JPH02238945A - 熱可塑性フイルムの容器又はケース - Google Patents

熱可塑性フイルムの容器又はケース

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JPH02238945A
JPH02238945A JP2037514A JP3751490A JPH02238945A JP H02238945 A JPH02238945 A JP H02238945A JP 2037514 A JP2037514 A JP 2037514A JP 3751490 A JP3751490 A JP 3751490A JP H02238945 A JPH02238945 A JP H02238945A
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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】 本発明は熱収縮性の比較的に気体不透過性の熱可塑性包
装フィルムからの容器およびケースに関するものである
。本発明は特に、その中で製品を高温で長時間保持する
ような食料品用の容器例えば袋に関するものである。
低い気体透過性を有する袋を製造するためにかなりの商
業的成功を収めている熱収縮性の熱可塑性の多層包装フ
ィルムはH.J .ブラックス(Brax)他に対して
1973年6月26日に発行された米国特許3,741
.253中に記されている。ブラックス他の特許中の好
適なーフィルムは、エチレン一酢酸ビニル共重合体の第
一のすなわち基質層を未延伸管状で延伸しそしてそれを
一連の通過中に電子線中を動かして共重合体の分子を交
叉結合することにより製造できる。次Kフィルムを膨張
させるが実質的には延伸させず、そして管状のコーティ
ングダイ中に通し、そこでそれは塩化ビニリデンの共重
合体からなる第二層を受ける。この二層管を次に別の管
状ダイ中に通し、そこでそれはエチレン−酢酸ビニル共
重合体のコーティングを受ける。今三枚となった重合体
層の壁を有する管を冷却し、たたみ、そして熱水浴中に
送り、そこで管は充分軟化されて気泡中で膨張させ、そ
の気泡を2つの間隔をおかれている一対のピンチローラ
ーの間で凝気する。膨張により管はそれをフィルムに延
伸したように薄くされ、そして気泡が熱水浴中を出てい
くにつれてそれは空気中で急速冷却されそして配向しは
じめる。気泡がこわれた後に、フィルムをその後例えば
下記の如き袋を製造するために使用される平らな継目な
しの管状フィルム状で巻き上げる:(1)平らな管の幅
を横に熱密封しそして管を切断して袋の底部を生成する
ことによ9典型的K製造される末端密封袋、及び(2)
横の密封が側面を形成しそして管の一端が底部を形成し
て袋を管から容易に製造できるような側面密封袋。
平らにされた管状壁を加熱された密封棒と一緒に圧縮す
るととKよる上記の如き袋の製造においては密封棒の滞
留時間はできる限9短かくすべきであるが管の内表面層
をそれ自身に対して円滑な連続的な強い密封状態に融解
しそして結合させるのに充分なものでなければならない
。強い信頼性のある密封の重要性は、袋の使用及び機能
を記載するときに容易K理解されよう。この型の袋は主
K生肉及び加工肉を袋中にいれ、袋を真空にし、まとめ
、そして袋のまとめた口のまわりに金属クリップをつけ
てそれを密封し、そして次に袋を熱水浴中に、フィルム
が延伸配向された温度と同じ温度において、浸漬させる
ことにより多種の生肉及び加工肉を包装するために使用
される。この温度は今までは160°〜205下で典型
的に行なわれた。熱水浸漬はフィルムを均一に収縮させ
るのに充分な熱をフィルムに付与するだめの最も速くそ
して最も経済的な手段の一つである。しかしながら、本
発明の目的の一つは、袋がそのもとの姿を高温において
収縮用に普通必要な時間にわたって保つことができその
結果袋内の製品が殺菌できるように時間を延長すること
である。
ある種の商業的に入手可能な機械上での側面密封袋の製
造に伴なう問題は、速い速度では密封は“組み立て゛す
る時間がなく、そして管を移送したときの張力により密
封が引き@されてしまうことである。例えば、側面密封
袋を平らにされた管から製造するときには、その間にb
る有孔線付きの横の二重密封が管を越えて製造される。
二重密封は2個の平行な離れて位置する密封からなって
お9、そして2個の密封物の間でそれらに平行に一連の
又は一列の孔が切断される。平らにされた管の縦の一側
面は、二重密封を適用して袋の頂部又は口を形成する前
