JP2002523266A - 高い水蒸気透過度を有する二軸延伸ポリエチレンフィルム - Google Patents

高い水蒸気透過度を有する二軸延伸ポリエチレンフィルム

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Abstract

(57)【要約】 所望の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）を有するポリエチレンフィルム及びそれを製造する方法を提供する。本発明の方法は、ＷＶＴＲ制御物質の少なくとも１つの層をポリエチレンとキャビティ化剤とを含むベース層に付着により重ね、続いてこの複合ポリエチレンシートを二軸延伸して所望のＷＶＴＲを有するフィルムを生じることを含む。ベース層は、多孔質微細構造及び所望のＷＶＴＲより実質的に高いＷＶＴＲを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、ポリマーフィルム及びポリマーフィルムの製造方法に関する。特に
、本発明は、高い水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）を有する二軸延伸ポリエチレンフィ
ルム及びそれを製造する方法に関する。
【０００２】 一般に、顆粒状又はペレット状ポリマー樹脂からのフィルムの製造においては
、最初、ポリマーが押出されてポリマー溶融物の流れが提供され、次に、押出さ
れたポリマーは、フィルム製造方法に供される。フィルム製造は、典型的には、
溶融フィルム形成、クエンチング（急冷）及び巻き取りを含む多数の別個の操作
工程を包含する。フィルム製造に関連するこれらの及びその他の方法の一般的な
記載については、ＫＲ Ｏｓｂｏｒｎ ａｎｄ ＷＡ Ｊｅｎｋｉｎｓ， 「Ｐ
ｌａｓｔｉｃ Ｆｉｌｍｓ： Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐａｃｋａｇｉ
ｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、 Ｔｅｃｈｎｏｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｉ
ｎｇ Ｃｏ．， Ｉｎｃ．， Ｌａｎｃａｓｔｅｒ， Ｐｅｎｓｙｌｖａｎｉａ
（１９９２）を参照されたい。
【０００３】 フィルム製造方法の任意付加的部分の１つは、「延伸（配向）」（ｏｒｉｅｎ
ｔａｔｉｏｎ）として知られる操作である。ポリマーの「延伸」は、その分子秩
序、すなわち互いに関する分子の配向に関連する。同様に、「延伸」の方法は、
それによってフィルム内のポリマー配置に方向性（配向性）が課される方法であ
る。延伸の方法は、キャストフィルムをより強靭にすること（より高い引張り特
性）を含め、フィルムに望ましい特性を付与するために用いられる。フィルムが
キャスティングによってフラットフィルムとして製造されるか否か、又はブロー
イング（インフレーション）によってチューブラフィルムとして製造されるかに
よって、延伸方法は、実質的に異なる操作を必要とする。これは、その２つの従
来のフィルム製造方法、すなわちキャスティング及びブローイングによって製造
されるフィルムが所有する異なる物理的特徴に関連する。一般に、インフレーシ
ョンフィルムは、より高い剛性、靭性及びバリヤー性を有する傾向がある。これ
とは対照的に、キャストフィルムは、通常、厚さ及び平坦さの均一性及びフィル
ムの透明度がより高いという利点を有し、一般に、ポリマーのより広い範囲の用
途を可能にし、より高品質のフィルムを生産する。
【０００４】 延伸は、ポリマーをそのガラス転移温度（Ｔｇ）又はそれより高いがその結晶
融解点（Ｔｍ）よりは低い温度で加熱し、次に急速にフィルムを伸張（ｓｔｒｅ
ｔｃｈｉｎｇ）することにより達成される。冷却すると、伸張によって付与され
る分子の整列は、好都合に結晶化と競合し、引張られたポリマー分子は、引張り
力の方向に整列した結晶ドメイン（微結晶）との結晶性ネットワークに縮合する
。一般則として、延伸の程度は、伸張の量に比例し、伸張を行った温度に反比例
する。例えば、ベース物質がより高い温度でもとの長さの２倍（２：１）に伸張
された場合、得られるフィルムにおける延伸は、より低い温度で２：１に伸張さ
れた別のフィルムにおけるそれよりも少ない傾向がある。さらに、より高い延伸
は、一般に、より高いモジュラス、すなわち計れる程度により高い剛性及び強さ
と相関する。さらに、一般則として、より高い延伸は、フィルムのより低いＷＶ
ＴＲ値と相関する。
【０００５】 従来、高いＷＶＴＲ値は、ポリオレフィンフィルムについては達成することが
困難であった。典型的には、フィルム製造方法は、ポリオレフィンフィルムにつ
いてはより低いＷＶＴＲ値を目的とする。そのように、ポリオレフィンフィルム
は、本来的に、セルロースフィルム又は紙のような従来の包装材料と比較して低
いＷＶＴＲ値を有する。
【０００６】 したがって、中でも特に、フィルムの照射のような補完的な加工工程の必要な
