JPS6092851A - ポリプロピレンを基礎とするラミネート - Google Patents

ポリプロピレンを基礎とするラミネート

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JPS6092851A
JPS6092851A JP59204194A JP20419484A JPS6092851A JP S6092851 A JPS6092851 A JP S6092851A JP 59204194 A JP59204194 A JP 59204194A JP 20419484 A JP20419484 A JP 20419484A JP S6092851 A JPS6092851 A JP S6092851A
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ethylene
melting temperature
laminate
layer
propylene polymer
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ピーター・ヤン・レムストラ
ヘンリクス・エドウアルト・フーベルトウス・マイヤー
ルドルフ・ヨハネス・フーベルトウス・ブルレート
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Stamicarbon BV
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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】 一産JLL91」じ’JL 本発明は、少なくとも、少なくとも1種のプロピレンポ
リマーとエチレン−ビニルアルコールコポリマーとの混
合物からの第一層及び少なくとも1種のプロピレンポリ
マーからの第二層から成るラミネート及びラミネートの
製造方法に関する。
従来の技術 このようなラミネートは西独国特許出願第234178
2号から公知である。該ラミネートは例えばフィルム又
は包装用ホルダーの製造のために使用することができる
公知ラミネートの欠点は、それらの光学的性質が不良で
ありかつ公知ラミネートが現在のプロピレンの融解温度
未満ではその低気体透過性の損失なしには延伸され得な
いか又は殆ど延伸されえないということである。従って
低気体透過性を維持するためには、公知ラミネートを使
用する場合大きな厚さが要求されるが、今度はこの厚さ
がさらに不良な光学的性質と結びつく。
良好な機械的性質ならびに良好な光学的性質を有するが
、また酸化感受性であるか又は若干の002ガス圧を保
持しなければならない物質を包装するだめの・々リヤー
フィルムとして機能しうるフィルムを製造するためには
、ポリプロピレンフィルムを延伸し、次に塩化ポリビニ
リデン(PVDC)を塗布する。コーテッドフィルムは
仕上延伸ポリゾロピレンフィルムにPVDCラテフクス
を塗布することによって製造される。このようなコーテ
ンドノ々リヤーフィルムの周知の欠点は、該フィルムが
通常高価であり、再循環されえないということである。
他の方法は、ポリプロピレン(PP)、!:、PVDC
のような良好な遮断性を有するが、不良な熱安定性(P
VDCは不良な熱安定性の結果として熱可塑性材料とし
て加工することができない)という欠点のない熱可塑性
材料との同時押出である。
適当な°遮断性を有する合成材料は、エチレン−ビニル
アセテートコポリマーの溶媒化分解によって製造された
物質であるエチレン−ビニルアルコールコポリマー(E
VAL層) である。同時押出しによって、例えば、必
要な接着のためにPPとEVALとの間に定着剤(A)
が適用された、PP −EVAL −PP構成物を製造
することができる。
このような(PP −A −EVAL −A −PP 
)型の同時押出フィルムは、感湿性EVAL層が疎水性
PP フィルムの間で密閉されて、構成物が全体として
良好な遮断性を有するという利点を有する。しかし欠点
