JP2004503401A - フィルムの直交積層体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】直交積層体ウェブは２つの配向したフィルムで構成されており、それらフィルムは、第一のフィルム（Ａ）の配向の主方向がウェブの縦方向に従っておりそしてその方向に対して第二のフィルム（Ｂ）の主方向が直交する様に配置されている。第一のフィルムの材料の弾性係数が不配向状態においえ第二のフィルム材料のそれよりも少なくとも１５％少なく、そして第一のフィルムの収縮率が第二のフィルムよりも大きい。この直交積層体から作られる袋は改善された衝撃剥離強度を有する熱融着部を持つ。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
それぞれが一軸配向しているかまたは不均衡に二軸配向している互いに接合された二枚以上のフィルムよりなるウェブ形成された直交積層体は１９６８年以来市販されてきたが、熱融着時に既に問題があった。
【０００２】
これらの最初の直交積層体は１９５８年４月９日の英国特許出願公開（Ａ）第０，７９２，９７６号明細書および１９５９年７月１５日の英国特許願公開（Ａ）第０，８１６，６０７号明細書に記載された材料、構造および方法で製造されてきた。ポリエチレン（通常、ＨＤＰＥ）またはポリプロピレンの筒状フィルムは、比較的に低い温度で延伸することによってそれの縦方向に強く一軸配向させ、次いでらせん状に裁断してバイアスに配向するウェブとし、そしてかゝるウェブの２枚以上を、一般に押出成形積層によって十字配向方向に積層されてきた。この様な直交積層体は例えばインパルス融着法によって熱融着されて“剥離型（ｐｅｅｌ−ｔｙｐｅ） ”熱融着を形成し、その際にこの融着物の衝撃剥離強度が非常に低くなる様にしなければならない ［融着を追加的物質によって、例えばオーバータッピング（ｏｖｅｒｔａｐｉｎｇ）によって改善する場合を除く］ 。
【０００３】
“剥離型”熱融着とは線状の非常に狭い領域に集中した剥離力に耐え、“オーバラップ型”熱融着と対称的に、融着の全幅にわたって分配される剪断力に耐えて適合する熱融着を意味する。
【０００４】
衝撃（Ｉｍｐａｃｔ− ｏｒ Ｓｃｈｏｃ）剥離強度は、袋が線状に延びる熱融着部に対し直角にその末端の一つ方から落とされた時の衝撃作用に耐える様に熱融着されることが特に必要とされる。
【０００５】
融着物の弱い剥離強度は、配向の消失が重要でない接合部分だけでなく不接合の直交積層体の直接的に近接する狭い“線状部”でも熱融着が配向を崩壊させるという事実による。衝撃剥離の時にこれらの“線状部”は明らかに弱く、破裂する傾向がある。（遅い速度の剥離では、この線状部の材料が延伸されそして配向された時には、融着部が満足な剥離強度をもたらし得る。）
衝撃剥離強度は直交積層体の製造に使用されるフィルムの上に比較的に低融点の薄い表面層（“熱融着層”）を同時押出成形することによって改善できるが、満足なものではない。しかしながら熱融着を主層中の配向が維持される温度で行う場合、剥離力が薄い接合層に集中されるので、他の現象、すなわち二つの直交積層体が互いに分離するという現象が発生する。この分離を回避するために、接合した領域のフィルムおよびこれに直接的に隣接するフィルムを溶融することおよびそれによって厚みを増させることを可能としなければならず、それによって剥離により発生する引張応力が減少される。
【０００６】
英国特許出願公開（Ａ）第１，５２６，７２２号明細書に記載されている通り、熱融着の衝撃剥離強度（および他の強度上のある種の利点）の改善は直交積層体を製造する種々の方法によって得られてきた。（１９７８年以来市場にあった）この方法を実施する通例のやり方では、最初に通例の一軸の縦方向配向を有する筒状フィルムが、続く積層工程（“積層”）を容易にするためにおよび最終直交積層体の表面特性、特に熱融着性（“熱融着層”）を改善するために小さい表面層と一緒に同時押出成形される。次いでこの筒状フィルムをらせん状に裁断して、バイアスを付けた溶融配向を有するウェブを形成しそして数枚のかゝるウェブを連続的に直交“サンドイッチ”加工しそして更に、溝付きロールの間で横延伸することによって配向させそして、この操作の前または後に、異なる周速で回転する通例の滑らかなロールの間で慣用の縦延伸することによって配向させる。溝付きロール延伸処理は一般に数回繰り返しそして縦軸延伸も繰り返してもよい。最高のエネルギー吸収性を得るために、熱融着の衝撃剥離強度を期待して、らせん状に一緒に裁断したフィルムを一緒に“サンドイッチ”した後の縦および横延伸段階を、一般にフィルムの溶融範囲より遥かに下の温度で実施し、標準室温で実施してもよい。米国特許（Ａ）第４，６２９，５２５号明細書には次の熱安定化法が開示されている。発明者は、係る直交積層体の各フィルムの配置を、一方は直交積層体の縦方向に従う配向を主方向としそしてもう一方が縦方向に実質的に垂直する配向を主方向とする様にことを提案した。
【０００７】