しに、また、架橋剤のような化学添加剤の必要なしに、優れた特徴をフィルムに
付与する、経済的で比較的複雑でないポリエチレンフィルム製造の方法を提供す
ることにより、高いＷＶＴＲ値を有する二軸延伸ポリエチレンフィルムを製造す
ることは、本発明の目的の１つである。
【０００７】 これらの及びその他の目的は、高いＷＶＴＲ値を有する二軸延伸ポリエチレン
フィルム及びそれを製造する方法を提供する本発明によって達成され得ることが
発見された。
【０００８】 本発明の方法によって、高いＷＶＴＲを有する種々の構造のポリエチレンフィ
ルムを製造することができる。本発明の１つの態様は、ベース層及び少なくとも
１つのＷＶＴＲ制御物質の層を有し、それによってこのポリエチレンフィルムが
所望のＷＶＴＲを有し、このベース層が多孔質微細構造及びポリエチレンフィル
ムについての所望のＷＶＴＲよりも実質的に高いＷＶＴＲを有するフィルムを提
供する。ベース層は、ポリエチレン及びキャビティ化剤（ｃａｖｉｔａｔｉｎｇ
ａｇｅｎｔ）を含み、好ましくは、このポリエチレンは、中密度ポリエチレン
（ＭＤＰＥ）又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である。ベース層はまた、第
一の面及び第二の面を有する。さらに、ベース層は、好ましくは、０．５ｍｉｌ
〜２．０ｍｉｌ（１ｍｉｌ＝０．００１インチ＝１００ゲージ）の厚さを有する
。ここで与えられるいかなる厚さもキャビティ化からもたらされる付加的な厚さ
を原因としないことは、注意されるべきである。
【０００９】 ポリエチレンフィルムのＷＶＴＲ制御層は、ベース層の両面の一方と共伸長さ
れ得（ｃｏｅｘｔｅｎｓｉｖｅ）、ＭＤＰＥ又はＨＤＰＥであるＷＶＴＲ制御物
質（これは、ベース層のポリエチレンの密度よりも高い密度を有するべきではな
い）を含む。さらに、ＷＶＴＲ制御層は、０．０３ｍｉｌ（３ゲージ）〜０．１
５ｍｉｌ（１５ゲージ）の厚さを有することが好ましい。
【００１０】 本発明の好ましい態様は、所望のＷＶＴＲを有し、ベース層とＷＶＴＲ制御層
との間に挟まれたタイ（ｔｉｅ）層（ここで、タイ層は、ベース層及びＷＶＴＲ
制御層の各々と共伸長され得る）を有するフィルムを提供する。ベース層は、ポ
リエチレン及びキャビティ化剤を含有し、第一の面と第二の面とを有する。さら
に、ベース層は、多孔質微細構造、及びポリエチレンフィルムについての所望の
ＷＶＴＲよりも実質的に高いＷＶＴＲを有する。好ましくは、ＷＶＴＲ制御層は
、ＭＤＰＥ又はＨＤＰＥのいずれかであるＷＶＴＲ制御物質を含有する。あるい
は、ＷＶＴＲ制御物質は、エチレン−プロピレンコポリマー又はエチレン−プロ
ピレン−ブチレンターポリマーであることができ、ここで、タイ層は、ＭＤＰＥ
、又はＨＤＰＥと低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とのブレンドである。
【００１１】 本発明の別の好ましい態様は、フィルムが、ベース層の第一及び第二の面と共
伸長され得るＷＶＴＲ制御物質の第一及び第二の層を有する、所望のＷＶＴＲを
有するフィルムを提供する。ベース層は、ポリエチレン及びキャビティ化剤を含
有し、多孔質微細構造及びポリエチレンフィルムについての望ましいＷＶＴＲよ
りも実質的に高いＷＶＴＲを有する。第一及び第二のＷＶＴＲ制御層は、各々、
好ましくはＭＤＰＥ又はＨＤＰＥのいずれかであるＷＶＴＲ制御物質を含むべき
である。
【００１２】 本発明の別の好ましい態様は、第一のタイ層が、ベース層と第一のＷＶＴＲ制
御層との間に挟まれ、第二のタイ層が、ベース層と第二のＷＶＴＲ制御層との間
に挟まれているフィルムを提供する。第一のタイ層は、ベース層及び第一のＷＶ
ＴＲ制御層の各々と共伸長され得、第二のタイ層は、ベース層及び第二のＷＶＴ
Ｒ制御層の各々と共伸長され得る。
【００１３】 本発明のポリエチレンフィルムは前述の構造に限られず、複数のＷＶＴＲ制御
層としていくつかの層を含むことができ、又はタイ層は所望のＷＶＴＲを有する
フィルムを得るために提供され得ることは、注意されるべきである。
【００１４】 本発明の方法は、第一及び第二の面を有するベース層の第一の面に、共伸長可
能に、少なくとも１つのＷＶＴＲ制御物質の層を付着により重ね、次に、複合ポ
リエチレンシートを二軸延伸して所望のＷＶＴＲを有するフィルムを得ることを
提供する。複合ポリエチレンシートのベース層は、ポリエチレン及びキャビティ
化剤を含有する。複合ポリエチレンシートは、二軸延伸され、それによって所望
のＷＶＴＲを有する二軸延伸ポリエチレンフィルムが提供され、それによってベ
ース層は多孔質微細構造及び所望のＷＶＴＲより実質的に高いＷＶＴＲを有する
。
【００１５】 好ましくは、ベース層のポリエチレンは、ＭＤＰＥ又はＨＤＰＥである。さら
に、フィルムの製造前にベース層に提供されるポリエチレンの量は、０．５ｍｉ
ｌ〜２．０ｍｉｌの厚さを有するフィルム中のベース層を生ずるのに充分な量で
あることが好ましい。ここで与えられるいかなる厚さの値も、キャビティ化によ
