JPH0626879B2 - 多層重合体フイルム及びその製法 - Google Patents

多層重合体フイルム及びその製法

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JPH0626879B2
JPH0626879B2 JP61112451A JP11245186A JPH0626879B2 JP H0626879 B2 JPH0626879 B2 JP H0626879B2 JP 61112451 A JP61112451 A JP 61112451A JP 11245186 A JP11245186 A JP 11245186A JP H0626879 B2 JPH0626879 B2 JP H0626879B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な多層重合体フイルム及びその製法に関す
る。
熱収縮性重合体フイルムは、肉類の包装のような用途に
おいて広く用いられてきている。本明細書においては肉
類の包装のためのフイルム用途について述べるが、本発
明のフイルムはその他の物品の包装用としても適当であ
ることが了解され度い。本発明を具体化したフイルムの
若干のものは、一端部を開口させたまた肉類包装業者へ
供給され、肉を入れた後に閉鎖密封される熱収縮性袋状
物として使用されるのが普通である。被包装物を入れた
後に、通常は空気を排除し、袋の開口端部を、ヒートシ
ールによりまたは金属クリツプの使用により閉じ、最後
に例えば熱水または高温空気により熱を加えて被包装物
たる肉の周囲でフイルムの収縮を行なわせる。
後続の肉の加工の際に、袋は開口され肉を取り出してそ
の肉を例え小売用または大口需要用にさらに小さい部分
に切り刻む。
好ましい熱収縮性袋は、袋製造業者及び袋使用業者の両
方から課される多くの要求を満足しなければならない。
袋使用業にとつて第一義的に重要なことは、袋が包装、
排気、閉鎖密封及び熱収縮の工程中に物理的に完全に維
持されうることである。袋は後続の加工業者や需要者へ
の流通システムによつて包装物品を移動する際に行われ
る取扱いに耐えるに充分な強度をも有しなければならな
い。従つて、袋は包装物品を物理的に保護しなければな
らない。
また袋使用業者にとつては、周囲雰囲気からの気状物質
の侵入に対するバリヤーとして袋が機能することも非常
に望ましい。特に重要なことは、良く知られるように酸
素が食品類包装物を変敗させる原因となるので、酸素の
侵入に対する有効なバリヤーを提供することである。
袋製造業者は使用業者の適性要求に適合する熱収縮性フ
イルムであると同時に、他業者と競合しうる熱収縮性フ
イルムであることを必要とする。従つて袋材料は比較的
安価に購入できなければならず、容易に押出加工できな
ければならず、そして配向し易くなけれならず、さらに
は効果的なフイルム製造を可能とするように加工パラメ
ーターに充分な余裕がなければならない。その加工は長
時間の製造操作でも可能でなければならない。
配向温度は、製造業者によつて経済的に得られる温度で
あり、かつ袋使用業者による経済的収縮加工を可能とす
る温度でなければならない。
フイルムの加工及び使用中に、フイルムはそれが曝され
る種々の高温操作（例えばヒートシール、場合によつて
は収縮工程）に耐えるに足る強度であるべきである。従
つて高温におけるフイルムの強度（以下「高温強度」と
称することがある）は、重要な考慮事項である。
従来の熱収縮性袋は、一般に、エチレン・酢酸ビニル共
重合体(EVA)から構成されてきた。若干の場合に、袋
は、酸素バリヤーとして作用する塩化ビニリデン・塩化
ビニル共重合体(VDC-VC)を含むことがある。エチレン・
ビニルアルコール共重合体(EVOH)も、酸素バリヤー材料
として公知である。
いくつかの収縮性フイルムが入手でき、しかも熱収縮包
装の利点があるにも拘らず、熱収縮包装は困難な問題を
含んでおり、その多くは熱収縮性フイルムにおける制限
に原因するものである。明かに、熱収縮性フイルムを伸
長する工程及びその後で収縮させる工程は、操作の種類
のために可成り苛酷な条件にフイルムを曝すことにな
る。
熱収縮性フイルムは、それが配向及び収縮工程中に曝さ
れる高温度のために、操作条件下で殊に破損し易いこと
を認識することは、特に重要である。フイルムは、配向
されても、通常は多層フィルムとして存在する各フイル
ム層の変形や分離を起こさないものであるべきである。
フイルムは配向温度における伸長応力に耐える充分な強
さでなければならず、ピンホールや、破れ、あるいは不
均一な伸長帯域を生じさせてはならない。
チユーブラー法配向フイルムの場合、フイルムはその配
向工程中に伸長バブルを支持し得なければならない。最
後に、熱収縮性フイルムの各層は、破損、分離あるいは
ピンホームの形成をせずに、配向できなければならな
い。
包装用途において、熱収縮性フイルムは経済的実施のた
めに収縮工程において熱に対して充分に迅速に感応しな
ければならず、さらには、収縮中にそれ自体の内部力の
下でフイルムを引き離したり層間剥離を生じさせるよう
な収縮エネルギー力を示すものであつてはならない。ま
た収縮に関連する問題は、被包装物品、例えば肉片が骨
のような突出物及び／またはその表面に著しい空洞部を
有する場合に増大する。
殊に、肉片における筋骨（リブ）部分の内側の周囲のよ
うに、被包装物に空洞がある場合には、空洞に隣接する
フイルム部分の再分配は、収縮中にフイルムが該物品の
形状に順応一致し、しかもフイルムの連続性を保持する
能力に、大きな負荷を掛ける。
フイルム包装体が破損し易いことが知られているその他
の個所は、フイルムの部分同志がヒートシールによつて
互に密封された領域部分である。ヒートシールの形成に
際して、フイルムの少なくとも部分同志は、フイルムが
軟化して流動し、圧力を掛けると互に融合一体化される
に充分な温度にまで加熱される。ある範囲の温度及び圧
力にわたつてフイルムにヒートシールを形成でき、かく
して商業的な加工工程が通常の操作パラメーターの範囲