は、この種の同時押出フィルムが後延伸に対する特性を
もはや持たず、従ってただキャストフィルムの形でしか
製造されえないことである。二軸延伸のためには選択湯
度はポリゾロピレンの融点未満でなければならず、この
温度では常用のEVALはなお固体であり、その延伸適
性はEVALそのものとしては、延伸中には半固体相と
して存在するポリプロピレンの延伸適性よりもはるかに
不良である。さてEV、ALの融点は同7ポリマーの組
込みエチレンと直接関係しており、原理的にはPP−ホ
モポリマー又はコポリマーの融点よりも低い融点を有す
るEVALコポリマーを製造することができる。しがし
EVALの機械的性質、特に粘弾性はPP−ホモポリマ
ー又はコポリマーのそれらとは全く相違している。従っ
てPP −A −EVAL −A −PPをペースとす
る同時押出物に二軸後延伸を施さねばならない場合には
諸難点が残る。それというのも1つの側面では、要求さ
れる延伸温度、つまりppが最適程度に延伸されうる温
度では、中間のEVAL層がPPの伸縮性(stret
ching property )とは全く相違する伸
縮性を有する合成固体であるか又はメルトであり、従っ
てPP−ホモ及び/又はコポリマー〇外層の延伸−歪特
性に適合しないからである。これは、前記のような構成
物に、有利に選択され°た添加物によって、例えば真空
成形法により成る程度の二軸延伸を施しえないというこ
とを規定するものではないが、しかし多軸延伸、例えば
二軸延伸において延伸程度を高め、例えば両延伸方向に
関し及びyf)ルノ4リソンの射出吹込成形において少
なくとも2回の延伸でフィルムにより高い標準規格を課
する場合には、克服困難な技術的諸問題が、利用できる
技術的解決策なしに起こる。
PPAVAL構成物の場合には後延伸に十分に適合する
ことが重要である、それというのもEVALは比較的高
価なプラスチックである(また高価な製造方法による)
からである、そのように高価であるために最終製品にお
けるEVAL /々クリヤー最小厚さで存在するのが有
利であり、さらにEVALそのものが極めて良好なノζ
リヤープラスチックであって、厚い層はしばしば不要で
あるためでもある。キャストフィルム法による同時押出
物の場合にはEVAL層の選択された厚さは無限定に薄
いことはあり得す、従ってEVAL層を後延伸すること
ができないという事実は、二軸延伸PPフィルム(BO
PP)、従ッテまたPvDcコーテンドBOPPと比較
して劣った機械的性質を有する比較的高価なフィルムを
与える。
米国特許出願第3,847,728号によれば低気体透
過性を有するプラスチック製品は、ポリオレフィンとエ
チレン−ビニルアルコールコポリマーの混合物から、溶
融押出し、次に二成分の融解温度を越える温度で成形す
ることによって製造される。これによって所望の遮断性
の得られることは事実であるが、しかし良好な機械的性
質、特に良好な光学的性質は失われる。それというのも
ポリオレフィン及びエチレン−ビニルアルコールコポリ
マーはメルト中では混合不可能であり、凝固相には二相
、つまりポリオレフィンマトリックス中の通常分散され
たEVAL相が存在するからである。延伸工程はメルト
中で起るので、機械的性質は、ポリオレフィン例えばポ
リプロピレンの融点、未満の温度で多軸後延伸を受けた
製品の機械的性質よりも劣る。
米国特許出願第4.362.844号には、ポリプロピ
レンの融解温度未満でポリゾロピレン/EVALを延伸
するという記載があるが、この方法の場合には不混和系
中のEVAL成分の融解温度はPPマトリックスのそれ
よりも低い。この系の欠点は、キャストフィルム同時押
出法の作業の場合のように、無限定の最小厚さを使用す
ることができないことであり、他方光学的性質は十分で
ないことが多い。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、バリヤ一層の小さい要求厚さを兼備せる低気
体透過性を有しかつ良好な光学的及び機械的性質を有す
るラミネートの必要を満足させる。
4題、゛ エξL1σΩ]E段一 本発明によれば、第1層が少なくとも、大体において結
