JPH0457190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多層管状フイルムおよびこのフイルム
を押出により製造する方法に関する。更に詳しく
は、本発明は中央層即ち心層を含む多層複合フイ
ルムに関し、この中央層はフイルムの全外周面に
渡つて本質的に均一で比較的低い酸素透過度を付
与するものであり、かつフイルムの押出中に形成
されたウエルドラインを含んでいる。

〔従来技術および発明が解決しようとする問題点〕

従来、ポリ塩化ビニリデン層を含むフイルム構
造は管に形に押出すことが困難であつた。サラン
（Saran）（登録商標）のようなポリ塩化ビニリデ
ンの押出には、重合体の熱崩壊が押出ダイの中で
生ずるという特殊な問題がある。しかしながらそ
の後、次の事が見い出されている。即ちポリ塩化
ビニリデン樹脂が中央に存在している多成分フイ
ードブロツクを用いることにより、中央における
樹脂がダイの壁に接している樹脂材料よりもダイ
の中を速かに移動し、この結果中央における樹脂
の押出を可能にしている。このポリ塩化ビニリデ
ンの心部は、ポリエチレンのような熱に安定な合
成樹脂材料で包囲されている。フイードブロツク
を通して樹脂を押出すと、得られた押出品はポリ
塩化ビニリデン樹脂の中央層即ち心層を含んでい
る。

包囲されているポリ塩化ビニリデン樹脂を押出
により管状フイルムに成形する場合の問題点は、
押出行程中に継目を形成することである。この継
目は管状押出のウエルドラインに沿つて長手方向
に延びている。一般的に、管状押出に用いられる
押出ダイは、合成樹脂材料を押込供給する環状室
を有している。樹脂材料は２つの亜流材に分けら
れ、これら亜流材は環状室の周りを逆方向に流
れ、環状室の反対側で合流合体する。次にこれら
の流材は環状開口部を通して環状室から取り出さ
れる訳であるが、上記において合体した時点でウ
エルドラインが形成される。

理解されるように、ポリ塩化ビニリデン樹脂の
心部を有するフイードバツクと外部包囲状ポリエ
チレン層がこの方法で押出された場合、ポリ塩化
ビニリデン心層はウエルドラインに沿つて合体し
ない。その代わりに、包囲状樹脂材料のみがウエ
ルドラインの所で合体する。同じ厚さを有するポ
リ塩化ビニリデンの層と比較して、ポリエチレン
層は気体を容易に透過させるので、形成された環
状複合フイルムは不均一な透過特性を有する。こ
のことは気体感受性材料を封じ込めるためにフイ
ルムを使用する場合に特に望ましくない。例え
ば、ポリ塩化ビニリデン層のウエルドラインに沿
つて溝を有する管状フイルムが食肉を貯蔵するた
めに用いられる場合、製品の保存寿命はバリヤー
層内の上記溝を通過する酸素の透過により短くな
る。理解されるように、気体透過性の高い領域を
有するフイルムはこの目的および多くの用途に対
して不向きである。

この問題の１つの解決策は、1977年８月16日に
発行されたクツク（Cook）の米国特許第4042661
号に提示されているように、２つの多層管状フイ
ルム構造を同軸状に押出すことである。この場合
２つのフイルム構造のウエルドラインは最終管状
フイルムの周囲において相互に隔離している。こ
のクツクの特許は上記問題に対して１つの解決策
を与えるけれども、数枚のポリ塩化ビニリデン心
層が必要である。従つて、構造が非常に複雑で、
かつ製造が難しい。所定のフイルムの厚さを得る
ためには各層は極端に薄くなければならず、この
ため複数の多層フイルム構造を使用する場合、そ
のような薄い層の押出は殆ど不可能である。

