JPH049670B2 - - Google Patents

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JPH049670B2
JPH049670B2 JP61121396A JP12139686A JPH049670B2 JP H049670 B2 JPH049670 B2 JP H049670B2 JP 61121396 A JP61121396 A JP 61121396A JP 12139686 A JP12139686 A JP 12139686A JP H049670 B2 JPH049670 B2 JP H049670B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は包装用の配向した熱可塑性フイルムに
関し、特に高い酸素障壁特性を有する共押出しさ
れた多層の配向したフイルムに関する。
発明の背景 熱可塑性フイルム、特にポリオレフイン材料の
フイルム、は時に食品を含む各種の物品の包装に
関連して使用され、これらは環境からの保護、魅
力的な外観、及び貯蔵及び流通サイクルの間の酷
使に対する抵抗性を必要とする。又包装後流通段
階及び最終の販売の時点で包装された製品を検査
するために適当な光学的特性が望ましい。高度の
光沢、高度の透明性及び低いくもり（haze）特
性のような光学的特性は審美的で魅力ある包装材
料及び包装製品に寄与して製品の消費者へのアピ
ールを高める。包装フイルムを通しての酸素の透
過を減少せしめそれによつて酸素に敏感な食品の
如き製品の腐蝕を防止し且つ寿命を延ばすために
低い気体透過性を与える目的で各種のポリマー材
料が使用されている。
又しばしば、包装フイルムが収縮特性、即ち熱
にさらされた時フイルムが収縮するか、又は拘束
されている時包装フイルムに収縮テンシヨンが生
ずるような特性、を有することが望ましい。この
特性は製造中にフイルムを配向せしめることによ
つてフイルムに付与される。典型的には、製造さ
れたフイルムを長さ方向（マシン方向）、横方向
のいずれか、又は両方向に延伸して、引続く加熱
の際にフイルムに種々の程度に所定の収縮度を付
与する。このように延伸した後、フイルムを急速
に冷却して得られるフイルムに潜在的収縮性を与
える。収縮フイルムの一つの利点は包装された製
品のすきまのない、なめらかな外観であり、その
結果美しい包装を提供すると共に包装製品を環境
の酷使から保護する。各種の食品及び非食用製品
を収縮フイルムで包装することができ、又そのよ
うに包装されている。
又時には、包装フイルムを配向せしめ、しかる
後フイルムをその配向温度近傍の温度にすること
によつてフイルムを熱硬化することが望ましい。
これは、収縮性は実質的に小さいが、改良された
モジユラス及び光学的特性を含む配向の利点を保
有しているフイルムを作る。
エチレンビニルアルコールコポリマー
（EVOH）は酸素障壁材料として知られており、
従来多層包装フイルムに関連して使用されてい
る。ボルンスタイン（Bornstein）等に付与され
た米国特許第4064296号は加水分解されたエチレ
ン酢酸ビニル（HEVA）とたとえばエチレン酢
酸ビニルコポリマー（EVA）の外側層との共押
出しによつて形成したフイルムを開示している。
又興味あることに、フアレル（Farrell）等に
付与された米国特許第4463443号が、リン酸二水
素ナトリウム及び塩化カルシウムのような乾燥剤
又は脱水剤を含むEVOHの多層ポリマー構造中
での使用を示している。EVOHは良好な障壁材
料であるが、水分に敏感であり、相対湿度が高い
とその障壁特性が大きく損なわれる。
又興味あることに、ニユーサム（Newsome）
に付与された米国特許第4457960号はEVOH及び
EVOHブレンドの多層フイルム中での使用を開
示している。このフイルムは収縮性フイルムとし
て作られ、そして溶融押出しすることができる。
又興味あるのはオーヤ（Ohya）等に付与され
た米国特許第4495249号であり、これはエチレン
及び酢酸ビニルのけん化コポリマーの中心層と、
エチレン及び酢酸ビニルのコポリマーとプロピレ
ン及びエチレン又は線状低密度ポリエチレンのコ
ポリマーとの混合物からなる２つの外側層を有す
る多層フイルムを開示している。
又興味あるのはローゼンタール（Rosenthal）
等に付与された米国特許第4400428号であり、こ
れは加水分解されたエチレン酢酸ビニルコポリマ
ーの気体障壁層及び基板フイルムに隣接した層、
及びたとえば変成プロピレン／エチレンコポリマ
ーであつてよい熱シール可能な外側層を含む多層
構造を有する少なくとも一つの表面に重ね合わさ
れた二軸配向ポリプロピレン基板フイルム
（BOPP）を有する複合フイルムを開示している。
変成ポリオレフインの接着促進層はα，β−モノ