晶性のプロピレンポリマー60〜99重量部とエチレン
−ビニルアルコールコポリマー1〜40重量部との混合
物より成り、第二層が少なくとも、大体において結晶性
のプロピレンポリマーから成り、 前記エチレンービニルアルコールコホリマーが、使用さ
れる大体において結晶性のプロピレンポリマーの、最高
融解温度を有するものの大気圧での融解温度にせいぜい
等しい及び同温度よりも30によりも低くない大気圧で
の融解温度を有し、かつ 該ラミネートが、使用される大体において結晶性のプロ
ピレンポリマーの、最高融解温度を有するものの融解温
度にせいぜい等しい及び好ましくは同温度よりも高々3
5に低い温度で少なくとも2方向で少々くとも2回の程
度で多軸延伸を施されていることを特徴とする冒頭記載
のラミネートが得られる。
本発明は壕だ、該ラミネートの製造方法において、少な
くとも、少なくとも大体において結晶性のプロピレンポ
リマー60〜99重量部及びエチレン−ビニルアルコー
ルコポリマーl〜40重量部の混合物から成る第一層及
び少なくとも大体において結晶性のプロピレンポリマー
から成る第二層から成る第一ラミネートを、好壕しくけ
同時押出によって製造し、この際前記エチレンービニル
アルコールコポリマーハ使用される大体において結晶性
のプロピレンポリマーの、最高融解温度を有するものの
大気圧での融解温度にせいぜい等しい及び同温度より3
0によりも低くはない大気圧での融解温度を有しかつ前
記第一ラミネートに、使用される大体において結晶性の
プロピレンポリマーの、最高融解温度を有するものの融
解温度にせいぜい等しい及び好1しくけ前記融解温度よ
りも高々35に低い温度で少なくとも2方向で少なくと
も2回の程度で多軸延伸を施して第二ラミネートを形成
することを特徴とする該ラミネートの製造方法から成る
「大体において結晶性のプロピレンポリマー」という用
語は本発明では、主としてプロピレン単位から成る大体
において結晶性のポリマーを意味する。該ポリマーは、
他のモノマー単位、特にエチレン及び/又は1分子当り
4〜6個の炭素原子を有する1種以上のアルケン−1、
例えばブテン−11牛−メチルペンテン−1又はヘキセ
ン]−の少量、例えば高々30重量係を含有していても
よい。プロピレンポリマー1d:%K、プロピレンホモ
ポリマー、又はプロピレンとエチレン1−30重量%、
特に1〜]、5重量係とのブロックコポリマー、又は好
ましくは01〜5重量係のエチレン分を有する種々のモ
ノマー単位のランダム分配を有するプロピレンとエチレ
ンとのコポリマーであってもよい。
エチレンービニルアルコールコホリマーハ大体において
エチレン及びビニルアルコール単位から成りかつ他のモ
ノマー単位、特にビニルエステル単位の少量を含有して
いてもよい。このようなコポリマーハ、エチレン−ビニ
ルエステルコポリマーの完全な又は部分的ケン化(s 
aponification)によって製造することが
できる。前記ビニルエステルは更に詳しくいえば1分子
当り1〜6個の炭素原子を有するカルゼン酸のビニルエ
ステルであり、好ましくは酢酸ビニルである。ケン化の
程度は好ましくは少なくとも90mo1 %、特に95
−99 mol %である。エチレンービニルアルコー
ルコIリマーは、使用される大体において結晶性のプロ
ピレンポリマーのうちの、最高融解温度を有するものの
融解温度よりも高くなくかつこの融解温度より30によ
りも低くない、特に20によりも低くない大気圧での融
解温度を有する。エチレン−ビニルアルコールコポリマ
ーの融解温度はケイ化の程度、特にエチレン分に依存す
る。エチレン−ビニルアルコールコポリマーの融解温度
は、同コポリマーのエチレン分の調節によって使用サレ
るプロピレンポリマーの融解温度に容易に調節されうる
。エチレン分とエチレン−ビニルアルコールコポリマー
の融解温度との関係は当業者にとって周知である。エチ
レン分は好ましくは30〜55 mol %、特に35
〜50mo1 %である。
本発明により前記第一層で使用される混合物は好マしく
ハエチレンービニルアルコールコポリマ−10−30重
