JPS63272532A - 配向重合体フイルム及び重合体フイルムの配向促進方法 - Google Patents

配向重合体フイルム及び重合体フイルムの配向促進方法

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JPS63272532A
JPS63272532A JP63090441A JP9044188A JPS63272532A JP S63272532 A JPS63272532 A JP S63272532A JP 63090441 A JP63090441 A JP 63090441A JP 9044188 A JP9044188 A JP 9044188A JP S63272532 A JPS63272532 A JP S63272532A
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WR Grace and Co
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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】 発明の分野 本発明は、配向した、すなわち熱収縮性、重合体フィル
ムの製造方法における化学架橋剤と照射の両者の使用に
関するものである。一般に、熱収縮性フィルムの製造に
おいては、重合体層を環状のダイを通じて“膨張させた
気泡′状に押出して管を形成させ、それを冷却し且つつ
ぶしたのち、典型的には押出したフィルムの管を気体で
膨らませて背中に気球を形成させることによって延伸(
配向)させる。一般には、照射は配向前に使用する。本
発明の実施によって、配向速度が増大する。
発明の背景 重合体の架橋は化学架橋剤の使用により化学的に行なう
ことができるということは、この分野の専門家には公知
である。たとえば、有機過酸化物のような架橋剤を用い
てポリエチレン重合体及び共重合体の架橋が行なわれて
いる。化学架橋剤についての全般的な論議は、1966
年出版0、ジョーンワイリーエンドサンズ社刊の、″゛
エンサイクロペジアオブポリマーサイエンスアンドテク
ノロジープラスチック、レジンズ、ラバーズ、ファイバ
ーズの第4巻の331〜414頁に見出すことができる
。この文献は米国国会図書館カタログカード番号64〜
22188号であり、関連する頁を参考として本明細書
中に編入せしめる。一般に、化学架橋剤は、重合体と反
応して固体又は高度に粘稠な架橋した共重合体を形成さ
せる。その上、エチレン−酢酸ビニル(EVA)共重合
体中で、有機過酸化物化学架橋剤を、ASTM試験法番
号D2765 (ASTM D2765についてはさら
に後記)によって測定できるゲルを形成するには足らな
い量で使用するとき、すなわち、架橋剤を含有するEV
Aが、たとえば、キシレンのような溶剤中に可溶である
ときは、押出しの間のレオロジーを変性することができ
ること、すなわち、EVAが比較的容易に延伸可能とな
るように気泡が一層安定となるということもまた、チャ
ームらに対する米国特許第4,515.745号(19
85)によって公知である。同様に、コロンボらに対す
る米国特許第4,614,764号(1986)は、線
状低密度ポリエチレン(LLDPE)中で、場合によっ
ては不飽和シランと組合わせて、有機過酸化物を使用す
ることによって、膨張管状フィルム押出し方法において
一層大きな気泡安定性が得られることを示している。
ある種の重合体フィルム材料の、たとえば、電子線照射
のような、照射は、フィルム中の重合体分子鎖の照射架
橋を生じさせるということ、及びそのような作用は一般
に向上した熱収縮性、耐酷使性、構造的完全性、引張強
さ、破裂抵抗、及び/又は耐剥離性を有する材料をもた
らすということもまた、一般に公知である。このような
照射による物理的性質の向上、特に向上した熱収縮性は
、ベアードらに対する米国特許第3,022,543号
(1962)中に記されている。その他の多くの物理的
性質の改善はウニインバーブに対する米国特許第4.1
78.401号(1979)の第2及び8縦列及びブラ
ンクスに対する米国特許第3.741,253号の第4
縦列に記されている。
更に、狭い分量分布の線状低密度エチレン/アル7アー
オレフイン(L L D P E)粉末状共重合体に対
する、該粉末状共重合体中に架橋を導入するためには十
分であるが顕著に認めることができるゲル化を与えるた
めには不十分な、2メガラッド以下の低1/ベルの照射
は、フィルムの製造の間に向上した伸張粘度を与える改
善した共重合体レオロジーを生じること、すなわち、L
LDPEが一層容易に延伸可能となるように気泡が一層
安定になることもまた、クルツらに対する米国特許第4
.525,257号により公知である。
それ故、化学架橋剤と照射架橋を組み合わせることは、
両者が共に低レベルであったとしても、累積的な効果を
有しており、それによって、両者からの架橋の量による
著るしく相互に結合した重合体連鎖が、延伸の間に配向
した管を膨張させることを許さないという問題を生じさ
せるような、高い重合体粘度をもたらすものと思われて
いた。
しかしながら、化学架橋剤と照射の組み合わせは、予想
外なことに、重合体に対する低下した時間、すなわち、
増大した速度を有する、重合体フィルムの製造のための
配向プロセスをもたらすということが見出された。
発明の要約 それ故、本発明の一目的は、化学架橋剤と放射線架橋の
組合わせを包含する方法によって製造した、熱収縮性フ
ィルムを提供することにある。別の局面において、本発
明は、かかるフィルムの製造における配向のための時間
を低下させることができる、すなわち、従来可能であっ
たよりも高い速度で配向を達成することができる、熱収
縮性重合体フィルムの製造のための方法を提供すること
にある。
かくして、本発明は、少なくとも一層の架橋できる重合
体の層を包含し、該層は(1)最初に化学架橋剤を含有
し、且つ(2)照射してあり、その両者は増大した配向
速度を達成するために有効な架橋の量を提供するために
十分な程度であることを特徴とする、多層熱収縮性(配
向)フィルムを提供する。
本発明において使用する場合の“増大した配向速度を達
成するために有効な架橋の量を提供するために十分な程
度″とは、照射の線量と組み合わせた少なくとも一層の
架橋できる重合体の供給原料中に最初に含有させた化学
架橋剤の量及びそれと組み合わせた照射線量の存在によ
る架橋の量は、どちらか一方又は両者による架橋の量を
ゲル試験によって測定できるかできないかにかかわらず
、フィルムの加工の間の配向速度を、(I)照射のみ、
(II)  化学的架橋剤を含有するのみ、又は(If
f)(a)  化学架橋剤を含有することなく且つ(b
)照射もしない場合の、相当する重合体フィルムの配向
速度と比較して増大させるということを意味するものと
する。
本発明は(a)架橋剤を架橋できる重合体と混合するこ
とによって架橋できる重合体中に化学架橋剤を導入し、
(b)混合した架橋できる重合体を押出し、(c)押出
した重合体に照射を施し、(d)押出した重合体を少な
くとも一方向で延伸し且つ(e)配向した重合体フィル
ムを回収し、その際(f)架橋剤の最初の量及び照射の
線量の両者は配向処理の間に増大した配向速度を達成す
るために有効な架橋の量を提供するために十分な程度で
あることを特徴とする、熱収縮性(配向)重合体フィル
ムの製造方法をも提供する。
本発明は少なくとも一層の架橋できる重合体の層を包含
し、該層は(1)最初に重量で約0.001乃至約0.