内で変動しうるようにすることは、望ましい。ヒートシ
ール形成について許容しうる操作範囲がどうであつて
も、被包装物を密封保持するに適切な強度をシールが有
し、また袋が故意に開封されるまでは包装体の外へまた
は内側への漏洩を防止することは、要件である。従つて
ヒートシールの強度は、ヒートシールが行なわれる応用
において使用される熱収縮性フイルムの価値判断の重要
な尺度の一つである。
これらすべての場合における共通因子は、フイルムが軟
化されうる高温度にまで加熱され、また普通は伸張、収
縮及び軟化融合によるヒートシール形成の如き変形によ
つて操作が実施されることである。フイルムは所要の機
能を果すように充分に変形されうることが必要であると
共に、それが充分な高温強度を有して、余りにも軟化し
て制御不能な状態に流動したりせず、また溶融やピンホ
ール等の形成により望ましくない形状となつたりしない
ことが必要である。
重合体フイルムを架橋結合させるとその強度及び高温強
度が改善されることは一般に知られている。VDC-VC共重
合体を含む多層フイルムの一つの層を架橋結合させる方
法は公知である。このような多層フィルム中の単一の層
の架橋結合は、多数の工程からなつている。例えば、第
一に、架橋結合されるべき層を作り、第二にその層を架
橋結合させ、第三に別のいくつかの層をその架橋結合層
に付加する。この付加は、例えば押出被覆法によつてな
される。このようにして多層フィルムを作り、最後にこ
の多層フィルムを配向温度に加熱して、配向させる。こ
の方法はある種の機能フイルムを製造しうるけれども、
一層簡単で、少ない工程を必要とし、出来るならば内部
層接着を向上させ、また出来るならば一層経済的なフイ
ルムの製法を考案することは望ましいである。
上記の公知方法に関して、多層のうちの単一の層のみが
架橋結合されることが理解される。典型的なフイルム
は、二つのＥＶＡ外層と、それらの二つのＥＶＡ外層の
間のＶＤＣ−ＶＣ共重合体の内層とを有する。ＥＶＡ層
の一方が架橋結合され、他方は架橋結合されない。上記
公知方法によつてフイルムを製造するのに必要とされ
る。多数の工程を考えると、特にその工程数を削減しう
るならば、別のなんらかの方法によつて加工経済性が達
成されることが想定される。
本発明の一目的は、包装材用、特に重合体包装用の改善
されたフイルム構造を提供することである。包装用に改
善された性質をもつフイルムを作ること、及び従前の公
知方法と比較して競合できかつ経済的である製法によつ
てそのようなフイルムを作ることは、本発明の特別な目
的である。
ここに、これらの目的及びその他の目的は、本発明の新
規なフイルム及び製法によつて達成されることが判明し
た。本発明のフイルムは、主要割合のＥＶＡからなる組
成の第１及び第２層を有する多層重合体フイルムによつ
て代表される。塩化ビニリデン共重合体(VDC-CP)の第３
層がそれらの第１及び第２層の間に配置される。
若干の態様においては、第１及び第２層のうちの少なく
とも一方のものの組成は、１０〜９０重量％の線状低密
度ポリエチレン(LLDPE)及び９０〜１０重量％のＥＶＡ
のブレンドからなる。
さらに好ましい態様においては、第１及び第２層両者の
組成は、２０〜４０％のLLDPE及び８０〜６０％ＥＶＡ
である。このようなさらに好ましい態様におけるＥＶＡ
は、６〜１２％の酢酸ビニル含量及び0.2〜0.8のメルト
インデツクスを有することを特徴とし、またＬＬＤＳＥ
は0.5〜1.5のメルトインデツクスを有する。
第３層の組成は塩化ビニリデン共重合体のいずれであつ
てもよいが、第３層として好ましい組成は塩化ビニリデ
ン・アクリル酸エステル型共重合体、特に塩化ビニリデ
ン・アクリル酸メチル（ＶＤＣ−ＭＡ）共重体類であ
る。
上記層において種々の組合せの組成をもつフイルムは、
熱収縮フイルム製品として非常に有用であり、また要件
ではないが、本発明のフイルムは分子配向されるのが普
通である。また本発明のフイルムは、いずれの層も架橋
結合させずに分子配向されうるが、架橋結合は収縮、ヒ
ートシール及び強度特性及び多くの場合に内部層接合に
関して望ましい改善を与える。従つて本発明の最も好ま
しいフイルムは、照射されて架橋結合を誘起されたもの
である。照射の好ましいレベルは1.5〜１０のメガラツ
ドのオーダーである。
本発明の最も好ましいフイルムにおいて、第１及び第２
層のそれぞれの組成は、主要割合のEVA共重合体からな
り、第３層はＶＤＣ−ＭＡ共重合体から作られ、第１及
び第２層の間に置かれる。フイルムの加工完了までに、
第１、第２及び第３層のすべては、少なくとも1.5メガ
ラツドの量の電子ビーム照射に付される。
本発明による好ましい配向フイルムの別の態様において
は、第１及び第２層のそれぞれは実質的に同一の組成を
有し、そして第１の層対をなしている。ＶＤＣ−ＣＰの
第３バリヤー層は、それらの第１及び第２層の間に面対
面の関係で接している。第４及び第５層は第３の層が接
している表面とは反対側の第１及び第２層のそれぞれの
表面（外表面）に接着されている。これらの第４及び第
５層は相互に実質的に同一の組成を有し、そして第２の
層対をなしている。第１の層対及び第２の層対の総合組
成において、それらの層対の少なくとも一方の層対の組
成は少なくとも５０％のＥＶＡ成分であり、該一方の層
対の残部はＬＬＤＰＥである。またそれらの層対の少な
くとも一方の層対の組成は、少なくとも１０％のＬＬＤ
ＰＥ成分であり、該一方の残部はＥＶＡである。少なく
とも５０％のＥＶＡ及び少なくとも１０％のＬＬＤＰＥ
の成分についての要件は、両成分をもつ一方の層対によ
つて、または一方の成分を有する層対のそれぞれによつ
て充足されるものであつてよい。
この配向フィルムのさらに好ましい態様において、第１
の層対は７０〜１００％のＥＶＡであり、第２の層対は
１０〜９０％のＬＬＤＰＥである。
別のこの配向フィルムのさらに好ましい別の態様におい
て、第１の層対は１００％のＥＶＡであり、第２の層対
は５０〜９０％のＬＬＤＰＥである。
第１及び第２層の層対の役割が直前記のものと幾分が逆