通常、直交“サンドイッチ加工”フィルム相互の間に有意義な接合が達成され、その結果溝付きロールの間で延伸することで既に積層体が形成されそしてこの接合が熱安定化法によって向上される。しかしながら確かに強い全体的接合は、この直交積層体の特に注目に値する特徴である耐引裂伝播性を崩壊させるので既に避けられている。
【０００８】
溝付きロールの間の横延伸の向上した均一性およびより高い生産性、より重くかつ強靱な直交積層体がヨーロッパ特許（Ｂ）第０２７２１００号明細書に記載された方法によって達成される。このヨーロッパ特許においてはワンセットの溝付きロールを互いに極めて完璧に適合させそして高いロール圧のもとで作用させて横方向の引っ張りおよび横方向のしぼりの組合せを行っている。（本明細書の実施例はこれを使用している）。この方法はヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第０，６２４，１２６号明細書において更に発展されている。
【０００９】
らせん裁断を実施する特別な方法はヨーロッパ特許（Ｂ）第０，４２６，７０２号明細書に開示されている。このヨーロッパ特許はフィルムの縦方向に対してどのくらいの大きい角度、たとえ９０°でも“らせん状” の溶融配向（押出ダイスと引張り（ｈａｕｌ−ｏｆｆ） 手段との相対的割合） を有する筒状フィルムを最初に押出成形しそして第二の工程で配向角度を増す方向にこの筒状物をらせん状に裁断することによって達成できる。
【００１０】
熱融着での衝撃剥離強度の問題に戻る。上記の英国特許（Ａ）第１，５２６、７２２号明細書の方法またはこれの上述の改善法に従って製造される直交積層体は１９７８年以来、“剥離型”熱融着によって頂部および／または底部で密封された口開放型の工業用袋の製造で使用されてきたし。また依然として比較的大規模に使用されている。これは、フィルムから袋への変換が詰め込み工程の関係で行われる“成形−詰め込みおよび融着”において使用することを含む。しかしながら袋製造用のフィルム材料を縮小加工する必要性があることで、更なる改善が強く求められている。これによって他の重要な性質、特に引張降伏応力（Ｙｅａｌｄ ｔｅｎｓｉｏｎ） を低下させることなしに熱融着性の改善を達成することが重要である。引張降伏応力は、積み上げた中の下の方の袋が非常に高い静荷重をしばしば受けるので粉末または顆粒状物質を詰め込んだ工業用袋の積み上げとの関係で重要である。
【００１１】
直交積層体から工業用袋を製造する特別な意図で開発されているヨーロッパ特許（Ｂ）第０，３３８，７４７号明細書に記載の発明によると、熱融着は衝撃吸収および／または力制御に作用する様に加工されている隣位のエンボス加工物によって保護される。
【００１２】
更に国際特許出願公開（Ａ）第９８／２３４３４号明細書に記載の発明によれば、熱融着の接合領域だけでなく袋の内容物と接触するかまたは接触する予定の、融着部の直ぐ側のフィルム不接合部でも、ポリマーフィルムの特に大きな収縮を可能とする熱融着法（直交積層体を特に意図している）が提案されている。この大きな収縮によってフィルムは上記各領域で薄くなり、そしてこれが該領域での配向の損失を相殺する。（この明細書の冒頭に記載した様に、直交積層体の熱融着での問題は接合領域に隣接する不接合領域での配向喪失に起因している）。この発明は融着加工棒の一つを旋回心軸で回転させることを包含する。
【００１３】
しかしながらこれら二つの発明（一つはエンボス加工物による融着部の保護でありそしてもう一つは特別な熱融着法に関する）の実証されたプラスの結果にも係わらず、これらのいずれも市場で受け入れられてきていない。その理由は、両方の発明が、直交積層体を袋に加工しおよび／または袋に詰め込みそして袋を閉じる、ユーザーによって取り付けられる特別な機械装置を必要とすることにある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、他の強度特性、特に引張降伏応力にマイナスの影響を及ぼすことなしに直交積層体自身の熱融着特性を改善することが強く求められている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の直交積層体は請求項１に記載される特徴を有しそしてそれを製造する特別な方法は請求項１３から明らかである。これら２つの請求項の関係での収縮率の相違は好ましくは少なくとも１０％（請求項２および１４）および特に好ましくは１５％、２０％またはそれ以上でもよい。
【００１６】
（Ａ）が不配向状態で形成されている材料の弾性係数（Ｅ）は（Ｂ）が形成される材料の同じ性質よりも少なくとも１５％小さい。注意するべき問題は、直交積層体を製造する間の力が余り集中されない様に作ることであり、他方全体としてはできるだけ強靱な積層体を製造することである。
【００１７】
ここで触れるＥは、Ｂから分離した後、Ａの溶融および再固化によって得ることができる未配向の状態についてのものであり、Ｂも同様である。ＡおよびＢの積層剥離のための適する技術は後で実施例で更に詳細に説明する。
【００１８】
本発明に従う直交積層体は（Ａ）での配向の主方向に対して直角に熱融着部を有する袋を製造するために使用されそして個々の製品が詰め込まれる袋を誤って落とした場合、（Ａ）材料の比較的に高いＥがとじ目に直角の方向で最も大きな延伸を袋に与える傾向があり、そして特にこの方向での延伸が原因となる衝撃吸収が融着部の衝撃強度を増大させる。