025%の有機過酸化物化学架橋剤を含有し且つ(2)
約1乃至約20メガランドの線量において照射架橋が施
してあることを特徴とする、多層熱収縮性(配向)フィ
ルムをも提供する。
詳細な説明 典型的には、フィルムの製造において、通常はペレット
などの形態にある適当な重合体を加熱区域に持ち込み、
そこで重合体供給物を溶融し且つその押出し温度に加熱
し且つ環状のダイを通じて管状の゛膨張した気泡”とし
て押出す。たとえば、生成した抽出物が管状ではなくて
平面状である“スロットダイ″押出しのような方法もま
た公知である。押出し後に、次いでフィルムを、一般に
は冷却後に、4幅出し機″によって又は“トラップドパ
プル″を用いる膨張によって、延伸、すなわち配向させ
ることにより、更に以下に説明するように、フィルムに
対して熱収縮性を付与する。
典型的には電子線による照射は、フィルムの配向のだめ
の延伸を行なう以前に行なうことが好ましい。以下にお
いては、先ず架橋できる重合体への化学架橋剤の導入に
ついて詳記したのち、フィルムの製造と配向のための一
般的方法について詳細に説明する。次いで照射について
詳記する。
本発明においては、どのような架橋できる重合体を用い
ることもできる。適当な架橋できる重合体は、ポリオレ
フィン、一層好ましくはポリエチレンであり、それらを
以下の゛定義”において更に説明する。
本明細書中で用いる場合の“架橋″、゛架橋できる′、
“架橋した″などという用語は、ゲル化試験、すなわち
ASTM D−2765−84“架橋したエチレンプラ
スチックのゲル含量と膨潤比の測定のための標準試験方
法”、557〜565頁(1985年1月)に関するも
のであるが、しかしそれのみに限定するものではない。
この試験においては、重合体をデカヒドロナフタレン又
はキシレン中に溶解し、架橋によって生じた不溶解部分
を、溶解した量とゲル化した量との比によって、決定す
る。本発明においては、照射のみの存在が、測定できる
ゲル化を生じさせないほど僅かなものであるかどうか、
あるいは架橋剤のみの存在が、測定できるゲル化を生じ
させないほど僅かなのであるかどうかは、問題ではない
。少量の照射又は架橋剤の効果を測定するために、たと
えば赤外分光分析、体積排除クロマトグラフィー、質量
分光分析、核磁気共鳴又は重合体メルトインデックスの
変化のような他の方法も存在するが、これらの方法は、
この分野の熟練者には公知であって、照射によるか又は
架橋剤によるかにかかわらず、最低量の架橋の効果又は
分子量の増大の測定のために、これらの方法を容易に使
用することができる。それ故、必要なことは、化学的架
橋剤と照射の両者の組み合わせが、改良した速い配向、
すなわち、増大した配向速度を生じさせるために十分な
ことである。
本発明の実施においては、たとえば加熱を伴なう溶融混
合によって及び/又は、たとえばイソプロピルアルコー
ルのような溶剤の使用によって、少なくとも一層の架橋
できる重合体のための仕込み原料の固体ペレット中に化
学架橋剤を混入することにより架橋剤を導入し、それに
よって化学架橋剤と重合体から成る貯蔵可能なマスター
バッチ(MR)を形成させることが好ましい。溶融混合
を用いる場合には、加熱温度は、化学架橋剤の反応を遂
行するために十分に高いものであっても、それほど高く
なくてもよく、それは大きな問題ではない。溶剤混合を
用いるか又は僅かな加熱を伴なう溶融混合を用いるかの
いずれにしても、典型的な押出し温度は架橋反応を行な
うために十分に高い。このマスターバッチは、そのまま
で重合体供給物として使用することができる。あるいは
別法として、重合体供給物に対するものと同−又は異な
る重合体のペレットを、生成するブレンド物が最初に望
ましい濃度の架橋剤を含有するような量で、更にマスタ
ーバッチと混合してもよい。
かくして、少なくとも一層の架橋できる重合体の層が、
“最初に″化学架橋剤を含有しているか又は含有してい
たという記述、あるいは存在する架橋剤の“最初”の量
についての記述は、重合体層のための重合体供給物中に
加える可測量の化学架橋剤について言及するものである
。たとえば混合、押出し及び/又は配向の間の加熱のよ
うな、該層中の重合体又は重合体類の加熱は、しばしば
化学架橋剤の一部を分解させる。かくして、定量される
化学架橋剤の量は一般に、最終製品の重合体層中では、
重合体供給物中に混合したパ最初″の量と比較すると著
るしく少ない。それ故、化学架橋剤の存在は、最終フィ
ルム製品中では痕跡量で、すなわち、100万部当り敷
部の量で検出できるのみであることが多い。
本発明において使用するために適当な化学架橋剤は有機
過酸化物である。好適な有機過酸化物化合物は、ジクロ
ロベンゾイル、ペルオキシド″、ベンゾイルペルオキシ
ド ジ−t−ブチルペルオキシド、4,5−ジメチル−2.
5−シ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシン−3、1.