り生じる付加的な厚さを原因としないことは、注意されるべきである。さらに、
ＷＶＴＲ制御物質はＭＤＰＥ又はＨＤＰＥであることが好ましいが、ＷＶＴＲ制
御物質は、ベース層中のポリエチレンの密度よりも高い密度を有するべきではな
い。さらに、ＷＶＴＲ制御物質は、０．０３ｍｉｌ〜０．１５ｍｉｌの厚さを有
するフィルム中のＷＶＴＲ制御層を生じるのに充分な量で提供されることが好ま
しい。
【００１６】 本発明の１つの好ましい方法は、三層構造を有するフィルムの製造を提供する
。特に、ＷＶＴＲ制御物質の第一の層は、ベース層の第一の面に付着により重ね
られ、ＷＶＴＲ制御物質の第二の層は、ベース層の第二の面に付着により重ねら
れる。次に、この複合ポリエチレンシートは二軸延伸される。
【００１７】 本発明の別の好ましい方法は、五層構造を有するフィルムの製造を提供する。
特に、第一及び第二の面を有するベース層が提供され、２つのタイ層の間に挟ま
れ、ここで第一のタイ層はベース層の第一の面と第一のＷＶＴＲ制御層との間に
挟まれ、第二のタイ層はベース層の第二の面と第二のＷＶＴＲ制御層との間に挟
まれている。タイ層は、各々、付着によりベース層に重ねられ、各々、ベース層
と共伸長され得る。ＷＶＴＲ制御層は、各々、付着によりタイ層に重ねられ、各
々、その隣接するタイ層と共伸長され得る。次に、この複合ポリエチレンシート
は二軸延伸される。この構造のタイ層は、ＭＤＰＥ又はＨＤＰＥを含有し、ＷＶ
ＴＲを調節するためにキャビティ化剤をも含有することができる。
【００１８】 本発明の別の方法は、少なくとも１つのタイ層をベース層に付着により重ね（
ここでタイ層はベース層と共伸長され得る）、そしてさらに、ＷＶＴＲ制御層を
タイ層に付着により重ねる（ここでＷＶＴＲ制御層はタイ層と共伸長され得る）
ことによる、フィルムの製造を提供する。ＷＶＴＲ制御層は、好ましくはＭＤＰ
Ｅ又はＨＤＰＥである、ＷＶＴＲ制御物質を含む。タイ層は、ＭＤＰＥ又はＨＤ
ＰＥを含有し、ＷＶＴＲを調節するためのキャビティ化剤をも含むことができる
。しかし、別の方法は、エチレン−プロピレンコポリマー又はエチレン−プロピ
レン−ブチレンターポリマーのいずれかであるＷＶＴＲ制御物質を含有するＷＶ
ＴＲ制御層（ここでタイ層は、ＭＤＰＥ、又はＨＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンド
のいずれかを含む）を提供することを含む。
【００１９】 本発明は、高いＷＶＴＲ値、不透明度、高い剛性及び湿度に対する耐性を有す
るポリエチレンフィルムの製造方法を提供する。フィルムは、優れた永久折り目
（ｄｅａｄｆｏｌｄ）特徴をも有し、それにより、これらのフィルムは、竪形の
、成形、充填及びシール（ＶＦＦＳ）機械で行うバッグ・イン・ボックス（ｂａ
ｇ−ｉｎ−ｂｏｘ）作業における食品の包装に非常に適している。これらの特性
により、これらのフィルムは、高いＷＶＴＲ及び湿度に対するフィルムの非感受
性を必要とする適用において紙又はセロハンの優れた代用品となる。
【００２０】 本発明のこれらの及びその他の利点は、ここに記載される詳細な説明及び実施
例から認められるであろう。詳細な説明及び実施例は、本発明の理解を向上させ
るが、本発明の範囲を制限することを意図されていない。
【００２１】 本発明の好ましい態様は、説明及び記載の目的のために選択されているが、い
かなる意味においても本発明の範囲を制限することを意図されていない。本発明
のある種の側面の好ましい態様は、添付の図面に示されている。
【００２２】 本発明は、高いＷＶＴＲを有する二軸延伸ポリエチレンフィルム及びそれを製
造する方法を提供する。本発明の方法を実施するためには、ＷＶＴＲ制御物質の
少なくとも１つの層が付着によりコア又はベース層に重ねられているポリエチレ
ンシートが用意される。このポリエチレンシートは、次に、二軸延伸され、所望
のＷＶＴＲを有するフィルムが得られる。得られるフィルムは、多孔質微細構造
及びフィルムについての望ましいＷＶＴＲよりも実質的に高いＷＶＴＲを有する
ベース層を有する。
【００２３】 ベース層は、ポリエチレン及びキャビティ化剤を含有する。好ましくは、ポリ
エチレンは、ＨＤＰＥ又はＭＤＰＥである。フィルムの製造前にベース層中に提
供されるポリエチレンの量は、０．５ｍｉｌ〜２．０ｍｉｌ、好ましくは０．８
５ｍｉｌ〜１．１０ｍｉｌの厚さを有するフィルム中のベース層を生じるのに充
分な量であるべきである。ここで与えられるいかなる厚さの値も、キャビティ化
によって生じるさらなる厚さを原因としないことは注意されるべきである。
【００２４】 ＨＤＰＥという用語がここで用いられる場合、それは、０．９４０以上の密度
を有するエチレン含有ポリマーを意味することと定義される（密度（ｄ）は、ｇ
／ｃｍ３で表される）。本発明の方法について用いるために特に好適な１つのＨ
ＤＰＥは、ＥｑｕｉｓｔａｒによりＭ６２１１として販売されている樹脂である
。別の特に好適なＨＤＰＥは、ＥｘｘｏｎによってＨＤ７８４５として販売され
