JPS59220331A - インフレ−トナイロンフイルムおよびその製造方法 - Google Patents

インフレ−トナイロンフイルムおよびその製造方法

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JPS59220331A
JPS59220331A JP59088227A JP8822784A JPS59220331A JP S59220331 A JPS59220331 A JP S59220331A JP 59088227 A JP59088227 A JP 59088227A JP 8822784 A JP8822784 A JP 8822784A JP S59220331 A JPS59220331 A JP S59220331A
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ジエラルド・マ−チン・ランカスタ−
スチ−ブン・マ−ク・ホ−ニツグ
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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、一層、二軸延伸インフレートナイロンフィル
ム素材およびその製造方法に関する。更に本発明は、一
般的なポリエチレンブローンフィルム設備によるそのフ
ィルムの製造方法に関する。
更には又本発明は、一層ブローンナイロンフィルムの製
造に一般的に使用される、特殊デサインの押出機による
ブローン一層ナイロンフィルムの改良された製造方法に
関する。
一般にナイロンと云われるポリアミド樹脂および、それ
らと、例えば、ポリエチレン、エチレンとエチレン性不
飽和カルボン酸あるいは酸無水物とのクラフトあるいは
ランダムコーポリマー、エチレン/酢ヒコーホリマー、
エチレン/アルキルアクリレ−トコ−ポリマー等のよう
な数多くの他のポリマーとの混合物は、文献で公知であ
りかつ、例えば繊維、フィラメント、管、びん、フィル
ム、シート、ワイヤー被覆等の数多くの成型品および 
□押出製品のような多くの熱可塑性製品の用途に用いら
れてきた。これらは例えばイギリス特許應998.43
9;イギリス特許A61.262.802 ;イギリス
特許/I6.L464,036 ;イギリス特許慮1.
552.352;アメリカ特許A 3.093,255
 ;3.250,823 ; 3,373.223; 
3373,224;3.472,916; 3.668
.274: 3,676.40o:3.681,216
 ; 3,822,227 ; 3,845,163 
;3.963,799; 3.997.625; 4,
018,733;4.035,438 ; 4,086
,295 ; 4,100.238;4.105,70
9 ; 4,160,790 ; 4.174,358
 ;4.251,424; 4,261.473; 4
.287.315;4.305,865 ;および4,
321,336 ;8不特許/16J7 4049〜1
79:EPO出願特許扁27191、および日本公開特
許A6J5 0,142゜675:JS  4155−
270:JS  4155−272:JS  4016
−576:JS  5034−956;JS  600
4−652およびJS 6062−864等に記載され
ている。
歴史的にみてポリアミド樹脂の、ある性能あるいはある
特質が、ポリマーフィルム構造をつくる上で障害となり
がちであった。例えば、この樹脂は、押出成形温度にお
いて、更に特に高シェアにおいて、溶融張力が比較的小
さく、かつ融解粘度が比較的低い。これらの性質がイン
フレートポリアミドフィルム構造の製造上、特に一層イ
ンフレートポリアミドフイルム構造の場合に特に問題と
なってきた。詳述すればこのような、押出された溶融網
あるいは塊が一般的なインフレートフィルム製造作業上
必要な熱フイルム気泡を適度に支持するだめの十分な力
を不足させているのである。
このため、従来は二軸配向ポリアミドフィルム構造のも
のをつくる場合特殊な操作法(例えば特別なテンタリン
ダ/ストレッチングによるキャストフィルム製造法ン、
特殊な設備デザイン(例えば特別なダイデザイン)、特
別な超高分子量ポリアミド組成物、特殊な多層フィルム
構造等を、利用することが一般的であった。
上述の理由から、ポリアミド樹脂組成物の加工性を改良
する方法を提供し更にそれによって二軸延伸インフレー
トフィルム構造の製造を容易かつ簡略化することが、大