量%、さらに詳しくは20〜30重量%を含有する。
この混合物はまた、少量の、例えば最高10重量%まで
の他の成分例えば安定剤、滑剤、帯電防止剤、他のポリ
マー成分等、特にプロピレンポリマーとエチレンーヒニ
ルアルコールコポリマーの結合能力を改善するだめの1
種以上の定着剤を含有していてもよい。適当々定着剤の
例は酸基をもって変性したポリプロピレン、例えば無水
マイレン酸、アクリル酸又は酸基を生じる他のモノマー
とのグラフト重合によって変性されたポリプロピレン、
アルヶンー不飽和酸コポリマー例えばエチレン−アクリ
ル酸コポリマー、又はイオノマーである。このような定
着剤は例えばプラスチック混合物1〜10重量係から成
る。
本発明によるラミネートは、前記第一層及び第二層の他
に他の層も包含していてよい。これらの層の構成物は、
これらの層が前記第一層及び/又は第二層と良好に結合
しかつ好ましくは、使用される大体において結晶性のプ
ロピレンポリマーのうちの、最高融解温度を有するもの
の融解温度を越えない大気圧での融解範囲を示すよう庁
構成物でなければならない。例は、低密度ポリエチレン
層及び線状低密度ポリエチレン層である。更に本発明に
よるラミネートは1個以上のコーチング層を有していて
もよい。
本発明によるラミネートの製造の場合には、規格(特に
融解温度)に関して前記したような結晶性プロピレンポ
リマー及びエチレン−ビニルアルコールコポリマーの混
合物から出発し、この混合物に所望の又は必要と考えら
れる添加物を加える。この混合物は、それぞれの成分が
顆粒及び/又は粉末として室温で混合された単に混転し
た( tumbled )混合物であるか又はそれぞれ
の成分が、例えば、その中で種々のシラスチックが溶融
相で相互に混合される連続式二〜グー又は他の装置を介
してメルトで混合された粒状混練混合物であってもよい
ラミネートの製造においては2つの場合が区別される 1 延伸/真空成形及び/又はプレスによるフィルム/
シートの製造; 2、 パリソンを基礎とした多軸延伸を介する容器の製
造。
第一群(1)の場合には、第一層のだめの前記混合物か
ら出発し、このものを同時押出ラインの押出機成形部に
供給する。該混合物を押出し、かつ第二層及び必要なら
ば他の層も衛星押出機を介して供給する。全体としての
構成物に、使用される大体において結晶性の70ロビレ
ンポリマーのうちの、最高融解温度を有するものの融解
温度未満での多軸、好ましくは二軸延伸を施す。これは
、自体公知の方法で、例えば延伸フレームによって又は
BOPPフィルムの製造のために普通使用される延伸装
置での同時及び/又は逐次延伸によって行われる。また
同時押出フィルム及び/又はシートは、真空成形、例え
ば包装工業で用いるホルダーのだめの深絞り成形による
目的物の製造の基材としても用いられうる。
従って上記の場合には、同時押出シート及び/又はフィ
ルムは多軸延伸を受けるが、この方法は延伸が、使用さ
れる大体において結晶性のプロピレンポリマーのうちの
、最高融解温度を有するものの融解温度未満の又は高々
同程度に等しい温度で行われることを特徴としている。
二軸延伸及び真空成形等の工程作業は自体公知であり、
例えばr、M、ウオード(Ward)ニストラクチャ−
・アンド・プロノやティーズ・オブ・オリエンティント
・ポリマーズ(Structure及びPropert
ies of 0riented Polymers)
、マテリアル・サイエンス・シリーズ(Materia
lScience 5eries)、アプライド・サイ
エンス・、oブリソシャーズ(Applied 5ci
ence Publischrs) Ltd、ロンドン
(1975)、12.4章を参照されたい。
第二群(2)の場合には、前記のような第一層用混合物
力・ら再び開始されるが、今度は射出成形・’l’ I
Jソンは多層射出成形により製造される。
この方法の場合には、例えば、混合物(A)及び第二層
(B)のだめのプロピレンポリマーが一つずつ型中に射
出され、その結果として3層壁A−B−Aが公知のよう