ている樹脂である。他の好適なＨＤＰＥ樹脂としては、例えば、Ｆｉｎａ Ｏｉ
ｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｄａｌｌａｓ， ＴＸから入手可能
なＢＤＭ９４−２５、及びＮｏｖａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｓａｒｎｉａ
， Ｏｎｔａｒｉｏ， Ｃａｎａｄａから入手可能なＳｃｌａｉｒ １９Ｃ及び
１９Ｆが挙げられる。
【００２５】 ここで用いられる場合の「中密度ポリエチレン」（ＭＤＰＥ）という用語は、
０．９２６〜０．９４０の密度を有するエチレン含有ポリマーを意味することと
定義される。ＭＤＰＥは、容易に入手可能であり、例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙのＤｏｗｌｅｘ（商標） ２０２７Ａ、及びＮｏｖａ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｓａｒｎｉａ， Ｏｎｔａｒｉｏ， Ｃａｎａｄａ
のＮｏｖａ ７４Ｂ及びＮｏｖａ １４Ｇがある。
【００２６】 前述したように、ベース層中にはキャビティ化剤が提供される。このような薬
剤は、典型的には、押出しの前にコア又はベース層に添加され、フィルム製造方
法中にフィルムの構造内に気孔（空隙；キャビティ）を生成することができる。
キャビティ化剤によりコア層中に導入された小さい不均質性は、ポリエチレンシ
ート内の弱い点をもたらすと信じられている。次に、二軸延伸工程は、コア層の
裂け目を誘発し、加工されたフィルム中のキャビティ化を起こす。コア層内の裂
け目は、サイズが多様であり、水平に（すなわち、フィルムの平面内又はそれと
平行に）のみでなく、フィルムの平面に対して鉛直の次元又は垂直にも形成され
る。
【００２７】 任意の好適なキャビティ化剤を用いることができる。本発明の方法を実施する
ために用いることができる１つの特に好ましいキャビティ化剤は、炭酸カルシウ
ム（ＣａＣＯ３）である。他のキャビティ化剤もまた、用いることができる。有
機キャビティ化剤もまた公知であるが、その限られた作業温度範囲のため、一般
に好ましさが劣る。しかし、このような有機キャビティ化剤は、非常に細かく分
割されており、かつ作業温度で溶融に耐性であるか又はポリエチレンシートにお
いて好適な不均質性を生じる場合、有用であることができる。キャビティ化剤は
、出願番号第０７／９９３，９８３号に記載されているもののような当該技術分
野で公知の方法を用いて含有させることができる。したがって、キャビティ化剤
が用いられる本発明の方法においては、ＣａＣＯ３、ポリアクリレート粒子、ポ
リスチレン又は他のキャビティ化剤をベース層に含有させることができる。
【００２８】 ベース層に含有されるキャビティ化剤のパーセンテージは、望ましいＷＶＴＲ
に依存する。特に、より高いＷＶＴＲが望まれる場合、より多くのキャビティ化
剤がベース層に含有されるべきである。一般に、ベース層は、１重量％〜３０重
量％のキャビティ化剤を含有することができる。しかし、ベース層は、３重量％
〜１０重量％のキャビティ化剤を含有することが好ましい。
【００２９】 ＷＶＴＲ制御層は、ＷＶＴＲ制御物質を含有する。得られるフィルムにおいて
ＷＶＴＲを制限するいかなる物質でも用いることができる。ＷＶＴＲ制御層の典
型的には小さい寸法を与えられると、ＷＶＴＲ制御物質は、好ましくはフィルム
の標準化されたＷＶＴＲ（１ｍｉｌ厚さのフィルムのＷＶＴＲ）よりも低い、そ
してキャビティ化されたポリエチレンベース層の標準化されたＷＶＴＲよりも実
質的に低い、標準化されたＷＶＴＲを有するべきである。好ましいＷＶＴＲ制御
物質としては、ＭＤＰＥ及びＨＤＰＥが挙げられる。ＷＶＴＲ制御物質は、ベー
ス層のポリエチレンの密度と同じくらい大きい密度を有することができるが、そ
れは、ベース層のポリエチレンの密度を超える密度を有するべきではない。ベー
ス層にＷＶＴＲ制御層を付着により重ねる前にＷＶＴＲ制御層に含有されるＷＶ
ＴＲ制御物質の量は、０．０１ｍｉｌ〜０．２５ｍｉｌ、好ましくは０．０３ｍ
ｉｌ〜０．１５ｍｉｌの厚さを有するフィルム中のＷＶＴＲ制御層を生じるのに
充分な量であるべきである。
【００３０】 本発明の方法により、従来のキャスティング装置を用いてフィルムが製造され
る。例えば、キャスト押出しは、一般に、標準マルチロールスタックシステム又
はエアキャップ（シートの外側に適用される高速空気）を有するキャストロール
を用いて達成される。キャストロール及びウォーターバスシステムのような他の
キャスティング装置もまた有用である。
【００３１】 本発明にしたがって製造されるポリエチレンフィルムは、二軸延伸される。二
軸延伸は、フィルムの縦又は「機械方向」（ＭＤ）及びフィルムの横又は「横断
方向」（ＴＤ）におけるフィルムの強さの質を均一に分布させるために用いられ
る。二軸延伸フィルムは、より剛性が高く、強い傾向があり、また、曲げ及び折
り畳みの力に対してはるかに優れた抵抗性も示し、包装での適用においてより多