いに望まれるところである。
その上一般的なポリオレフィンインフレートフィルム製
造設備を用いて、二軸配向一層ポリアミドフィルム構造
を適当につくりうる方法を提供することが、更に非常に
所望されるところであろう。
本発明によれば、ポリアミド樹脂を主成分とし、エチレ
ンとエチレン性不飽和カルボン酸とのランダムポリマー
の少量を添加した混合物が、インフレートポリエチレン
フィルム構造をつくるために一般的に使用される設備を
用い、二軸延伸一層インフレートフイルム構造をつくる
ことができることが、ここに見出されだのである。更に
主成分のポリアミド樹脂に、エチレンとエチレン性不飽
和カルボン酸とのランダムコーポリマーの少量を添加す
ることにより、一層インフレートポリアミドフイルム構
造の製造工業において1更用される他のタイプの設備を
用いた該ポリアミドの加工性を実質上改良しうろことが
見出されたのである。従って、本発明は、ランダムエチ
レン/エチレン性不飽和カルボン酸コーポリマー、1〜
50重量部と、ポリアミド樹脂、50〜99重量部とを
十分に混合し更に、該混合物を一層インフレートフイル
ム構造につくることから成る、二軸配向一層ボリアミド
フィルム構造の製造方法についてである。
更に本発明は、ポリアミド組成物のインフレートフィル
ム押出前かあるいは押出時のいづれかに、ポリアミド組
成物に、主重量部のエチレンと、少重量部のエチレン性
不飽和カルボン酸とのランダムコーポリマー少重量部を
、十分に混合することから成る、ポリ□アミド組成物イ
ンフレート一層フィルムの押出製造方法の改良について
である。
上述の方法でつくったポリアミドフィルムは機械方向お
よび横軸方向いづれにおいてもすぐれた強度を有しかつ
すぐれた酸素不透過性を有している。更に、インフレー
トフィルム製造の目的でポリマーブレンドをすることは
、そのポリマーブレンドが、指定のエチレン/エチレン
性不飽和カルボン酸コーポリマー成分を含有しないポリ
アミド組成物より、実質上広範囲な“オペレーティング
ウィンドウ”(即ち適当な融解温度加工範囲)を有して
いることが見出されたために、特に有利である。
本発明を実施する上で使用されるポリアミド樹脂は文献
で公知であり、一般にナイロン樹脂と呼ばれるものであ
る。そのようなポリアミド樹脂の代表例はアメリカ特許
、%2.071,250 ;2.071.251;2,
130,523;および2.130.948に記載され
ている。そのようなポリアミド樹脂は、主に、例えばシ
ュウ酸、コハク酸、アジピン酸、スペリン酸、セバシン
酸等のような一つあるいはそれ以上の飽和二塩基酸と、
例えば、ヒドラジン、エチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、デヵメ′チレンジアミン等のような一つある
いはそれ以上の飽和ジアミンとの重合:例えば、6−ア
ミノ−へキサノン酸、11−アミノウンデ力ノン酸、1
2−アミノ−ステアリン酸等のような一つあるいはそれ
以上のモノアミノ−モノカルボン酸があるいはそれらの
環状ラクタムの重合;一つあるいはそれ以上のジアミ/
、一つあるいはそれ以上のジカルボン酸および−っある
いはぞJL以上のモノアミノ−七ノンフルホ/敵の混合
物の共重合:によりつくられたものである。
本発明を実施する上で使用される好適なポリアミド樹脂
は、ポリカプロラクタム(ナイロン−6)、ポリヘキサ
メチレンアジパミド(ナイロン−6,6)、ポリへキサ
メチレンセバカミド(ナイロン−6゜lO)、ポリアミ
ノウンデカノン酸(ナイロン11)、ポリアミノ−ドデ
カノン酸(fイロン−12)あるいはそれらの混合物で
ある。
前述のように、上述のポリアミド樹脂が、本発明を実施
する上で使用されるポリマーブレンドの主成分(即ち5
0〜99重量%)を構成する。該ポリアミド樹脂はそれ
らのポリマーブレンドのうちの70〜95(東に好まし
くは75〜90)重量%であるのが好トし 。
い 本発明を実施すΣ上で使用される、ランダムエチレン/
エチレン性不飽和カルボン酸コーポリマーは、エチレン
が主成分(例えば、65〜99重量%、好1しくは80
〜98%更に好ましくは80〜94重量%)と、エチレ
ン性不飽和カルポン酸七ツマ−の少量(例えば1〜35
重量%、好1しくは2〜20重量%、更に好1しくは6
〜20重量%)とから成るモノマー混合物の付加重合に
より得られたポリマーである。これらの適当なエチレン
性不飽和カルボン酸(この語はモソーおよび多塩基酸、
酸無水物、多塩基酸の部分エステル、およびそれらの種