【００１９】
詰め込まれた袋の山の幾何学性および特に該山の通常の幾何学性の維持の目的では、袋のあらゆる延伸性はマイナスに作用するが、ここでは延伸性は袋の縦および横方向での延伸性の間の計算による平均であり、そしてそれ故に直交積層体の（Ａ）材料の主方向での高い延伸性は（Ｂ）材料の主方向での相応する低い延伸性によって相殺することができる。
【００２０】
ここに触れる各フィルムは同時押出成形されていても単独押出成形されていてもよく、すなわちこれらはそれぞれ数個の層または一つだけの層で構成されていてもよい。更に上記フィルムの各々は全く一軸配向（分子配向を言う）しているかまたは不均衡に二軸配向していてもよく、いずれの場合にもこれらは配向の主方向を示している。
【００２１】
（Ａ）として示すフィルムまたはフィルムのグループが位置する積層体の側部は熱融着（通常、類似の直交積層体に熱融着すること）に接合されるようになる決められている側部である。すなわち、熱融着部は直交積層されたウェブの縦方向に一般に直角に延びる（請求項２１）。直交積層体が主として筒状で販売されており、この筒状物はあて切れをした筒状物でもよく、成形−詰め込みおよび融着で直ぐに使用することが期待できる。この実施態様ではＡ−表面は筒状物の内部表面になければならない（請求項２２）。
【００２２】
場合によっては直交積層体は、底部および側部末端を形成する折り重ね部を熱融着して袋を形成する目的で、筒状に造ることなしに折り重ね合わせてもよい。この場合にも折り重ねられた構造の内部表面は（Ａ）−表面でなければならない（請求項２２）。
【００２３】
熱融着に対して直角になる様に予め決められた方向で好ましくは少なくとも３０％（請求項３および１５）および更に好ましくは３５％、４０％またはそれ以上である、（Ａ）または（Ａ’）の比較的大きい収縮率は、適切な強い構造を生み出しそしてそれによって厚さも増加される。この融着部の周囲で必然的に行われる加熱は、融着加工棒の表面が次第に細くなっているか、曲がっているかまたは境界のところで丸くなっていること（これらは通常は融着された材料の“傷跡”を避けるため存在する。）でもたらされる特に興味が持てかつ有効な効果をもたらす（Ａ）および（Ｂ）の異なる収縮を生じさせる（顕微鏡写真図８ｂ、ｃおよびｄ参照）。
【００２４】
直交積層体の本発明の性質の基礎となる異なる収縮率は、接合した領域からいくらかの距離のところの顕微鏡写真に見られる様に、（Ａ）側凸面を形成する方向に直交積層体を曲げる。しかしながら材料が溶融された柔らかい接合領域に直ぐ隣接する部分は、反対方向に曲がることによって（Ａ）−側が凸面になり、上記の曲がりを相殺する。これは間接的には異なる収縮率の結果である後者の曲がりが溶融した状態での剥離の１種のように作用しそして融着部を補強する。
【００２５】
更に異なる収縮率は、積層体が、融着加工棒の先細っているか、曲がっているかまたは丸くなっているそれの末端のところに押し付けられるという効果をもたらし、そこでは融着圧はなく、これが衝撃剥離の間に重要である領域で材料の厚みを増させる助けをする。
【００２６】
しかしながら良く整理するためを思って、顕微鏡写真で示した融着は国際特許出願公開（Ａ）第９８／２３４３４に記載された特別な融着方法によって造られていることおよびそれによって上記の効果が更に強調したことになることを記載しなければならない。（熱融着を実施する条件について更に実施例で説明する。）。
【００２７】
請求項１に記載した特徴は、２枚のフィルムまたはフィルム集積物を互いから分離した時に（Ａ）の収縮率と（Ｂ）の収縮率との間に相違があることである。実際、直交積層体は耐引裂伝播性に接合を影響させるために、一般に個々のフィルム間の比較的弱い接合で造られ（このことは既に説明した）、それ故にかゝる分離が通常は室温ですら容易にあり得る。
【００２８】
分離したフィルムはあらゆる所望の方向について、例えばウェブに関して縦方向に、または予め決められた適当な温度に加熱した場合にはその方向に対して直角な方向についての収縮を試験する。この温度は例えば（Ａ）または（Ｂ）の機械的に測定された融点に近いがそれよりも下にあり、何れにしても融点以下である。本発明においては、（Ａ）フィルムまたはフィルム集積物の百分率で示される収縮率は、その収縮率を（Ａ）および（Ｂ）の融点に近いが機械的に測定されるその融点より下にある予め決められた同じ温度（いずれにしても融点以下）で測定した場合に、ウェブの縦方向において（Ｂ）フィルムまたはフィルム集積物のそれよりも少なくとも１０％以上（好ましくはそれ以上）大きい。予め決められる温度は例えば機械的に測定される融点より５℃低くともよい。直交積層体がポリエチレンをベースとするフィルムよりなる場合には、有利な測定温度は１１５〜１２０℃の範囲内の値である。
【００２９】
この関係では機械的に測定される融点はフィルムまたはフィルム集積物が場合によっては温度増加とともにそれの機械的安定性が明らかに失われれざるを得ずそしてフィルムまたはフィルム集積物についてダイナミック・スペクトロメトリーによって直接的に有利に測定することができる温度である。融点は場合によっては温度に比例して抗張力が変化することで測定してもよい。