不飽和ジカルボン酸のグラフト単位を含むポリプ
ロピレンを含むことができる。
スーパー（Super）等に付与された米国特許第
4501797号はポリプロピレンの第一層、無水物変
成ポリプロピレンの第２層及びエチレンビニルア
ルコールの第三層を含む水平衡配向多層フイルム
を開示している。
本発明の目的は、広い範囲の水分条件にわたつ
て良好な酸素障壁特性を有する共押出しされた熱
可塑性多層フイルムを提供することである。
本発明の今一つの目的は、良好な透明度を有す
る美的外観、及びその他の望ましい光学的特性を
備えた熱可塑性多層フイルムを提供することであ
る。
本発明の他の目的は、優れた靭性及び耐摩滅性
を有する薄い熱可塑性多層フイルムを提供するこ
とである。
本発明の更に他の目的は、全体で共押出しし且
つ配向して良好な収縮特性と広い範囲の水分条件
にわたる良好な障壁特性を備えたフイルムを与え
ることができる共押出しされた熱可塑性多層フイ
ルムを提供することである。
本発明の更に別の目的は配向されているが実質
的に収縮しない共押出しされた熱可塑性フイルム
を提供することである。
発明の概要 本発明は、エチレンビニルアルコールコポリマ
ーからなる中心層、接着剤からなる中心層の両側
の２つの中間層、及び０％〜100％のエチレンプ
ロピレンコポリマー及び100％〜０％のポリプロ
ピレンのブレンドからなる中心層とは反対側の中
間層の夫々の面上に配置された２つの外側層から
なる共押出しされた熱可塑性多層配向フイルムに
関する。
本発明は又、エチレンビニルアルコールコポリ
マーの内側層をエチレンプロピレンコポリマーと
ポリプロピレンのブレンドからなる２つの外側層
の間で共押出しして多層フイルムを形成し、この
多層フイルムを延伸してそれを配向せしめる工程
を含む共押出しされた熱可塑性多層フイルムを製
造する方法に関する。
定 義 「中間層」及び同様の用語はここでは両側が他
の層によつて囲まれた多層フイルム中の層を定義
するために用いられる。
「配向」及び同様の用語はここではラツキング
（racking）又は吹付けバブル法（blown bubbl
process）の如き方法によつて分子が整列されて
いるポリマー材料を定義するために用いられる。
ここで用いられる「エチレンビニルアルコール
コポリマー」及び同様の用語はけん化された又は
加水分解されたエチレン酢酸ビニルコポリマーを
含む。
ここで用いられる「ラツキング」は共押出しさ
れ且つ再加熱された多層フイルムを張り枠又は吹
付けバブル法によつて延伸するための周知の方法
である。
好ましい態様の説明 第１図に本発明の共押出しされた多層配向フイ
ルムの好ましい態様の概略断面が示されている。
フイルム構造はＡ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ａの一般構造を
有する多層フイルムであり、ここでＡは外側層で
あり、Ｂは中間接着剤層であり、そしてＣは障壁
材料からなる中心層である。好ましくは中心層１
０はエチレンビニルアルコールコポリマーであ
る。中間層１２及び１４は好ましくはカルボン酸
もしくは酸無水物変成ポリオレフインであり、よ
り好ましくはポリプロピレンに基づくカルボン酸
無水物変成ポリオレフインである。外側層１６及
び１８は好ましくはエチレンプロピレンコポリマ
ー（EPC）及びポリプロピレン（PP）のブレン
ドである。これらのブレンド層は０〜100％の
EPCと100〜０％のPPを含むことができるが、好
ましくはこのブレンド層は約96〜約85％のEPC
と約15〜４％のPPを含み、更に好ましくはこの
ブレンド層は約92％のEPCと約８％のPPを含む。
実施例 １ エチレンプロピレンコポリマー（ノルケム
（Norchem）PP3303GK）をポリプロピレン（ハ
イモント（Himont）PDO64）とブレンドした。
ポリプロピレンを約４重量％のシリカを含む抗ブ
ロツキング剤、約５重量％のアミドワツクス、及
び約１％の潤滑剤と予めブレンドした。アミドワ
ツクス及び潤滑剤は滑剤として当業者に周知であ
る。
エチレンプロピレンコポリマーは約５重量％の
エチレンを含み、これを約92重量％EPC及び８
重量％PPのブレンド比でプロピレンとブレンド
した。（PP％は前述の添加剤を含む。） 円形の共押出しダイは５層の収縮フイルムを製
造するために３個の押出し機で供給した。一つの
押出機はEPCとポリプロピレンのブレンドを溶
融物として押出しダイに供給して外側層を形成す
るために用いられた。今一つの押出し機は三菱か
ら入手できるポリプロピレンに基づく無水物変成
接着剤（モデイツク（Modic）P310H）を押出し
ダイに供給して多層フイルム中の中間層としての
接着剤を提供した。第三の押出し機は溶融いた
EVOH（EVAL−L102，EVALCAから）を押出
