JPH0327381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂膜の１またはそれ以上の層と共
に、一方では、金属箔、特に、アルミニウム箔の
一層を有する積層材料と、該積層材料の製造方法
とに関する。

アルミニウム箔は、樹脂材料または紙層および
樹脂材料と共に積層材料に包含される品目として
包装に関連して以前から使用されている。特定の
製品の包装用材料が選定されるとき、該包装材料
の特性は、保護障壁に関する製品の要件に適合さ
れねばならない。従つて、液体製品は、液密の耐
液体材料で包装されねばならず、油製品は、耐油
材料て包装されねばならない等である。効果的か
つ便利な態様で包装をシールし得るために、包装
材料の内側は、熱シール可能な樹脂層を屡々備
え、包装材料の堅さが必要であれば、紙または同
様な材料の層が、一般に使用される。換言すれ
ば、所望の特性を有する包装材料は、異なる材料
層を相互に積層することで調整される。多くの包
装材料の組合わせに望ましい１つの特徴は、ガ
ス、特に酸素ガスに対する気密性である。大抵の
樹脂材料は、貧弱な酸素ガス障壁特性を有し、気
密性が必要であれば、一般に金属箔、特にアルミ
ニウム箔の層が包装積層材料に組込まれるのは、
この理由のためである。アルミニウム箔は、極め
て薄く（例えば、5μｍ）でも、著しく優れた気
密特性を有し、また、該アルミニウム箔の層は、
多くの場合に必要な最適の軽量保護特性を提供す
る。この理由により、アルミニウム箔は、包装積
層材料の一要素として、折曲げて一体に溶接する
ことでバツグまたはクツシヨン等に形成される型
式の包装に特に関連して広い用途を見出した。伸
張または深絞りまたは少くとも非常に僅かな程度
に過ぎない深絞りが出来ないことは、上述の型式
のアルミニウム箔積層材料の欠点である。大抵の
樹脂材料は、加熱されることで塑性変形を容易に
受けることが可能であり、このとき、絞り、ブロ
ー成形等で成形可能であり、該成形は、樹脂材料
の表面が該材料の同時の厚さ低減を伴い拡大され
る如く実施される。多数の包装の成形は、内容物
を導入可能な空所を作る様に伸張、深絞り、また
はブロー成形により樹脂材料が成形加工される如
く実施される。該成形がアルミニウム箔層を有す
る積層材料に実施されゝば、アルミニウム箔層
は、殆んど直ちに破断され、その結果、気密特性
は、勿論、喪失される。

アルミニウム箔が包装に関して望ましい多くの
特徴を有するため、試みは、深絞りに好適なアル
ミニウム積層材料を開発する如く行われた。実際
上、厚い層のアルミニウムが深絞りで容易に成形
可能なことは公知であるが、問題は、5μｍから
10μｍの厚さの圧延箔が比較的多くない延びで破
断することである。しかしながら、効果的な試み
は、アルミニウム箔を有する積層材料から比較的
浅い樋板等を製造するために行われ、これ等の実
験の報告は、1977年月刊雑誌包装材料評論第４号
に公表された（N.ブツクナア、ロ・リーデ、
Ｗ・ブロースによるアルフオルムーアルミニウ
ム、合成材料積層の新しい包装）。この論文では、
就中、アルミニウム材料の構成上の構造が材料の
深絞り容量に如何に影響を及ぼすかの説明が行わ
れ、また、アルミニウム箔の厚さの関数としての
アルミニウム箔の破断延びを示す曲線が記載され
ている。この曲線により、5μｍから10μｍの厚さ
のアルミニウム箔の破断延びは、２％から３％の
様に小さく、一方、140μｍの厚さのアルミニウ
ム箔の破断延びは、32％の様に大きく、その後、
破断延びは、実際上、アルミニウム箔の厚さの増
加によつて増加しないことが明白である。また、
該論文では、アルミニウム箔を有する積層材料の
深絞り容量がポリプロピレン膜に積層材料のアル
ミニウム箔を取付けることにより如何に増大可能
であるかゞ説明され、該膜は、一層の成形加工の
際、引張り強さの非常に良好で均等な転移をアル
ミニウム箔に与える。

上述の問題は、本特許請求の範囲で与えられる
特徴を有する本発明によつて解決された。

本発明は、添付図面を参照して下記に説明され
る。

本発明の積層材料の製造の際、樹脂部分は、所
謂グリコール改質ポリエステル（PETG）の被覆
２を有するポリエステル膜１から成るものとこの
場合に見做される。本発明の積層材料は、その他
の樹脂材料、例えば、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリ塩化ビニール等を使用して製造可能で
あるが、ポリエステル材料は、多くの場合に望ま
しい特定の特性を有しているので、積層材料を構
成する樹脂としてポリエステル（PET）に基づ
き本発明は説明される。

