望
ましくない。しかしながら、照射は加水分解され
たエチレン−酢酸ビニル共重合体に悪影響を与え
ない。主な関与気体は酸素であり、そして透過は
低いと考えられており、すなわちその透過速度が
70c.c.／m²／ミル厚さ／24時間／気圧以下であると
きに物質は比較的に気体透過性である。本発明の
多層フイルムは上表Ａに示されている如くこの値
より低い透過率を有する。

第四層中では、第一層と同じ配合物が好ましい
が同一の重合体から選択される他の配合物を選択
することもできる。上記の如く第三及び第四層は
照射されない。

第一及び第二層が照射されないときに袋を製造
するのに特に適している他の態様では、第二及び
第三層の重合体は同一のままで第一及び第四層に
関しては50：50配合物を再び使用する。しかしな
がら、延伸前の層の厚さが大体下記の如くである
ことが好適である：第一層：９〜11ミル；第二
層：２〜３ミル；第三層：３〜４ミル、及び第四
層、３〜６ミル。延伸時には最終的厚さは約２ミ
ルであろう。このフイルムから製造される端部密
封袋及び側面密封袋は上記の殺菌条件に合う。ま
た、すぐ前に記されている厚さを用いると、殺菌
条件に合うフイルム及び袋は、70：30の配合比の
プロピレン−エエチレン共重合体対（ブテン−
１）−エチレン共重合体からなる第一及び第四層
を用いて製造された。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 配合物の一成分がプロピレンホモ重合体
及び共重合体からなる群から選択されそして配
合物の他の成分がブテン−１ホモ重合体及び共
重合体からなる群から選択される該配合物から
なる第一のすなわち表面密封層、 (b) エチレンホモ重合体及び共重合体からなる群
から選択される重合体からなる第二の層、 (c) 塩化ビニリデン共重合体及び加水分解された
エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる群から
選択される重合体からなる第三のすなわち低気
体透過層、及び (d) 第一の層に関して特定されている如き配合物
の群から選択される該配合物からなる第四のす
なわち外表面層、からなる、改良された密封強度を有する熱密封を
高められた温度において生じる、多層、熱収縮
性、熱可塑性包装フイルム。２第一及び第四層用の配合物が、1.5％〜4.0％
のエチレンを有するプロピレン−エチレン共重合
体90〜40重量％とブテン−１ホモ重合体もしくは
6.0重量％までのエチレンを有する（ブテン−１）
−エチレン共重合体10〜60重量％の配合物からな
る、特許請求の範囲第１項記載のフイルム。３第二層が３〜12重量％の酢酸ビニル含有量を
有するエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる、
特許請求の範囲第１項記載のフイルム。４第二層がポリエチレンからなる、特許請求の
範囲第１項記載のフイルム。５第二層がエチレン−酢酸ビニル共重合体から
なりそして第一及び第二層が少なくとも2MRの
照射水準に照射されている、特許請求の範囲第３
項記載のフイルム。６エチレン−酢酸ビニル共重合体が約６重量％
の酢酸ビニルを含有しており、そして共重合体が
２〜6MRの範囲内の照射水準に相当するまで交
叉結合せしめられている、特許請求の範囲第３項
記載のフイルム。７該フイルムが延伸配向されておりそして1.0
〜4.0ミルの範囲内の厚さを有する、特許請求の
範囲第６項記載のフイルム。