又は後に、トリミ/グされる。
孔の列の間の距離は袋の全体的な幅である。
横方向の密封を行ないながら管を停止させるときK時間
がなければならないため、袋を密封台の前後に動かしな
がらの間欠的動作が必要である。
袋を密封台から動かすためには、袋を往復運動している
ローラーの周妙に通じて、マサチュセツツ州グロウセス
ターのグロウセスター エンジニアリング・カンパニイ
の側面密封袋機械を用いる場合の如く次の袋用に管を引
張ることかで色る。側面密封が強くないなら高い袋製造
速度においては、完全停止からの先頭の袋を急速促進さ
せて次の袋を密封台K進めるための力により、新しく製
造された側面密封はそれらがまだ暖かい間に引張られて
離されるであろう。先行方法は、機械速度及び袋製造速
度を単に減じて密封物を冷却させる方法である。しかし
ながら、本発明の一目的は、高い袋製造速度において強
い密封を有するフィルムを与えることである。
端部及び側部密封袋の他に、例えば小袋及びケースの如
き他の容器を熱可塑性物質から製造することもできる。
製品を2枚の別個のフィルムシ一トの間に置きそして次
に該シートを一緒に一般的に製品の周抄で熱密封してそ
れを包むことにより小袋を製造できる。ケーシングは継
目なし管から該管の一端をまとめられた閉鎖部中で密封
もしくは閉じるζとによ抄又はシートの向かい合った端
部を一緒に重ね合わせるか又は接合熱密封することKよ
9管をシートから製造しその後まとめられた閉鎖部を管
の一端を閉じるために使用することによ9製造できる。
満足のいくそして一般的K使用されているまとめられた
閉鎖手段は金属クリップである。ケーシングを充填後に
、開口端は普通クリップで閉じられる。従って、本発明
の一目的は殺菌温度に耐えるであろう小袋及びケーシン
グをそれから製造するようなフィルムを提供することで
ある。
本発明の他の目的は優れた高B冨封強度を有しそして少
な〈とも先行技術のフィルムとほぼ同等の気体透過性を
有する袋を生じるフィルムを提供することである。多く
の食料品は密封包装されるなら殺菌を必要とする。空気
の不存在下で生長する有害な細菌を死滅させるために殺
菌が必要でちる。い〈クかの国では、ある種の製品に対
しては、健康上の法律及び規則の条件は、食料品を真空
にされた密封閉鎖された袋中に少なくとも93℃(20
0?)の温度に3分間保つことである。他の国々では条
件は食料品を82℃(18G?)の温度に30分間保つ
ことである。従って、本発明のさらに別の目的は密封部
のもとの姿を水の沸点までの温度に長時間にわたって保
つような袋を提供することである。
さらに別の目的は、一枚のフィルム中でプロピレン重合
体の高温強度及びエチレン重合体の熱水収縮性能を与え
ることである。プロピレンホモ重合体及び共重合体は5
00Tを越える高い融点を.有する傾向があり、一方エ
チレン重合体及び共重合体は水の沸点近く及びそれ以下
で、一般に220下以下で融解する傾向がある。
前記の目的は以下の節でまとめられている本発明Kよ抄
達せられる。
a》 配合物の一成分がプロピレンホモ重合体及び共重
合体からなる群から選択されそして配合物の他の成分が
プテンー1ホモ重合体及び共重合体からなる群から選択
される該配合物からなる第一のすなわち表面密封層、 b》 エチレンホモ重合体及び共重合体からなる群から
選択される重合体からなる第二の層、C)塩化ピニリデ
ン共重合体及び加水分解されたエチレン−酢酸ビニル共
重合体からなる群から選択される重合体からなる第三の
すなわち低気体透過層、及び d)第一の層に関して特定されている如き配合物の群か
ら選択される該配合物からなる第四のすなわち外表面層
、 からなる、改良された密封強度を有する熱密封を高温に
おいて生じる、多層、熱収縮性、熱可塑性包装フィルム
によ9、上記の問題が解決できそして本発明の目的が達
せられることが驚ろ〈べきことに発見された。
他の面では、本発明は第二層のエチレン重合体又は共重
合体が交叉結合されている上記の多層フィルムも包括し
ている。
さらに別の面では、本発明は、 a) (1)プロピレンホ七重合体及び共重合体及び(
2)プテンー1ホモ重合体及び共重合体からなる群から
選択される配合物からなる第一重合体層並びにエチレン
ホモ重合体及び共重合体からなる群から選択される重合
体からなる第二重合体層を共に押し出し、 b)該共に押し出された層に少なくとも2MHの照射水
準で照射する、段階からなる、改良された密封強度を有
する熱密封を高温において生じる、多層、熱収縮性、熱
可塑性包装フィルムの製造方法も提供する。
下記の特許が列挙されそして3 7 C. F. R.