従つて、周囲において酸素の透過を通常均一に
遮断すると共に構造の簡単な管状形心層を有する
複合フイルムの開発が望まれている。

〔問題点を解決するための手段、作用および発明の効果〕

本発明のフイルムには各層を重ね合わせた時に
現われる継目がないので、フイルムの結着性が強
い。このフイルムは全周囲に渡つて均一な厚さを
有し、従つてより容易に偏平にしたり巻取つたり
することができる。厚い継目を有するフイルムは
容易に巻取ることが出来ない。なぜならば重なつ
た継目が巻取られたフイルム上に出つ張り、この
出つ張りはフイルムを更にロール状に巻回するに
つれて著じるしくなるからである。従つて、フイ
ルム上に現われる変形はフイルムの巻取りと共に
増加し、最終的にはフイルムの折りじわ、心狂い
および裂けを引き起こす。

本発明のフイルム中における不均一な部分は、
そのような不均一な部分がフイルムの巻取りと共
に出つ張りを過度に大きくしないようにランダム
化される。ここで述べられている「ランダム化」
という用語は、フイルムの巻取りと共にロールの
表面上においてフイルムの不均一な部分を分散さ
せることである。

本発明のフイルムには結合部分も溶接部分もな
いので、このフイルムは均一な強度および均一な
厚さを有する。

一般的に、本発明の管状多層フイルムは中央バ
リヤー層と、このバリヤー層の各面上における接
着層と、内部および外部面即ち表皮層とから成つ
ている。蒸気接着層は中央バリヤー層を完全に覆
つている。中央バリヤー層の両縁部は薄くなつて
おり、ウエルドラインに沿つて充分に重ね合つて
いる。従つてバリヤー層は均一な厚さを有し、こ
のため気体透過遮断性は管状フイルムの全表面に
渡つてすべての地点で本質的に均一である。上記
内部および外部接着層は心層の内部および外部の
周りに余すところなく広がつており、バリヤー層
を熱崩壊から保護している。

フイルム内部および外部表皮層は、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン等のような合成樹脂材
料から作られている。フイルム全体の厚さは20〜
150マイクロメートルの範囲内にあり、好ましく
は約50マイクロメートルである。中央バリヤー層
は3.5〜15マイクロメートル、好ましくは約６マ
イクロメートルの厚さを有している。内部および
外部接着層はそれぞれ3.5〜11.5マイクロメート
ルの厚さを有しており、好ましくは上記バリヤー
層と同様に約６マイクロメートルの厚さを有して
いる。内部および外部表皮層の厚さはほぼ等し
く、一緒になつてフイルムの残りの厚さ部分を構
成している。中央バリヤー層はウエルドラインに
沿つて約15mmだけ重なり合つており、この重なり
幅は充分なものである。このためウエルドライン
付近における管状フイルムの酸素透過度は、管状
フイルムの他の部分における酸素透過度より大き
くならない。

本発明は特に次の点に特徴がある。即ち、両縁
部を有する合成樹脂材料の気体および蒸気バリヤ
ー中央心層と、上記中央バリヤー層の両縁部に接
着している合成樹脂材料の内部および外部接着層
と、上記内部および外部接着層にそれぞれ接着し
ている合成樹脂材料の内部および外部表皮層とか
ら成る管状多層複合フイルムにおいて、上記複合
フイルムの各層は同時押出されたものであり、か
つ上記中央バリヤー層の両縁部は上記管状フイル
ムに沿つて長手方向に延びているウエルドライン
に沿つて相互に重ね合わせ状態にあり、上記中央
層が上記複合フイルムの全面に渡つて気体および
蒸気の透過を本質的に均一に遮断することを特徴
とする管状フイルム。