【００３０】
直交−“サンドイッチ”加工の前の（Ａ’）および（Ｂ’）の収縮率（請求項１４参照）は同様な方法で測定される。しかしながら（Ａ’）および／または（Ｂ’）がそれぞれ１枚より多いフィルムよりなる場合には、この測定は（Ａ’）および／または（Ｂ’）の集積物を接合させた後に例えば柔らかい二成分接着剤によって性質を変えずに行わなければならない。
【００３１】
本発明において（Ａ）と（Ｂ）との間の接合は、（Ａ）および／または（Ｂ）が１枚より多いフィルムよりなる場合には、（Ａ）集積物または（Ｂ）集積物中のフィルム間の相互の接合物よりも弱く造ることができる（請求項８）。これによる利益は、直交積層体の一般的な強度特性に関係する。ゆっくり剥離することによって測定される接合強度の適する値は約０．１〜０．５Ｎｃｍ^−１であり、縦方向および横方向に裁断した帯状物の剥離の平均値として得られる。（この目安は本発明の範囲を制限するものではない。）
この接合は、熱融着の間に互いに２枚の直交積層体を貼り合わせおよび／または積層体の表面特性の他の改善に役立つように、直交積層のために使用される各フィルムの上に“積層層”を同時押出成形することによって、好ましくは“熱融着層”を同時押出成形することによって、特に容易にされかつ制御される（請求項９および１６）。
【００３２】
一般に本発明の直交積層体における幾つかの異なる収縮効果が室温で引き起こされる。すなわち、これについて予め注意しない限り、ウェブの横方向の周辺で硬化する傾向がある。これは直交積層体で造られたウェブまたは袋の取扱にとって不利であり得る。この問題を克服するためにウェブの直交領域は安定した波を持つ波形を有していてもよく、好ましくは波の頂部から波の頂部までの測定される波の距離は５ｍｍより小さい（請求項４および５）。しかしながらこの波付けは好ましくは非常に狭くあるべきである。この様に安定した狭い波を持つ直交積層体を製造すること自体は既に公知である（ヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第０，６２４，１２６号明細書参照）。このヨーロッパ特許出願公開明細書に開示された方法は本発明との関係では直接的に適用できる。ウェブ全体の直交領域のかゝる波付けは室温で硬化（異なる収縮）する傾向をなくし得るが、積層体が溶融範囲の近くの温度に加熱された時には、この安定な波付けは横方向収縮によって発現するので、熱融着の間の異なる収縮による本発明の波付けは著しく低下しない。
【００３３】
主要な方法についての請求項（請求項１３）から明らかな通り、サンドイッチされたウェブを横方向に延伸する方法は好ましくは溝付きロールの間で行ない、そして縦方向にも延伸しそして接合させて積層体とする。普通、溝付きロールでの数段階の延伸がありそして数段階の縦方向延伸および接合があってもよい。これらの工程は色々な順序で実施することができ、この関係では上述の英国特許出願公開（Ａ）第１，５２６，７２２号明細書、ヨーロッパ特許（Ｂ）第０，２７６，１００号明細書およびヨーロッパ特許出願公開（Ａ）第０，６２４，１２６号明細書に開示されている内容を直接的に適用できる。
【００３４】
（Ａ’）よりなるフィルムまたはフィルム群は好ましくは（Ｂ’）よりなるフィルムまたはフィルム群とサンドイッチさせる以前に、摩擦により引き止めるロールまたは棒状物を介して引っ張ることによって縦方向に配向させる（請求項１７〜２０）。換言すれば溶融範囲より下で例えば異なる周速度で回転する沢山の滑らかなロールに通すことによって縦方向延伸に付す。溶融範囲より著しく下の温度、例えば２０〜６０℃で延伸を行うのが有利である。筒状に押出成形された（Ａ’）−フィルムのらせん裁断を（Ａ’）−フィルムを製造する時に使用した場合には、このらせん裁断は縦方向に引張る前に行うべきである。
【００３５】
（Ａ’）および（Ｂ’）はそれぞれ１枚のフィルムでもよく、場合によっては特に非常に小さい寸法の直交積層体を所望の場合には、最も簡単な同時押出成形された多層フィルムでもよい（図１およびフローシート図４参照）。しかしながら直交積層体の一般的な強度特性を目的とする場合には、（Ｂ’）および／または（Ａ’）は従属形式の請求項（６、７および１９）の通りおよび図２、３およびフローシート図５および６に示す通り好ましくは少なくとも２枚のフィルムよりなる（図面およびフローシートの四角内に示した角度±６０°および±３０°は勿論例示である）。
【００３６】
比較的に小さな角度でらせん状に裁断して製造された２枚のフィルムを（Ａ’）のために使用する代わりに、請求項２０に記載しそしてフローシート図７に示した様に、１枚のフィルムを対向回転ダイ部材を使用して形成される２つの溶融配向した層と一緒に使用するのが更に実際的である。
【００３７】
かゝるフィルムの押出成形および対向回転ダイ部材を備えた同時押出成形用ダイの構造については上述の英国特許出願公開（Ａ）第１，５２６，７２２号明細書を引用する。
【００３８】
本発明を添付の図面によって実証する。
【００３９】
図１、２および３は３つの異なる構造の直交積層体を遠近法でスケッチしている。