に形成される(例えば西独国特許出願第2346135
号参照)。
また他の層の分配も、特定の射出順序及び特定の射出成
型ノズルの役割によって可能である(例えば西独国特許
出願公開第2733913号参照)。
いずれにしても結果は、第一層が前記のような2個の第
二層の間で閉鎖されたパリソンである。/−、Qリソン
はまた、多層射出成形による以外は、同時押出によって
も管状半製品に製造することができるが、この方法の場
合には溶接シームは溶融相で施される。これらのパリソ
ンは溶接シームの存在によって多層射出製品と区別され
うる。
前記方法で製造されたパリソンは、使用される大体にお
いて結晶性のポリプロピレンポリマーのうちの、最高融
解温度を有するものの融解温度に高々等しい温度にもた
らし、次に多軸延伸にかけて所望の容器を形成する。こ
の延伸工程の間に該構成物の形態が再び所望の変化を示
して有利な遮断性を有する積層構造となる。
本発明によるラミネートの製造技術に関しては、簡潔の
ために、フエライン・ドイツチャー・インジエニエーレ
[Verein DeutscherTngenieu
re(VDI−Verlag GmbH,ジュツセルド
ルフ在)〕によって出版された工学技術シルーズの電エ
ックスツルディールテ・ファインフオーリエン・ラント
・フエルプントフオーリエン(Extrudierte
 Fe1nfolien und Verbundfo
lien)“(1!;176)、”シュプリンンブラー
ゼン(5pritzblasen)“(1976)、箪
テヒノロギーエン・デス・プラスフオルメンス(Tec
hn−ologien des Blasformen
s )“(1977)及ヒ翳フオーリエン、ゲfエーぺ
、フリースシュトフエ・アウス・ポリプロピレン(Fo
lien。
Gewebe、Vliesstoffeaus Po1
ypropylen)” (1979)なる書物が参考
に挙げられる。
延伸比は少なくとも2方向に関して少なくとも2であり
、例えば2〜10である。押出温度はポリプロピレンの
通常の押出温度に等しくてもよく、例えば450−55
0にであってもよい。延伸温度は使用される大体におい
て結晶性のプロピレンポリマーのうちの、最高融解温度
を有するものの融解温度に高々等しい。「融解温度」は
、本明細書では、延伸工程で適用された加熱速度に等し
い加熱速度を用いる示差走査熱量法で測定したプロピレ
ンポリマーを融解する温度を意味する。好ましくは延伸
温度は、使用される大体において結晶性のプロピレンポ
リマーのうちの、最高融解温度を有するものの融解温度
と35に下の温度の間にあり、特に400〜435にで
ある。
本発明による製品は、酸素、水蒸気及び二酸化炭素のよ
うな気体に対する特に低い透過性を有する。該製品は良
好な機械的性質、特に良好な剛性及び良好な耐衝撃性を
有し、かつその透明度は良好である。
次に非限定的実施例及び比較実験により本発明を説明す
る。
実施例 例1 メルトインデックス5 dg/nl1n (ASTM−
D 12゛38.463K、2.16Kf)を有しかつ
エチレン分40m01%のエチレンビニルアルコールコ
Iす? −(EVAL ) 30重量部、Modic−
p300MCf300MCf性ポリプロビレ標)5重量
部及びメルトインデックス1.3 dg/1nin (
ASTM−D1238.503に、2.16.!?)を
有するプロピレンホモポリマー65重量部から成る混合
物を、ZSK/We r n e r 及びPflei
derer :−−ダーを用いて混練する。得られる顆
粒を、前記混合物中で使用したのと同じ型のプロピレン
ホモfリマー14=に同時に押出す。
第二層/第一層/第二層(厚さ比:1015/10)を
有する同時押出シートを433にで二軸延伸する。
次表は、延伸度aXb (ここでaはフィルムが受ける
縦方向の延伸比を示し、bは横方向の延伸比を示す)、
24時間につき、1・々−ルの圧力差で1−のフィルム
表面を通過される気体を−で表した296k及び323
にでの二酸化炭素の気体透過度p (CO2)、ラミネ
ートの厚さくμm)、ASTM−D2457 (4、!
