JPH0796586A - 改善されたシール性及び靭性を有する熱収縮性フイルム構造 - Google Patents

改善されたシール性及び靭性を有する熱収縮性フイルム構造

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JPH0796586A
JPH0796586A JP955694A JP955694A JPH0796586A JP H0796586 A JPH0796586 A JP H0796586A JP 955694 A JP955694 A JP 955694A JP 955694 A JP955694 A JP 955694A JP H0796586 A JPH0796586 A JP H0796586A
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heat
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Johnny Qiang Zheng
ジョニー・キアン・ジェン
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ジェイ・ダニエル・ホッドソン
George Herbert Walbrun
ジョージ・ハーバート・ウォールブラン
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Rexam Beverage Can Co
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電子ビーム線に曝されたときに相異なる架橋
度を示す複数の層からなる多層フィルムを提供する。 【構成】 外側層は接着、強度靭性及び熱抵抗性を向上
させるために高度の架橋を有するが、内側層はシール性
を改善するために低い架橋度を有する。本発明の多層フ
ィルムから作られた袋は収縮包装用として、殊に大きな
空洞を有する肉の収縮包装用として特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多層重合体フィルム、殊
に照射を受けた熱収縮性多層重合体フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】熱収縮性重合体フィルムは、肉類及びそ
の他の食品類の包装のような用途のために多量に受け入
れられてきている。ここでは肉の包装についてのフィル
ムの使用を詳しく述べるが、本発明のフィルムは冷凍食
品やチーズのようなその他の製品の包装のためにも有用
であることは了解されよう。本発明を具体化したフィル
ムのうちで若干のものは、一端を開いた状態で肉詰め業
者に供給される熱収縮性袋として通常用いられ、その開
いた端部は、肉詰めの後に閉じられシールされる。包装
物（肉）を挿入後、普通は空気を抜き、袋の開口端部
を、例えばヒートシール法、あるいは金属クリップの適
用により閉じ、最後に熱を（例えば熱水により）掛けて
肉の周囲でフィルムの収縮を開始させる。
【０００３】肉の次の加工において、袋を開けて、肉を
取り出して、例えば小売用のため、あるいは企業的使用
のために、使用者用の大きさに肉をさらに切断すること
がある。
【０００４】良好な収縮袋は、袋製造業者及び袋使用者
の両方によって課される多岐な要件を満足させなければ
ならない。袋使用者にとって第１に重要なことは、充
填、脱気、封入、閉鎖及び収縮される加工処理中に袋が
物理的に完全な状態のままで耐える能力である。また袋
は、詰められた肉（これは１００ポンドまたはそれ以上
の重さとなりうる）が流通システムに沿って次の加工業
者または使用者に向けての移動中に行なわれる荷の取扱
いに耐えるのに充分な強度でなければならない。しばし
ば肉は、充分に強度を持たない収縮袋を裂るような突出
した骨を有する。従って、袋は肉を物理的に保護するの
に充分な強度を有しなければならない。
【０００５】また袋が周囲環境からの気体物質の侵入に
対するバリヤーとして役立つことは、袋使用業者にとっ
て非常に望ましい。酸素は肉の腐敗変質を生じさせるこ
とが周知であるから、酸素の侵入に対する有効なバリヤ
ーを備えることは殊に重要である。
【０００６】袋製造業者は、使用業者の性能要求に適合
しつつ競合者に負けず製造できる製品を必要とする。従
って、袋材料は、容易に押出し可能であり、照射による
架橋を受け易く、しかも効率的フィルム生産を可能とす
るようにプロセスパラメーターにおいて充分な余裕をも
っていなければならない。また工程は効率的な長期生産
操業が可能なものでなければならない。照射工程におい
ては、製造されるフィルムは、向上された強度を有しな
ければならず、同時に内側の層が充分なシール可能性を
維持しなければならない。
【０００７】収縮性袋の使用業者にとって、一旦肉まは
たその他の食品が袋内に入れられたならば、袋がヒート
シールされて気密性接合を形成しうることが重要であ
る。一般的に、ヒートシールは袋の口の相対する面に対
して、フィルムの対向内側層同志が一体に融合されるま
で、熱及び圧力を加えることによって形成される。
【０００８】ヒートシール用袋が多層フィルムから作ら
れるときに見られる問題の一つは、シール操作によって
フィルムが、熱を加える領域において変形されるに至る
ことである。この問題の解決法として当業界で知られて
いることは、ヒートシールの前に照射によってフィルム
の層を架橋させることであった。フィルムを架橋させる
と改善された靭性が得られそしてヒートシール温度範囲