3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロビル)ベンゼ
ン、ラウロイルペルオキシド、過酢酸t−ブチル、2.
5−ジメチル−2.5−ジ(1−ブチルペルオキシ)ヘ
キシン−3、2.5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチ
ルペルオキシ)ヘキサン及び過安息香酸t−ブチルを包
含するが、これらに限られるものではない。本発明にお
いて使用するためにきわめて有利な有機過酸化物は2、
5−ジメチル−2.5−ビス(t−ブチルペルオキシ)
ヘキサンであり、これを以下においてはDBHと略記す
る。2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルペル
オキシ)ヘキサンは、その加熱分解生成物が揮発性で蒸
発し去るために、最終フィルム製品中では、存在すると
しても、痕跡量にすぎないDBHが残留するのみである
ことから、食品包装用のフィルム中で使用するために有
利である。熱の影響については一層詳細に後記する。
化学架橋剤は最初に、化学架橋剤と照射の両者の組み合
わせが増大した配向速度を達成するために有効な量の架
橋を提供するように十分な程度まで、重合体中に存在さ
せねばならない。この十分な範囲の量を達成するために
は、最初に、少なくとも一層のフィルム層のための重合
体供給物の組成中に、重量で約0.001乃至約0.0
25%、一層好ましくは重量で約0.005乃至約0.
020%の量で、化学架橋剤を存在させるべきである。
一般に、押出しと配向による熱は、化学架橋剤の一部を
分解させ、それ故、これらの最初の量は最終製品中に認
められる量ではない。むしろ、最終生成物中に認められ
る化学架橋剤の重量は100万部当り敷部である。
更に詳細には、収縮フィルムの製造は一般に、流動点又
は融点まで、又はそれよりも高く加熱しである、熱可塑
tl!:bItN材料の押出し又は共押出しダイを通じ
る管状又は平板(シート)状のいずれかへの押出しく単
層フィルム)又は共押出しく多層フィルム)と引続く押
出し後冷却によって、行なうことができる。配向のため
の延伸は、フィルムがなお熱く、その配向温度範囲内の
温度にある間の冷却中の一時点において、行なうことが
できる。あるいは、押出し後冷却ののちに、比較的厚い
゛テープ″状押出物を、その配向温度範囲内の温度に再
加熱したのち延伸して材料の微結晶及び/又は分子を配
向すなわち配列させ、次いで冷却する。与えられた材料
に対する配向温度範囲は、その材料を構成する樹脂状重
合体及び/又はそのブレンド相違によって異なる。しか
しながら、与えられた熱可塑性樹脂材料に対する配向温
度範囲は一般に材料の結晶融点よりも低いが、その二次
転移点(場合によりガラス転移点と呼ばれる)よりも高
い温度ということができる。この温度範囲内で、材料を
有効に配向させることができる。
ここで′″配向″又は“配向した″という用語は、材料
の微結晶及び/又は分子の物理的な配列による材料の分
子間立体配置を変更して、たとえば収縮張力及び配向解
放応力のようなフィルムのいくつかの機械的性質を改善
するI;めに、配向温度範囲内に加熱しである樹脂状熱
可塑性重合体材料を横方向、縦方向、又は両方向で延伸
しく前記のように押出し後冷却中又は押出し後冷却のの
ちの再加熱中のどちらかで)、且つ実質的に直ちに冷却
することによって達成される工程処理及びそれによって
生じた製品特性を記述するために用いる。
前記の性質は共にASTM D2838−81によって
測定することができる。延伸力を一方向で加えるときは
、−軸配向が生じる。延伸力を同時に二方向で加えると
きは、二軸配向が生じる。ここで用いる配向という用語
は、延伸したのち、その延伸した寸法を実質的に保持し
ながら冷却することによって固定した材料を示す用語で
ある、゛熱収縮性″という用語と互換的に用いることが
できる。配向(すなわち熱収縮性)材料は、適当な温度
に加熱したときに、その最初の未延伸(未伸張)の寸法
にもどる傾向がある。
前記のようなフィルムの製造のための基本的方法にもど
ると、フィルムは、押出しく又は多層フィルムの場合に
は共押出し)したのち、その配向温度範囲内において延
伸することによって配向させるということを認めること
ができる。配向に至る延伸は、たとえば、゛′トラップ
ドパプル”法又はパ幅出機″法のような、多くの方法で
行なうことができる。これらの方法はこの分野の専門家
には公知であって、材料を交差すなわち横方向(TD)
及び/又は縦すなわち加工方向(MD)に延伸すること
による配向処理と呼ばれる。延伸したのち、その延伸し
た寸法を実質的に保持しながら急速に冷却し、それによ
って配向した分子立体配置を固定する。
製造したフィルムは、次いでロール状として保存し且つ
広い種類の商品の包装に対して使用することができる。
材料を“トラップドパプル”法によって加工する場合に
は、材料はなお管状のままであってもよく、あるいはそ
れを切り開いてシート状フィルム材料の形態としてもよ
い。これについては、先ずフィルムを必要に応じそれ自
体に対して熱シートし且つ袋又は小袋を形成させたのち
、その中に包装すべき製品を挿入することによって、包
装すべき製品を囲めばよい。別法として、材料のシート
を用いて商品を包んでもよい。これらの包装方法は、こ
の分野の専門家には公知である。
材料が熱収縮性の種類(すなわち配向)のものであると
きは、包んだのちに、包装した製品を、たとえば、熱風
