JPH01159232A - 二軸延伸多層バリヤーフィルムとその製造方法 - Google Patents

二軸延伸多層バリヤーフィルムとその製造方法

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JPH01159232A
JPH01159232A JP63251701A JP25170188A JPH01159232A JP H01159232 A JPH01159232 A JP H01159232A JP 63251701 A JP63251701 A JP 63251701A JP 25170188 A JP25170188 A JP 25170188A JP H01159232 A JPH01159232 A JP H01159232A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は二軸延伸多層バリヤーフィルム、その製造方
法およびその食品包装への利用に関する。
更に詳しくは、この発明はエチレン−ビニルアルコール
共重合体（ＥＶＯＨ）とポリプロピレンからなるそのよ
うなフィルムに関する。
ＥＶＯＨフィルムは酸素、二酸化炭素および窒素に対す
る優れたバリヤーである。それらは臭気および風味の損
失に対する効果的なバリヤーでもある。しかし、ＥＶＯ
Ｈ樹脂は感湿性であるから高い湿度の存在下ではバリヤ
ー性が減少する。ポリプロピレンは湿気に対して優れた
バリヤー性を有すると共に良好な強度特性と高い使用温
度を持っている。ＥＶＯＨ樹脂をポリプロピレンの層で
取り囲めば、湿気から保護され、従ってＥＶＯＩＩはバ
リヤー性を保持する。
米国特許第４，５６１，９２０号は、酸素と湿気に対し
て遮断性のある二軸延伸したバリャーフィ。
ルムの製造方法を開示している。その内容は、最初にポ
リエチレン、ポリプロピレン及びエチレンと他のオレフ
ィンモノマーとの共重合体からなる群から選ばれるポリ
オレフィンの少なくとも一つのポリオレフィン層、溶融
流量が少なくとも約８グラム／１０分のエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体の少なくとも一層、および少なく
とも一つの接着層を同時押出して、これらの層を６層と
ＥＶＯＨ層との間に接着層が挿入された複合シートに組
み合わせる０次に複合シートをＥＶＯＨの結晶度が約２
５％を越えないように急速に冷却する。最後に複合シー
トを縦方向で配向度が約２＝１から約４：１、横方向で
配向度が約３：１約７：１となるように二輪延伸すると
言うものである。
その明細書はまた上記の方法で製造され、酸素と湿気に
対して遮断性のある二軸延伸バリヤーフィルムを開示し
ている。
本発明は改良されたフィルム品質を有する二軸延伸した
多層バリヤーフィルムを提供しようとするものである。
従って、本発明は縦方向の変形比が４：１以上から７：
１で、横方向の変形比が７：１以上から１０：１となる
ように二軸延伸した多層同時押出フィルムを提供するも
のであり、該フィルムは（１）　　エチレン−ビニルア
ルコール共重合体の少なくとも一つの（Ｃ）層、および （２）　　（Ｃ）層の両側にポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ（α−メチルペンテン）またはエチレンと高
級オレフィンとの共重合体の少なくとも二つの（Ａ）層 からなっている。
好ましくは、（Ａ）層は（Ｃ）層をその上面、下面およ
び側面で取り囲んでいる。得られるフィルムは延伸倍率
の低い先行技術によるフィルムに比べて湿気および酸素
のような気体に対してより優れたバリヤー性を示す。
非常に適当したようなフィルムとは、少なくとも二つの
接着層（Ｂ）が（Ｃ）層と（Ａ）層に隣接してＡＢＣＢ
Ａの配Ｗ、ｔＲ造をなしており、その中で（Ｂ）層は（
Ｃ）層の両側に当たる面および側面で（Ａ）層によって
取り囲まれている。好ましくは、この発明のフィルムの
（Ａ）層はポリプロピレンである。また延伸は縦方向の
変形比が５：１．から７：１、横方向で８＝１から１０
：１であるのが好ましい。
発明で用いられるＥＶＯＨは、一般にエチレンを２５〜