が増大する。
【０００９】しかしながら、架橋された熱可塑性フィル
ムは、溶融するのが一層困難であり、そしてヒートシー
ルされるときに未照射フィルムよりも弱いシールを形成
する。使用業者は、肉やその他の食品を入れた袋がフィ
ルムを収縮させるために熱水中に浸漬されたときに、シ
ールがその完全性を保持することを要求する。袋が収縮
されるときに裂れるような弱いヒートシールをもつ袋
は、使いものにならない。従って、ヒートシールされる
ときに強いシールを形成するような袋を製造しうるよう
な照射多層フィルムに対する需要がある。
【００１０】食品包装用のヒートシール性袋が、個々の
層が相異なる架橋度を有する多層フィルムから製造され
うることは知られている。そのような多層フィルムは、
層を個々に成形しそして照射し、次いでそれらの層を積
層または押出しコーティングして多層フィルムとなすこ
とにより製造されてきている。これらの多段階工程製造
法では、さらに高価格のフィルムが生産される。
【００１１】カナダ特許第１，１２５，２２９号明細書
には、ヒートシール性内側層と外側層とを有し、その外
側層がヒートシール性層よりも高度に架橋されたフィル
ム構造が開示されている。架橋度の差は、外側層に架橋
増進化合物を添加し、フィルム構造形成し、次いで照射
することによって達成される。その照射増強剤は、ヒー
トシール性内側層が照射によってそのヒートシール特性
に悪影響を受けないような点まで照射線量を低減可能と
する。しかし、より低い照射線量は、使用業者によって
要求される強度及び靭性をもつ袋を生産しない。
【００１２】米国特許第４，７２４，１７６号明細書
は、未照射内側層、バリヤー層及び照射外側層を有する
ヒートシール性容器を開示している。このフィルムは、
同時押出しされ、そして外側層は電子ビーム照射が侵入
する物質の深さを精確に制御することにより照射され
る。この発明は架橋を外側層に限定しており、従って内
側層の強度を架橋によって改善していない。
【００１３】米国特許第５，０５５，３２８号明細書は
内側層が架橋度を制御するための抗酸化剤架橋禁止剤を
含んでいる多層フィルムを開示している。
【００１４】米国特許第４，８９４，１０７号明細書
は、架橋のために照射されたバリヤー層を含む配向また
は未配向多層フィルムを開示している。この発明は、照
射されるときに相異なる架橋度をもつ個々の層のための
重合体の選択を教示していない。
【００１５】当業において公知の未架橋内側層と架橋外
側層とを有する多層熱収縮性フィルムの多くのものは、
外側層を、内側層とは別個に押出すことによって製造さ
れてきた。外側層を押出して照射した後、それを内側層
及び他の追加層（もし使用するならば）と積層して多層
フィルムを形成する。本発明においては、照射及び未照
射層を別々に押出し、次いでそれらの層を一緒に積層す
ることの追加の費用は回避される。本発明におけるフィ
ルムの層のすべては、同時押出しすることができ、そし
てフィルム構造の全体をＥＢ（電子ビーム）に曝露でき
る。そのようなフィルムは当業者によって広く受け容れ
られそして大きな商業的成功を納めるであろう。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、改
善されたシール性及び靭性をもつ多層架橋フィルムを提
供することである。本発明の別の目的は、単一の照射処
理に付した後に上記の如き改善を示す同時押出し多層架
橋フィルムを提供することである。本発明のさらなる目
的は、収縮ラップされたときにヒートシール部の完全性
を維持するような肉または食品包装用袋を提供すること
である。
【００１７】この明細書中に述べられ、あるいはこの明
細書から推量される目的は、特許請求の範囲に規定され
る発明を制限するものでないことは了解されるべきであ
る。
【００１８】重合体の照射処理は、異なる重合体鎖間に
共有結合の形成をもたらす。このプロセスは「架橋」と
称される。架橋の総合的効果は、終極的に三次元網目構
造が形成されるまで、重合体の分子量が線量と共に着実
に増加し、分岐鎖を生じさせることである。このような
三次元網目構造は、「ゲル」と称され、この明細書にお
けるゲルの率はＡＳＴＭ Ｄ２７６５によって測定され
たものである。ゲルの分子は不溶性であるが、未架橋の
分子は溶解性のままであり、「ゾル」と称される。これ
らの分子は網目構造から分離しているが、高度に枝分れ
していることがあり、適切な溶媒を使用する方法によっ
て重合体主要部から抽出されうる。従ってゲル部分は、
種々の照射線量についての架橋度を定めるために容易に
測定されうる。
【００１９】重合体多層フィルムの照射が、それらの層
を架橋させ、改善された靭性及び強度をもつフィルムを
生成させることは公知である。しかし、架橋は重合体の
通常の溶融温度も上昇させるので、必然的にヒートシー
ル性を低減せしめる。驚くべきことに、本発明の実施に
おいて、多層フィルムのいろいろな層のために相異なる
重合体を選定することによって、フィルムが照射された
ときに、一つの層において強度の架橋が生じ別の層にお
いて最小量の架橋が生じるようにできることが発見され
た。このことによって、多層フィルムの外側層を大きな
強度及び靭性を備えるように架橋させ、かつ内側層は架
橋されずに（あるいは極めて少し架橋されるだけで）そ
のヒートシール特性を保持するようにすることが可能と
なる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明における多層フィ