転する態様のフイルムにおいては、第１の層対は５０〜
１００％のＬＬＤＰＥであり、第２の層対は５０〜１０
０％のＥＶＡである。この態様の好ましいフイルムにお
いては、実に第１の層対は９０〜１００％のＬＬＤＰＥ
であり、第２の層対は９０〜１００％ＥＶＡである。
上記の少なくとも５層を有する配向フィルムは、それら
の重合体層のすべての架橋結合を行なわずに、良好に加
工及び使用できる。しかし、前述の種々のフイルム（層
が５枚より少なくてもよい）に関して、フイルムの高温
強度及びヒートシール性が架橋結合によつて改善される
ことがあるので、少なくとも５層を有する態様の第１、
第２及び第３層が少なくとも1.5メガラツドの電子ビー
ム照射によつて架橋結合されるのが特に望ましい。
本発明は、本発明の架橋結合フイルムを作るための特別
な新規製法をも包含する。その第一工程は、電子ビーム
照射に付されるべき、ＶＤＣ−ＣＰの層を含む多層フィ
ルムを作ることである。第二工程はその多層フィルムを
分子配向温度にまで加熱して、分子配向させることであ
る。第三の工程は多層フィルムを少なくとも1.5メガラ
ッド、好ましくは２〜５メガラツドの量の電子ビーム照
射に付すことである。場合によつては、そのフイルムを
ヒートセツトしてもよい。
本発明のフイルムは、多くの目的、例えば包装用の柔軟
袋等の製造のために極めて満足すべきものである。配向
フィルムのうちのあるものは、熱収縮用袋の製造に用い
るのに非常に望ましい。そのような袋は、収縮性の発揮
のための熱の適用により内側の被包装物品の周囲に収縮
される。
本発明を添付図を参照して説明する。
第１図は本発明による包含用袋１０を示す。図示された
空の袋は、本発明の例示である。本発明の最も好ましい
態様においては、袋は、照射による架橋結合を受けた分
子配向チユーブから作つたものである。従つて以下にお
いては、特に指示した場合を除き、製造完了までに分子
配向されたフイルム及び包装体について説明する。この
ようなものは食品包装に有用である。第１図において、
分子配向チユーブはその一端部に沿つてヒートシール１
２によつて閉じられている。袋の他端部は被包装物の挿
入のために開口しており、通常は被包装物を袋に入れた
後に閉鎖密封される。
第２図の袋の断面図は袋が三層の重合体層から作られた
場合の典型的な構造を示す。層１４は塩化ビニリデン共
重合体製のバリヤー層である。層１６はヒートシール層
である。層１８は袋の外側層であり、包装体及びその内
容物を物理的乱用から保護する主要な機能を果す。第２
図のように三層フイルムを用いる本発明の態様において
層１８は１０〜１００重量％のＥＶＡと９０〜０重量％
のLLDPEとのブレンドである。層１６も、１０〜１００
％のＥＶＡ及び９０〜０％のLLDPEからなる。LLDPEを含
めることは、フイルムを収縮フイルムとして使用する場
合、内容物の周囲にそれを熱収縮させる場合に、殊に望
ましい。一般にLLDPEはフイルムの強靭性を増強するの
に有効であるが、三層フイルムの外層の少なくとも一方
中にブレンドされたLLDPEを含むフイルムは、特に収縮
の際のピンホールの形成からの包装体破損率を著しく低
減させる。さらに少ない量のLLDPEも幾分かの改善を与
えるけれども、有意な効果が望まれる場合には、一般に
は少なくとも１０％のLLDPEを用いる。従つて層１６及
び１８の少なくとも一方において少なくとも１０％のLL
DPEを用いるのが好ましい。２０〜４０％のLLDPEを含む
フイルムは著しい改善を示し、従つてこのような濃度は
殊に好ましい。
ブレンド組成からなる層１６及び１８において使用する
のに好ましいLLDPE重合体は約６までのメルトインデツ
クス(MI)を有するものである。殊に好ましい重合体は0.
5〜1.5のＭＩを有する。最も好ましいLLDPE重合体のう
ちでダウ・ケミカルの２０５０及び２０５６が特記すべ
きものである。
この明細書における用語「メルトインデツクス」はＡＳ
ＴＭ−Ｄ１２３８により測定されるものである。
LLDPEを含むブレンドにおけるその割合は、各特定のフ
イルムの目的用途のためのブレンドの各成分の望ましい
効果を最適化する最良のバランスの性質を与えるように
選択される。層１６及び１８において１００％のＥＶＡ
を有するフイルムと比較して、LLDPEを含むフイルムに
おける初期の改善は層１６及び１８中に１０％のような
少量のLLDPEを含むフイルムで認められるが、２０〜４
０％のLLDPEを含むフイルムは著しい改善を示す。
より低いＶＡ含量を有するＥＶＡは、より良い高温強度
を有するＥＶＡ層を与える。より高いＶＡ含量を有する
ＥＶＡは、塩化ビニリデン共重合体への強い接着力を有
するＥＶＡ層を与える。実質的に可成りの量のＶＡを含
むＥＶＡはエチレンホモ重合体よりも塩化ビニリデン共
重合体層に対し良好な接着力を有する。しかし、良好な
層間接着力は、本発明において望ましいと考えられるの
で、望ましくない効果が生じない場合には、普通、接着
力を増強する手段（工程）を採用する。従つて６〜１２
％の範囲内の高いＶＡ含量が好ましい。１以下のメルト
インデツクスが好ましい。ここではブレンドの量を重量
％で示しているが、ＶＡ含量はモル％である。特に好ま
しいＥＶＡは７〜９モル％のＥＡ含量及び0.2〜0.8のメ
ルトインデツクスを有する。層１６及び１８のＥＶＡ成
分をなすＥＶＡのブレンドは、使用でき、若干の場合に
は配向工程を促進する。層１４の組成は、塩化ビニリデ
ン共重合体である。特に好ましいものは、塩化ビニリデ
ン・アクリル酸メチル共重合体である。アクリル酸メチ
ル共重合体を使用する場合、その共重合体のアクリル酸
メチル成分は、好ましくは、３〜２０モル％である。非
常に好ましい共重合体は６〜１２モル％のアクリル酸メ
チルを含む。塩化ビニリデン共重合体と共に典型的に用
いられる添加剤は、慣用量で使用できる。そのような添
加剤の例は、ＥＶＡ、セバシン酸ジブチル、酸化マグネ
シウム、ステアルアミド、及びエポキシ化大豆油であ
る。
本発明のフイルムの全体の厚さは、通常、慣用のフイル
ムの厚さと同程度である。一般にはフイルムは通常約1.