5’)により測定した光沢(チ)、AsTM−D1oo
3による不透明度(% ) 及ヒテス)法ASTM−D
 1709〜67 Aを基礎として2.0 Kgの落錘
を用いてKJ//rr+ で測定した単位フィルム厚さ
当りの破壊エネルギーとして破壊強さを示す。
比較実験A メルトインデックス1.2 dg/min (ASTM
−D 1238.503k、2.16 Ky )を有す
るゾロピレンホモポリマーを押出して厚さIIII+I
+のシートを形成する。冷却後このシートを435kに
再び加熱して二軸延伸を受けさせる。延伸比は5X8で
ある。
生じるフィルムの測定データは次下の表に記載しである
比較実験B 比較実験Aにより形成された延伸フィルム上に塩化ポリ
ビニリデン(PVDC)の30%水性懸濁液を塗布しか
つ全体を乾燥することによって該フィルムにPVDCを
コートする。このようにして−面に数回コーチングを施
すことによって、ポリプロピレンフィルム上に約5μm
の全PVDC層を適用する。このようにして形成したコ
ーテッドフィルムの性質は下表に記載しである。
表 1 4X4 15 70 30 75 3 140p、
5x8 800 5000 25 85 1 150B
5x8 2 70 30 82 5 120上の表から
、本発明によるラミネートの機械的及び光学的性質は、
PVDC−コーテッドポリプロピレンフィルムの気体不
透過性と殆ど等しく良好な気体不透過性と相俟って、延
伸プロピレンホモポリマーの機械的及び光学的性質と殆
ど等しく良好である。PVDC−コーテッドポリプロピ
レンフィルムは本発明によるラミネートよりも遥かにも
つと高価であり、他方本発明によるラミネートは本発明
による新しいラミネートの製造において極めて容易に再
循環可能であるが、PVDC−コーテッドポリプロピレ
ンフィルムハ実際には再循環ではない。
第1頁の続き 0発 明 者 ルドルフ・ヨハネス・ オランダ国フー
ベルトウス・プル レート

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも、少なくとも1種のプロピレンポリマー
    とエチレン−ビニルアルコールコポリマーとの混合物か
    らの第一層及び少なぐとも1種のプロピレンポリマーか
    らの第二層から成るラミネートにおいて、第一層が少な
    くとも、大体において結晶性のプロピレンポリマー60
    〜99重量部とエチレンビニルアルコールコ2リマー1
    〜40重量部との混合物から成シ、第二層が少なくとも
    、大体において結晶性のプロピレンポリマーから成り、
    前記エチレンービニルアルコールコ2リマーが、使用さ
    れる大体において結晶性のプロピレンポリマーのうちの
    最高融解温度を有するものの大気圧での融解温度にせい
    ぜい等しく及び同融解温度より30によりも低くない大
    気圧での融解温度を有し、かつ該ラミネートが、使用さ
    れる大体において結晶性のプロピレンポリマーのうちの
    、最高融解温度を有するものの融解温度にせいぜい等し
    い温度で少なくとも2方向で少なくとも2回の程度まで
    多軸延伸を施されていることを特徴とする前記ラミネー
    ト。 2 エチレンービニルアルコールコホリマーのエチレン
    分が30−55mo1%である特許請求の範囲第1項記
    載のラミネー1− 。 3、エチレン−ビニルアルコールのエチレン分が35〜
    50 mol %である特許請求の範囲第2項記載のラ
    ミネート。 4、エチレンービニルアルコールコホリマーのケン化度
    が少なくとも90mo1%である特許請求の範囲第1項
    から第3項までのいずれが1項に記載のラミネート。 5 前記第 Nがエチレン−ビニルアルコールコポリマ
    ー10−30重量係を含む特許請求の範囲第1項から第
    4項までのいずれが1項に記載のラミネート。 6、前記第一層は定着剤1〜10重量%を含む特許請求
    の範囲第1項から第5項までのいずれか1項に記載のラ
    ミネート。 7、該ラミネートに、使用される大体において結晶性の
    プロピレンポリマーのうちの、最高融解温度を有するも
    のの融解温度よりもせいぜい35に低い温度で多軸延伸
    の施されている特許請求の範囲第1項から第6項までの
    いずれか1項に記載のラミネート。
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