トンネル中に通じることによって、加熱すればよい。そ
れによって内部の製品の回りにおける熱収縮性包装フィ
ルムの収縮を生じさせ、製品の輪郭にぴったりと合致す
る緊密な包装が生じる。前記のように、フィルムシート
又は管を袋又は小袋の形としI;のちに、製品の包装に
使用してもよい。この場合には、フィルムを管状として
形成させである場合には先ずその管状フィルムを裂いて
シート状のフィルムとしたのち、そのシートを袋又は小
袋状とすればよい。このような袋又は小袋形成方法は同
様に、この分野の専門家には公知である。
フィルムの製造についての上記の概括は、すべての方法
を包括するものではなく、その他の方法がこの分野にお
いて公知である。たとえば米国特許第4.274.90
0号、4,229.241号;4.194,039号:
4.188.443号;4゜048.428号;3.8
12.182号及び3,022.543号を参照すると
よい。これらの特許の開示は全般的にかかる方法の代表
的なものであって、参考としてここに編入せしめる。
この種のフィルムの製造のための別の方法が公知である
。公知の異なる一方法は、前記のような押出し又は共押
出し工程と組み合わせた押出し被覆によって多層フィル
ムを形成させる方法である。
押出し被覆においては、先ず第一の管状の一層以上の層
を押出し、次いで同時に又は引続いて、第一の管状層又
は後続層の外表面上に付加的な一層以上の層を被覆する
。この方法の例は米国特許第3.741,253号であ
る。この特許は押出し被覆方法の全般的な例であり、参
考としてここに編入せしめる。
フィルムを形成させるための多くの異なるその他の方法
が公知である。たとえば、通常の熟成形又は積層方法を
用いることができる。たとえば、多層基質層を先ず付加
的な層と共に膨張バブル管を経て共押出したのち、その
上に押出し被覆又は積層することができ、あるいは二つ
の多層管を一方の管と共に共押出ししたのち、他方のも
のの上に押出し被覆又は積層することができる。
下記実施例中に示すような好適実施例形態においては、
本発明の多層フィルムはバリヤ一層を含有する。バリヤ
一層は塩化ビニリデン共重合体(サラン)又は、好まし
くは少なくとも約50%、もつとも好ましくは約99%
以上の加水分解したエチレン−酢酸ビニル共重合体(E
VOH)から成ることができ、あるいは塩化ビニリデン
共重合体から成る層とEVOHから成る層の両層から成
ることができる。バリヤ一層がEVOHから成っている
ときは、加水分解前の酢酸ビニルのモル百分率は少なく
とも約29%でなければならないが、それよりも少ない
量では、たとえば気体のような流体に対するバリヤーと
しての加水分解共重合体の有効性が失なわれるからであ
る。バリヤー共重合体は、一般に多層フィルムの他の成
分のものと適合する、好ましくは約3〜lOの範囲のメ
ルトフロー(一般にメルトフローはASTMD1238
によって測定)を有することが、一層好適である。特に
問題となる気体は酸素であり、バリヤー材料の透過率が
、ASTM方法D−1434の方法で測定したときに、
70 cc/ m ”/厚さミル/24時間/atm以
上である場合に、そのバリヤー材料は比較的気体不透過
性である。本発明のこの多層バリヤー収縮フィルム実施
形態のバリヤ一層は、この値よりも低い透過率を有して
いる。完全共押出しフィルムの高エネルギー電子線照射
処理は、塩化ビニリデン共重合体バリヤ一層におけるよ
うにはEVOHバリヤ一層を分解させないから、本発明
のフィルム中ではEVOHを用いることが有利である。
更に以下に説明するように、バリヤ一層としてEVOH
の代りに又はEVOHと共に塩化ビニリデン共重合体を
用いるときは、サラン層の劣化を防ぐために、それを付
与する前に照射を行なうことが好ましい。サラン層の付
与は、前記のような公知の押出し被覆方法によって、達
成することができる。さらに詳細には、一層以上のフィ
ルムの層に対して、他の一層以上の層には有害なおそれ
のある処理を施すことが望ましい場合には、全フイルム
を共押出しすることよりも押出し被覆方法によってフィ
ルムを形成させるほうが好ましい。
このような情況の例は、たとえば塩化ビニリデンと塩化
ビニル又は塩化ビニリデンとアクリル酸メチルのような
、一種以上の塩化ビニリデンの共重合体(すなわち、サ
ラン)から成るバリヤ一層を含有する一層以上の層を高
エネルギー電子線で照射することが望ましい場合である
。いいかえれば、バリヤ一層が、EVOH層の代りに、
又はそれに加えてサラン層を包含する場合である。この
分野の専門家は高エネルギー電子線による照射は一般に
、それがサランを分解及び変色させて、それを褐色に変
えるために、サランバリヤ一層組成物に対しては有害で
あるということを認識している。
それ故、多層フィルム構造物の完余共押出し及びその後
の高エネルギー電子線照射を、サラン層含有バリヤ一層
を包含するフィルムに対して行なう場合には、照射を注
意しながら低レベルで行なわなければならない。あるい
は、この情況を押出し被覆によって回避することもでき
る。それ故、押出し被覆の使用によれば、先ず一層以上
の層を押出し又は共押出しし、それらの層に高エネルギ
ー電子照射を施したのち、サランバリヤ一層を押出し被
覆し、且つ、同時に又は順次に、先に押出し且つ照射し
た管の外表面上に他のその後の層(それは照射してあっ
ても又は照射してなくてもよい)を押出し被覆する。こ
の経過はサランバリヤ一層に対して有害な変色効果を与
えることなしに、第−及びその後の一層以上の層の高い