しダイに供給した。この特定のEVOHは約38％
のエチレン含量を有する。この５層のテープの合
計の厚さは約14ミル（0.35mm）であつた。
押出されたテープを急速に室温まで冷却し、そ
してピンチロールによつてつぶした
（collapsed）。次いでテープを105℃〜115℃の範
囲の配向温度に加熱した。当業者に周知のバルブ
技法を用いて、内側空気圧でテープを長さ方向
（マシン方向）及び横方向の両方向に延伸されて
いない寸法の約3.5倍まで延伸して得られるフイ
ルムに２軸配向を与えるバブルを形成した。次い
でフイルムの配向状態を維持するためにバブルを
冷却空気によつて急冷した。最後に、バブルをつ
ぶしそして膨張したフイルムを巻取りロール上に
集めた。配向後、フイルムの全壁厚は約１ミル
（0.025mm）であり、構造体の70％はエチレンプロ
ピレンコポリマーとポリプロピレンのブレンドで
あり、構造体の20％は無水物変成接着剤層であ
り、そして構造体の残り10％は中心障壁層であつ
た。
望ましい程度のフイルムゲージ即ち厚さを得る
ために、そして包装用途に依存して最終フイルム
の望ましい量の収縮テンシヨン、自由収縮及びそ
の他の収縮特性を制御するために、延伸の度合を
変更できることは当業者に明らかであろう。好ま
しい延伸即ちラツキング比はマシン及び横方向の
両方向で約3.0〜4.0である。
本例において、フイルムは長さ方向で
14.450psi及び横方向で11.960psiの破損引張り強
さ（ASTM D882−81，73〓（23℃）において）
を示した。フイルムは長さ方向で146000、横方向
で156000のモジユラス（ASTM D882−81，73
〓（23℃）において）を示した。
このフイルムは、200〓（93℃）において長さ
方向で17％（横方向で23％）から300〓（149℃）
において長さ方向で72％（横方向で63％）までの
範囲の自由収縮（ASTM D2732−70）を示し、
又200〓（93℃））において長さ方向で322psi（横
方向で504psi）から300〓（149℃）において長さ
方向で412psi（横方向で462psi）まで変化する収
縮テンシヨン（ASTM D2838−81）を示した。
このフイルムは又優れた光学的特性、即ち73〓
（23℃）で2.5％のくもり度（haze）（ASTM
D1003−61）、73〓（23℃）で47.8％の透明度
（clarity）（ASTM D1746−70）及び73〓（23
℃）で86の光沢（gloss）（ASTM D2457−70）
を示した。
又このフイルムは優れた酸素障壁特性によつて
特徴づけられており、73〓（23℃）、相対湿度０
％において6.7c.c. STP／（24時間、平方メート
ル、気圧）の酸素透過（ASTM D3985−81）を
示した。
実施例 ２ 外側ブレンド層の５重量％のエチレンを含むエ
チレンプロピレンコポリマーがコスデンデイプロ
（Cosden Dypro）7650であり、エチレンビニル
アルコールコポリマーの中心障壁層が全フイルム
構造の約15％を構成する以外は上述と同じ方法に
よつて第２の多層収縮フイルムを製造した。
この第２の実施例の物理的性質は実施例１での
べたものと実質的に同じであつたが、但し第１の
フイルムよりも全自由収縮がいくらか高く、くも
り度は稍低く（2.3％）そして透明度はより良好
（72.3％）であつた。
酸素透過は大幅に改善され、24時間、平方メー
トル、１気圧、73〓（23℃）及び相対湿度０％で
3.3c.c. STPであつた。
実施例２における物理的性質の測定方法は実施
例１の場合と同じであつた。
本発明のフイルムは熱シール可能な外側層を提
供し、そしてフイルムの配向は靭性を与え且つ酸
素透過に対する抵抗性を改善する。
フイルムの一つの重要な特徴はその薄さであ
る。多層フイルムの厚さは好ましくは0.5〜４ミ
ル（0.013〜0.10mm）であり、より好ましくは0.5
〜２ミル（0.013〜0.05mm）である。１ミルは
1000分の１センチに等しい。本発明の多層フイル
ムの配向は２ミル（0.05mm）より大きい厚さに対
して困難が増大し、そして４ミル（0.10mm）より
大きい厚さでは非常に困難であるか又は実用的で
ないことが分つた。
特に配向工程の間に強度を増大させるために本
発明の多層収縮フイルムを任意に照射することが
できる。照射は当業者に周知な手段によつて行な
うことができ、そして望ましい配向の程度又は多
層フイルムの最終用途に応じて変えることができ
る。
EPCとPPのブレンド比は所望の特性又は多層
フイルムの最終用途に従つて変えることができ
る。たとえば、ブレンド中のポリプロピレンが増
加するとフイルムの靭性が増大するが又フイルム
のシール温度が高くなる。反対に、ブレンド中の
EPCが増加すると配向フイルムの収縮温度が低
くなるか、又は同じ温度で収縮が増加する傾向が