々の金属塩を意味する)の例は、アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸
、無水マレイン酸、モノメチルマレエート、モノエチル
マレエート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレ
ート、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル酸
マレエート、するいはエチレングリコールモノフェニル
エーテル酸マレエートでアル。カルボン酸モノマーは、
酸部が少くとも一つの六ルボン酸基を有し、かつアルコ
ール部が1〜20個の炭素原子を有する、1分子あたり
炭素原子が3〜8個のα、β−エチレン性不飽和性モノ
−およびポリカルボン酸および酸無水物と、そのような
ポリカルボン酸の部分エステルとから選択されるの−が
好ましい。そのようなコーポリマーは実質上、エチレン
と一つあるいはそれより多くの工f L/ 7性不飽和
酸あるいは無水物のコーポリマーとから成るか、あるい
はまたエチレンと共重合可能な他のモノマーを少量含有
することができる。従ってコーポリマーには、例えば、
メチルメタクリレ−1・、エチルアクリレート、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレ・−ト、2−エチルへキシルア
クリレート、インブチルアクリレート等のようなエチレ
ン性不飽和モノカルボン酸のアルキルあるいはヒドロキ
シアルキルエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
、ブチル酸ビニル等のような飽和カルボン酸のビニルエ
ステル、のような他の共重合性モノマーを少量(例えば
、0〜20重景%、好1しくは0〜10重量%含有する
ことができる。上記に関連する一般タイブのランダムコ
ーポリマーは文献で公知であり、それらをつくるために
、数多くの方法がある。
本発明を実施する上で使用される特に好適なエチレン/
エチレン性不飽和カルボン酸コーポリマーは、アメリカ
特許/163,520,861および3.239,37
0記載のようなエチレンを主成分と踵2〜15重量%(
最も好1しくは6〜10重量%)のアクリル酸、メタク
リル酸、あるいはクロトン酸(特にアクリル酸)を含む
、通常固形のランダムコーポリマーおよび公知のそれら
のイオノマー塩である。
本発明で使用される、エチレン/エチレン性不飽和カル
ボン酸コーポリマーは、ASTM  D−1238条件
EKより測定した場合のメルトインデックスが0.5〜
10 dfmin (最も好ましくは1〜5 dg/m
in )を示す比較的高分子量のものが好ましい。
前述のエチレン/エチレン性不飽和カルボン酸コーポリ
マーは王として、本発明のポリアミドブレンドの少量(
即ち1〜50重量%)から成る。
該コーポリマーは該ブレンドの5〜30重量%から成り
、好1しく、更には該コーポリマーは、該ポリマーブレ
ンド中に10〜25重量%使用されるのが最も好適であ
7J 本発明を実施する上で、王ポリマーブレンドである前述
のポリアミド樹脂およびエチレン/エチレン性不飽和カ
ルボ/酸コーポリマー成分を、インフレートポリマーフ
ィルムをつくるに先立って、確実にかつ十分にあらかじ
め混合しておくことが重要であることが見出された。従
って、実際にフィルム製造に用いられる押出機が比較的
混合効率が悪い場合には、フィルム製造前に、原料のポ
リアミドおよびエチレン/不飽和カルボン酸コーポリマ
ー成分を、別々の融解混合機(例えば別々の混合押IL
機)により、予備混合融解しておくことが、一般に望ま
しくかつ有利である。一方フイルム製造に用いられる押
出機が、すぐれた混合性を示す(例えば混合効率を向上
するために適応した、直径に対する長さの比が相当に大
きい特殊なスクリューを有する等の)タイプである場合
には、十分に王ポリマーブレンドを予備混合する目的で
、別々の予備融解混合/押出工程は不必要であり、フィ
ルム押出工程に先立ち、それぞれのブレンド成分を簡単
にトライブレンド(例えば固形ペレツト、パウダーある
いはフレークの形状で)することが、そのようなケース
に必要であるすべてである。
本発明のインフレートフィルム押出操作を実施する上で
、円筒の長さに沿っての温度分布を、該押出機の供給端
(あるいはある他の中間の上流ゾーン)における高温か
ら、それらのダイ端における比較的低温(しかし当然押