ポリエステルが、伸張によつて分子方向性付け
されゝば、非常に良好な引張り強さを与えられる
ことは、公知である。不幸にして、該材料は、こ
のとき、主として結晶質の分子組織を有し、これ
は、該材料が熱シール不能なことを意味する。し
かしながら、近年、所謂グリコール改質ポリエス
テル材料（PETG）が提案され、該材料は、方向
性付け伸張の後でもその非結晶組織をほゞ維持す
る。従つて、この材料は、伸張が過度に行われな
ければ、方向性付け伸張後に熱シール可能である
が、方向性付けの結晶質ポリエステル材料と同様
な引張り強さは得られない。しかしながら、２つ
の材料PET、PETGは、特性において非常に類
似しているため、表面融合で容易に組合わせ可能
であり、同一の押出し工程（同時押出し）で
PETの一層と、PETGの１またはそれ以上の層
とから成る膜を押出すことも可能である。該材料
の組合わせは、第１ａ図に示されている。第１ａ
図の積層材料は、90℃を越えない温度で単軸また
は２軸の伸張を受けてもよい。この伸張操作の結
果は、勿論、該材料が第１ｂ図に示される薄い材
料になると同時に、伸張された材料の表面が拡大
されることである。その上、層１は、方向性付け
層１′を形成する如く分子方向性付けされ、該層
１′は、第１ａ図の非方向性付け層１よりもかな
り良好な引張り強さを有している。

第１ａ図の積層材料が90℃またはそれ以上に加
熱されゝば、分子方向性付けの際に生じる形成さ
れた応力は、除去され、該材料は、実際上、その
元の形状に戻るまで縮む。これは、該材料に積層
されるアルミニウム箔が、第１ｂ図の積層材料の
方向性付け応力を除去して該材料を収縮させる様
な程度まで該材料を加熱することなく、該材料に
組合わされねばならないことを意味する。第２ａ
図によると、第１ｂ図の積層材料は、アルミニウ
ム箔４に組合わされ、該箔は、一般に非常に薄い
（5μｍから10μｍ）ので、取扱い上、最初に樹脂
被覆３で被われねばならない。この樹脂被覆３
は、ポリエチレンで構成されてもよく、非常に薄
くてもよいが、PETG材料で構成されてもよい。
最終積層材料の表面層が、例えば、管の成形のた
めに相互に対してシール可能なことを要すれば、
その代りに、PETGの層３でアルミニウム箔層４
を被うことが適当である。該PETG層は、困難性
なしに層１′と一緒に縮む様になし得る非常に薄
い被覆であるか、または予め方向性付け伸張され
たPETG膜のいづれで構成されてもよく、該膜
は、中間の接着剤層の扶助でアルミニウム箔４に
積層される。初めに述べた如く、PETおよび
PETGの「一次積層材料」は、方向性付け積層材
料が加熱されゝば縮むため、アルミニウム箔の積
層の関連して加熱し得ない。その代りに、積層材
料の縮み温度より低く維持される温度で中間の接
着被覆、例えば、接着剤（EVA接着剤）または
ワニスの扶助により方向性付けのPET層１′にア
ルミニウム箔層４を一体に結合することは、適当
である。しかしながら、アルミニウム箔層４と方
向性付け伸張のPET層１′との間に非常に良好な
付着を得ることは、これが得られなければ、積層
材料の縮みに関連して剥離が生じ得るため重量で
ある。

第２ｂ図の積層材料が完成されたとき、全体の
積層材料は、元の寸法に縮む如く均等に加熱され
る。この加熱は、積層材料が、その縮み温度以上
の温度に予め加熱された液体に浸漬されるかまた
は対応する温度の加温を通過するかのいづれで
実施されてもよい。積層材料の縮む程度は、勿
論、「一次積層材料」の元の伸張に依存する。ポ
リエステルの場合には、長手方向と、横方向との
両方向で元の長さの４倍から５倍に材料を延ばす
ことは、容易に可能であり、これは、伸張操作の
際、25倍までの材料の表面拡大を意味し、従つ
て、積層材料の収縮の際、対応する表面減少を意
味し得る。

第２ａ図の積層材料が加熱されるとき、縮み
は、初めに述べた如く発生し、実際上、以前の伸
張に対応し、縮んだ積層材料は、第３図に示され
る。この縮み作用は、勿論、積層材料の厚さが増
加すると同時に該材料の表面が縮小することを意
味し、アルミニウム箔層４に生じるものは、多数
のしわないし収縮個所に収縮ないししわになるこ
とであり、該しわは、非常に小さいため、肉眼で
は認められない。純粋に光学的に、該収縮は、初
めの鏡状アルミニウム箔が曇つてその光沢を失う
様に態様でそれ自体を現わす。しかしながら、ア
ルミニウム層と残余の材料層との間の付着が良好
であれば樹脂層とアルミニウム箔との間の結合
は、アルミニウム箔の全面にわたつて維持され
る。