ルムは、電子ビーム照射に付されたときに相異なる架橋
度を有する内側ヒートシーラント層と外側保護層とを有
する。さらに詳しくは、これらの層は相異なる照射線量
水準で初期架橋を受ける。従って本発明によって保護層
及びヒートシーラント層のための材料を選択することに
よって、著しく架橋した保護層とほんのわずかだけ架橋
したヒートシーラント層とをもつ照射多層フィルムを作
ることが可能である。
【００２１】照射は少なくとも二つの著しい目的を果
す。第一に、それはフィルムの保護層の耐熱性を向上さ
せる。このことは、熱収縮またはヒートシールを受けた
包装における低減した破損率によって証明される。第二
に、多層フィルムの形成後に行なわれる照射処理のタイ
ミングであり、多層フィルムを製造する方法の選択にお
いて大巾な自由が得られる。従って、同時押出しのよう
に、より大きな界面接着力を生じさせる傾向がある製造
方法が好ましい。さらに望ましい製造法が使用されうる
ので、得られるフィルムは、より望ましくない方法で製
造される類似のフィルムよりも大巾に改善された界面接
着力を有しうる。
【００２２】保護層及びヒートシーラント層における架
橋の量は照射後の材料のゲル分量（ゲル率）によって測
定できる。ゲル率が大きければ大きいほど、架橋の量は
大きい。約２ＭＲ（メガラッド）ないし約１０ＭＲの照
射線量が本発明のフィルムを架橋するのに使用される。
本発明のために最も好ましい照射線量は約４ＭＲないし
約６ＭＲである。この範囲内で、保護層は著しい架橋を
受け、これによりフィルムがより靭性を増し、そして強
度を増すが、ヒートシーラント層は、余り著しくはない
量の架橋を受け、かくしてそのヒートシール性を維持す
る。
【００２３】本発明のフィルムの実質的に最終用途は、
肉、特に骨の突出や大きな空洞を有する肉の包装におい
て殊に有用であるヒートシール性収縮袋の製造である。
本発明により製造される袋は、高温収縮加工に供される
包装をなすのに殊に用途がある。
【００２４】本発明におけるフィルムから作られた袋
は、公知の袋と比較して下記のような利点を有する：
１） 本発明による袋はより強靭であり、すぐれた破壊
抵抗を示す；２） 本発明による袋はより高いヒートシ
ール強度を有する；３） 本発明による袋は、より高い
破裂強度値を有する；そして４） その大きな靭性及び
高いヒートシール強度によって製袋機がより高速度で運
転可能となる。
【００２５】本発明によれば、照射された多層フィルム
において良好なヒートシール性が達成されうることが判
明した。本発明の一具体例において、内側ヒートシーラ
ント層中で、外側保護層における材料よりも高い照射線
量水準での初期架橋を有する材料、例えば超低密度ポリ
エチレン（ＵＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰ
Ｅ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、極低密
度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）あるいはイオノマーは、
すぐれたヒートシール性を有する照射フィルムを生じさ
せる。本発明の一具体例において、外側保護層は少なく
とも５０％のＥＶＡ（エチレンビニルアルコール共重合
体）樹脂を含むブレンドから構成される。内側ヒートシ
ーラント層は、少なくとも５０％のＵＬＤＰＥ、ＬＤＰ
Ｅ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥまたはイオノマーから構成
される。ＵＬＤＰＥは、ダウ・ケミカル社からのＤｏｗ
４２０１の商標で販売されており、またＥＶＡ樹脂は
エクソン社からＸＶ−９７．０６、ＬＤ−３０６．０
９、ＬＤ−３１８．９２またはＬＤ−７０１．０６の商
標で、そしてデュ・ポン社からＥＬＶＡＸ ３１２９の
商標で販売されているものがある。内側層と外側層との
間に挟持されるのはガスバリヤー層である。
【００２６】本発明の好ましい具体例において、外側層
は少なくとも７０％ＥＶＡ樹脂からなり、そして別の具
体例において外側層は少なくとも８０％、そして少なく
とも９０％ＥＶＡ樹脂からなる。
【００２７】本発明の多層フィルムは、約２メガラッド
ないし約１０メガラッド（ＭＲ）の範囲内の好ましい線
量で電子ビーム（ＥＢ）照射に付される。
【００２８】本発明の別の好ましい具体例においては、
フィルムは約２ＭＲないし約６ＭＲのＥＢ照射線量に付
される。
【００２９】本発明の特に好ましい具体例においては、
フィルムは約４ＭＲないし約６ＭＲのＥＢ照射線量に付
される。
【００３０】本発明の多層フィルムは少なくとも二つの
層から構成される。より好ましい具体例においては、フ
ィルムには酸素またはフレーバーに対するバリヤー芯層
が設けられる。酸素またはフレーバーバリヤー層は、好
ましくは、メチルアクリレート−ポリ塩化ビニリデン
（ＭＡ−ＰＶｄＣ）のような塩化ビニリデン共重合体ま
たはエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）である。し
かし、それはこれらの材料に限定されるものではない。
フィルム中には酸素吸収物質や酸素スカベンジャー物質
が存在してもよい。そのような材料の例は、米国特許第
４，５３６，４０９号、同第４，７０２，９６６号、同
第４，８５６，６５０号、同第４，９１９，９８４号、
同第５，０２１，５１５号、同第４，８７７，６６４号
明細書及び米国特許出願第０７／７６１，４９０号明細
書等に開示されている。酸素またはフレーバーバリヤー