出ポリマーブレンドの軟化点あるいは融点よりや\高温
ンまで減少させるような形で、インフレートフィルム押
出機全操作するのが、有利かつ有益であるCとが更に見
出されたのである。従って、そのような形で該ブローン
フィルム押出機を操作することは、本発明の特に好適な
態様を示すのである。
前述のことに加えて更に、インフレートナイロンフィル
ム゛気泡”の゛′フロストライン高さ′が押出ダイから
76crfL(301nch)より小さい、好1しくは
38crn (151nch)より小さいような形で、
主インフレートフィルム押出ラインを操作することが、
本発明を実施する上で重要であることが見出されだので
ある。当関連技術者により十分理解されているように、
前述の゛フロストライン高さ”の大きさは、例えば、押
出ダイを出る融解ポリマ一温度、フィルム気泡を形成す
るポリマー網の厚さ、湿ポリマーフィルム網の線速度、
使用するいかなる冷却ガス(例えば空気ンの温度および
容量流速、使用するポリマー組放物の結晶速度等のよう
な数多くのファクターの関数であろう。
これに関しては、ガス状の冷却媒体(例えば約25℃よ
り低い、好1しくは15℃より低い冷却空気)を使用し
押出機を出るナイロンフィルム気泡を冷却することが非
常に有利かつ好適であることが見出された。更に、本発
明のエチレン/エチレン性不飽和カルボン酸コーポリマ
ー成分を添加することにより、生成ポリアミド組成物の
結晶速度を(即ち該エチレン/エチレン性不飽和カルボ
ン酸コーポリマー成分を添加しない場合と比較し)実質
上、ドラマティックに向上させ、それによってそれらの
急速な結晶化を非常に容易にし、従ってインフレートナ
イロンフィルム製造における゛′フロストライン高さ”
を実質上低下させうろこともまた見出されたのである。
これらの製造法により、本発明によってつくられた二軸
延伸一層ポリアミドーエチレン/エチレン性不飽和カル
ボン酸コーポリマーブレンドフイルムハ、従来キャスト
ナイロンフィルム、キャストおよびテンターナイロンフ
ィルム、多層インフレートナイロンフィルム等により供
給されてきた多くの公仰の包装用途に、通常の形で使用
されることができる。
以下の実施例により本発明の実施を更に説明するが、そ
の中でのすべての部およびパーセントは、特にことわり
がなければ当然重量によるものである。
実施例1゜ 本笑施例では、ツインスクリューのWerner−Pf
leiderer混合押出機を使用し、ナイロン−6樹
脂<A11ied Chemical Company
より市販のCapron 82077;’)100部と
、アクリル酸約9.5重量%を含有し、ASTM  D
−1238、コンディションEにより測定し約10 d
!j/minのメルトインデックスのランダムエチレン
/アクリル酸コーポリマー10部とのブレンドを融解し
た。該融解ブレンドにおいては温度分布が長さ方向に、
供給端の420下(215,6℃)からダイ端の370
 ’F (187,8℃)1で徐々に下がるように、所
定のツインスクリュー押出機を操作した。生成したスト
ランド状の押出品を冷却、ペレット化した。
上記融解ブレンド、ペレット化後、生成ペレットポリマ
ーブレンドを用い長さ/直径(L/D)比が15:1の
、6.35 cIrL(2% 1nch)径シングルス
クリユーNRM押出機を用い、以下の操作条目二により
、フローン一層フィルムをつくった。
−アダプタ一温度=392下(200℃)ダイ温度  
 =392下(200℃)ゲート温度  =425”F
(218,3℃)4減温度   =425’F(218
,3℃)3酸部度   =425下(218,3℃)2
域温度   =400”F(204,4℃)1減温度 
  =400下(204,4℃)融解温度   =42
2.6下(217℃)スクリュー速度−20Or、p−
惰 電流     =10αmp ダイ圧     = 1150 psi (80,5k
g/cIIL2ンハウルオフ速度= 21 f t/m
in (6,3m )冷却空気温度 =53.6下(1
2℃)幅広さ    ”” 91nch(23cm )
厚さ     = 1.7 m1ll (0,0432
yntn)フロストライン高さ= 101nch (2
5,4cm )上記のようにしてつくったフィルムの物
性を測定した。その結果をつぎに示す。
ダート衝撃強度’(g)      308ガ一ドナー
透明度2(%透過率)    42.820°光沢度3
21.2 40°光沢度342.8 かすみ度4 (%)         19.1工ルメ
ンドルフ引裂強度5 。