本発明はまた次の点に特徴がある。即ち、 ａ 両縁部を有する複合体バリヤー材料の心層
と、この心層を被覆している内部および外部接
着層とを押出て第１流材を形成し、この第１流
材は均一な厚さの通常管状断面を有し、上記心
層の縁部の厚さは上記心層の他の部分よりも薄
くなつており、上記両縁部はウエルドラインに
沿つて重ね合わせ状態にあり； ｂ 通常環状断面を有する重合体材料の第２流材
を押出し、この第２流材は上記第１流材の内側
に位置し、かつ上記内部接着層と一体状になつ
ており； ｃ 通常環状断面を有する重合体材料の第３流材
を押出すことから成り、この第３流材は第１流
材を包囲し、かつ外部接着層と一体状であるこ
とを特徴とする管状多層フイルムを製造する方
法。

管状中央バリヤー即ち心層を押出す段階は、心
層が約６マイクロメートルの厚さを有する時、心
層の各薄い縁部が約1.5cmだけ相互に重なり合う
様に第１流材を押出すことにより行なわれ、これ
により心層は本質的に均一な厚さを有し、、かつ
その全外周面に渡つて気体および蒸気、例えば空
気または酸素の通過を遮断することが出来る。

従つて、本発明は気体または蒸気の透過を制限
するバリヤー層として作用する中央層即ち心層を
有する多層管状押出品を提供するものであり、な
お上記押出品におけるウエルドラインの領域は押
出自体の他の領域と等しい気体透過性を有する。

本発明のこれらの目的並びに他の利点は次の詳
細な記載、添付図面および特許請求の範囲から明
らかになるであろう。

本発明の管状フイルムは中央バリヤー層１０と
この中央バリヤー層１０の両面に接着した接着層
１２および１４とから成つている。バリヤー層１
０は合成樹脂材料、好ましくはザ・ダウ・ケミカ
ル・カンパニー（The Dow Chemical
Company）によつて開発されたサラン（Saran）
（登録商標）のようなポリ塩化ビニリデン樹脂か
ら作られている。接着層１２および１４に用いら
れる材料は多数の周知の重合樹脂材料のいずれか
のものであり、例えばエチルビニルアセテートま
たはエチレンアクリル酸のようなエチレンとエチ
レン性不飽和カルボン酸との共重合体である。接
着層１２および１４は中央バリヤー層１０の両面
を完全に覆つている。

第２図に最も良く示されているように、中央バ
リヤー層１０の両縁部１６および１８はウエルド
ラインに沿つて相互に重なり合つている。この重
なり合い構造によつて、中央バリヤー層１０はこ
の外周面のあらゆる地点においてほぼ均一な酸素
透過度を示している。

多層フイルムはさらに内部面および内部面、即
ち表皮層２０および２２をそれぞれ含んでいる。
内部層２０は管状多層複合フイルムの内面の周り
に全面に渡つて広がつており、また外部層２２は
管状多層複合フイルムの外面の周りに全面に渡つ
て広がつている。表皮層２０および２２は、例え
ばポリエチレン、ポリプロピレン等のように合成
重合材料から形成することが好ましい。中央心層
１０がサランのような遮断性の高い材料から形成
されている場合、一般的に知られているように、
押出ダイからの押出中に高い温度にさらされる結
果、サランが熱崩壊する。従てつ、接着層１２お
よび１４は中央バリヤー層１０を熱崩壊から保護
するものである。

本発明の管状多層フイルムは押出により形成さ
れる。３枚の積層を一度に同時押出するために、
米国特許第4365949号に示されているような同時
押出ダイが一般的に用いられる。重合材料の各流
材がダイに供給され、内部層２０および外部層２
２をそれぞれ押出す。上記ダイの入口は中央押出
通路と連路しており、この通路にはポリ塩化ビニ
リデンの流材が供給される。また、この流材は重
合材料の接着層により全面に渡つて包囲される。
このポリ塩化ビニリデン／重合接着剤複合体は押
出されて、通常環状断面を有する流剤となる。中
央押出通路は、第２図に描かれているようにポリ
塩化ビニリデン層がウエルドラインに沿つて確実
に重なり合うように造形されている。この重なり
合い構造により、ウエルドラインの領域における
酸素透過度は、管状多層フイルムの他の領域にお
けるポリ塩化ビニリデン層の酸素透過度に等し
い。