層、ならびに内側層及び外側層に加えて、本発明のフィ
ルムは、その強度及び靭性を改善するために接着（剤）
層や追加の層をさらに含んでいてもよい。
【００３１】本発明の多層フィルムは公知の慣用方法で
製造できる。本発明のフィルムは配向されても、配向さ
れなくてもよい。好ましい方法は、配向されるべき層を
同時押出しする工程を含み、これに引き続いて吹込イン
フレーション配向あるいは連続シートの形態での引張り
配向（両者とも分子配向法である）のような慣用法の一
つでの配向がなされる。多層フィルムを形成し配向した
後には、それを電子ビーム照射に付す。
【００３２】本発明のフィルムの利点の一つは、それら
が同時押出しされかくしてそれらの層を積層する別個の
工程を必要としないことである。公知の類似のフィルム
は、外側層を押出し、それを照射によって架橋させてか
ら、それを別に押出しされていた内側層に積層させるこ
とにより製造された。従って本発明のフィルムの内側及
び外側層が同時押しすることができ、そしてフィルム構
造全体をＥＢ線に曝すことができることは、使用業者に
著しいコスト節減利益を与える。
【００３３】電子ビーム照射の量は、処理されるべき個
々の特定のフィルムの構成ならびに最終用途要件に応じ
て調節される。本物質にはどのような量の照射もある程
度の架橋を引き起こすが、少なくとも１．５メガラッド
の最低水準は、フィルムの熱間強度の望まれる水準の増
加を達成し、そして満足すべきヒートシールが形成され
うる温度範囲を拡張するために、普通は好ましい。約５
０メガラッドまでの処理は許容されるが、１０メガラッ
ドよりも多くの線量を用いることは普通必要でなく、従
ってこれが好ましい処理の上限の水準であり；好ましい
線量は約２メガラッドから約６メガラッドであり、最も
好ましい線量は約４メガラッドから約６メガラッドであ
る。
【００３４】フィルムは、多層フィルムが形成された後
にのみ、そしてフィルムが分子配向される場合において
はそのような分子配向の後に、電子ビーム照射に付され
る。照射工程において、フィルム中のすべての層が照射
源に対して同時に曝され、従ってフィルムのすべての層
の照射が同時に起こることは銘記すべきである。
【００３５】図１は本発明により製造された三層同時押
出しフィルムを示す。層１４はフィルムを介しての酸素
の移行を最小化するバリヤー層である。好ましいバリヤ
ー材料は、ＭＡ−ＰＶｄＣ、ＥＶＯＨ、ナイロンまたは
ＶｄＣ−ＶＣ共重合体である。層１６はヒートシーラン
ト層であり、それは照射に付されるときに低度の架橋を
なす重合体から構成されている。ヒートシーラント層と
して好ましい材料は、ダウ・ケミカル社から商標Ｄｏｗ
４２０１で販売されているＵＬＤＰＥである。しか
し、その他の照射架橋特性の高い共重合体、重合体及び
それらのブレンドも使用できる（例えば、エクソン社の
Ｅｘａｃｔポリマー及び三井のＴＡＦＭＥＲである）。
層１８は外側保護層であり、約５０％ないし約１００％
のＥＶＡと約０％ないし約５０％のＵＬＤＰＥ、ＶＬＤ
ＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥまたはイオノマーとのブレ
ンドから構成される。好ましいブレンドは約８０％ない
し約９０％のＥＶＡ及び約１０％ないし約２０％のＶＬ
ＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥまたはイオ
ノマーからなる。これらのブレンド中のＥＶＡは、１種
または異なるタイプのＥＶＡからなっていてよい。ある
好ましいブレンドは、エクソン社の「ＬＤ−７０１．０
６」ＥＶＡまたはデュ・ポン社の「ＥＬＶＡＸ３１２
９」ＥＶＡ、ダウ・ケミカル社の「ＡＴＴＡＮＥ ４２
０１」ＵＬＤＰＥ及びエクソン社の「ＬＤ−３１８．９
２」から構成される。
【００３６】図２は、本発明により作られた５層同時押
出しフィルムを示す。層１１４は、層１４と同様なバリ
ヤー層である。層１１６は、層１６と同様なヒートシー
ラント層である。層１１８は、層１８と同様な外側保護
層である。層１２０はＥＶＡ共重合体、好ましくは１０
％ＶＡを含むＥＶＡ樹脂のブレンドから構成される第１
の保護的接着層である。層１２２は、ポリエチレン共重
合体、好ましくはＵＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、
ＬＬＤＰＥまたはイオノマーからなる第２の保護的接着
層である。この５層フィルム構造におけるこれらの追加
層は、増加された接着力、強度、耐熱性及び靭性を与え
る。
【００３７】好ましいＥＶＡは、６〜１２％の酢酸ビニ
ル（ＶＡ）含量を有し、約１〜２ＭＲで生じる初期架橋
性を有しそして６ＭＲにおいて少なくとも０．１５のゲ
ル率（百分率で１５％）を有する。最も好ましいＥＶＡ
は、約１０％の酢酸ビニル含量を有するＥＶＡである。
【００３８】ヒートシーラント層として好ましい材料
は、約５ＭＲまたはそれよりも多い線量で生じる初期架
橋性を有する。
【００３９】図３は本発明により作られた袋１０を示
す。示された空の袋は、押しつぶされた二軸配向チュー
ブの一端部を横切ってヒートシール１２によって閉じた
ものである。袋の他端部は、肉またはその他の食品を挿
入するために開放されており、通常は、肉またはその他
の食品が袋に入れたならば、その開放端部は閉じられ、
シールされる。
【００４０】図４における袋の断面図は、袋１０が３層
同時押出しプラスチックフィルムから作られた場合の典
型的な構造を示す。ヒートシール１２は、袋１０の対向