引張強度’  、MD(psi)   14.265(
99’J(g/jぜ)TD<psi)   11.91
5(834Klil/c−)抗張力’  、  MD(
7)si)   5,500 (385にνd)TD<
psi)    5.07 旧3551(g/i )伸
張率’、MD(%)  430 TDt%)   410 2%七カントモジュール7 。
MD (psi)     105,500 (738
5Kg/cm!’)1’D (psi)     10
0,900 (7063Kg/i)屈曲強度1 。
MD (lb/1n3)    2,740 (758
43&/m3JTD (tb/1n3)    221
2 (61228,!i’/m’)L   ASTA(
D1709−67 2、   ASTM  D1746 a   ASTM  D2457 4   ASTM  D1003−52a   AST
M  D1922 a    ASTM  D882.D63B7    
ASTM  D882 比較テスト 実施例1で使用したナイロン−6/EEAブレ/ドの代
わりに、純粋のナイロン−6樹脂(Allied Ch
emical CompanyのCapr on820
7F)を用い、実施例1のブローンフィルム製造方法を
繰返した。しかし押出ポリマ〜の融触強度が不充分で満
足に成形できず、このテストは不成功であった。
実施例2〜4 実施例1で使用した9、5重量%の酸、10メルトイン
デツクスのEAAコーポリマーの代わりに1三種の異な
るランダムエチレン/°1クリル酸(EAA)を用いて
、実施例1の操作を繰返した。
即ち、実施例2に用いたポリマーブレンドは、A11e
icL Chemical CompanyのCapr
on 8207Fフイルム押出用ナイロン−6樹脂10
0部と、アクリル酸含有量が約12重量%、メルトイン
デックスが0.8 dg/minのランダムエチレン/
アクリル酸コーポリマー、10部とから成り;実施例3
に用いたポリマーブレンドは、A11ied社のCap
ron 8207Fナイロン−6樹脂100部と、アク
リル酸含有量が約6.5重量%、メルトインデックスが
約2 dg / mixのランダムエチレン/アクリル
酸コーポリマー nyから市販のEAA452)10部とから成り;実施
例4に用いたポリマーブレンドはA11eid社のCa
pron 8207 Fナイロン−6樹脂100部と、
アクリル酸含有量が約9.5重量%、メルトインテック
スが2 di/minのランダムエチレン/アクリル酸
コーポリマー10部とから成っている。
三種の生成一層ブローンフィルムの性能をつぎに示す。
実施例2 ダート衝撃強度’  (g)524 ガ一ドナー透明度2 (%透過率)9.120°光沢度
38・4 400光沢度324.7 かすみ度4 (%)              29
.5工レメンドルフ引裂強度5 機械方向(MD) (,9)          32
横方向 (TD) (,9)           e
 4引張強度6 MD K9/cm2<psi)        1,0
31 (14,735)TD kg/cm2(psi)
         978 (13,970)抗張力6 MD  K9/cm2(7)8i)         
420(6,005)TD  1(9/、J2(psi
)         363 (5,185)伸張力6 MD  (%)            440TD 
 (%)            4102%セカンド
モジュール7 MD  l(g/cIrL2(psi)       
  7,994 (114,200)TD  K9/C
IrL2(psi)         8,043 (
114,900)屈曲強度 MD I(g/J2(lb/1n3)        
79,829 (2,884)TD k&/cIF?(
lb/1n3)        72.106 (2,
605)酸素透過度 (cQ−m1ll/ 1001nch2・241fr、
 atm)     3.00実施例3    実施例
4 773      844 45.9      55.7 29.4      46.9 45.9      50.5 21.6      19.4 70・4      60.8 76.8      70.4 909(12,990)   1,009(14,41
5)910(13,000)   937(13,39
0)463(6,615)    476(6,795
)467(6,670)    460(6,565)