エネルギー電子照射処理を可能とする。
照射架橋は、高エネルギー電子線、紫外線、X線、ガン
マ線、ベータ粒子などの使用によって達成することがで
きる。約20メガランド(MR)に至るまでの電子線を
用いることが好ましい。照射源は所望の線量を供給する
ことができる出力をもつ約150キロボルト乃至約6メ
ガボルトの範囲で動作する任意の電子線発生機を用いる
ことができる。電圧は、たとえば、1,000,000
又は2,000.000又は3,000,000又はa
、ooo、oooあるいはそれ以上又はそれ以下とする
ことができる適当な水準に調節することができる。フィ
ルムを照射するための多くのその他の装置は、この分野
の専門家には公知である。照射は通常は約IMR乃至約
20MHの間の線量で行なわれるが、好適線量範囲は約
2MR乃至約12MRである。照射は室温で行なうこと
が便利であるけれども、それよりも高い温度又は低い温
度、たとえば0〜60℃を用いることもできる。
以下の実施例において、配向(熱収縮性)フィルムを取
得するために押出し被覆と共に管状共押出しく通常は熱
膨張バブル法と呼ばれる)を組み合わせた通常の製造方
法によって多層フィルムを作製した。V状方法を用いる
場合には、二層基質コアの共押出し管をサラン及び第四
の他の層と共に同時に押出し被覆し、次いで4層構造物
を冷却し且つつぶし、次いで再加熱し且つ気泡をもつ管
をふくらませることによって縦横の両方向に二軸延伸し
た。次いで延伸したバブルを冷却し且つつぶしたのち、
そのすぼませたフィルムを、のちに袋、ラップシートな
ど(層4を包装の外側とし、層lを包装の内側とする)
などとするために用いるべき平らな、継目無しの管状フ
ィルムとして巻き取った。下記実施例に示すように、す
ぼませる速度(この分野では“ランキング速度”とも呼
ばれる)、すなわち、フィルムの配向したバブルを冷却
し且つつぶす速さ、はフィルムが化学架橋剤を含有する
と共に照射しである場合には、著るしく向上した、すな
わち配向処理速度が増大した。
サラン層及び付加的な層の被覆に先立つ照射を包含する
以下の実施例において、2層基質をイオン化放射線の場
中に、たとえば電子加速器中に案内して、約4.5メガ
ランド(MR)の範囲の放射線量を与えた。
定義 ここで用いるときの″押出し″又は″押出す″という用
語は、押出し、共押出し、押出し被覆まl;はそれらの
組合わせを、管状方法、平面方法又はそれらの組合わせ
の何れの方法によるかにかかわらず、包含するものとす
る。
゛配向した″又は“熱収縮性″材料とは、室温よりも高
い適度な温度(たとえば60°C)に加熱したときに、
少なくとも一線状方向において約5%以上の自由収縮を
有する材料と定義する。
特に他のことわり及び定義又は制限がない限りは、ここ
で用いる“重合体”又は“′重合体樹脂”とは、一般に
、限定的ではないが、単独重合体、たとえば、ブロック
、グラフト、ランダム及び交互共重合体のような共重合
体、三元重合体など、並びにそれらのブレンド及び修飾
物を包含する。
更に他の特定的な制限がない限りは、6重合体″又は“
重合体樹脂”の用語は、その材料の可能なすべての分子
的立体配置を包含するものとする。
これらの構造は、包括的ではないが、アイソタクチック
、シンジオタクチック及びランダム分子配置を包含する
ここで用いる、本発明のフィルムにおいて使用する゛′
ポリエチレン”の用語は、実質的にガス状エチレンC,
H,の重合によって取得した樹脂の部類をいう。重合の
コモノマー、触媒及び方法を変えることによって、たと
えば密度、メルトインデックス、結晶度、枝分れ度、分
子量及び分子量分布のような性質を、広い範囲にわたっ
て調節することができる。たとえばハロゲン化のような
別の処理及び配合添加剤によって、更に修飾することが
できる。エチレンの低分子量重合体は潤滑剤として用い
る流体であり、中分子量の重合体は一般にパラフィンと
混合性であり;且つ高分子量重合体は一般にプラスチッ
ク工業において用いられる樹脂である。約0.9003
 /cc乃至約0.9351/ccの範囲の密度を有す
るポリエチレンは低密度ポリエチレン(LDPE)と呼
ばれ、一方、約0.9357 /cc乃至約0.940
.? /ccの密度を有するものは中密度ポリエチレン
(MDPE)と呼ばれ、また約0.9419/cc乃至
約0.96597ccの密度を有するものは高密度ポリ
エチレン(HDPE)と呼ばれる。ポリエチレンの早期
の古典的な低密度品種は通常は高温高圧で重合させるの
に対して、早期の古典的な高密度の品種は通常は比較的
低い圧力と温度で重合させる。
本発明のフィルム中で用いることができるポリエチレン
の品種に対して、ここで使用する、′線状低密度ポリエ
チレン”  (L L D P E )の用語は、主成
分としてのエチレンと比較的少量の、たとえばブテン−
1,4−メチル−ペンテン−11ヘキセン−11オクテ
ン−1などのような、C1〜約01゜又はそれ以上の高
級アルファーオレフィンから選んだ一種以上のコモノマ
ーとの、比較的新しい共重合体をいい、その分子は、低
圧重合によって達成される僅かな側鎖すなわち枝分れ構
造を伴なう長鎖から成っている。存在する側鎖枝分れは
非線状ポリエチレンに比較すると短かい。線状重合体の
分子鎖は相互にからまっていると思われるが、分子を相
互に保持する傾向のある力は化学的であるよりはむしろ
物理的なものであり、それ故、熱の形で加えるエネルギ
ーによって弱化する。線状低密度ポリエチレンは、フィ
ルムの製造のためには約0.9112/cc乃至約0.