5〜約3.0ミルの範囲の厚さであり約2.0ミルが平均的で
ある。約1.5ミルよりも薄いフイルムは、すべての所要
の機能を果すには弱すぎる傾向があり、また約3.0ミル
よりも厚いフイルムは経済的に競争力が小さい。しかし
約２０ミル程度までのフイルムは機能的である。
本発明の収縮フイルムの各層の厚さは、慣用の収縮フイ
ルム中の同じ層の厚さを実質上同じであるのが好まし
い。例として、第１及び第２図の袋を作るのに用いられ
る典型的なフイルムにおいて、フイルムの全厚は2.25ミ
ルである。層１４は0.3ミルである。層１６は1.45ミル
であり、層１８は0.5ミルである。層の厚さは、個々の
フイルムについて適宜に調節しうる。層１６については
それがヒートシールのために用いられる場合には、厚さ
が1.0ミル以上であるのが望ましい。
種々の層の組成は、ここでは時間の経過にかかわらず一
定であるとして述べられている。しかしながら、種々の
重合体の組成及び殊に分子構造は、照射による架橋結合
効果により変化することが考えられる。従つて、一般に
重合体についての記載は、照射後の重合体の形態をも含
めて言及していると理解されるべきである。
いずれかのフイルムの製造方法は、もちろん、フイルム
の特定の組成及び構造により、フイルムが配向されてい
るか否かにより、そしてフイルムが架橋結合されるか否
かにより、左右される。
配向も架橋結合もされないフイルムは、多層フィルムを
作るための慣用法のいずれによつても製造できる。その
ような慣用法としては、押出法、同時押出法、押出被覆
法、押出積層法、接着剤積層法等及びこれらの組合せが
ある。配向も架橋結合もされない所与のフイルムを製造
するための特定の方法または組合せは、一旦所望の構造
及び組成が決定されれば容易に選定されうる。
配向されるが架橋結合されないフイルムも多層フィルム
の形成のための慣用法またはその組合せによつて製造で
きる。好ましい一方法は、配向されるべき層同志の同時
押出工程、それに続く、吹込チユーブラー配向または連
続シートの形態における伸長配向のような慣用法の一つ
による分子配向工程を含む。
配向及び架橋結合されたフイルムは、新規な工程組合せ
によつて製造できる。その第一工程は、多層フィルムの
形成工程である。多層フィルムの形成の第一工程は、塩
化ビニリデン層を一つの層として含む所望の数層を同時
押出することにより普通最も簡単に達成できる。その他
の多層フィルム形成工程は、最終的に得られる配向フィ
ルムが均一な構造である限り、使用できる。
第二の工程は多層フィルムの配向である。これはフイル
ムを分子配向に適当な温度に加熱し、それを分子配向さ
せることにより行なうことができる。次いでフイルム
は、任意的には、その寸法を保持しつつ高温度に維持す
ることによりヒートセツトしてもよい。この配向工程は
フイルム形成工程である第一工程と一致して実施され
る。
第三の工程は形成され配向されたフイルム（塩化ビニリ
デン共重合体層を含む）を電子ビーム照射に付すことで
ある。
電子ビーム照射量は、処理されるべき特定のフイルムの
構造及び最終用途要件に応じて調節される。ある程度の
量の照射は幾分かの架橋結合を誘起するが、少なくとも
1.5メガラツドの最小レベルが、フイルムの高温強度の
望ましい増加の達成のため、及び満足すべきヒートシー
ルが形成される温度範囲の拡張のためには、普通好まし
い。約５０メガラツドまでの照射処理が許容されうる
が、普通１０メガラツドより高い照射を行なう必要がな
いから、この値は照射の好ましい上限レベルであり、最
も好ましい照射量は２〜５メガラツドである。
フイルムを電子ビーム照射に付す第三工程は、多層フィ
ルムが形成された後、またフイルムが分子配向される場
合にはその分子配向後にのみ実施される。照射工程にお
いて、フイルム中のすべての層は照射源に同時に露出さ
れるので、フイルムのすべての層の照射が同時に起こす
ことに注意すべきである。
一つの方法態様においては、配向の第二工程は省略する
ことができ、未配向多層フィルムを照射処理により架橋
結合させて、架橋結合、未配向多層フィルムを作ること
ができる。
フイルムの加工終了時までにフイルムは周囲温度に戻さ
れる。これが照射処理の前になされるか後になされるか
は、製法の首尾及びフイルムの機能にとつて重要ではな
い。
実施例１ 三層フイルムを同時押出により作成した。このフイルム
の二つの外層は、３５％のLLDPEと６５％のＥＶＡとの
フレンドであつた。そのＬＬＤＰＥはダウ・ケミカル製
の「ダウ２０５０」であつた。その組成中の６５％のＥ
ＶＡは、２５％の「ＵＳＩ−ＮＡ２３５」及び４０％の
「デユポン３１３５Ｘ」（両％はＥＶＡ−LLDPEブレン
ド全体の組成基準）からなつていた。その二つの外層の
間に配置した芯層は、塩化ビニリデン・アクリル酸メチ
ル共重合体であつた。このように同時押出したフイルム
を配向温度にまで加熱し、3.5×2.5／１の延伸比で二軸
配向した。配向後に、フイルムの一部分試料を4.5メガ
ラツドの電子ビーム照射により処理し、また未処理部分
の試料は比較テストのために保存した。完成フイルムは
2.3ミルの厚さであり、その芯層の厚さは0.25ミルであ
つた。
実施例２ 三層フイルムを同時押出により作成した。フイルムの二
つの外層は３０％のLLDPEと７０％のＥＶＡとのブレン
ドであつた。そのLLDPEは「ダウ２０５６」であつた。
その組成中の７０％のＥＶＡは３０％の「ＵＳＩ−ＮＡ