400      420 410      4.0O N、D、”      N、D、” N、D、8      N、D、” 68.840(2,487774,127(2,678
)68.619(2,479)   66.017(2
,385)   ゝN、D、1      N、D、” 蒼N、D、=より定せず L    ASTIX/ DL709−67:2、  
  ASTM  D1746;a    ASTM  
D2457: 4、    ASTM  D1003−52;5、  
 ASTM  D1922: 6、    ASTM  D882:D−6387AS
TM  D882: これらの主な事項については、明細書の態様および実施
例により述べてきたが、本発明の請求範囲に限定される
方法の事実についてすべて説明されているものではない
特許出願人 ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー(外5名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ランダムエチレン/エチレン性不飽和カルボン酸
    コーポリマー、1〜50重量部と、ポリアミド樹脂、5
    0〜99重量部とを十分に混合後、押出機で該混合物を
    融解混合し、ついで混合物をダイによりj甲出して、一
    層インフレートフイルムを生成する工程から成り、押出
    機中の混合物が、ダイにおける混合物の温度より、高い
    温度に保持されていることを特徴とする、二軸延伸一層
    ポリアミドフィルムの製造方法。 2、 ランダムエチレン/エチレン性不飽和カルボン酸
    コーポリマーが、エチレン65〜99重量%と、エチレ
    ン性不飽和カルボン酸モノマー、1〜35重量%とから
    成るモノマー混合物の付加重合からつくられる、特許請
    求範囲第1項記載の方法。 a ランダムエチレン/エチレン性不飽和カルボン酸コ
    ーポリマーが、ASTM  D1238条件Eに条件側
    定したメルトインテックスが、0.5〜10 dg/分
    である特許請求範囲第1項あるいは第2項記載の方法。 4、 ポリアミド樹脂が、ナイロン−6、ナイロン−6
    6、ナイロン−610、ナイロン−11、およびナイロ
    ン−12から選ばれる特許請求範囲第1項、第2項ある
    いは第3項記載の方法。 F:L−ポリアミドが、ポリアミド−エチレン/エチレ
    ン性不飽和カルボン酸コーポリマーブレンドのうちの7
    0〜95重量%であり、かつエチレン/エチレン性不飽
    和カルボ々コーポリマーが該ブレンドのうちの5〜30
    重量%である特許請求範囲;FJ1項記載の方法。 G ポリアミド樹脂とエチレン7/エチレン性不飽和カ
    ルボン酸コーポリマーとが、インフレートフィルム押出
    し前に、別々の押出操作により、融解予備混合される、
    特許請求範囲第1項記載の方法。 7 別々の融解予備混合押出操作が、ポリアミド−エチ
    レン/エチレン性不飽和カルボン酸コーポリマーブレン
    ドの固形化およびペレット化の工程である、特許請求範
    囲第6項記載の方法。 & 温度分布が円筒の長さに沿って供給端部における比
    較的高温から、それらのグイ端部における比較的低温ま
    で低下するように押出機を特徴する特許請求範囲第1項
    記載の方法。 9、使用されるブローンフィルム製造設備が、低密度ポ
    リエチレン樹脂からブローンフィルムを製造するために
    一般的に用いられるタイプのものであり、かつブローン
    フィルム製造操作が、ポリマーフィルム気泡のフロスト
    ライン高さが押出機グイから76.2cn (301n
    ch、)より小さくなるように実施される特許請求範囲
    第1項記載の方法。 1o、フロストライン高さが38A cm (151i
    ck)より小さい、特許請求範囲第9項記載の方法。 且 冷却ガス冷媒を用い、押出機ダイを出るフィルム気
    泡を冷却する特許請求範囲第1項記載の方法。 ■2.冷却ガス冷媒が25℃より低い温度の空気である
    、特許請求範囲第11項記載の方法。
JP59088227A 1983-05-06 1984-05-01 インフレ−トナイロンフイルムおよびその製造方法 Pending JPS59220331A (ja)

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