する壁面をなす二つの多層フィルムのヒートシーラント
層１６同志を融合させるための熱及び圧力を加えること
により形成される。
【００４１】図５における袋の断面図は、袋１１０が５
層同時押出しフィルムから作られた場合の典型的な構造
を示す。ヒートシール１１２は、袋１１０の対向する壁
面をなす二つの多層フィルムのヒートシーラント層同志
を融合させるための熱及び圧力を加えることにより形成
される。
【００４２】この発明のフィルムの全体の厚さは、普
通、慣用の従来のフィルムの厚さと同様である。フィル
ムは一般に約２．０ミル付近の厚さであり、普通１．０
ないし４．０ミルの範囲の厚さである。１．０ミルより
も薄いフィルムはすべての所要機能を実現するのには弱
すぎる傾向がある。４．０ミルよりも厚いフィルムはよ
り薄い競合フィルムに対して優位を保つことは経済的に
不可能である。
【００４３】表１は本発明の典型的３層フィルムの構造
を示す。
【００４４】
【表１】 表２は本発明の典型的な５層フィルムの構造を示す。
【００４５】
【表２】 表３は、種々の照射線量におけるＵＬＤＰＥ及びＥＶＡ
についてのゲル率を示す。これらの結果はプロットする
と図６に示されるようなグラフになる。
【００４６】
【表３】 上記に示したフィルム及び材料、ならびに本明細書の開
示から明らかなその他のフィルム及び材料は、本発明に
対する限定と考えられるべきではなく、本発明の範囲
は、特許請求の範囲に限定されるものであることは了解
されるべきである。
【００４７】
【実施例】種々の５層フィルム構造の物理的性質を測定
するために１２のフィルムを作った。これら１２のフィ
ルムは表４に列挙されており、個々の層の材料及びフィ
ルムが曝された照射線量はそれぞれについて列挙されて
いる。（注：フィルム１Ｂ，２Ｂ，６Ｂ及び８Ｂについ
ては良好なヒートシールが形成できなかったので、これ
らのフィルムは列挙されていない）。またサンプル番号
９として示されているものは、公知の３層フィルムであ
り、５層フィルムの試験結果と比較するための対照とし
て使用されたものである。
【００４８】１２の５層フィルム及び１つの３層の対照
フィルムを、引裂き強度、曇り度（％）、光沢、耐破壊
強度、最低シーリング温度、シール耐久性及び衝撃強度
を測定するために試験した。フィルムサンプル４Ａ，４
Ｂ，７Ａ及び７Ｂは本発明のフィルム構造を代表する
が、７Ａ及び７Ｂが好ましい構造である。
【００４９】
【表４】 表４における「中度」の照射線量とは４ないし５．５メ
ガラッドの間であり、そして「高度」の照射線量とは
５．５ないし６．５メガラッドの間である。
【００５０】３６５１は、ＥＶＡ１／ＵＬＤＰＥ／ＥＶ
Ａ２ブレンドであるＥＶＡ１はエクソン社のＬＤ−７０
１．０６、ＸＶ−９７．０６、３１８．９２またはデュ
・ポン社のＥＬＶＡＸ ３１２９のようなＥＶＡ共重合
体であり；ＵＬＤＰＥはダウケミカル社のＡＴＴＡＮＥ
４２０１のようなＵＬＤＰＥ共重合体であり；そして
ＥＶＡ２はエクソン社のＬＤ ３１８．９２、ＬＤ−７
０１．０６、ＸＶ−９７．０６またはデュ・ポン社のＥ
ＬＶＡＸ ３１２９のようなＥＶＡ共重合体である。
【００５１】４２０１は、ダウケミカル社で製造され商
標ＡＴＴＡＮＥ ４２０１で販売されているエチレン・
アルファオレフィン共重合体である。
【００５２】ＸＶ−９７．０６はエクソンケミカル社で
製造されている１０％の酢酸（ＶＡ）含量及び０．３の
メルトインデックスを有するＥＶＡ共重合体である。
【００５３】ＬＤ−３０６．０９はエクソンケミカル社
で製造されている５．８％ＶＡ含量及び２．０のメルト
インデックスを有するＥＶＡ共重合体である。
【００５４】ＬＤ−３１８．９２はエクソンケミカル社
で製造されている９．０％ＶＡ含量及び２．２のメルト
インデックスを有するＥＶＡ共重合体である。
【００５５】３６４９はメチルメタクリレート−塩化ビ
ニリデン共重合体からなる「サラン」である。
【００５６】ＥＬＶＡＸ ３１２９はデュ・ポン社で製
造されている１０％ＶＡ含量及び０．３５ｇ／１０分の
メルトインデックスを有するＥＶＡ共重合体である。
【００５７】ＬＤ−７０１．０６はエクソン社で製造さ
れている１０％ＶＡ含量及び０．１９ｇ／１０分のメル
トインデックスを有するＥＶＡ共重合体である。
【００５８】
【引裂強度試験】フィルムの引裂強度を、エルメンドル
フ・デ ジティアー・テスターのモデルＮｏ．６５−２
００（ペンシルベニア州フィラデルフィアのＴｈｗｉｎ
ｇ−Ａｌｂｅｒｔインストルーメント・カンパニィから
販売されている）を用いて測定比較した。
【００５９】試験は１） 各フィルムについて７つの代
表サンプルを準備し、２） 試験機のＴＡＩＲクランプ
に試験片を把持させ、３） フィルムをカミソリの刃で
スリットしてスリットを開始させ、４） 試験機の振子
を解放してスリットの対向両側に力を与え、そして５）
試験機のデジタル読み値を記録する、ことからなる。
そのデジタル読み値は、フィルムを引き裂くのに必要と
される力の量であり、それはグラム単位で測定される。
【００６０】下記の表５は１２種の５層フィルム及び１
つの３層対照フィルムのそれぞれの７つの試験片につい
ての引裂強度の結果を示している。試験片のそれぞれは
縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＣＭＤ）で引裂強度につい
て試験され、そして結果は平均された。これらの結果は
本発明のフィルム構造（サンプル４Ａ，４Ｂ，７Ａ及び
７Ｂ）は平均値以上の引裂強度（特に縦方向（ＭＤ）に