２３５」及び４０％の「デュポン３１３５Ｘ」（両％は
ＥＶＡ−LLDPEブレンド全体の組成基準）からなつてい
た。両外層の間に配置した芯層は塩化ビニリデン・アク
リル酸メチル共重合体であつた。この同時押出フイルム
を配向温度にまで加熱し、3.5×2.5／１の延伸比で二軸
配向した。配向後、フイルムの一部分の試料を4.0メガ
ラツドの電子ビーム照射、他の部分の試料を8.0メガラ
ツドの電子ビーム照射により処理し、未処理試料を比較
試験のために保存した。完成フイルムは2.3ミルの厚さ
であり、そのうちの0.3ミルが芯層であつた。
実施例３ 実施例１のようにして、ただし芯層の組成を塩化ビニリ
デン・塩化ビニル共重合体として、三層フイルムを同時
押出により作成した。フイルムの全厚は2.3ミルであ
り、そのうちの0.45ミルが芯層の厚さであつた。配向
後、フイルムの一部分試料を１メガラツドの電子ビーム
照射で処理し、他の部分を３メガラツド、さらに別の部
分を５メガラツドで処理した。
表１は上記実施例において引用され、使用された重合体
類の性質を示すものである。
上記各実施例で作つたフイルムを、酸性透過性、自由収
縮及びヒートシールの高温強度について試験した。
酸素透過性は「MOCON」酸素分析器で７３゜F（22.8
℃）、１００％R.H.で分析した。酸素透過性は照射処理
によつて実質的に影響を受けなかつた。
自由収縮の試験では、一辺１００mmの正方形の試料を切
り出し、その縦（機械）方向及び横方向に標識を付け
た。各試料を２枚のスクリーンの間に置き２００゜F（9
3.3℃）の水に６０秒間浸漬した。試料をその熱水から
取り出し、その縦方向及び横方向の両方の寸法を測定し
た。収縮量（mm単位）を直接に自由収縮率として記録し
た。
高温強度試験ではそれぞれ巾１インチ(2.54cm)のフイル
ムの２枚の帯状片を最も高い層１６同志が対面するよう
に面対面関係に置いた。両帯状片を両端部で両面接着テ
ープを用いて一緒に結合した。接合帯状片の一端部を固
定クランプ（または固定接着テープ）に固定させた。他
端部を応力計に固着した。応力計から約２インチ（5.1c
m）のところで、試験帯状片の巾方向一杯にインパルス
ヒートシールを作つた。このヒートシールは、30ボル
ト、５５アンペア、及び0.7秒の作動時間にセツトした
インパルスシーラーにより作り、そしてフイルムがまだ
熱い間に応力計を固定端から真直ぐな方向に約１インチ
（2.54cm）前後遠くへ引き離した。
応力計が引き離されるにつれて、フイルムに引張り応力
が掛かり、その応力が主としてまだ熱いシール領域にお
ける伸びを引き起こした。シール領域は伸び続け、若干
の場合には破損した。応力計に記録された引張り力の大
きさは、応力計が引き離されるときに最大応力が記録さ
れるまで、最初の間は増加した。記録された最大応力を
引張り力（オンス単位）で表２に示してある。この引張
り力はフイルムの高温強度の尺度であり、これはヒート
シールの形成等の高温加工にフイルムが耐える性能に相
関するものである。
表２は、各実施例の自由収縮及び高温強度試験の結果を
示している。
表２から判明するように、自由収縮は照射処理によつて
わずかに低減されるが、フイルムの全体的な有用性に影
響を与えるような量では変化を受けなかつた。他方、高
温強度は照射を受けたフイルムにおいて大きく増大され
た。
本発明のさらに複雑な構造のフイルムは、第３図に示さ
れるような５層重合体フイルム構造である。この構造に
おいて、層１１４は典型的にはバリヤー層である。層１
２０は内部すなわちヒートシール層である。層１１６及
び１２２は、層１１４と層１１８及び１２０との間でそ
れぞれ中間層として主に作用する。層１１６及び１２２
は、いずれの層もそうであるように、ある種の望ましい
構造上及び強度上の有利な性質をフイルムに付与しう
る。
一つの構造の例において、層１１６及び１２２はＥＶＡ
であり、層１１８及び１２０はLLDPEであるか、またはL
LDPEとＥＶＡとのブレンドである。層１１４は、ＶＤＣ
−ＣＰ好ましくはＶＣＤ−ＭＡのバリヤー層である。別
の構造例において層１１４はＶＤＣ−ＣＰであり、層１
１６及び１２２はLLDPEであり、そして層１１８及び１
２０はＥＶＡである。同様に層１１６及び１２２の第１
の層対、及び層１１８及び１２０の第２の層対の両層対
は、LLDPEとＥＶとのブレンドであつてよい。層１１
４、１１６及び１２２は少なくとも1.5メガラツドの電
子ビーム照射により架橋結合される。別法として、５層
フイルムのすべての層を電子ビーム照射によつて同時に
架橋することもできる。
照射は少なくとも二つの有意義な目的を果す。その第１
は、照射はフイルムの高温強度を増大させる。これはヒ
ートシール加工温度範囲の拡張により、また、熱収縮ま
たはヒートシールされた包装体における破損率の低減に
より、明かにされる。その第２は、照射処理が多層フィ
ルムの形成後になされるので、多層フィルムの構成加工
法の選択の自由度が非常に大きいことである。従つて、
同時押出法のように、高い界面接着を生じさせるフイル
ム加工法が好ましい。さらに望ましいフイルム加工法を
使用できるので、得られるフイルムは、余り望ましくな
い方法で作られた類似のフイルムよりも改善された界面
接着力を有しうる。例えば、前記の公知方法であつてフ
イルムの形成において被覆工程を用いる方法で作られる
公知フイルムを試験した。剥離は溶剤を用いて開始させ
た。一旦剥離が開始すると、その剥離は巾１インチ（2.