1.97及び1.98に従って簡単に説明される。各特
許中の開示をより良く認識するためには該特許自身を参
照すべきである。
1)1970年2月17日にO. A.フレショア(F
reshour)他に発行された米国特許3.4940
61は多数の2種のポリオレフィン物質層の積層対を開
示している。特に、層がポリイソプチレンとエチレン−
プテン共重合体の配合物、ポリプロピレンとエチレン−
プロピレン共重合体の配合物並びにエチレン−プデン共
重合体とポリイソプテン及び低密度ポリエチレンの配合
物である二層フィルムが開示されている。
2)1972年1月11日にA. J.フオグリア(F
oglia)他に発行された米国特許3, 6 5 4
,553は10〜90%の高アインタクチック含有量エ
チレン/プテンー1共重合体と配合された10〜90チ
の高アイソタクチツクポリプロピレン樹脂を有する熱収
縮性のフィルムを開示している。
3)1979年10月2日にJ. J.グラボスキイ(
Graboski)に対して発行された米国特許4, 
1 6 9, 9 1 0は強い密封部を有しそしてエ
チレン−酢酸ビニル共重合体であることのできる外層及
びポリプチレンとポリプロピレンの配合物である芯層を
含んでいるゴミ袋用に適しているフィルムを開示してい
る。
4)  1980年6月10日にスタンレイ・ルステイ
グ(Stanley Lustig)他に発行された米
国特許4, 2 0 7, S 6 3は第一の外層が
6%以下のエチレンを有するプロピレンーエチレン共重
合体、《プテンー1》一エチレン及び熱可塑性エラスト
マーの配合物であり、第一芯層が12〜24チの酢酸ビ
ニルを有するエチレン−酢酸ビニル共重合体であること
のできる押し出し可能な接着剤からなり、第二芯層がポ
リ塩化ビ= IJデン共重合体であり、そして第二外層
が10〜14チの酢酸ビニルを有するエチレン酢酸ビニ
ル共重合体からなるような、主に肉片を包装するための
多層フィルムを開示している。
本発明のフィルムにより5〜6種の基準が合致する。フ
ィルムは熱水温& ( 1 b O 〜2051F)に
おいて収縮でき、高温に長時間にわたって耐えてフィル
ム中に包装された食品を殺菌でき、そして密封して袋を
商業的に認容できる速度で製造できることが望まれてい
た。本発明の多層フィルム中の層の組み合わせがこれら
の全ての基準に合致することを発見した。特に驚異的な
特徴は、プロピレンーエチレン共重合体及びポリブチレ
ン又は《プテンー1》一エチレン共重合体の配合物から
なる第一層が目に見えるほど劣化されないこと又は下記
の如く電子で照射されたときKそれの密封性を損なわな
いことである。第一及び第二層は一緒に押し出されそし
て照射されて第二層の物質を交叉結合する。通常は、交
叉結合されていない重合体類、例えばプロピレンーエチ
レン共重合体、(プテ/−1》一エチレン共重合体又は
ポリブチレン、は使用する投与基準では劣化すると予期
されていたが、上記の如く性質における相当な変化は検
出されなかった。
多分本発明の最も重要な特徴は好適なフィルムの袋中の
熱密封部が殺菌温度K耐える能力であろう。例えば加工
された・・ムの如き製品を充填し、真空にしそして密封
閉鎖したときには、好適態様のフィルムで製造された側
面密封袋の密封部は93℃《200下》での5分間の殺
菌及び82℃(180?)での30分間の殺菌に耐える
ことができた。
上記の密封物は前記の如く例えば袋の如き容器を製造す
るために使用される。
本発明の好適態様は上記のブラックス他の特許K関して
記されている方法と同様であるが基質を一層状でなく二
層状で共に押し出す方法により製造できる。換言すると
、好適なフィルムの製造第一段階で二個の押し出し機が
1個の管状共押し出しダイを供し、そこで内層すなわち
第一層は3〜4重量一のエチレンを有するプロピレンー
エチレン共重合体及び約α65重量係のエチレンを有す