【００４０】
図４、５、６および７は、成形、詰め込みおよび融着のために使用することを含めて、直交積層体を製造しそして袋製造の目的のためにそれを筒状物に変形する４つの異なるルートのフローシートである。
【００４１】
図８ａ、ｂおよびｃは、実施例に記載した様に製造される直交積層体に色々な温度で熱融着製造した直交積層体の顕微鏡写真である。
【００４２】
実施例に関連する図９は異なる方向での異なる層の収縮性をグラフ化して示している。
【００４３】
遠近法でのスケッチ図１、２および３において、（ａ）は直交積層体の高い抗張力が存在する主層であり、（ｂ）は積層でありそして（ｃ）は熱融着層である。いかなる“サンドイッチ”加工もする前の溶融配向の角度を点線で示しそしてそれぞれの角度の値を点線の上に記載した。＋６０°および−６０°の値は数量的に比較的大きい角度の例示でありそして＋３０°および−３０°は比較的に小さい角度の例示である。
【００４４】
大文字（Ａ）または（Ａ’）および（Ｂ）および（Ｂ’）は各請求項に記載されている様な、（Ａ）または（Ａ’）に属するフィルムまたはフィルム集積物をそして（Ｂ）または（Ｂ’）のそれを示す。
【００４５】
ベクトルＣＤは溶融範囲以下でのおよび（Ａ’）を（Ｂ’）と“サンドイッチ”加工する前の（Ａ’）中で発生する縦方向配向を示す。
【００４６】
ベクトルＤＥおよびＣＦはそれぞれ．（Ａ’）と（Ｂ’）とを“サンドイッチ”加工した後に生成される直交積層体の縦および横配向を示し、その際にＣＦ−配向は溝付きロールでの延伸によって達成される。
【００４７】
フローシート図４〜７に関して、“サンドイッチ”加工と“積層”との間に相違があることを示している。“サンドイッチ”加工の場合には２枚以上のフィルムは一方が他方のトップの上にをもたらされており、それらが互いに接合しているかまたは接合してないで存在するかは重要ではない。“積層”の場合には“サンドイッチ”加工されたフィルムが互いに接合されている（“サンドイッチ”加工と同時でもまたは後でもよい）ことを意味する。
【００４８】
フローシートのそれぞれにおいて一つの四角には“積層および溝付きロールでの延伸および縦方向延伸”が記載されている。これらの異なる段階が一つの四角に集められている理由は、既に説明した通り、これら各段階が一般に数度繰り返されそしてこれらの順序は変えることができることにある。
【００４９】
顕微鏡写真図８ａ、ｂ 、ｃおよびｄは拡大を示す尺度バーを有している。融着時間は１．４秒である。完全に実際的理由のために２つの融着加工棒は異なる温度を有している。すなわち次の通りである：
図８ａ：一つの棒は１２０℃でそしてもう一つの棒は１３０℃である。
【００５０】
図８ｂ：一つの棒は１３０℃でそしてもう一つの棒は１４０℃である。
【００５１】
図８ｃ：一つの棒は１５０℃でそしてもう一つの棒も１５０℃である。
【００５２】
図８ｄ：一つの棒は１７０℃でそしてもう一つの棒は１８０℃である。
【００５３】
各々の棒での温度制御の精度は±２℃である。
【００５４】
【実施例】
図２に示す構造を持つ直交積層体をフローシート図５に示す製造ルートを使用して製造する（ただし“印刷”および“筒状化”の各段階は省かれている）。
【００５５】
フィルム（Ａ’）を重さ５９ｇ／ｍ^２ の筒状フィルムとして同時押出成形する。フィルム（Ａ’）中の主層（ａ）［全（Ａ’）の７５％］：５０％のＬＬＤＰＥ（Ｄｏｗｌｅｘ ２０４５）＋５０％のＨＭＷＨＤＰＥ。（顔料および添加物を含有する少量のマスターバッチはここでは無視する）
フィルム（Ａ’）中の熱融着層（ｃ）［全（Ａ’）の１５％］：１００％のＬＬＤＰＥ（Ｄｏｗｌｅｘ ２０４５）。
【００５６】
フィルム（Ａ’）中の積層層（ｂ）［全（Ａ’）の１０％］：１５％のＡｆｆｉｎｉｔｙ ８１００ ＋８５％のＬＬＤＰＥ（Ｄｏｗｌｅｘ ２０４５）。Ａｆｆｉｎｉｔｙ　８１００　は約５０から６０℃の溶融範囲を有するメタロセンＬＬＤＰＥである。
【００５７】
押出成形に続いて、集積物を１．３０：１の割合で４０℃で縦方向に延伸する。
【００５８】
（Ｂ’）のために使用される２枚のフィルムはゲージ（ｇａｕｇｅ） ４５．４ｇ／ｍ^２ で押出成形する。主層（ａ）は７０％のＨＭＷＨＤＰＥ＋１０％のポリプロピレン＋２０％のＬＬＤＰＥよりなる。積層層（ｂ）は（Ａ’）のそれと同じ組成である。更に３ 枚フィルム−サンドイッチの中心の（Ｂ’）フィルムは両表面上に積層層を持ち、それらは全重量のそれぞれ１０％である。表面フィルム（Ｂ’）は７５％の主層（ａ）、１５％の熱融着層（ｃ）および１０％の積層層（ｂ）よりなる。　これら２枚のフィルム（ｂ’）は５７°の角度でらせん状に裁断される。
【００５９】
三枚の同時押出フィルム（Ａ’）、（Ｂ’）および（Ｂ’）はフローシート図５に示した様に直交“サンドイッチ”加工されている。このフローシート図に示す後続の段階順序の間に、サンドイッチは横方向に１．５０：１の比で延伸されそして縦方向に約１．２：１の比で延伸される。
【００６０】
これらの段階は実質的にヨーロッパ特許（Ｂ）第０， ２７６， １００号明細書、実施例３における様に行う。最終直交積層体のゲージは８９／ｍ^２ である。