54cm）当り１０〜１５グラムの力で容易に進行できた、
当業者であればかかる水準の剥離強度が低い界面接着力
に相当することを認識しよう。比較のために実施例１及
び３のフイルムを剥離強度について試験した。
すべての剥離試験において使用した試料は、巾１インチ
（2.54cm）、長さ約３〜６インチ（7.6〜15.2cm）の帯
状片であつた。層を分離するに当つて、帯状片の一端部
をアセトンまたはメチルエチルケトン溶剤中で湿潤し、
最初の層の分離を促進した。初期の層分離は注意深く進
行させ、充分な長さが分離するまで手で進行させた。次
いで分離した層をインストロン引張試験機のジヨウに取
付けた。次いで層同志を引き離し、界面接着力を界面に
おいて層同志を引き離すのに用いた最大の力（グラム単
位）として記録した。
本発明のフイルムの比較界面接着力を測定しようとした
ときに、すべての場合に、接着テープを用いて層同志の
分離を行なう慣用方法では、層を分離できないことが判
明した。若干の場合には、分離は、溶剤を用いてさえも
開始させることができなかつた。その他のすべての場合
に、分離は溶剤を用いて開始させることができたが、イ
ンストロン引張試験で層同志を引き離すときに、フイル
ム中の一つの層の破損が観察された。このことは、界面
接着力が少なくともその一つの層の引張強度よりも大き
く、従つて層同志を分離できないことを意味すると理解
される。
高温強度試験で明かにされたように、本発明のフイルム
は、ヒートシールを用いて包装用袋に容易に加工でき
る。従つて、本発明は新規なフイルム構造及び袋、なら
びに包装用に改善された性質を有するフイルムを製造す
る新規な方法を提供するものであることが判る。この新
規な製法は工程数の低減により、及び各工程が従来設備
で実施しうるということにより、経済的でありかつ競争
力のあるものである。
ここに用いる「包装体」とは、内容物を内包していない
容器、ならびに内容物を内包している容器を包含するも
のである。包装体は密封されていても、開口を有してい
てもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による３層フイルムから作つた袋の平面
図である。 第２図は第１図の２−２線における断面図である。 第３図は本発明による５層フイルムから作つた袋の第２
図と同様な断面図である。 １０：袋、１２：ヒートシール １４：バリヤー層、１６：ヒートシール層 １６：外層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケイス・ディー・リンド アメリカ合衆国ウィスコンシン州54911, アップルトン，ノース・エッジウッド・ア ベニュー 1806 (56)参考文献 特開 昭58−128821（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−501493（ＪＰ，Ａ)

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれが主要割合のエチレン・酢酸ビニ
    ル共重合体と小割合の線状低密度ポリエチレンとのブレ
    ンドからなる第１及び第２層と、その第１及び第２層の
    間に配置された塩化ビニリデン・アクリル酸メチル共重
    合体の第３層と、からなる多層重合体フィルム。
  2. 【請求項２】第１及び第２層のうちの少なくとも一方の
    組成が１０〜９０重量％の線状低密度ポリエチレン及び
    ９０〜１０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体のブ
    レンドである特許請求の範囲第１項に記載の多層フィル
    ム。
  3. 【請求項３】第１及び第２層の両者の組成が共に２０〜
    ４０％の線状低密度ポリエチレン及び８０〜６０％のエ
    チレン・酢酸ビニル共重合体であり、そのエチレン・酢
    酸ビニル共重合体が６〜１２％の酢酸ビニル含量及び0.
    2〜0.8のメルトインデックスを有し、そして線状低密度
    ポリエチレンが0.5〜1.5のメルトインデックスを有する
    特許請求の範囲第２項に記載の多層フィルム。
  4. 【請求項４】主要割合のエチレン・酢酸ビニル共重合体
    と小割合の線状低密度ポリエチレンとのブレンドからな
    る組成の第１及び第２層と、その第１及び第２層の間に
    配置された塩化ビニリデン・アクリル酸メチル共重合体
    の第３層と、を有し；かつ第１、第２及び第３層のそれ
    ぞれが分子配向されたものである分子配向多層重合体フ
    ィルム。
  5. 【請求項５】第１及び第２層のうちの少なくとも一方に
    組成が１０〜９０重量％の線状低密度ポリエチレンと９
    ０〜１０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体とのブ
    レンドである特許請求の範囲第４項に記載の分子配向多
    層フィルム。
  6. 【請求項６】第１及び第２層の両者の組成が共に２０〜
    ４０％の線状低密度ポリエチレン及び８０〜６０％のエ
    チレン・酢酸ビニル共重合体であり、そのエチレン・酢
    酸ビニル共重合体が６〜１２％の酢酸ビニル含量及び0.