る(プテンー1》一エチレン共重合体の50−50重貴
配合物である。この点Kおいて、外層すなわち第二層は
6チの酢酸ビニル含有量及び約2の融解流量を有するエ
チレン−酢酸ビニル共重合体である。第二層は第一層の
約2倍の厚さでありそして約10ミルの厚さであり、一
方第一層は約5ミルの厚さであろう。この共K押し出さ
れた管は約4%インチの直径を有する。冷却後にそれを
平らKしそしてそれは別のフィルム層が結合される基質
として使用でき、又はそれは遮蔽された照射室中に導び
かれ、そこでそれは電子加速器の光線下で通過して2〜
6メガラツドの範囲内の、好適には約3MHの、照射投
与量を受ける。投与看はIOMRまでもしくはそれ以上
に高くすることもできるが、高い投与量は必ずしも性質
を改良lするものでもない。重合体物質中の分子を交叉
結合させるための電子による照射は当技術では良く知ら
れている。上記の如く、第一層の物質を目に見える劣化
を伴なわずに照射できるということを篤ろ〈べきことに
見出した。照射後のフィルムは、別の層が結合される基
質であることもでき、又はそれを加熱しそして延伸配向
して二層の熱収縮性包装フィルムを形成することもでき
る。
次に、管を平らにするが延伸せずその後平らKされた管
をコーテ1ングダイ中K通しそこで管が塩化ビニリデン
と塩化ビニルの共重合体のコーティングを受けることに
より、比較的に気体透過性の層すなわち第三層を適用す
る。好適な共重合体は 塩化ビニリデン及び塩化ビニル
の軽〈可塑化された共重合体でsb、それは10%懸濁
重合されそして90%乳化重合された共重合体の混合物
である。乳化重合された共重合体は約7.0%の塩化ビ
ニリデン及び約30チの塩化ビニルからな怜、そして懸
濁重合された共重合体は約80チの塩化ビニリデン及び
20チの塩化ビニルからなっている。好適な態様では、
この塩化ビニIJデン共重合体層の厚さは五5ミル〜4
.0ミルの範囲内である。
塩化ビニリデン共重合体層を受けた後に、コーテイング
された管を他.のコーティングダイ中に供給し、そこで
それは第一層用に使用されたものと同じ配合物の約6ミ
ルの第四層すなわち最後の層を受ける。もちろん、この
層及び第三層は照射されていない。
この点における好適な構造は下記の層配置を有pgc=
プロピレンーエチレン共重合体:レキセンeポリマース
争カンパニイ、 BEe=(ブテン−1)一エチレン共重合体:シェル・
ケミカルーカンパニイ、 EVA=エチシン酢酸ビニル共重合体:デュポン・ケミ
カル・カンパニイの“Alathon商標、 VDC−VC=ダウ・ケミカル・力/パニイからの塩化
ビニリデンー塩化ビニル共重合体。
最終層を適用した後に、フィルムを次に再び冷却しそし
てたたみ、その後それを約190下の水を有する熱水タ
ンク中に供給し、そこでそれはピンチクール中を通り、
熱水Kより軟化され、そして気泡中で膨張され、そして
厚さが約2ミルとなる点まで延伸される。適当な厚さは
1、0〜4.0ミルの範囲であろう。これは好適態様の
多層フィルムの最終的厚さであろう。気泡が熱水夕/ク
から出るにつれて、それは空気中で急速に冷え、次にた
たまれ、そして平らな管状に巻きあげられる。
上記の如く袋が製造されるのはこの最終的厚さのこの管
からである。このフィルムは上記のブラックス他の特許
中K記されている好適フィルムの如く低い気体透過速度
を有する。重要な性質を下表Kまとめる。
表A 酵素透過速度: 50〜40αレ′セ/ミル/24時間
/気圧収縮温度範囲= 80℃(176下)〜96℃(
205下)収縮張力:85℃(185下》 機械方向(縦):  245ポンド/インチ2横方向=
      225ボンド/インチ2光学 曇り度、−     9 全透過率、チ   91 好適態様の平らにされた管から、側面密封袋がグロウセ
スター側面密封袋製造機械上で未照射の袋の速度の2倍