くの有用性がもたらされる。
【００３２】 二軸延伸は、両方向に同時に行うことができるが、ほとんどの二軸延伸法は、
フィルムを連続的に、すなわち最初に一方向、次に他の方向に伸張する装置を用
いる。典型的な装置は、フィルムを最初にＭＤ方向に、次にＴＤ方向に伸張する
。フィルムを伸張することができる程度は、例えば、フィルムが製造されている
ポリマーを含む要因に依存する。ポリエチレンフィルムの高度の二軸延伸に関す
るさらなる検討については、米国特許第０８／７１５，５４６号及び第０８／９
４０，２６１号を参照されたい。
【００３３】 本発明によるフィルムは、ポリエチレンから製造され、比較的高度に伸張する
ことができる。特に、フィルムは、ＭＤ方向に５：１〜８：１の程度に、そして
ＴＤ方向に６：１〜１５：１の程度に、伸張することができる。それにもかかわ
らず、本発明のフィルムについての一般則として、ＭＤ及びＴＤの両方における
伸張の程度が高いほど、得られるフィルムのＷＶＴＲが高い。フィルムを二軸延
伸する温度（「伸張温度」）もまた、得られるフィルムのＷＶＴＲに影響し得る
。以下の実施例３に示すように、得られるフィルムのＷＶＴＲは、より低い伸張
温度でフィルムを二軸延伸することにより増大させることができる。
【００３４】 ポリエチレンフィルムのいくつかの態様を、本発明の方法によって製造するこ
とができる。ここに提供する方法によって製造することができるフィルムの１つ
の例示的な態様は、ＨＤＰＥ及びＣａＣＯ３を含有するベース層を有する。この
ベース層は、各々がＭＤＰＥを含有する２つのＷＶＴＲ制御層の間に挟まれてい
る。０．８５ｍｉｌ〜１．１０ｍｉｌの厚さを有するフィルムのベース層及び各
々が０．０３ｍｉｌ〜０．１５ｍｉｌの厚さを有するＷＶＴＲ制御層を生じるた
めに、充分な量のＨＤＰＥ、ＣａＣＯ３及びＷＶＴＲ制御物質がフィルム製造の
前に提供される。
【００３５】 別の例示的態様は、ＭＤＰＥ及びＣａＣＯ３を含有するベース層を有するフィ
ルムを提供する。このベース層は、２つのＷＶＴＲ制御層の間に挟まれており、
ＷＶＴＲ制御層の各々と共伸長され得る。さらに、０．８５ｍｉｌ〜１．１０ｍ
ｉｌの厚さを有するフィルムのベース層を生じるために、充分な量のＭＤＰＥ及
びＣａＣＯ３がフィルム製造の前に提供され、各々が０．０３ｍｉｌ〜０．１５
ｍｉｌの厚さを有するＷＶＴＲ制御層を生じるために、充分な量のＷＶＴＲ制御
物質も提供されるべきである。さらに、ＷＶＴＲ制御層は、所望により同じ又は
異なる物質であることができる。このフィルムは、剛性が劣り、ＨＤＰＥを含有
するベース層を有するフィルムよりしわになりにくいので、いくつかの適用にお
いて好ましい。さらに、このフィルムは、機械方向に一方向の引裂き特性を有す
る。
【００３６】 別の例示的態様は、ベース層とＷＶＴＲ制御層との間に挟まれた少なくとも１
つのタイ層であって、ベース層及びＷＶＴＲ制御層の各々と共伸長され得るタイ
層を提供する。この構造に付加的なタイ層を提供し、所望のＷＶＴＲを有するフ
ィルムを得ることができる。この態様のタイ層は、ＭＤＰＥ又はＨＤＰＥを含有
し、ベース層は、ＨＤＰＥ及びＣａＣＯ３を含有する。さらに、タイ層は、フィ
ルムに色を与えるための顔料及びフィルムのＷＶＴＲを調節するための種々の量
のキャビティ化剤を含有することができる。
【００３７】 別の例示的態様は、２つのタイ層の間に挟まれた第一の面と第二の面とを有す
るベース層を有し、一方のタイ層はベース層の第一の面と第一のＷＶＴＲ制御層
との間に挟まれ、他方のタイ層はベース層の第二の面と第二のＷＶＴＲ制御層と
の間に挟まれている、五層構造である。この構造のタイ層は、ベース層と共伸長
され得、ＷＶＴＲ制御層の各々は、隣接するタイ層と共伸長され得る。
【００３８】 この五層構造のベース層は、ＨＤＰＥ及びＣａＣＯ３を含有し、タイ層は、Ｍ
ＤＰＥ又はＨＤＰＥを含有する。しかし、方法条件は、さらなるキャビティ化が
望ましい場合には、ＨＤＰＥ及びＣａＣＯ３を含有するタイ層を使用することを
認めることができる。さらに、２つのタイ層は、所望により同じ又は異なる物質
であることができる。この構造のＷＶＴＲ制御層は、ＷＶＴＲ制御物質としてＭ
ＤＰＥを含有する。この五層構造を有するシートを二軸延伸することの結果は、
２５％の光沢度及び紙のような特徴を有する、硬く不透明なフィルムである。
【００３９】 別の例示的態様もまた、五層構造を有し、一方のタイ層がベース層の第一の面
と第一のＷＶＴＲ制御層との間に挟まれ、他方のタイ層がベース層の第二の面と
第二のＷＶＴＲ制御層との間に挟まれている、２つのタイ層の間に挟まれたベー
ス層を有する。この層構造のベース層は、ＨＤＰＥ及びＣａＣＯ３を含有する。
この構造のタイ層は、良好なスキン付着を確実にするためにＭＤＰＥ又はＨＤＰ
ＥとＬＤＰＥとのブレンドのいずれかを含有し、所望により同じ又は異なる物質
であることができる。この構造の第一及び第二のＷＶＴＲ制御層のＷＶＴＲ制御
物質は、エチレン−プロピレンコポリマー又はエチレン−プロピレン−ブチレン