935.? /ccの範囲の密度であることが好ましく
、約0.9127/cc乃至約0.928jJ /cc
の範囲が一層好ましい。線状底密度ポリエチレンのメル
ト70−インデックスは一般に10分当り約0.1乃至
約102、好ましくは10分当り約0.5乃至約3.0
2である。この種の線状低密度ポリエチレンは市販され
ており、遷移金属触媒を用いる低圧気相法及び液相法に
よって製造される。LLDPEは、その構造強度と耐応
力亀裂性の点でよく知られている。また、LLDPEは
熱収縮法におけるすぐれた性質についても知られており
、それ故、前記のように熱収縮性フィルムの製造に適し
ている。更に、超低密度線状低密度ポリエチレン(VL
DPE)を使用することもでき、そのようなものは約0
−910I/cc乃至約0.8602/cC,またはそ
れ以下の密度を有している。
ポリエチレンの一品種としてここに用いる“エチレン−
酢酸ビニル共重合体”(EVA)の用語は、エチレンと
酢酸ビニルの共重合体であって、その中のエチレンに由
来する単位が主成分として存在し、酢酸ビニル(VA)
に由来する単位が少量成分として存在しているものをい
う。EVAもまた、LLDPEと同様な構造強度を有し
ていることが知られている。フィルムの形成のためには
、EVA中のVA含量は約4%乃至約25%であること
が望ましく、それよりも高いVA含量を有するEVAは
、にかわ又は接着剤に一層類似する性質を示す。
ポリエチレンの一品種としてここに用いる“エチレン−
アクリル酸アルキル共重合体”(EAA)の用語は、エ
チレンとアクリル酸アルキルから形成させた共重合体で
あって、その中でエチレンに由来する単位が主な量とし
て存在し且つアクリル酸アルキルに由来する単位が比較
的少量で存在する共重合体をいう。それ故、ポリエチレ
ンの一品種としてここに用いる°゛エチレンーアクリル
酸メチル共重合体” (HMA)の用語は、エチレンと
アクリル酸メチルから成る共重合体をいう。ポリエチレ
ンの一品種に対してここに用いる“エチレン−アクリル
酸エチル共重合体”(EEA)の用語は、エチレンとア
クリル酸エチルから成る共重合体をいう。ポリエチレン
の一品種についてここで用いる゛エチレンーアクリル酸
ブチル共重合体”(E B A)の用語は、エチレンと
アクリル酸ブチルから成る共重合体をいう。多くの適当
なEBAの市販品があり、それらは重量で約3%乃至約
18%のアクリル酸ブチル含量を有している。
タトえば、EVA、EMA、EEA、EBA。
VLDPE及びLLDPEのブレンドのような、あらゆ
るポリエチレンの部類のブレンドもまた、有利に使用す
ることができる。
以下の実施例は本発明の好適実施形態を例証するための
ものであって、それによって本発明を制限することを意
図するものではない。
実施例中で用いる材料は以下のものである:USIはN
PE 4895号の商業的供給物であり、それは重量で
約3%のアクリル酸ブチル(ブチル基はn−ブチルであ
ってt−ブチルではない)含量と3のメルトインデック
スを存しているEBAである。
実施例中で用いるLLDPEはダウケミカルからのダウ
レックス2045.03LLDPEであり、これは1.
1のメルトインデックスと0.920の密度を有してい
る。コモノマーはオクテンである。
いくつかの実施例で用いるVLDPEはダウケミカルか
らのXPRO545−3326046Lである。これは
3.3のメルトインデックスと0.908の密度を有し
、コモノマーはオクテンである。
一部の実施例で用いるVLDPEはユニオンカーバイド
からの1137であり、これは0.8のメルトインデッ
クスと0.906の密度を有し、コモノマーはブテンで
ある。
記載のとおり、一部の実施例においては、LLDPE又
はVLDPEを93%の量のポリエチレンと7%のバイ
ネル(商品名)CIA3101とブレンドした。後者は
デュポンからの、18.4%のVA含量を有するEVA
に基づく酸変性接着剤である。
試験実施例において用いたサランはツルペイ社からのイ
クサン(商品名)であり、これは塩化ビニリデンと塩化
ビニルの共重合体である。
試験実施例で用いたEVAの一部はLD318.92で
あり、これは9%のVAを含有し、2.0のメルトイン
デックスを有するEVAである。これはエクソンから供
給される。
実施例で用いるEVAの一部はPE3508であり、こ
れは12%のVA含量と0.35のメルトインデックス
を有するEVAである。これはデュポンから供給される
大部分の試験実施例で用いるEVAはエルパックス(商
品名)3135Xであり、これは12%のVAを含をし
且つ0.34〜0.35のメルトインデックスを有する
EVAである。これはデュポンから供給される。更に前
記のように、EVAのELVAX3135%品種を包含
する層は、ELVAX3135XとDBHをブレンドし
であるマスターバッチ(MB)から製造した。それによ
って生じたMBIは重量で0.2%のDBHを含有し、
MB2は重量で0.007%のDBHを含有し、且つM
B3は重量で1%のDBHを含有した。
MBI又はMB2又はMB3に関する試験実施例中で用
いるDBH化学架橋剤はペンウォルト社からのルバーツ
ル1ot(商品名)であった。これは市品の2,5−ジ
メチル−2,5−ビス(t−ブチルペルオキシ)ヘキサ
ンである。
一部の実施例に対しては、マスターバッチ(MB)をエ
ルパックス3135XとポリベルCR5から製造した。
ポリベルCR5はニューシャーシー州、ハモントン、1
20ノースホワイトホースパイク、08037、ポリベ
ル社からの、重量で95%のポリエチレンと5%のDB
Hの市販ブレンド物である。このポリエチレンは600
というきわめて高いメルトインデックスを有しており、
著るしくワックス状である。調製したMB4は重量で9
5%のエルパックス3135Xと5%のポリベルCR5
を含有し、MB5は重量で90%のエルパックス313
5Xと10%のポリベルCR5を含有した。
一部の実施例に対しては、特定のマスターバッチを更に
供給物として他の重合体(たとえばエルパックス313
5X、LD318.92EVA。
LLDPE、PE3503又はVLDPE)とブレンド
し且つこの更にブレンドした供給物をフィルムとして押
出した。
実施例1 先ず基質としての構造二層1/層2、の2層押出し管を
、環状ダイを通じて第一の熱吹込み成形することによっ
て、フィルムを製造した。次いで2プライダイを用いて
、その上にサランとEVA層を押出し被覆した。次いで
生成物を冷却し且つつぶした。次いで管を再加熱し、横
方向で4:11縦方向で3=1のトラップドパプルによ
り延伸して、12:1の全体的二軸配向にわたって配向