おいて）を有することを示している。
【００６１】
【表５】
【００６２】
【破壊試験】１２種の５層フィルムと１つの３層対照フ
ィルムの破壊強度を、マサチウセッツ州カントンのイン
ストロン社製の圧縮試験機を用いて測定した。この破壊
試験においてフィルムを破壊するのに必要な力の量を測
定する。この試験は、種々のフィルムが包装の内容物及
び包装の外側の物体によって破壊されることに対する抵
抗について評価できる。
【００６３】この試験操作は下記のとうりであった：
１） 各フィルムについて層間剥離をさせずに５つの３
インチ平方の代表サンプルを準備する；２） 円形クラ
ンプに保持されたフィルムのサンプルの内側シーラント
層の方から、直径６ｍｍの半球状表面のプローブを押し
付ける；３） フィルムを接している端部と反対側のプ
ローブの端部にクロスヘッドを取り付ける；４） イン
ストロン圧縮セル上でプローブ、クロスヘッド及びサン
プルホルダーを定位置にする；５） クロスヘッド及び
サンプルホルダーを、プローブがサンプルフィルムを破
壊するまで圧縮する；そして６） サンプルフィルムを
破壊するのに必要とされた圧縮力（ポンド単位で測定）
を記録する。
【００６４】５つの５層フィルムと１つの３層フィルム
の５つのサンプルのそれぞれの破壊強度を測定し、各フ
ィルムについて平均破壊強度を計算した。試験結果を表
６に示す。これらの結果は本発明のフィルム（サンプル
４Ａ，４Ｂ，７Ａ及び７Ｂ）はその他の被試験フィルム
と比較してすぐれた破壊強度を有することを明らかにし
ている。
【００６５】
【表６】
【００６６】
【最低シール温度試験】最低シール温度（ＭＳＴ）は、
包装シールを作るために融着シールを達成しうる最も低
い温度である。この試験では、照射によって生じた架橋
がヒートシール温度に与える影響を測定する。照射はヒ
ートシール温度を上昇させ、シールの形成の困難性を増
すことが知られている。１２の５層フィルムと１つの３
層対照フィルムについてのＭＳＴをセンチネル（Ｓｅｎ
ｔｉｎｅｌ）シーラーを用いてＡＳＴＭ・Ｆ−８８によ
って測定した。
【００６７】この試験の下記のように実施した：１）
２つの１インチ巾のサンプルフィルムを縦方向（ＭＤ）
または横方向（ＣＭＤ）のいずれかで切断しストリップ
とした；２） ２つのストリップを相対するフィルムの
シーラント層同志が向かい合うようにして重ね合せた；
３） この２つのフィルムストリップをセンチネル・シ
ーラーに配置し、５０ｐｓｉｇの圧力を２００°Ｆの初
期シール温度で１秒間かけた；４） シールを適切なシ
ールが形成されたかどうかについて検査した；５） も
しも適切なシールが形成されていないときには、上記１
〜４の工程をシール温度を５°Ｆ高めながら繰り返し、
適切なシールが形成されるまで続けた；６） 結果を確
認するために適切であると見られたシール温度で少なく
とも４回試験を繰り返した；そして７） サンプルフィ
ルムについての最低シール温度を記録した。
【００６８】試験されたフィルムの結果を表７に示す。
【００６９】
【表７】
【００７０】
【シール耐久性試験】シール耐久性試験は、電子ビーム
（ＥＢ）照射からもたらされる熱可塑性フィルム中の架
橋の水準を定めるために使用される。この情報は、個々
のシール装置での使用のためのフィルムの適性を決定す
るのに助けとなる。
【００７１】シール耐久性試験は、モーター式ストレイ
ンゲージ付きバートロッド（Ｖｅｒｔｒｏｄ）インパル
スヒートシーラーを用いて、下記のように実施した：
１） 縦方向（ＭＤ）長さ８インチ及び横方向（ＣＭ
Ｄ）巾１インチのストリップ片（６サンプル）を１２の
５層フィルム及び１つの３層対照フィルムの各々から切
り出した；２） 横軸に沿ってサンプルストリップをシ
ーラント層が内側になるように半分に折った；３） バ
ートロッド・ヒートシーラーのシーリング・ジョウの間
にサンプルフィルムのストリップを把持し、そして一端
部をストレインゲージに取り付けた；４） ヒーター素
子を作用させ３０ｐｓｉｇの圧力を０．７秒間かけるこ
とによりサンプルフィルム（半折り）をヒートシールし
た；５） ストレインゲージのモーターを、シールバー
を上昇させながら、作用させた；６） モーター式のス
トレインゲージがヒートシールを引き伸ばすときにシー
ル耐久性を測定し、そしてヒートシールのところでフィ
ルムを引き伸ばすのに必要とされる最大力を測定した；
７） シールを目視して焼け抜け及び／または伸張につ
いて調べ、そして８） ストレインゲージにより測定さ
れた最大値を記録した。
【００７２】シール耐久性試験の結果は表８に示されて
いる。これらの結果は、本発明のフィルム（サンプル４
Ａ，４Ｂ，７Ａ及び７Ｂ）が平均的シール耐久性を有す
るが、試験された他のフィルムのほとんどよりも剥離の
おそれが少ないことを明らかにしている。
【００７３】
【表８】
【００７４】
【曇り度試験】曇り度はフィルム透明性の基本的尺度で
ある。曇り度は、光がフィルムを透過するときに散乱さ
れる光の量として定義される。
【００７５】曇り度試験は、パシフィック・サイエンテ
ィフイックＸＬ−２１１ヘイズガード・システムを用い
てＡＳＴＭ Ｄ−１００３により実施した。この試験は
１２の５層サンプルフィルム及び１つの３層対照フィル
ムについて実施した。その操作は、１） 各フィルムを
４インチ平方の５枚の試験片に切断することによりサン
プルを準備し；２） サンプルをヘイズガード・システ
ム試験機内の定位置に付け；３） サンプルフィルムに
よって散乱される光を捕集するための積分球体を用いて