    2〜0.8のメルトインデックスを有し、そして線状低密度
    ポリエチレンが0.5〜1.5のメルトインデックスを有する
    特許請求の範囲第４項に記載の分子配向多層フィルム。
  7. 【請求項７】主要割合のエチレン・酢酸ビニル共重合体
    と小割合の線状低密度ポリエチレンとのブレンドからな
    る組成の第１及び第２層と、その第１及び第２層の間に
    配置され、塩化ビニリデン共重合体から構成された組成
    の第３層と、からなり；かつ第１、第２及び第３層のそ
    れぞれが、1.5メガラッド以上の電子ビーム照射に相当
    する量で、架橋結合されたものである分子配合多層重合
    体フィルム。
  8. 【請求項８】第１及び第２層のうちの少なくとも一方の
    組成が１０〜９０重量％の線状低密度ポリエチレン及び
    ９０〜１０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体のブ
    レンドである特許請求の範囲第７項に記載の分子配向多
    層フィルム。
  9. 【請求項９】第３層の組成が組成が塩化ビニリデン・ア
    クリル酸メチル共重合体からなる特許請求の範囲第７項
    に記載の分子配向多層フィルム。
  10. 【請求項１０】第３層の塩化ビニリデン・アクリル酸メ
    チル共重合体からなる特許請求の範囲第８項に記載の分
    子配向多層フィルム。
  11. 【請求項１１】第１及び第２層の両者の組成が共に２０
    〜４０％の線状低密度ポリエチレン及び８０〜６０％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体であり、そのエチレン・
    酢酸ビニル共重合体が６〜１２％の酢酸ビニル含量及
    び、架橋結合前に0.2〜0.8のメルトインデックスを有
    し、そして線状低密度ポリエチレンが架橋結合前に0.5
    〜1.5のメルトインデックスを有する特許請求の範囲第
    ８項に記載の分子配向多層フィルム。
  12. 【請求項１２】第１及び第２層の両者の組成が共に２０
    〜４０％の線状低密度ポリエチレン及び８０〜６０％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体であり、そのエチレン・
    酢酸ビニル共重合体が６〜１２％の酢酸ビニル含量及
    び、架橋結合前に0.2〜0.8のメルトインデックスを有
    し、そして線状低密度ポリエチレンが架橋結合前に0.5
    〜1.5のメルトインデックスを有する特許請求の範囲第
    ９項に記載の分子配向多層フィルム。
  13. 【請求項１３】第１及び第２層の両者の組成が共に２０
    〜４０％の線状低密度ポリエチレン及び８０〜６０％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体であり、そのエチレン・
    酢酸ビニル共重合体が６〜１２％の酢酸ビニル含量及
    び、架橋結合前に0.2〜0.8のメルトインデックスを有
    し、そして線状低密度ポリエチレンが架橋結合前に0.5
    〜1.5のメルトインデックスを有する特許請求の範囲第
    １０項に記載の分子配向多層フィルム。
  14. 【請求項１４】(a) 互に実質上同一の組成を有しそし
    て第１の層対をなす第１及び第２層； (b) 該第１及び第２層の間にそれらの層と面対面関係
    で接している塩化ビニリデン・アクリル酸メチル共重合
    体の第３バリヤー層；及び (c) 互に実質上同一の組成を有し、該第３層の接する
    表面とは反対側のそれぞれの表面で該第１及び第２層に
    接着され、第２の層対をなす第４及び第５層； からなる配向多層重合体フィルムであって、 該第１及び第２の層対の総合組成において、該層対のう
    ちの少なくとも一方のものの組成が少なくとも５０％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体成分及び残部の線状低密
    度ポリエチレンからなり、また該層対のうちの少なくと
    も一方のものの組成が少なくとも１０％の線状低密度ポ
    リエチレン成分及び残部のエチレン・酢酸ビニル共重合
    体からなり、かつそれらの少なくとも５０％のエチレン
    ・酢酸ビニル共重合体成分及び少なくとも１０％の線状
    低密度ポリエチレン成分についての要件はそれら両成分
    を含む一方の層対により、あるいは一方の成分をそれぞ
    れ含む両方の層対により充足されることを特徴とする上
    記配向多層重合体フィルム。
  15. 【請求項１５】第１の層対が７０〜１００％のエチレン
    ・酢酸ビニル共重合体を含み、第２の層対が１０〜９０
    ％の線状低密度ポリエチレンを含む特許請求の範囲第１
    ４項に記載の配向フィルム。
  16. 【請求項１６】第１の層対が１００％のエチレン・酢酸
    ビニル共重合体を含み、第２の層対が５０〜９０％の線
    状低密度ポリエチレンを含む特許請求の範囲第１５項に
    記載の配向フィルム。
  17. 【請求項１７】第１の層対が５０〜１００％の線状低密
    度ポリエチレンを含み、第２の層対が５０〜１００％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体を含む特許請求の範囲第
    １４項に記載の配向フィルム。
  18. 【請求項１８】第１の層対が９０〜１００％の線状低密
    度ポリエチレンを含み、第２の層対が９０〜１００％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体を含む特許請求の範囲第
    １７項に記載の配向フィルム。
  19. 【請求項１９】層のそれぞれが、1.5メガラッド以上の
    電子ビーム照射に相当する量で架橋結合されたものであ
    る特許請求の範囲第１４項記載の配向フィルム。
  20. 【請求項２０】層のそれぞれが1.5メガラッド以上の電
    子ビーム照射に相当する量で架橋結合されたものである
    特許請求の範囲第１５項に記載の配向フィルム。
  21. 【請求項２１】層のそれぞれが1.5メガラッド以上の電
    子ビーム照射に相当する量で架橋結合されたものである
    特許請求の範囲第１６項に記載の配向フィルム。
  22. 【請求項２２】層のそれぞれが1.5メガラッド以上の電