させた。一部の試料が指示の照射を有する場合は、2層
基質を、サラン層及び層4の被覆前に、4.5MRで照
射した。
実施例中に示した百分率は重量による百分率として計算
した。
上記の材料と方法を用いて、以下の4層フィルム構造物
を製造した。第1表中のもつとも右側の項目はフィート
/分単位での配向処理速度を示す。
試料1〜2の議論:これらの実施例は共に(1)DBH
化学架橋剤を含有し且つ(2)4.5MHの照射を受け
ていた。サラン1に対して用いたラックは80フィー1
− /分の最高速度に達し得たにすぎないが、試料Iは
更に高速で配向させ得たものと思われる。すなわち、ラ
ックを更に高速で動かすように変え、表に示すように、
試料2は122フイ一ト/分の速度で配向させた。
試料3〜5の議論:これらの全試料は(1)DBH化学
架橋剤を含有し且つ(2)4.5MRで照射してあった
。これらはよく押出すことができなかったので配向速度
を試験しなかった。これらは高い量のDBH,すなわち
試料5中の層2及び4がそれぞれ重量で0.025%の
DBHを、一方、試料4の層4が重量で0.1%のDB
Hを、さらに試料3中の層2及び4は重量で0.5%の
DBHを、含有していた。
実施例6〜9に対する議論:上表から明らかなように、
(1)EVA層2中2中BH化学架橋剤を含有し且つ(
2)4.5MRで照射しである試料7B及び8.に対し
ては、配向速度は、EVA層2中2中学架橋剤を含有す
るのみで照射してない試料7A(65フイ一ト/分)及
び4.5MRで照射しであるのみでEVA層2中2中学
架橋剤を含有しない試料6及び9(それぞれ、60フイ
一ト/分及び56フイ一ト/分)よりも遥かに高かった
(80フイ一ト/分)。
実施例to−11に対する議論:同様に、上表から明ら
かなように、(1)LLDPE層中にDBHを含有し且
つ(2)4.5MRで照射しである試料lOに対しては
、配向速度は、4.5MRで照射しであるがLLDPE
LLPE層中を含有していない試料11に対するもの(
51フイ一ト/分)よりも遥かに高かった。
実施例12〜13に対する議論二上表から明らかなよう
に、(1)EVA層2中2中BHを含有し且つ(2)4
.5MRで照射しであるフィルム試料12は4.5MR
で照射しであるのみでEVA層2中2中BHを含有して
いないフィルム試料13と等しい(80フイ一ト/分)
配向速度を有していた。試料12は同一の配向速度では
なく、試料■3よりも高い配向速度を有していなければ
ならないが、この観察は使用したラックが80フイ一ト
/分の最高速度に達し得たにすぎないという事実によっ
て説明することができる。このラックを更に高速で動か
せるように変更はしなかったから、試験を繰返すことは
しかなった。
実施例14の議論:デュポンからのEVAの新供給品、
すなわち、PE3508を用いてフィルム試料14を製
造した。(1)EVA層中にDBHを含有し且つ(2)
4.5MRで大照射しであるフィルム試料12を照射し
てない類似の試料と比較することはしなかった。
実施例15〜17の議論:同様に、上表から明らかなよ
うに、(1)VLDPELLPE層中を含有し且つ(2
)4.5MRで照射しである試料15及び16に対して
は、配向速度(それぞれ65.8フイ一ト/分と80フ
イ一ト/分)は、4.5MRで照射しであるのみでVD
LPE層2中にDBHを含有していない試料17(50
フイ一ト/分)よりも遥かに高かった。
このように、ここに示したような増大した配向速度は(
1)化学架橋剤及び(2)照射の併用によって達成する
ことができる。
実施例2 実施例1と同様に、先ず基質として環状ダイを通じる構
造二層l/層2の2層押出し管を熱吹込み成形すること
によって、フィルムを製造した。
次いで2プライダイを用いて、サラン及び別の一層を、
その上に押出し被覆した。次いで生成物を冷却したのち
、つぶした。次いで管を再加熱し且つ全体で12:lの
二軸配向のための横方向で4:11縦方向で3=1のト
ラップドパプル法による延伸によって配向させた。照射
が指示された場合は、サランともう一つの層の被覆前に
2層基質を4MR又は6MRで照射した。
指示のように、エルパックス3135XとポリポルCR
5のブレンドから成るマスターバッチから1層以上の層
を調製した。
各マスターバッチを更に他の重合体(たとえばEVA、
LLDPE又はVLDPE)とブレンドして、そのブレ
ンドをフィルム状に押出した。
百分率はIL量による百分率として計算した。
上記の材料と方法を用いて、下記の4層フィルム構造物
を製造した。
第2表中のフィルムのいずれに対しても配向速度は測定
せず且つ押出したフィルムは不良であり且つ分離したコ
ロイド状の粒子による斑点を示したので実験を中止した
。何らの理論にも束縛するつもりはないけれども、これ
らの問題は第2表中の試料のためのマスターバッチの製
造において用いた市販のポリベルCR5中に存在する高
度にワックス状のポリエチレン(Ml、−600)のた
めに生じたものと思われる。
実施例3 先ず環状ダイを通じて基質として構造二層l/層2の2
層押出し管を熱吹込み成形することによってフィルムを
製造した。次いで生成物を冷却し且つつぶした。次いで
管を再加熱し且つ全体として12:1の二軸配向のため
に横方向で4=1、縦方向で3:lのトラップドパプル
法による延伸によって配向させた。一部の試料において
照射が指示しである場合は、サラン層と他の層の被覆以
前に、2層基質を4.5MRで照射した。
同じく指示のように、EBAとその中に混合したDBH
のマスターバッチ(MB)から−中具上の層を製造した
。生成物MB6は重量で0.2%のDBHを含有し且つ
生成物MB7は重量で0.007%のMB7を含有して
いた。
各マスターバッチを更に他の重合体(たとえばEVA、
LLDPE、EBA又はVLDPE)とブレンドし、そ
のブレンドをフィルムとして押出し jこ 。
上記の材料と方法を用いて、下記の4層構造物を調製し
た: ロー −LI’l  Nの 閂−寸の −一 〇の き
− ψり ロ1本発明をその好適実施形態と関連させて
開示したが、特許請求の範囲中に定義するような本発明
の精神及び範囲内に入るその他の実施形態が存在するこ
とを了解すべきである。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
■、少なくとも1層の架橋できる重合体の層を包含し、
該層は(1)最初に化学架橋剤を含有し且つ(2)照射
してあり、その両者は増大した配向速度を達成するため
に有効な架橋の量を提供するために十分な程度であるこ
とを特徴とする多層熱収縮性(配向)フィルム。