の速度で製造できた。フィルムが未照射であるなら、製
造速塵の増加を試みようとするときには密封部が引き離
される傾向がある。
また、これらの袋は、例えばハムの如き製品を充填し、
真空Kしそして密封閉鎖したときに密封部が95℃(2
0G?)で5分間又は82℃080下)で30分間保た
れるという殺菌条件にも合致する。
本発明のフィルムを製造するために押し出し機中に供給
される樹脂又は基礎重合体物質は多数の供給業者から購
入でき、そしてこれらは例えばModern Plaa
tiea Encyclopadia 1 9 8 0
 −1981、815〜826頁の“樹脂及び成形用化
合物゛という標題のものの如き商業用刊行物を検討する
ことKより見つけることができる。該Eneyclop
adieのそれより前の版も検討すべきである。
密封用表面層でもある第一層用のプロピレンホモ重合体
又は共重合体とプテンー1重合体又は共重合体との配合
物は、それ自身に密封されて袋を製造したときに高温に
おける非常に強い密封を与える層を与える。第一層を第
二層すなわち収縮層に適当に接着させるためKは、二層
を共K押し出してその結果二層を融解結合させる。第二
層はフィルムの収縮を調節又は開始すると信じられてお
り、そして第一及び第二層は互いに親和的に収縮する。
低温、すなわち水の沸点以下、で配向可能な第二層は従
って比較的低温で収縮するであろう。
第一層のプロピレン重合体は2127(100℃)より
相当上の収縮温度を有するが、プテンー1重合体と配合
されるときには複合物を生成し、それも適当K配向され
九ときには212下(100℃)以下で収縮する。従っ
て第一及び第二層の共に押し出された組み合わせ物は、
熱水浴中に置かれたときKは、エチレン−酢酸ビニル共
重合体のものと同様な収縮性を示すであろう。ζのこと
、すなわち相当な割合のプロピレン重合体を有するフィ
ルムが水の沸点以下で収縮するであろうこと、は本発明
の他の驚異的な特徴である。第一層はそれの密封強度及
び高温強度のために必要であるが、プロピレン重合体だ
けの比較的高い収縮温度は望ましくなく、そして第一層
の配合物の組み合わせKよ9そして第二層によ9克服さ
れる。
第一層の重合体K関しては5G−50(重量)配合比が
好ましいが、配合物は使用する特定の重合体によ!)9
0:10(プロピレン:ブテン)〜40:60に変化で
きる。例えば、容易K使用されそして第一層の好適なプ
ロピレン成分を形成するプロピレン重合体は、プロピレ
ンホモ重合体及び五〇チ〜4.0%の範囲内のエチレン
含有量を有するプロピレンーエチレン共重合体であるが
、エチレン含有量は1〜6sもしくはそれ以上の範囲で
あってもよい。プロピレンーエチレン共重合体の性質は
エチレンの割合により幾分変化でき、そしてこれにより
配合物の比が変化する。ブテン−1成分が60%を越え
はじめるなら、光学的性質は悪影響を受ける傾向がある
。プテンー1成分はアイソタクチツク性ポリプテンー1
又は6%までのエチレンを有する(ブテン−1》一エチ
レン共重合体からなることができる。
第二層すなわち収縮層では、酢酸ビニル含有量は!1チ
〜12%の範囲内であってよくそして融解流量は[LS
〜1α0の範囲内であや、エチレン−酢酸ビニル共重合
体の酢酸ビニル含有貴が増加するにつれて配向温度は下
がる。ポリエチレンはそれも交叉結合性でbるため使用
できるが、エチレン−酢酸ビ二ル共重合体が好適である
。ζの層の照射なしK端部密封袋を容易に製造できるが
、高速で側面密封袋を製造するためにはζの層を照射す
べきである。
第三層すなわち比較的に気体透過性である層に関しては
、気体透過を効果的に減じるために塩化ビニリデン共重
合体の代りpc加水分解されたエチレン−酢酸ビニル共
重合体又は塩化ビニリデンーアクリレート共重合体を使
用できる。塩化ビニリデン共重合体の使用時にはそれが
劣化及び変色する傾向のためK第三膚を照射することは