７５モル％含有するエチレン−酢酸ビニル共重合体の鹸
化物または加水分解生成物である。
ＥＶＯＨ中のエチレンのパーセントは、ＥＶＯＨが延伸
の過程で伸びるのに十分な柔軟性を持つように少なくと
も４５％であるのが好ましい、加水分解度は少なくとも
９６％、好ましくは少なくとも９９％に達しなければな
らない、加水分解度が好ましくは９６％以上であるべき
は、それ以下ではバリヤー性が最適以下になるからであ
る。一般に、ＥＶＯＨ１接着剤およびポリ１０ピレンと
の間で溶融粘度を整合させる為には温度１９０℃、荷重
２，１６０グラムにおいてＥＶＯＨの溶融流量が最低４
グラム／１０分であるのが好ましいことは、当該技術に
熟練した者は知っている。もしも溶融流量が４グラム／
１０分以下の場合は、ＥＶＯＨ１接着剤および表皮層の
粘度を整合させるのが困難になる。溶融物の波打ちと流
動妨害として知られる層の平滑でない分布の原因となる
界面不安定性を回避する為には、これらの物質の粘度を
整合させることが重要である。これらの物質の粘度は、
それら物質の溶融流量を監視制御することによって最も
容易に且つ効果的に整合させることが出来る。しかしな
から、本発明では１９０℃での溶融流量が１４〜１８グ
ラム／１０分のＥＶＯＨを用いることによってＰＰ／接
着剤／ＥＶＯＨの優れた粘度整合が達成された。
使用するポリオレフィンは、高密度ポリエチレン及び線
状低密度ポリエチレンを含むポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ（α−メチルペンテン）及びエチレンと他の
オレフィンとの共重合体とすることができる。好ましい
ポリオレフィンはポリプロピレンとプロピレンが主体の
エチレン−プロピレン共重合体である。ポリオレフィン
層の溶融流量は好ましくは２〜６グラム／１０分である
。
プロピレン−エチレン共重合体に対しては、温度２３０
℃、荷重２．１６０グラムにおける溶融流量が約２．５
〜約６．０グラム７１０分であるのが好ましい、ポリプ
ロピレンに就いては、溶融流量が約２．５〜約４．５グ
ラム／１０分であるのが好ましい。
この範囲では、共重合体とポリプロピレンの粘度がＥＶ
ＯＨと接着剤に最も適合する。同様にこの範囲で、共重
合体またはポリプロピレンの配向が最良の性質をもたら
す。
使用される接着層は多数の特許物質の中で任意の物、例
えば米国特許第４，５６１，９２０号に記述されている
ような物とすることができる。適当な接着剤としては、
ＣＸＡ−３０３６（デュポン社から市販されているエチ
レン−酢酸ビニル共重合体）、三井石油化学（株）のア
トマー（登録商標）　゛接着剤およびＵＳＩケミカル社
のルキサー（登　［録商標）シリーズがある。
接着層は米国特許第４，６５０，７２１号に記述されて
いるようにポリオレフィン層に接着促進剤を含有させる
ことによって調合することができる。
この明細書はマレイン酸無水物で変成したオレフィン重
合体を含有するポリオレフィン（ポリプロピレン）層を
開示している。
この発明はまた、 （ｉ） （１）　　エチレン−ビニルアルコール共重合体からな
る少なくとも一つの（Ｃ）層を、 （２）　　（Ｃ）層の両側にポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリ（α−メチルペンテン）またはエチレンと高
級オレフィンとの共重合体からなる少なくとも二つの（
Ａ）層と同時押出し、（ｂ）　　複合シートを４５℃〜
５５℃の温度まで冷却し、そして （ｅ）　　複合シートを縦方向の変形比が４：１以上か
ら７：１で、横方向が７：１以上から約１０：１となる
ように延伸する、 ことからなるフィルムの製造方法を提供する。
同時押出は数台の押出機を用い、原料を組み合わせ供給
ブロックにフィードすることによって達成される；供給
原料ブロックの中で原料は多層溶融流を形成するように
層状化される０次に溶融流をスロットキャストシートダ
イ、または別の型のダイに供給して多層シートを形成さ
せる。シートがダイを出たら、冷却ドラムまたは水浴を
用いて４５℃〜５５℃、好ましくは４５℃〜５０’Ｃに
まで急速に冷却する。
冷却後直ちに複合シートをプラスチック材料を縦方向に
延伸する延伸機に供給する。いかなるタイプの延伸装置