【００６１】
積層体のサンプル（約０．５ｍ^２ ）をフィルム（Ａ）および接合されたフィルム群（Ｂ）に分離されそして両方を異なる温度で収縮処理する。（Ａ）は機械方向（ｍ．ｄ．）だけ、（Ｂ）はｍ．ｄ．および横方向（ｔ．ｄ．）で行う。分離は室温で次の様に行う：
サンプルの角を、層間剥離の十分なポイントをつくるために繰り返し曲げる。（Ａ）と（Ｂ）との間の切れ目をこの曲げた角で開きそしてその裂け目を引裂により広げる。比較的弱い接合および異なるフィルムの色々な配向方向のために、裂け目は異なるフィルムの色々な配向方向で広がるが、引裂力がその接合を局所的になくさせる。（この現象は配向したフィルムの直交積層体が高い耐引裂伝播性を示す理由である。それ故に直交積層体は個々のフィルムの間の比較的低い接合で一般につくられている）。層間剥離がこの様に局所で開始された時に、個々のフィルムの性質に影響を及ぼすことなしに簡単に手で鵜費居に剥離することができる。この剥離によってフィルムＡはフィルム群Ｂから分離されるが、フィルム群Ｂは接合を維持している。
【００６２】
（Ａ）および（Ｂ）をリボン状につくられた試験体に裁断し、（Ａ）はｍ．ｄ．に沿って、そしてＢはｍ．ｄ．に沿った試験およびｔ．ｄ．に沿った別の試験を行う。各リボンは１５ｍｍの幅および約１０ｃｍの長さがある。
【００６３】
各試験は次の通り実施する。
【００６４】
試験体の一方の端３０ｍｍの長さ近くにマークを付ける。この末端に０．７ｇの重りを固定して、これをまっすぐに維持し、そしてマークした長さを含めたリボンの一部を３秒の間グリセロール／水−混合物中に漬ける。（この混合物は約１３５℃の沸点を有し、それ故にポリエチレン−フィルムの性質に影響を及ぼすことができない程度の量の水を含有している）。グリセロールの温度はそれぞれのかゝる試験の前に調整し、そして９０℃から標準のＬＬＤＰＥのほぼ融点までの色々な温度で実施する。この処理の後に元の３０ｍｍの長さの収縮量を測定する。
【００６５】
結果は表２から明らかであり、図９にグラフ化する。図９のグラフはそれぞれの所定の温度で示される、機械方向での（Ａ）および（Ｂ）の収縮率（％）の間の差のグラフよりなる。この曲線は他の２つの曲線の間の距離を測定することによって確定される。“異なる収縮”曲線からの一連の値を以下の表に導入する。
【００６６】
直交積層体は、国際特許出願（Ａ）第９８／２３４３４、第２０〜２１頁に説明される様に正確な融着操作でそれ自体［（Ａ）と（Ａ）］を熱融着させる。ただし図８ａ、ｂおよびｃの記述で記録した様に色々な融着温度で実施する。
【００６７】
融着のプロフィールの写真（これらの図参照）はビデオマイクロスコープを使用して１２倍に拡大して撮影する。衝撃剥離強度は国際特許出願（Ａ）第９８／２３４３４、第２３頁、第３７行〜２４頁、第１１行に説明されている通りに試験する。
【００６８】
融着は１３０／１４０℃でおよび１００％合格する更に高い温度で驚く程良好にできるが、１２０／１３０℃では融着が殆どうまく行かない。
【００６９】
引張降伏応力は１分あたり５０％延伸に相当する延伸速度で１５ｍｍの幅のリボン状試験体について引張り／応力−試験によって機械方向および横方向で測定する。比較的に遅い速度では引張降伏応力はクリープ特性を示し、これは工業用袋にとって非常に重要である。引張降伏応力は引張り／応力−グラフから決められる。通例の通り、１分当たりのかゝる低い百分率延伸でポリマーフィルムを試験した場合には、グラフは降伏開始を示す鮮明な変化を示さない。フック法（Ｈｏｏｋ’ｓ Ｌａｗ） を適用する直線域を用いて開始し、次いで他のほぼ直線域に徐々に変化する。後者の直線域では引張降伏応力が延伸に比例して非常にゆっくり上昇する（そして破断直前には引張応力の増加が急激である）。
【００７０】
通例の通り、引張降伏応力は上記の２つの直線域を外挿するとそれらが交差することによってグラフにより決められる。この交差点に相当する引張応力が引張降伏応力となる。
【００７１】
比較するために、沢山のポリオレフィン製造元の一つによってそれの顆粒を詰め込むのに適する袋として選択された、ＬＬＤＰＥを含有するＬＤＰＥよりなる通例の様に押出成形された１４７ｇ／ｍ^２ フィルムで造られた工業用袋における引張降伏応力を同様に測定する。
【００７２】
結果は表１から明らかである。それぞれの値は５回の測定の平均値である。
【００７３】

それ故に直交積層体は、慣用のＬＤＰＥ／ＬＬＤＰＥ袋用フィルムが１．６倍重いにも係わらずと殆ど同じ張力降伏応力を発現する。
【００７４】
最後に不配向のＡ−フィルムのＥ−モデュール（弾性係数）は５００ＭＰａであることが判る。そして不配向のＢ群のＥ−モデュールは６３０ＭＰａであることが判る。すなわちＡのＥ−モデュールはＢのＥ−モデュールより２１％小さい。
【００７５】
これらのＥ−モデュールは押出成形されたフィルムに関し、互いに近似している機械方向の値と横方向の値との平均である。
【００７６】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】直交積層体の遠近法でのスケッチである。
【図２】直交積層体の遠近法でのスケッチである。