ターポリマーを含有する。さらに、ＷＶＴＲ制御層は、所望により同じ又は異な
る物質であることができる。
【００４０】 ＷＶＴＲ制御物質がエチレン−プロピレンコポリマー又はエチレン−プロピレ
ン−ブチレンターポリマーであるこの五層構造を有するシートを二軸延伸するこ
との結果は、典型的には５０％を超える高い光沢度（ＡＳＴＭ Ｄ２４５７）を
有するフィルムである。さらに、得られる五層フィルムは、紙のようであり、不
透明かつ硬質である。
【００４１】 これらの及び他の態様を本発明の方法にしたがって製造することができる一方
、種々の組成及び厚さの複数層を有するいくつかの他のフィルム構造を、本発明
にしたがって所望のＷＶＴＲで製造し得ることは、注意されるべきである。
【００４２】 本発明のフィルムは、フィルムの湿潤性及びインク受理性を改良するために従
来の方法で表面処理することができる。フィルムは、バリヤー特性を改質するた
め、ヒートシール特性を与えるため、及び表面特性を改質するために、公知の方
法でさらにコーティングすることができる。フィルムは、金属様の外観及び変更
されたバリヤー特性を得るため、金属化によって改質することができる。本発明
のフィルムは、食品包装を含む多数の適用において、特にチーズ製品の包装のよ
うに高いＷＶＴＲが望ましい食品包装において、有用である。さらに、これらの
フィルムは、タバコのパックの内側ライナーにおいて、バター、チョコレート、
キャンディ等のオーバーラップとして、そしてツイスト包装としての使用に有利
である。
【００４３】 以下の実施例は、本発明をさらに理解することを助けるために提供される。用
いられている特定の物質及び条件は、本発明のさらなる説明となることを意図さ
れているものであり、本発明の妥当な範囲を制限するものではない。
【００４４】 本発明の特徴及び利点を説明するために、一連の実験を行った。いくつかの製
造条件は、各事例に共通であった。例えば、ポリエチレンシートを、シートの厚
さに応じて（すなわちキャスター温度はより厚いシートについてより高かった）
１６０〜１８０°Ｆの温度でキャスティングした。さらに、各事例において、従
来の延伸装置を用いて延伸を行った。さらに、各フィルムは、２４５〜２５０°
Ｆの温度で機械方向に伸張し、２６２°Ｆで横断方向に伸張した。
【００４５】 実施例１ 図１及び２をここで参照すると、本発明のフィルムのキャビティ化は、フィル
ムのＷＶＴＲの驚くべき増大をもたらす。図１は、走査電子顕微鏡写真であり、
従来のキャビティ化された二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルムの横断面
を示す。フィルムのコア層は、５％ＣａＣＯ３をキャビティ化剤として含有する
。このＯＰＰフィルムに導入されたキャビティ化が、フィルムによって限定され
る平面内のみであることは明らかである。フィルム平面に対して垂直の次元（鉛
直）でのフィルムの開口は、事実上まったく明白でない。ポリプロピレンのキャ
ビティ化の物理的構造は、フィルムのＷＶＴＲに対する最小限の効果に反映され
ている。典型的には、ＯＰＰフィルムにおけるキャビティ化は、１０％を超えて
ＷＶＴＲを増大させることはない。
【００４６】 これとは対照的に、図２は、本発明の方法にしたがって製造されたフィルムの
横断面の走査電子顕微鏡写真である。このフィルムは、キャビティ化剤として５
％ＣａＣＯ３を含有するＨＤＰＥのコア層を有する。図２から、コア層に導入さ
れたキャビティ化は、ポリプロピレンにおいて観察されたキャビティ化と一致す
るフィルム平面における開口を含むのみでなく、垂直の次元に有意な驚くべき程
度の開口をも含むことは明らかである。フィルム構造のこの予期されなかった垂
直の開口は、コア層のＷＶＴＲの非常な増大と相関することが観察されている。
本発明のフィルムのこの特徴は、得られるフィルムについての正味のＷＶＴＲを
制限するために１又は２以上のＷＶＴＲ制御層を提供する方法によって、フィル
ムのＷＶＴＲ値の広い範囲の選択を可能にすることが見出された。
【００４７】 実施例２ 表Ｉは、本発明の方法によって製造されたあるフィルム構造を示す。フィルム
は、３．０ｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙを超える予想外に高いＷＶＴＲを有す
る。
【００４８】
【表１】
【００４９】 このフィルム構造の上面がキャスター側であり、フィルム構造の下面がエアナ
イフ側であることは注意されるべきである。また、各層の厚さは、キャビティ化
から生じる付加的な厚さを原因としていない。
【００５０】 フィルムのコア層及びエアナイフ側のタイ層におけるキャビティ化剤のパーセ
ンテージは、層の５〜１０重量％である。ＷＶＴＲを増大させるために、キャビ
ティ化剤を含有する層の片方又は両方により多くのキャビティ化剤を添加するこ
とができる。さらに、キャビティ化剤は、ＷＶＴＲを増大させるために、フィル
ムのキャスター側のタイ層に添加することができる。この特定の例は、ＷＶＴＲ
を低減させるために、キャスター側のタイ層にＭＤＰＥを含有する。