でも本発明に使用することができる。一つの例は、複合
シートを−組の差動回転式の加熱ローラーに供給して、
シートを縦方向に延伸倍率４：１以上から約７＝１、好
ましくは５：１から７＝１に伸張することである。次に
シートを幅出機に掛けて、そこで横方向に延伸倍率７：
１以上から約１０：１、好ましくは８：１から９：１に
伸張することができる。縦方向の延伸は、−ａにフィル
ムを１３５℃〜１５０’Ｃに予熱し、その温度範囲で伸
張し、約１２０℃〜１３０’Ｃでアニーリングすること
によって行なわれる。横方向延伸の場合は、好都合には
１７０’Ｃ〜１８０’Ｃで予熱し、１５５℃〜１６５℃
で伸張し、１６５℃〜１７０℃でアニーリングする。
与えられた温度はポリプロピレンの場合のものである。
これらの温度はポリオレフィンの種類によって変化する
てあらう０例えばエチレン／プロピレン共重合体の場合
は、所定の温度は上記の温度より５〜１０℃低いであら
う。
最後に、シートを表面特性、特に印刷性の改善の為に既
知の方法でコロナ放電処理（これをする、しないは随意
である）に掛ける。
好ましくは、多層押出は米国特許第４，１２５゜３８７
号に記述されているような市販のクロエレン供給ブロッ
クの中で行なわれる。クロエレン供給ブロックを用いれ
ば、数層の相対的厚みを非常に精確に制御できるし、ま
た溶融流量が広範囲に異なるポリマーの押出も可能とな
る。
当該技術において、多層フィルムの内層または数層をカ
プセル化するのが望ましいことが認識されてきた。Ａ−
Ｂ−Ａ型の同時押出複合フィルムの場合は、カプセル化
とは（Ｂ）層の上面、下面および両側面（縦方向）を（
Ａ）層で被覆することを意味する０例えば、米国特許第
３，３９８，４３１号、同３，４４８，１８３号、同４
，５３３，５１０号にはカプセル化された層を含む多層
フィルムとそのようなフィルムを製造するのに適したダ
イが記述されている。
ＥＶＯＨがその側面と主要面をポリプロピレン層によっ
てカプセル化されたフィルムを製造することが、この発
明の方法の重要な特徴である。クロエレン供給ブロック
を出たＥＶＯＨ層は正規の溶融状態ではポリプロピレン
より粘稠性が低いので、ＥＶＯＨは縦方向端部に沿って
ポリプロピレンによるカプセル化が無いと端部から漏れ
出すであろう。従ってクロエレン供給ブロックは、スク
リュー羽根表面の外側端に横の切れ目を入れて外側端に
おけるポリマーの流量が供給ブロックの中心部における
流量よりも大きくなるようにし、そ゛れによってポリマ
ーの外側層または数層がＢ心層（ＥＶＯＨ）の側面を包
み込むように改造される。
この発明のフィルムは、湿気とガスに対するバリヤー性
が求められる種々の用途に適している。
このフィルムは食品包装に特に有用である。従って、こ
の発明の更に別の面によれば、ここに記述されたような
フィルムを用いて食品を包装する方法が提供される。
以下に非限定的な実施例によって本発明を具体的に説明
するが、その中で用いられるすべての部は、特に指定し
ない限り重量を基準としたものである。
火請１０− ′五層からなるＡＢＣＢＡシートを王台の押出機を用い
て同時押出し、厚さ１．０ミルのシートを形成した。シ
ートは、ポリプロピレン単独重合体の（Ａ）層と接着Ｊ
ｌ（Ｂ［）、ＥＶＯＨ層（０層）；第二ノ接着層（Ｂ層
）；および第二のポリプロピレン単独重合体の（Ａ）Ｊ
ｌから構成される。溶融物をへ〇ＣＢ＾プラグ（ここで
一つのＡＢＣＢＡ構遺体を構成体るように各樹脂が組み
合わされる）を備えたクロエレン五層同時押出供給ブロ
ックに供給した。溶融複合物をスロットキャストシート
ダイに３Ｏｆｐｍで供給して五層シートを得た。次にこ
のシートを水浴とキャストドラムを用いて４９℃に冷却
した。冷却後、ベースシートを−組みの差式ドローの加
熱ロールに供給して縦方向または機械方向（Ｍ　Ｄ　＞
に延伸した０次いでシートを幅出機に供給し、そこで横
方向（Ｔ　Ｄ　）に延伸した。二軸延伸後、フィルムを
−組みのコロナ処理ロールを通して表面処理を与え、フ
ィルムに印刷性を賦与した。
主押出機（Ａ層）：　ポリプロピレンＦｉｎａＷ−４７
２衛星押出機１（Ｂ層）：接着剤デュポンＣｘ＾−３０
３６〃　　２（Ｃ層）：ＥＶＡＬ　　ＥＰ−Ｇグレード