【図３】直交積層体の遠近法でのスケッチである。
【図４】成形、詰め込みおよび融着を含めた、直交積層体の製造方法および筒状物を造るフローシート図である。
【図５】成形、詰め込みおよび融着を含めた、直交積層体の製造方法および筒状物を造るフローシート図である。
【図６】成形、詰め込みおよび融着を含めた、直交積層体の製造方法および筒状物を造るフローシート図である。
【図７】成形、詰め込みおよび融着を含めた、直交積層体の製造方法および筒状物を造るルートのフローシート図である。
【図８】図８のａ、ｂおよびｃは、色々な温度で熱融着製造した直交積層体の顕微鏡写真である。
【図９】図９は異なる方向の異なる層の収縮率のグラフ化である。

Claims (22)

1. それぞれが一軸配向しているかまたは不均衡に二軸配向している互いに接合された二枚以上のフィルムまたはフィルム集積物よりなるウェブ形成された直交積層体において、該積層体が（Ａ）直交積層体の一方の側が、配向の主方向が一般にウェブの縦方向に従うフィルムａ）かまたは得られる主方向が一般に上記方向に従うフィルムの集積物ｂ）でありそして（Ｂ）直交積層体のもう一方の側が、配向の主方向が一般にウェブの縦方向に対して直角をなすフィルムａ）かまたは得られる主方向が一般にウェブの縦方向に対して一般に直角をなすフィルムの集積物ｂ）であり、その際に不配向状態の材料（Ａ）の弾性係数が不配向状態の材料Ｂの弾性係数より少なくとも１５％小さくそして加熱した時に直交積層体（ＡおよびＢ）が縦方向にそって異なる収縮率を発現し、かつ（Ａ）がより多く収縮し得ることを特徴とする、上記直交積層体。
2. （Ａ）が直交積層体全体の少なくとも１０重量％を構成しておりそしてウェブの縦方向での（Ａ）および（Ｂ）の収縮率がそれぞれ百分率で表現して、（Ａ）および（Ｂ）が互いに離れておりそして離れたフィルムまたはフィルムの集積物を場合によっては同じ温度に加熱した時の縦方向のそれらの収縮率について試験する試験によると少なくとも１０％相違し、その際に機械的に測定されるＡまたはＢのどちらの融点が低いとしても、加熱される温度がＡまたはＢの融点の近くおよびそれ以下である、請求項１に記載の直交積層体。
3. 請求項２で規定した温度での（Ａ）の収縮率が少なくとも３０％である、請求項１または２に記載の直交積層体。
4. ウェブの直交領域が安定した波と波形形状している、請求項１〜３のいずれか一つに記載の波形直交積層体。
5. ウェブの１つの表面における波の頂部から波の頂部まで測定した波の距離が５ｍｍより小さい、請求項５に記載の直交積層体。
6. 一般的に対称的な配置にある（Ｂ）が少なくとも２枚のフィルムで構成されており、配向の主方向を持つそれらがウェブの縦方向に対して５０°より大きい角度および９０°より小さい角度をなしている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の直交積層体。
7. 一般的に対称的な配置にある（Ａ）が少なくとも２枚のフィルムで構成されており、配向の主方向を持つそれらがウェブの縦方向に対して０°より大きい角度および３５°より小さい角度をなしている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の直交積層体。
8. Ａおよび／またはＢが互いに一緒に接合された少なくとも２枚のフィルムで構成されている請求項１〜７のいずれか一つに記載の直交積層体において、相互の接合がＡとＢとの結合よりも強いことを特徴とする、上記直交積層体。
9. ＡおよびＢの両方の群のフィルムの各々が真ん中での強度のために大きい方の層を有する同時押出成形されたフィルムでありそしてこの小さい方の層のいずれの側にもあり、そしてそれによって積層体の表面を形成する小さい方の層が所望の表面特性を達成するために選択されそして他の小さい層はフィルムを互いに接合しやすくするために選択される、請求項１〜８のいずれか一つに記載の直交積層体。
10. Ｂを構成するフィルムまたは複数のフィルムの各々の中の主な層が高分子量高密度ポリエチレン（ＨＭＷＨＤＰＥ）またはＨＭＷＨＤＰＥと線状の低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）とのブレンドよりなり、そしてＡを構成するフィルムまたは複数のフィルムの各々の中の主な層がＬＬＤＰＥまたはＬＬＤＰＥとＨＭＷＨＤＰＥとのブレンドよりなる、請求項１〜９のいずれか一つに記載の直交積層体。
11. Ｂを構成するフィルムまたは複数の各フィルム中の主な層に対して５から２０％のポリプロピレンが混合されている請求項１０に記載の直交積層体。
12. Ｂを構成する複数のフィルムの各々の中の主な層がポリプロピレンをベースとする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の直交積層体。