    子ビーム照射に相当する量で架橋結合されたものである
    特許請求の範囲第１７項に記載の配向フィルム。
  23. 【請求項２３】層のそれぞれが1.5メガラッド以上の電
    子ビーム照射に相当する量で架橋結合されたものである
    特許請求の範囲第１８項に記載の配向フィルム。
  24. 【請求項２４】(a) 互に実質上同一の組成を有しそし
    て第１の層対をなす第１及び第２層； (b) 該第１及び第２層の間にそれらの層と面対面関係
    で接している塩化ビニリデン共重合体の第３バリヤー
    層；及び (c) 互に実質上同一の組成を有し、該第３層の接する
    表面とは反対側のそれぞれの表面で該第１及び第２層に
    接着され、第２の層対をなす第４及び第５層； からなる配向多層重合体フィルムであって、 該第１及び第２の層対の総合組成において、該層対のう
    ちの少なくとも一方のものの組成が少なくとも５０％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体成分及び残部の線状低密
    度ポリエチレンからなり、また該層対のうちの少なくと
    も一方のものの組成が少なくとも１０％の線状低密度ポ
    リエチレン成分及び残部のエチレン・酢酸ビニル共重合
    体からなり、かつそれらの少なくとも５０％のエチレン
    ・酢酸ビニル共重合体成分及び少なくとも１０％の線状
    低密度ポリエチレン成分についての要件は、それら両成
    分を含む一方の層対により、あるいは一方の成分をそれ
    ぞれ含む両方の層対により充足され、また各層が1.5メ
    ガラッド以上の電子ビーム照射に相当する量で架橋結合
    されたものであることを特徴とする上記配向多層重合体
    フィルム。
  25. 【請求項２５】第１の層対が７０〜１００％のエチレン
    ・酢酸ビニル共重合体を含み、第２の層対が１０〜９０
    ％の線状低密度ポリエチレンを含む特許請求の範囲第２
    ４項に記載の配向フィルム。
  26. 【請求項２６】第１の層対が１００％のエチレン・酢酸
    ビニル共重合体を含み、第２の層対が５０〜９０％の線
    状低密度ポリエチレンを含む特許請求の範囲第２５項に
    記載の配向フィルム。
  27. 【請求項２７】第１の層対が５０〜１００％の線状低密
    度ポリエチレンを含み、第２の層対が５０〜１００％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体を含む特許請求の範囲第
    ２４項に記載の配向フィルム。
  28. 【請求項２８】第１の層対が９０〜１００％の線状低密
    度ポリエチレンを含み、第２の層対が９０〜１００％の
    エチレン・酢酸ビニル共重合体を含む特許請求の範囲第
    ２７項に記載の配向フィルム。
  29. 【請求項２９】(a) 主要割合のエチレン・酢酸ビニル
    共重合体と小割合の線状低密度ポリエチレンとのブレン
    ドからなる組成の第１及び第２層と、それらの第１及び
    第２層の間に配置された塩化ビニリデン共重合体の第３
    層と、を有する多層フィルムを作り； (b) この多層フィルムを分子配向のために適切な高温
    度に加熱し、そしてそれを分子配向させ、 (c) 上記第１、２及び第３層を含む多層フィルムを少
    なくとも1.5メガラッドの量の電子ビーム照射を付す、 ことからなる分子配向多層フィルムの製法。
  30. 【請求項３０】第１及び第２層のうちの少なくとも一方
    の組成が１０〜９０重量％の線状低密度ポリエチレン及
    び９０〜１０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重合体の
    ブレンドである特許請求の範囲第２９項に記載の方法。
  31. 【請求項３１】第３層の組成が塩化ビニリデン・アクリ
    ル酸メチル共重合体からなる多層フィルムを最初に作る
    特許請求の範囲第２９項に記載の方法。
  32. 【請求項３２】第３層の組成が塩化ビニリデン・アクリ
    ル酸メチル共重合体からなる多層フィルムを最初に作る
    特許請求の範囲第３０項に記載の方法。
  33. 【請求項３３】(a) 主要割合のエチレン・酢酸ビニル
    共重合体と小割合の線状低密度ポリエチレンとのブレン
    ドからなる組成の第１及び第２層と、それらの第１及び
    第２層の間に配置された塩化ビニリデン共重合体の第３
    層と、を有する多層フィルムを作り、 (b) この多層フィルムを分子配向のために適切な温度
    に加熱し、次いで分子配向させ、 (c) そのフィルムを適切な高温度に保持することによ
    りそれをヒートセットし、そして (d) 上記第１、第２及び第３層を含む多層フィルム
    を、少なくとも1.5メガラッドの量の電子ビーム照射を
    付す、 ことからなる分子配向多層フィルムの製法。
  34. 【請求項３４】第１及び第２層のうちの少なくとも一方
    のものの組成が１０〜９０重量％の線状低密度ポリエチ
    レン及び９０〜１０重量％のエチレン・酢酸ビニル共重
    合体のブレンドである特許請求の範囲第３３項に記載の
    方法。
  35. 【請求項３５】第３層の組成が塩化ビニリデン・アクリ
    ル酸メチル共重合体からなる多層フィルムを最初に作る
    特許請求の範囲第３３項に記載の方法。
  36. 【請求項３６】第３層の組成が塩化ビニリデン・アクリ
    ル酸メチル共重合体からなる多層フィルムを最初に作る
    特許請求の範囲第３４項に記載の方法。
  37. 【請求項３７】(a) 主要割合のエチレン・酢酸ビニル
    共重合体と小割合の線状低密度ポリエチレンとのブレン
    ドからなる組成の第１及び第２層と、その第１及び第２
    層の間に配置された塩化ビニリデン共重合体の第３層と
    を有する多層フィルムを作り； (b) 第１、第２及び第３層を含むその多層フィルムを
    少なくとも1.5メガラッドの量の電子ビーム照射に付
    す； ことからなる多層フィルムの製法。
  38. 【請求項３８】第３層の組成が塩化ビニリデン・アクリ
    ル酸メチル共重合体からなる多層フィルムを最初に作る
    特許請求の範囲第３７項に記載の方法。
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