、（株式会社）クラレ製 延伸条件ニ ドロー　１熱”Ｃ生班で艷　アニール℃縦方向　５　　
　１４３　　　１４３　　　　１２７横方向　８　　　
１７５　　　１６２　　　　１６６夾ｊｌｉＪＬ２工 延伸度が縦方向５、横方向９．６である以外はすべて実
施例１と同じ条件を用いた。
火１匠１ 延伸度が縦方向６、横方向９．６である以外はすべて実
施例１と同じ条件を用いた。
罠１匠先 延伸度が縦方向７、横方向９゜６である以外はすべて実
施例１と同じ条件を用いた。
次の表に上記の条件で製造した多層バリヤーフィルムの
光学的性質とバリヤー性を要約する。
簡単に言えば、延伸条件を縦方向５、横方向８から縦方
向７、横方向９．６に増加した結果、最終フィルムでは
曇り度で６０％以上の低下、光沢で６％増加、酸素遮断
性で３０％の増加と言う改善がもたらされる。得られる
製品は高いバリヤー性を有する透明なフィルムである。
宍− 倒−ＩＩ嵐　１（嵐　曇」」−光沢１ら五ｊ１１　　５
　　　８　　　１．６　　８５．６　　０．９７２　　
５　　　９．６　　０．９　　９Ｇ、１　　０．８２３
　　６　　　９．６　　０．７　　９０．３　　０．７
５４　　７　　　９．６　　０．８　　９１．０　　０
．６８注）０□透過率・ｃｃ／　ｔｏｏ平方インチ、乾
燥大気中１日。
（＾ＳＴＭ　Ｄ３９８５−８１） （外４名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、変形比が縦方向に４：１以上７：１まで、横方向に
    ７：１以上１０：１まで二軸延伸された多層同時押出フ
    ィルムであって、該フィルムが （１）エチレン−ビニルアルコール共重合体の少なくと
    も一つの（Ｃ）層と、 （２）該（Ｃ）層の両側にポリエチレン、ポリプロピレ
    ン、ポリ（α−メチルペンテン）、またはエチレンと高
    級オレフィンとの共重合体の少なくとも二つの（Ａ）層 からなる多層同時押出フィルム。 ２、（Ａ）層が（Ｃ）層の上面、下面および側面を取り
    囲む請求項１記載のフィルム。 ３、少なくとも二つの接着層（Ｂ）が（Ｃ）層と（Ａ）
    層に隣接してＡＢＣＢＡの配置構造を形成し、（Ｂ）層
    が（Ｃ）層の両側に当たる面と側面とにおいて（Ａ）層
    によって取り囲まれている請求項１または２記載のフィ
    ルム。 ４、（Ａ）層がポリプロピレンからなる請求項１乃至３
    のいずれかに記載のフィルム。 ５、延伸が縦方向の変形比で５：１から７：１、横方向
    で８：１から１０：１である請求項１乃至４のいずれか
    に記載のフィルム。 ６、（ａ） （１）エチレン−ビニルアルコール共重 合体の少なくとも一つの（Ｃ）層を、 （２）（Ｃ）層の両側に在るポリエチレン、ポリプロピ
    レン、ポリ（α−メチルペン テン）、またはエチレンと高級オレフィ ンとの共重合体の少なくとも二つの（Ａ） 層と 同時押出し、 （ｂ）複合シートを４５℃から５５℃の温 度に冷却し、そして （ｃ）複合シートを変形比で縦方向が４：１以上から７
    ：４、横方向で７：１以上から約１０：１に二軸延伸す
    る ことからなるフィルムの製造方法。 ７、（Ａ）層が（Ｃ）層をその上面、下面および側面で
    取り囲む請求項６記載の方法。 ８、少なくとも二つの接着層（Ｂ）が（Ｃ）層と（Ａ）
    層に隣接してＡＢＣＢＡの配置構造を形成し、（Ｂ）層
    が（Ｃ）層の両側に当たる面と側面とにおいて（Ａ）層
    によつて取り囲まれている請求項６または７記載の方法
    。 ９、該（Ａ）層がポリプロピレンからなる請求項６、７
    または８記載の方法。 １０、延伸が縦方向の変形比で５：１から７：１、横方
    向で８：１から１０：１である請求項６乃至９のいずれ
    かに記載の方法。 １１、縦方向延伸が１４０℃から１５０℃の温度で、横
    方向延伸が１６０℃から１７０℃の温度で行なわれる請
    求項６乃至１０のいずれかに記載の方法。 １２、請求項１乃至５のいずれかに記載の多層同時押出
    フィルムの食品包装への利用。
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