13. 配向の主方向をそれぞれに示す異なる複数のフィルムのサンドイッチウェブを形成しており、これらの配向の方向が互いに交差しておりそして次いでサンドイッチされたフィルムがその溶融範囲以下で更にウェブの縦方向に互いに延伸されそしてこの縦方向延伸の前または後にウェブの横方向にも互いに延伸されることによって配向され、この横方向延伸が溝付きロールの間で実施されそしてサンドイッチ中の複数のフィルムが接合して、縦および横延伸操作の前、間または後に積層体を形成する、直交積層体の製造方法において、上記サンドイッチウェブがそれぞれフィルム（Ａ’）および（Ｂ’）の２枚のフィルムまたはその集積物よりなり、サンドイッチウェブの一方の側に（Ａ’）がそしてもう一方の側に（Ｂ’）があり、そしてそれによって（Ａ’）が配向の主方向が一般にサンドイッチウェブの縦方向に従うフィルムａ）かまたは得られる、配向の主方向が一般に上記方向に従うフィルムの集積物ｂ）であり、そして上記配向または得られる配向が、（Ａ’）および（Ｂ’）が一緒になってサンドイッチをもたらす前に収縮試験することによって測定する時に、同じ方向で（Ｂ’）での配向または得られる配向よりも強くそしてさらに（Ｂ’）が、配向の主方向がウェブの縦方向に一般に直角をなすフィルムａ）かまたは配向の得られる主方向がウェブの縦方向に対して一般に直角をなすフィルムの集積物ｂ）であり、その際に不配向状態の材料（Ａ’）の弾性係数（Ｅ）が不配向状態の材料（Ｂ’）の弾性係数より少なくとも１５％小さくそして上記配向または得られる配向が、（Ａ’）および（Ｂ’）が一緒になってサンドイッチをもたらす前の収縮試験によると、上記直角方向での（Ａ’）の配向よりも強いことを特徴とする、上記方法。
14. （Ａ’）がサンドイッチウェブの少なくとも１０％を構成しそしてサンドイッチウェブの縦方向での（Ａ’）および（Ｂ’）の収縮率がそれぞれ百分率で示して、（Ａ）および／または（Ｂ）（Ａおよび／またはＢが集積物である場合）中のフィルムがそれらの性質を変化させることなく互いに接合されそして（Ａ）および（Ｂ）を同じ温度に加熱した時に方向付けられる縦方向でのそれらの収縮率について試験する試験によると少なくとも１０％相違し、その際にどちらが低いとしても、該温度が機械的に測定される（Ａ’）または（Ｂ’）の融点に近いかまたはそれ以下である、請求項１３に記載の方法。
15. サンドイッチウェブの縦方向に従う（Ａ’） の配向および得られる配向が、（Ａ’）および（Ｂ’）が一緒になってサンドイッチをもたらす前に確かめた時に、最終生成物において（Ａ’）および（Ｂ’）を互いから分離しそして（Ａ’）を機械的に測定される融点に近いがそれよりも低い温度に速やかに加熱した時に測定される（Ａ’）の収縮率（百分率）が３０％より少なくない、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 積層する際に使用される各フィルム（Ａ’）および（Ｂ’）が同時押出成形によって製造されそしてそれによって積層体中の隣のフィルムに接合させるためにそれぞれの側に、この接合を容易にするのに適合する小さい層を付与する、請求項１３〜１５のいずれか一つに記載の方法。
17. フィルムまたは複数のフィルム（Ａ’）を、フィルムまたは複数のフィルム（Ｂ’）とサンドイッチさせる前に、摩擦により引き止めるロールまたは棒状物に対して引っ張ることによって縦方向に配向させる、請求項１３〜１６のいずれか一つに記載の方法。
18. （Ａ’）が主として縦に溶融配向して適用される１枚のフィルムを構成し、そしてこの一枚のフィルムが上記引っ張り処置に付される請求項１７に記載の方法。
19. （Ａ’）が、主として縦に配向した筒状フィルムをらせん状に裁断するかまたは押出ダイから引き出されそして気泡状で存在する間に筒状フィルムを捻じることによってその縦方向に対して０°より大きくかつ４５°より小さい角度の主な配向方向を持つてそれぞれに製造されている２枚のフィルムで構成されており、その際に２枚のフィルムが次いで組合せて二枚のフィルムの一般的に対称的サンドイッチを形成しそしてこのサンドイッチを上述の摩擦作用的引張処理に付す、請求項１７に従う方法。
20. ２つの溶融配向した層の第一の直交積層体を対抗回転ダイ部材によって形成し、その積層をこれらの層がダイから離れる直前、間または直後に、好ましくは接合を減らすように変えるために小さい同時押出成形された層を挟んで行い、その際に２つの層の各々での溶融配向が第一の直交積層体の縦配向と４５°より小さい角度を形成し、そして次に上述の引き延ばしを実施する、請求項１７に記載の方法。
21. 請求項１から１２のいずれかに一つに記載の直交積層体または請求項１３〜２０のいずれか一つに記載の方法で製造された直交積層体を、該直交積層体の縦配向に対して一般に直角に延伸する剥離型熱融着と一緒に同じの直交積層体に熱融着し、そして一つの直交積層体中のＡがもう一つの直交積層体中のＡに直接的に熱融着されることによって製造される製品、例えば袋。
22. 請求項１から１２のいずれかに一つに記載の直交積層体または請求項１３〜２０のいずれか一つに記載の方法で製造された直交積層体の、開放口型袋を製造するようにまたは詰め込み融着するように加工した筒状−または折り重ねウェブにおいて、Ａ−表面が筒状−または折り重ねウェブの内側表面を形成することを特徴とする、上記ウェブ。

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