【００５１】 フィルムのＷＶＴＲは、フィルム製造法に関する物理的条件を変化させること
によって増大又は低減させることができる。例えば、キャビティ化されていない
層の厚さを減少させることは、ＷＶＴＲを増大させる。同様に、キャビティ化さ
れていない層の樹脂密度を低減させることは、フィルムのＷＶＴＲを増大させる
。ＷＶＴＲは、以下の実施例３に示すようにより低い伸張温度を用いることによ
っても、又は機械方向もしくは横断方向により高い伸張比を用いることによって
も、増大させることができる。
【００５２】 この例の得られたフィルムに関して、ＷＶＴＲは、予測されたよりもはるかに
高い。フィルムの他の物理的属性としては、２５％の光沢度（ＡＳＴＭ Ｄ２４
５７）及び２０％の光透過率（ＡＳＴＭ １００３）が挙げられる。フィルムの
厚さは２．００ｍｉｌであり、収率は２５，０００ｉｎｃｈ２／ｌｂである。
【００５３】 実施例３ 表IIに掲載されたフィルム構造は、伸張をより低い温度で行った場合及び構造
のキャビティ化を多くした場合に、ＷＶＴＲが増大することを示す。
【００５４】
【表２】
【００５５】 ＨＤＰＥ層及びＭＤＰＥ層の厚さは、前記ではｍｉｌで表されており、キャビ
ティ化による付加的な厚さは勘定に含まれていない。さらに、ＷＶＴＲは、前記
ではｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙで表されている。
【００５６】 試料１及び３は、異なる物理的条件から得られるＷＶＴＲ値との比較のための
定常的ＷＶＴＲを確立するために同様の条件下で製造した。試料２は、試料１の
伸張温度より３°Ｆ低い伸張温度で製造した。試料１及び３のＷＶＴＲを試料２
のそれと比較すると、より低い伸張温度が試料２のＷＶＴＲの増大を引き起こし
たことは直ちに明らかである。
【００５７】 試料４は、試料４の層４をキャビティ化したことを除いては試料１及び３と同
様の条件で製造した。試料１及び３のＷＶＴＲと比較して、得られた試料４のＷ
ＶＴＲの増大は、フィルムをより多くキャビティ化するにつれてＷＶＴＲが増大
することを示す。
【００５８】 試料５の結果は、試料１及び３に対して試料４を比較することから導かれる結
論をさらに支持する。特に、試料５のタイ層２及び４は、キャビティ化されてお
り、得られたＷＶＴＲは、試料１及び３のＷＶＴＲよりはるかに高かった。明ら
かに、フィルムのキャビティ化を増すことは、より高いＷＶＴＲ値をもたらす。
【００５９】 試料６は、エチレン−プロピレンコポリマーでＷＶＴＲ制御層におけるＭＤＰ
Ｅを置き換えたフィルム構造を示す。このフィルムは、試料１及び３と比較して
高いＷＶＴＲを有し、また、６１％の高い光沢度も有する。
【００６０】 実施例４ 表IIIは、表IIの結果を得るときに用いた方法条件とは異なる方法条件から得
られた３つのフィルム構造を示す。特に、表IIIの結果は、どのキャビティ化剤
が用いられたかにかかわらず、キャビティ化が増大するにつれてＷＶＴＲが増大
することを示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】 ＨＤＰＥ層及びＭＤＰＥ層の厚さは、前記ではｍｉｌで表されており、キャビ
ティ化による付加的な厚さは勘定に入れられていない。さらに、ＷＶＴＲは、前
記ではｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙで表されている。
【００６３】 試料７を試料８〜１０と比較して、キャビティ化がフィルムのＷＶＴＲを増大
させることを証明することができる。特に、キャビティ化されていない試料７は
、結果として０．２ｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙのＷＶＴＲを有していたのに
対し、各々キャビティ化されたコア層を有する試料８〜１０は、それぞれ結果と
して４．０ｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙ、７．２ｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａ
ｙ及び５．２ｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙのＷＶＴＲを有していた。
【００６４】 試料１０は、試料８及び９に匹敵し、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）以外のキ
ャビティ化剤を用いて同様の結果を得ることができることを説明する。特に、試
料１０においては、キャビティ化剤としてＥｐｏｓｔａｒ ＭＡ１００２を用い
た。試料１０における得られた５．２ｇ／１００ｉｎｃｈ２・ｄａｙというＷＶ
ＴＲは、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）以外のキャビティ化剤を本発明のポリエ
チレンフィルムとともに用いることができるという概念を支持する。