約６マイクロメートルの厚さを有するポリ塩化
ビニリデンの場合、要求される重なり幅は約1.5
cmである。接着層１２および１４は、縁部１６お
よび１８が重なり合つているポリ塩化ビニリデン
バリヤー層１０と接合するのみならず、中央バリ
ヤー層１０に対して第２押出流剤として押出され
た内部表層２０および第３押出流剤として押出さ
れた外部表層２２にも接合している。

ここに述べた方法および組成物は本発明の好ま
しい具体例を構成しているが、理解されるよう
に、本発明はこれらの方法および組成物に限定さ
れず、種々の変更は特許請求の範囲に述べられた
本発明の範囲から逸脱することなく行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多層管状押出品の断面図であ
り、第２図はウエルドラインの領域における押出
品の部分的拡大断面である。 １０……中央バリヤー層、１２，１４……接着
層、１６，１８……縁部、２０，２２……表皮
層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両縁部を有する合成樹脂材料の気体および蒸
   気バリヤー中央心層と、上記中央バリヤー層の両
   縁部に接着している合成樹脂材料の内部および外
   部接着層と、上記内部および外部接着層にそれぞ
   れ接着している合成樹脂材料の内部および外部表
   皮層とから成る管状多層複合フイルムにおいて、
   上記複合フイルムの各層は同時押出されたもので
   あり、かつ上記中央バリヤー層の両縁部は上記管
   状フイルムに沿つて長手方法に延びているウエル
   ドラインに沿つて相互に重ね合わせ状態にあり、
   上記中央層は上記複合フイルムの全面に渡つて気
   体および蒸気の透過を本質的に均一に遮断するこ
   とを特徴とする管状フイルム。 ２ 上記中央バリヤー層が3.5〜15マイクロメー
   トルの厚さを有し、上記内部および外部接着層が
   それぞれ3.5〜11.5マイクロメートルの厚さを有
   し、かつフイルム全体の厚さが20〜150マイクロ
   メートルの範囲内にあることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の管状フイルム。 ３ 上記中央バリヤー層の両縁部が上記ウエルド
   ラインに沿つて約1.5cmだけ重ね合つていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の管状フ
   イルム。 ４ 上記中央バリヤー層がポリ塩化ビニリデンか
   ら成ることを特徴とする上記特許請求の範囲第１
   項〜第３項のいずれかに記載の管状フイルム。 ５ 上記内部および外部表面層がポリエチレンお
   よびポリプロピレンから選ばれた材料で形成され
   ていることを特徴とする上記特許請求の範囲第１
   項〜第４項のいずれかに記載の管状フイルム。 ６ 上記接着層がエチレンと酢酸ビニルとの共重
   合体およびエチレンとエチレン性不飽和カルボン
   酸との共重合体から選ばれた材料で形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載管
   状のフイルム。 ７ 上記中央バリヤー層および上記接着層がそれ
   ぞれ約６マイクロメートルの厚さを有することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の管状フイ
   ルム。 ８ ａ 両縁部を有する重合体バリヤー材料の心
   層と、この心層を被服している内部および外部
   接着層とを押出て第１流材を形成し、この第１
   流材は均一な厚さの通常環状断面を有し、上記
   心層の縁部の厚さは上記心層の他の部分よりも
   薄くなつており、上記両縁部はウエルドライン
   に沿つて重ね合わせ状態にあり； ｂ 通常環状断面を有する重合体材料の第２流材
   を押出し、この第２流材は上記第１流材の内側
   に位置し、かつ上記内部接着層と一体状になつ
   ており； ｃ 通常環状断面を有する重合体材料の第３流材
   を押出すことから成り、この第３流材は第１流
   材を包囲し、かつ外部接着層と一体状であるこ
   とを特徴とする管状多層フイルムを製造する方
   法。