一般に望ましくない。しかしながら、照射は加水分解さ
れたエチレン−酢酸ビニル共重合体に悪影響を与えない
。主な関与気体は酸素であり、そして透過は低いと考え
られてお9、すなわちその透過速度が70匡/♂/ミル
厚さ/24時間/気圧以下であるときに物質は比較的に
気体透過性である。本発明の多層フィルムは上表Aに示
されている如くこの値よ抄低い透過率を有する。
第四層中では、第一層と同じ配合物が好ましいが同一の
重合体から選択される他の配合物を選択することもでき
る。上記の如く第三及び第四層は照射されない。
第一及び第二層が照射されないときに袋を製造するのに
特K適している他の態様では、第二及び第三層の重合体
は同一のままで第一及び第四層に関してはso:so配
合物を再び使用する。しかしながら、延伸前の層の厚さ
が大体下記の如くであることが好適である:第一層=9
〜11ミル;第二層=2〜3ミル;第三層:3〜4ミル
、及び第四層、3〜6ミル。延伸時には最終的厚さは約
2ミルであろう。このフィルムから製造される端部密封
袋及び側面密封袋は上記の殺菌条件に合う。
また、すぐ前に記されている厚さを用いると、殺菌条件
に合うフィルム及び袋は、70:30の配合比のプロピ
レンーエチレン共重合体対(ブデンー1)一エチレン共
重合体からなる第一及び第四層を用いて袈造された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、a)配合物の一成分がプロピレンホモ重合体及び共
    重合体からなる群から選択されそして配合物の他の成分
    がブテン−1ホモ重合体及び共重合体からなる群から選
    択される該配合物からなる第一のすなわち表面密封層、 b)エチレンホモ重合体及び共重合体からなる群から選
    択される重合体からなる第二の層、c)塩化ビニリデン
    共重合体及び加水分解されたエチレン−酢酸ビニル共重
    合体からなる群から選択される重合体からなる第三のす
    なわち低気体透過層、及び d)第一の層に関して特定されている如き配合物の群か
    ら選択される該配合物からなる第四のすなわち外表面層
    、 からなる、改良された密封強度を有する熱密封を高めら
    れた温度において生じる、多層、熱収縮性、熱可塑性包
    装フィルムの選択される表面部分が一緒に熱密封せしめ
    られて形成されている容器。 2、上記熱可塑性包装用フィルムが延伸配向されており
    そして1.0〜4.0ミルの範囲内の厚さを有する、特
    許請求の範囲第1項記載の容器。 3、a)配合物の一成分がプロピレンホモ重合体及び共
    重合体からなる群から選択されそして配合物の他の成分
    がブテン−1ホモ重合体及び共重合体からなる群から選
    択される該配合物からなる第一のすなわち表面密封層、 b)エチレンホモ重合体及び共重合体からなる群から選
    択される重合体からなる第二の層、c)塩化ビニリデン
    共重合体及び加水分解されたエチレン−酢酸ビニル共重
    合体からなる群から選択される重合体からなる第三のす
    なわち低気体透過層、及び d)第一の層に関して特定されている如き配合物の群か
    ら選択される該配合物からなる第四のすなわち外表面層
    、 からなる、改良された密封強度を有する熱密封を高めら
    れた温度において生じる、多層、熱収縮性、熱可塑性包
    装フィルムのシートの二つの向かい合つた端部を一緒に
    熱密封して管を形成し、そしてその後該管の一端をまと
    めそして閉じることによって製造されたケースであって
    、該熱可塑性フィルムが延伸配向されておりそして1.
    0〜4.0ミルの範囲内の厚さを有するケース。
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