あり、更にフイルムのシール温度が低下する。好
ましいブレンドは約４〜15％のPPと約96〜85％
のEPCを含む。
本発明の多層フイルムは一軸又は二軸方向に配
向しており、そして好ましくは収縮フイルムとし
て使用される。任意に、この配向フイルムをその
配向温度近傍の温度、即ち配向温度よりいくらか
低い温度、配向温度又はそれよりいくらか高い温
度、に再加熱することによつてフイルムを熱硬化
することができる。この追加の加工段階は配向フ
イルムの多くの好ましい物理的性質、たとえば高
いモジユラス及び改善された光学的特性を実質的
に維持する一方、収縮特性が望ましくないような
用途において実質的に収縮しないフイルムを提供
するという利点を有する。
本発明の精神及び範囲を逸脱することなく記述
された本発明に対して変形が当業者によつて可能
であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の多層フイルムの好ましい態様
の概略断面図である。 １０：中心層、１２，１４：中間層、１６，１
８：外側層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) エチレンビニルアルコールポリマーから
    なる中心層、 (b) 中心層の両面上の、接着剤からなる２個の中
    間層、 (c) 中間層の中心層とは反対側の夫々の表面上に
    位置し、且つ０〜100％のエチレンプロピレン
    コポリマー及び100〜０％のポリプロピレンの
    ブレンドからなる２個の外側層 からなり、 (d) 約0.5〜４ミル（0.013〜0.10mm）の範囲の合
    計厚さを有することを特徴とする共押出しされ
    た熱可塑性多層配向フイルム。 ２ 接着剤がポリプロピレンに基づくカルボン酸
    又は酸無水物変成接着剤である特許請求の範囲第
    １項記載のフイルム。 ３ ポリプロピレンが外側層の約４〜15重量％を
    構成する特許請求の範囲第１項記載のフイルム。 ４ ポリプロピレンが外側層の約８重量％を構成
    する特許請求の範囲第１項記載のフイルム。 ５ フイルムが約3.0〜約4.0〜のラツキング比で
    ラツキングすることにより長さ方向及び横方向の
    両方向に配向されている特許請求の範囲第１項記
    載のフイルム。 ６ フイルムが約3.5のラツキング比でラツキン
    グすることにより長さ方向及び横方向の両方向に
    配向されている特許請求の範囲第１項記載のフイ
    ルム。 ７ 外側層のエチレンプロピレンコポリマーが２
    〜５重量％のエチレンコモノマーを含む特許請求
    の範囲第１項記載のフイルム。 ８ 外側層のエチレンプロピレンコポリマーが約
    ４重量％のエチレンコモノマーを含む特許請求の
    範囲第１項記載のフイルム。 ９ 外側層のエチレンプロピレンコポリマーが約
    ５重量％のエチレンコモノマーを含む特許請求の
    範囲第１項記載のフイルム。 １０ 200〓（93℃）において少なくとも17％の
    長さ方向及び横方向の自由収縮を有する特許請求
    の範囲第１項記載のフイルム。 １１ 全フイルム厚約0.5〜２ミル（0.013〜0.05
    mm）の範囲である特許請求の範囲第１項記載のフ
    イルム。 １２ (a) エチレンビニルアルコールコポリマー
    の中心層、接着剤の２個の中間層、並びにエチ
    レンプロピレンコポリマー及びポリプロピレン
    のブレンドの２個の外側層を共押出しし、 (b) 共押出しされた多層フイルムを急速に冷却
    し、 (c) 冷却されたフイルムをつぶし、 (d) つぶしたフイルムを約105〜115℃の温度に加
    熱し、そして (e) 加熱されたフイルムを延伸し且つ配向せしめ
    る 工程を含むことを特徴とする約0.5〜４ミル
    （0.013〜0.10mm）の範囲の合計厚さを有する共押
    出しされた多層配向フイルムの製造方法。 １３ 共押出しされた多層フイルムをほぼ室温ま
    で冷却する特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４ 加熱されたテープを約3.0〜4.0のラツキン
    グ比で長さ方向及び横方向の両方向に延伸する特
    許請求の範囲第１２項記載の方法。 １５ 加熱されたテープを約3.5のラツキング比
    で長さ方向及び横方向の両方向に延伸する特許請
    求の範囲第１２項記載の方法。 １６ 配向したフイルムをその配向温度近傍の温
    度に再加熱する工程を更に含む特許請求の範囲第
    １２項記載の方法。
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