次に、第３図の積層材料は、深絞りの物体の製
造に使用可能であり、第４図には、該深絞りの一
例が示されている。深絞り操作の際、該積層材料
は、樹脂材料が溶融される様な程度まで公知の態
様で加熱され、次に、型８に対して正確に横たわ
る如く成形用プランジヤの扶助または圧縮空気あ
るいは真空の扶助によつて成形される。この場合
には、第４図による成形の際、第３図の積層材料
の如何なる伸張も、前に生じた材料の縮みを任意
の個所で越えないことが保証されねばならない。
実際的な試験は、第３図の積層材料が以前に縮ん
だのと殆んど同一の程度まで伸張可能であり、即
ち、アルミニウム箔のしわないし収縮が「完全に
伸びる」ことを示した。しかしながら、この伸張
の限界は、これを越えれば、アルミニウム箔が直
ちに波断するため、越えてはならない。

本発明の適用と、第３図の積層材料の利用とに
より、従来得られたものよりも10倍以上大きく、
上述の月刊雑誌の包装材料評論に報告された深絞
り効果が得られることが判明した。アルミニウム
積層材料の深絞り容量の該向上は、勿論、大きな
営利的および実際的な価値のあるものであり、本
発明の扶助により、例えば、5μｍ、即ち5/1000
mmの厚さのアルミニウム箔で貯蔵ジヤーを製造す
ることは可能であり、一方、通常のアルミニウム
貯蔵ジヤーの壁厚は、一般に、1/10mmより薄くは
なく、即ち、容器の厚さの1/20の低減である。

こゝに記載される本発明の実施例は、ポリエス
テルとアルミニウム箔との間の積層材料に関する
が、上述の如く、その他の積層材料の組合わせに
本発明を適用することも容易に可能である。従つ
て、両側にPETGの被覆層を有するPETの中心
層を備える同時押出しの３層材料から出発し、伸
張操作後に、ワニスの扶助で該PETG層の１つに
アルミニウム箔層の積層することが可能であり、
次に、別のPETG層は、アルミニウム箔層に押出
されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図、第１ｂ図は方向性付け伸張の前後に
おける樹脂層の拡大断面図、第２ａ図、第２ｂ図
は第１ｂ図の方向性付けられた積層材料がアルミ
ニウム箔および該箔に組合わされた樹脂被覆に一
体に結合される態様の図、第３図は前に伸張され
た樹脂膜が再度縮められた後の本発明の積層材料
の図、第４図は本発明の積層材料が深絞り可能な
態様の実施例の図を示す。 １……ポリエステル膜、１′……方向性付け層、
２……グリコール改質ポリエステル被覆、３……
樹脂被覆、４……アルミニウム箔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属箔の層と、予め方向性付け伸張した樹脂
   膜の１以上の層とを有する積層材料において、 前記金属箔の層が引張り加工または深絞り加工
   を施すべき少なくとも１つの領域に沿つて非常に
   密なしわの部分を有し、該しわの部分が前記金属
   箔の層に取付けた前記予め方向性付け伸張した樹
   脂膜の層を収縮させることにより形成されている
   ことを特徴とする積層材料。 ２ 前記金属箔層が、隣接する樹脂膜に非常に良
   好な接着で付着されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の積層材料。 ３ 前記金属箔層が、樹脂層で両側を被われるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の積層
   材料。 ４ 前記樹脂材料が、ポリエステルで構成される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の積
   層材料。 ５ 前記金属箔層が、中間の接着剤層の扶助で前
   記樹脂層に付着されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の積層材料。 ６ 金属箔の層と、予め方向性付け伸張した樹脂
   膜の１以上の層とを有し引つ張り加工または深絞
   り加工を施すに適した積層材料の製造方法におい
   て、 樹脂膜の１以上の層に対して方向性付け伸張を
   行ない、次いで該方向性付け伸張した樹脂膜の層
   に金属箔の層を積層し、次いでこの積層体を、前
   記樹脂膜の層を収縮させる程度まで加熱して、該
   樹脂膜の層の収縮により該金属箔の層をも同時に
   収縮させることを特徴とする方法。 ７ 前記金属箔層が、予め方向性付け伸張された
   樹脂層に積層され、該積層が、該方向性付け樹脂
   層を縮めない様な低い温度で実施され、前記金属
   箔層が、両側を樹脂材料で包囲される如く、更に
   樹脂層で被覆されるか、または樹脂膜に積層され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   方法。 ８ 前記方向性付け伸張の樹脂膜が、大部分を結
   晶質ポリエステルで構成され、前記積層材料の外
   側層が、大部分を非結晶質の所謂グリコール改質
   ポリエステル（PETG）で構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９ 前記積層が、接着ワニスまたは接着剤の扶助
   で実施されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項記載の方法。