2、該化学架橋剤は最初に重量で約0.001乃至約0
.025%の量で存在する上記lに記載のフィルム。
3、該化学架橋剤は有機過酸化物である上記1に記載の
フィルム。
4、該有機過酸化物はジクロロベンゾイルペルオキシド
、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ
ー1−ブチルペルオキシド、4,5−ジメチル−2,5
−ジ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシン−3,1,3
−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロビル ルオキシド、過酢酸t−ブチル、2,5−ジメチル−2
,5−ジ(t−ブチル−ペルオキシ)ヘキシン−3、2
,5−ジメチル−2.5−ジ(t−ブチル−ペルオキシ
)ヘキサン又は過安息香酸t−ブチルである上記3に記
載のフィルム。
5、照射は約IMR乃至約20MHの線量である上記l
に記載のフィルム。
6、架橋できる重合体はポリオレフィンである上記1に
記載のフィルム。
7、ポリオレフィンはポリエチレンである上記6に記載
のフィルム。
8、ポリエチレンはHDPE,LDPE,MDPE,L
LDPE,VLDPElEVA,EAA。
EMA,EBA,EEA又はそれらの混合物である上記
7に記載のフィルム。
9、更にバリヤ一層を包含する上記lに記載のフィルム
10、(a)架橋剤と架橋できる重合体を混合すること
によって架橋できる重合体中 に架橋剤を導入し、 (b)fi合した架橋できる重合体を押出し、(c)押
出した重合体に照射を施し、 (d)押出した重合体を少なくとも一方向において配向
させ、且つ (e)配向した重合体フィルムを回収し、その際 (f)架橋剤の最初の量及び照射の線量は配向処理の間
の増大した配向速度を 達成するために有効な架橋の量を提 供するために十分な程度とする ことを特徴とする、熱収縮性(配向)フィルムの製造方
法。
11、該化学架橋剤は最初に重量で約0.001乃至約
0.025%の量で存在する上記lOに記載の方法。
12、該化学架橋剤は有機過酸化物である上記IOに記
載の方法。
13、該有機過酸化物はジクロロベンゾイルペルオキシ
ド、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、
ジ−t−ブチルペルオキシド、4。
5−ジメチル−2.5−ジ(ペルオキシベンゾエート)
ヘキシン−3、1.3−ビス(t−プチルペルオキンジ
イングロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、過
酢酸上ーブチル、2,5−ジメチルージ(t−ブチル−
ペルオキシ)ヘキシン−3、2.5−ジメチル−2.5
−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン又は過安息香酸
t−ブチルである上記12に記載の方法。
14、照射は約IMR乃至約20MHの線量である上記
10に記載の方法。
15、架橋できる重合体はポリオレフィンである上記l
Oに記載の方法。
16、ポリオレフィンはポリエチレンである上記15に
記載の方法。
17、ポリエチレンはHDPE,MDPE,LDPE,
LLDPE,VLDPESEVA,EAA。
EMA,EBA,EEA又はそれらの混合物である上記
16に記載の方法。
18.押出しはバリヤ一層の押出しを包含する上記10
に記載の方法。
19、袋は末端シール、側のシール又はそれらの組合わ
せを有する上記lに記載のフィルムから形成させた袋。
20、該化学架橋剤は最初に重量で約0.001乃至約
0.025%の量で存在する上記19に記載の袋。
21、該化学架橋剤は有機過酸化物である上記19に記
載の袋。
22、該有機過酸化物はジクロロベンゾイルペルオキシ
ド、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、
ジ−t−ブチルペルオキシド、4゜5−ジメチル−2,
5−ジ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシン−3,1,
3−ビス(t−ブチルペルオキ/ジイソプロピル)ベン
ゼン、ラウロイルペルオキシド、過酢酸t−ブチル、2
.5−ジメチルージ(t−ブチル−ペルオキシ)ヘキシ
ン=3.2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−プチルル
である上記21に記載の袋。
23、照射は約IMR乃至約20MHの線量である上記
19に記載の袋。
24、袋はバリヤ一層を包含する上記19に記載の袋。
25、少なくとも一層の架橋できる重合体の層を包含し
、該層は(1)最初に重量で約0.001乃至約0.0
25%の化学架橋剤を含有し且つ(2)約1乃至約20
MHの線量における放射線架橋が施してあることを特徴
とする多層熱収縮性(配向)フィルム。
26、バリヤ一層を包含する上記25に記載のフィルム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも一層の架橋できる重合体の層を包含し、
    該層は(1)最初に化学的架橋剤を含有し且つ(2)照
    射してあり、その両者は増大した配向速度を達成するた
    めに有効な架橋の量を提供するために十分な程度である
    ことを特徴とする、多層熱収縮性(配向)フィルム。 2、(a)架橋剤と架橋できる重合体を混合することに
    よつて架橋できる重合体中に架 橋剤を導入し、 (b)混合した架橋できる重合体を押出し、 (c)押出した重合体に照射を施し、 (d)押出した重合体を少なくとも一方向において配向
    させ、且つ (e)配向した重合体フィルムを回収し、その際 (f)架橋剤の最初の量及び照射の線量は配向処理の間
    の増大した配向速度を達成するために有効な架橋の量を
    提供するために十分な程度とする ことを特徴とする、熱収縮性(配向)フィルムの製造方
    法。 3、末端シール、側のシール又はそれらの組合わせを有
    する、特許請求の範囲第1項記載のフィルムから形成さ
    せた袋。 4、少なくとも一層の架橋できる重合体の層を包含し、
    該層は(1)最初に重量で約0.001乃至約0.02
    5%の化学架橋剤を含有し且つ(2)約1乃至約20メ
    ガラッドの線量で照射的架橋が施してあることを特徴と
    する、多層熱収縮性(配向)フィルム。
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