曇り度（％）を測定し；そして４） 曇り度（％）を記
録した。曇り度試験の結果は表９に示されている。
【００７６】
【表９】
【００７７】
【光沢試験】光沢は、光の反射に関係するフィルムの表
面の光学的性質である。光沢度はフィルムの表面から正
反射される光の百分率として測定される。マクベス・ラ
ブーグロス装置を用いて１２の５層サンプルフィルム及
び１つの３層照射フィルムの光沢度を測定した。
【００７８】光沢試験は下記のように実施した；１）
各フィルムを４インチ平方の試験片に切断してサンプル
を準備し；２） サンプルをマクベス・ラブーグロス試
験装置に取り付け；３） 角度４５°フィルムサンプル
の表面へ光源から光ビームを当て；４） 表面から反射
する光の百分率を測定し；そして５） 結果を記録し
た。
【００７９】結果を表１０に示す。
【００８０】
【表１０】
【００８１】
【衝撃強度試験】衝撃強度試験は、フィルムを貫通する
自由落下錘により失なわれた自由エネルギーを測定する
ことによりフィルム構造の全エネルギー衝撃強度を測定
するのに使用する。この試験は包装用のフィルムの性能
を予見するのに有用である。試験は中度の速度鈍衝撃が
フィルムの比較的小さい面積でおこる応用分野において
出合う作用をシミュレートするものである。
【００８２】衝撃強度試験はケイネス（Ｋａｙｅｎｅｓ
ｓ）エネルギー吸収衝撃テスター（ＥＡＩＴ）を用い
て、次のようにして行なう；１） 各フィルムを５枚の
８インチ平方試験片に切断してサンプルを準備する；
２） サンプルフィルムをＥＡＩＴの定位置に取り付
け；３） 直径１．５インチの先端を有する３５ポンド
のプローブをサンプルフィルムを貫いて落下させ；４）
サンプルフィルムの下方に配置された荷重セルをプロ
ーブが打つときの力を測定し；５） プローブがフィル
ムを貫通するときに失なわれた動的エネルギーを計算す
ることによりサンプルフィルムの衝撃強度を決定し；そ
して６） 試験結果を記録する。試験結果は表１１に示
されている。これらの結果は本発明のフィルム（サンプ
ル４Ａ，４Ｂ，７Ａ及び７Ｂ）が平均値以上の衝撃強度
を有することを明らかにしている。
【００８３】
【表１１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の３層フィルムの断面図である。
【図２】本発明の５層フィルムの断面図である。
【図３】本発明の袋の平面図である。
【図４】図３の２−２における断面図である。
【図５】５層フィルム製の袋の部分断面図である。
【図６】ＥＶＡ及びＵＬＤＰＥについての照射線量（横
軸）に対するゲル率（縦軸）を示すグラフである。
【符号の説明】
１４ バリヤー層 １６ 内側ヒートシーラント層 １８ 外側保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/30 Ｃ 8115−4Ｆ 27/32 Ｚ 8115−4Ｆ Ｂ６５Ｄ 71/08 Ａ 73/00 Ｌ (72)発明者 ジョニー・キアン・ジェン アメリカ合衆国ウィスコンシン州54915, アップルトン，クローバー・レーン 2118 (72)発明者 ジェイ・ダニエル・ホッドソン アメリカ合衆国ウィスコンシン州54915, アップルトン，ウエストヘーヴン・ドライ ブ ウエスト7346 (72)発明者 ジョージ・ハーバート・ウォールブラン アメリカ合衆国ウィスコンシン州54952, メナシャ，アイダ・ストリート 1047

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）外側保護層； ｂ）内側ヒートシーラント層；からなり、該内側ヒート
    シーラント層が該外側保護層の初期架橋の線量水準より
    も高い初期架橋の線量水準を有することを特徴とする照
    射多層重合体フィルム。
  2. 【請求項２】 該内側ヒートシーラント層が超低密度ポ
    リエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチ
    レン、極低密度ポリエチレン、及びイオノマーからなる
    群より選択される物質５０％以上から１００％で構成さ
    れている請求項１の多層フィルム。
  3. 【請求項３】 該外側保護層が５０％以上から１００％
    のエチレン酢酸ビニル樹脂のブレンドから構成されてい
    る請求項１の多層フィルム。
  4. 【請求項４】 該外側保護層が５０％以上から１００％
    のエチレン酢酸ビニル樹脂を含むブレンドから構成され
    ている請求項２の多層フィルム。
  5. 【請求項５】 該外側保護層が約２メガラッドないし約
    １０メガラッドの照射に付されたものである請求項１，
    ２，３または４の多層フィルム。
  6. 【請求項６】 該フィルムが配向されたものであり、そ
    して約２メガラッドないし約１０メガラッドの照射に付
    されたものである請求項１，２，３または４項の多層フ
    ィルム。
  7. 【請求項７】 該ヒートシーラント層が、超低密度ポリ
    エチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
    ン、極低密度ポリエチレン及びイオノマーからなる群よ
    り選択される物質約８０％から約１００％で構成されて
    いる請求項１または４の多層フィルム。
  8. 【請求項８】 該保護層が約８０％ないし約９０％のエ
    チレン酢酸ビニルと約１０％ないし約２０％の超低密度
    ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエ
    チレン、極低密度ポリエチレン及びイオノマーからなる
    群より選択される物質とのブレンドから構成されている
    請求項１または２の多層フィルム。
  9. 【請求項９】 該内側ヒートシーラント層と該外側保護
    層との間に配置されたバリヤー層をさらに含む請求項
    １，２，３または４の多層フィルム。
  10. 【請求項１０】 該バリヤー層がポリ塩化ビニリデン共
    重合体である請求項９の多層フィルム。
  11. 【請求項１１】 該ポリ塩化ビニリデン共重合体が塩化
    ビニリデンとメチルメタクリレートとの共重合体である
    請求項１０の多層フィルム。
  12. 【請求項１２】 該バリヤー層がエチレンビニルアルコ
    ール共重合体である請求項９の多層フィルム。
  13. 【請求項１３】 請求項１，２，３または４の多層フィ
    ルムから作られた熱収縮性袋。
  14. 【請求項１４】 請求項１０の多層フィルムから作られ
    た熱収縮性袋。
  15. 【請求項１５】 請求項１１の多層フィルムから作られ
    た熱収縮性袋。
  16. 【請求項１６】 請求項１２の多層フィルムから作られ
    た熱収縮性袋。
  17. 【請求項１７】 ａ）外側保護層； ｂ）内側ヒートシーラント層； ｃ）該外側保護層と該内側ヒートシーラント層との間に
    配置されたバリヤー層； ｄ）該内側ヒートシーラント層と該バリヤー層との間に
    配置された第１の保護接着層； ｅ）該外側保護接着層と該バリヤー層との間に配置され
    た第２の保護接着層；とからなり、該内側ヒートシーラ
    ント層が該外側保護層の初期架橋の線量水準よりも高い
    初期架橋の線量水準を有することを特徴とする照射多層
    フィルム。
  18. 【請求項１８】 該内側ヒートシーラント層が、ＵＬＤ
    ＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ及びイオノマ
    ーからなる群より選択された物質５０％以上から１００
    ％で構成され、そして該外側保護層が５０％以上から１
    ００％のＥＶＡ樹脂を含むブレンドから構成されている
    請求項１７の照射多層フィルム。
  19. 【請求項１９】 該第１保護接着層が５０％ないし１０
    ０％のＥＶＡ及び０％ないし５０％のＵＬＤＰＥ、ＬＤ
    ＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ及びイオノマーから選択
    される物質から構成されている請求項１８の照射多層フ
    ィルム。
  20. 【請求項２０】 該第２保護接着層が、ＵＬＤＰＥ、Ｌ
    ＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ及びイオノマーからな
    る群より選択される物質５０％以上から１００％で構成
    されている請求項１２の照射多層フィルム。
  21. 【請求項２１】 該バリヤー層がポリ塩化ビニリデン共
    重合体から構成されている請求項１７，１８，１９また
    は２０の照射多層フィルム。
  22. 【請求項２２】 該バリヤー層がメチルメタクリレート
    ・塩化ビニリデン共重合体より構成されている請求項１
    ７，１８，１９または２０の照射多層フィルム。
  23. 【請求項２３】 該バリヤー層がエチレンビニルアルコ
    ール共重合体から構成されている請求項１７，１８，１
    ９または２０の照射多層フィルム。
  24. 【請求項２４】 該フィルムが約２メガラッドないし約
    １０メガラッドの照射に付されたものである請求項２１
    の照射多層フィルム。
  25. 【請求項２５】 該フィルムが配向され、かつ約２メガ
    ラッドないし約１０メガラッドの照射に付されたもので
    ある請求項２１の照射多層フィルム。
  26. 【請求項２６】 該フィルムが約２メガラッドないし約
    １０メガラッドの照射に付されたものである請求項２２
    の照射多層フィルム。
  27. 【請求項２７】 該フィルムが配向されかつ約２メガラ
    ッドないし約１０メガラッドの照射に付されたものであ
    る請求項２２の照射多層フィルム。
  28. 【請求項２８】 該フィルムが約２メガラッドないし約
    １０メガラッドの照射に付されたものである請求項２３
    の照射多層フィルム。
  29. 【請求項２９】 該フィルムが配向されかつ約２メガラ
    ッドないし約１０メガラッドの照射に付されたものであ
    る請求項９の照射多層フィルム。
  30. 【請求項３０】 請求項２４の照射多層フィルムから作
    られた熱収縮性袋。
  31. 【請求項３１】 請求項２４の照射多層フィルムから作
    られた熱収縮性袋。
  32. 【請求項３２】 請求項２６の照射多層フィルムから作
    られた熱収縮性袋。
  33. 【請求項３３】 請求項２７の照射多層フィルムから作
    られた熱収縮性袋。
  34. 【請求項３４】 請求項２８の照射多層フィルムから作
    られた熱収縮性袋。
  35. 【請求項３５】 請求項２９の照射多層フィルムから作
    られた熱収縮性袋。
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