【図面の簡単な説明】
図面において：
【図１】 従来のキャビティ化二軸延伸ポリエチレンフィルムの横断面を示す走査電子顕
微鏡写真である。
【図２】 本発明により製造されたフィルムの横断面を示す走査電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 (72)発明者 ピプ、ハンス・ジョアキム ベルギー国、ビー6700 アーロン、リュ・ デ・セサリッチ 167 Ｆターム(参考） 4F100 AA08A AA08H AK04A AK04B AK04C AK05C AK06C AK07B AK07J AK09J AK64B AK80B AL01B AL05C BA02 BA03 BA05 BA06 BA07 BA10A BA10B BA15 BA25 CA23A DJ06A EC032 EJ37 EJ382 GB23 JA20 JD04B JK01 JN02 JN21 4F210 AA04 AA05 AA07 AA09 AB16 AG01 AG03 AG20 QC05 QG01 QG12 QG15 QG18

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ） ポリエチレン及びキャビティ化剤を含むベース層で
    あって、第一の面と第二の面とを有するベース層；及び （ｂ） 前記ベース層の両面の一方と共伸長され得る水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）
    制御物質の少なくとも１つの層、 を含むポリエチレンフィルムであって、それにより前記ポリエチレンフィルムは
    所望のＷＶＴＲを有し、前記ベース層が多孔質微細構造及び前記ポリエチレンフ
    ィルムについて望ましいＷＶＴＲより実質的に高いＷＶＴＲを有する、ポリエチ
    レンフィルム。
  2. 【請求項２】 前記ベース層と前記ＷＶＴＲ制御層との間に挟まれ、前記ベ
    ース層及び前記ＷＶＴＲ制御層の各々と共伸長され得る、少なくとも１つのタイ
    層をさらに含む、請求項１記載のポリエチレンフィルム。
  3. 【請求項３】 前記ＷＶＴＲ制御層が、エチレン−プロピレンコポリマー又
    はエチレン−プロピレン−ブチレンターポリマーを含み、各タイ層が、中密度ポ
    リエチレン（ＭＤＰＥ）、又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と低密度ポリエ
    チレン（ＬＤＰＥ）とのブレンドを含む、請求項２記載のポリエチレンフィルム
    。
  4. 【請求項４】 前記ベース層の他方の面と共伸長され得るＷＶＴＲ制御物質
    の第二の層をさらに含む、請求項１記載のポリエチレンフィルム。
  5. 【請求項５】 第一のタイ層が、前記ベース層と前記第一のＷＶＴＲ制御層
    との間に挟まれ、前記ベース層及び前記第一のＷＶＴＲ制御層の各々と共伸長さ
    れ得、かつ 第二のタイ層が、前記ベース層と前記第二のＷＶＴＲ制御層との間に挟まれ、前
    記ベース層と前記第二のＷＶＴＲ制御層の各々と共伸長され得る、請求項４記載
    のポリエチレンフィルム。
  6. 【請求項６】 前記ＷＶＴＲ制御物質が、前記ベース層の前記ポリエチレン
    の密度を超えない密度を有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）又は中密度ポリ
    エチレン（ＭＤＰＥ）である、請求項１記載のポリエチレンフィルム。
  7. 【請求項７】 前記ＷＶＴＲ制御層が、０．０３ｍｉｌ（３ゲージ）〜０．
    １５ｍｉｌ（１５ゲージ）の厚さを有する、請求項１記載のポリエチレンフィル
    ム。
  8. 【請求項８】 前記ベース層が、０．５ｍｉｌ（５０ゲージ）〜２．０ｍｉ
    ｌ（２００ゲージ）の厚さを有する、請求項１記載のポリエチレンフィルム。
  9. 【請求項９】 所望の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）を有するポリエチレンフィ
    ルムの製造方法であって、 （ａ） 少なくとも１つのＷＶＴＲ制御物質の層を、共伸長により第一の面と第
    二の面とを有するベース層の第一の面に、付着により重ねる工程；及び （ｂ） 工程（ａ）から得られる複合ポリエチレンシートを二軸延伸する工程、
    を含み、 それにより所望のＷＶＴＲを有する前記ポリエチレンフィルムを提供し、前記ベ
    ース層が多孔質微細構造及び前記ポリエチレンフィルムについて望ましいＷＶＴ
    Ｒより実質的に高いＷＶＴＲを有する、方法。
  10. 【請求項１０】 工程（ａ）が、前記ベース層と前記ＷＶＴＲ制御層との間
    に挟まれ、前記ベース層と前記ＷＶＴＲ制御層の各々と共伸長され得る少なくと
    も１つのタイ層を提供することを含む、請求項９記載の方法。
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