JPS6347621B2 - - Google Patents
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Description
熱可塑性樹脂袋、特にポリエチレン袋は乾燥商
品、食料品のような非常にさまざまの商品の包装
に最近顕著に進出した。最も近くではポリエチレ
ン袋は廃棄物用の包装材料に好適であることが明
らかになり、事実全国の多くの団体が廃棄物を袋
詰めすること、および袋詰めのように外へはもら
さないことを指令した。これによつて得られる利
点は明らかで、廚房廃物およびその他の廃棄物の
封入のための衛生的手段を与える。この袋は通常
袋の中味におびき寄せられる虫類、反すう動物お
よび他の動物から中味を保護もする。このような
袋は屑箱の使い捨て用内袋として便利に使用で
き、屑箱が収容容積一杯になつたら袋の口を寄せ
集め、ねじつて封じ、屑箱容器から持上げて取出
せば容器の中を汚さずに他の内袋を入れることが
できる。ねじつた袋の口は針金のまたは類似の締
付け具を使つて普通行うように締め付けた後、廃
棄物が詰つた口を封じた袋は捨てられる。或はま
たこのような袋は非支持状態で容器として使用し
てもよい。しかし従来技術によるポリエチレン袋
は硬さが不足し、そのような袋に品物を詰める時
に袋の口を開いたままに保つことが困難で過度に
手指で操作することが必要である。 廃物をすてる時にポリエチレン袋を使用すると
きの他の最も普通な欠点は廃物の詰込み圧力の下
で破裂する傾向があり、またそれらの耐破壊性が
かなり低いと云う傾向があることである。物を詰
められた袋が内部または外部の要素によつて破壊
されるとチヤツクを開くように引裂かれる、すな
わち引裂き破壊が袋の側面を横切つて或は下つて
急速に伝播するのがポリエチレンフイルムの特性
である。 上述の欠点を矯正するために多くの試みが過去
においてなされ、その最もわかりきつた手段はフ
イルムの厚さを厚くすること、すなわち袋の肉厚
をより厚くし、従つて丈夫にすることであつた。
しかし50％〜150％程度のかなりの袋の強化を達
成するためにはかなりフイルムの厚さを厚くする
ことが必要で、各袋に使用した樹脂の増加した量
に正比例して生産コストが上昇する。比較的低価
格のポリエチレンを強度特性が改善された他の樹
脂で代替えする試みはその大抵が高価につく樹脂
代替物に起因する非経済性であることを含めた理
由により全く不成功に終つた。 この発明によれば、袋の製造に従来技術により
普通使用されてきた比較的低価格の樹脂材料例え
ば汎用の低密度ポリエチレン樹脂の多量割合を含
む熱可塑性フイルム構造物から先行技術によるポ
リエチレン袋にまさる改善された硬さ、すなわち
モデユラスおよび強度特性をもつ袋のような製品
を製造できることが判明した。全積層体厚の約50
％〜90％好適には約65％〜約85％程度の厚さの低
密度汎用ポリエチレン樹脂の少くとも１層を含む
積層体構造では全積層体厚の残余の厚さをなす樹
脂または重合体状樹脂の混合物である樹脂混合物
の第２層に前記少くとも１層を結合すればよいこ
とが判明した。例えば前記第２層はエチレンと約
３個〜15個の炭素原子の他のアルフアオレフイン
との共重合体であつて約0.94ｇ／c.c.未満の密度
の、共重合体であることができる線状低密度ポリ
エチレン共重合体と高密度ポリエチレン樹脂とを
含む樹脂混合物の比較的薄い層によつて構成され
ていることができる。約５重量％以下の程度の少
割合量の低密度ポリエチレンと無機顔料の混合物
のような着色剤マスターバツチを使用することも
できる。袋のような構造物をこのような積成フイ
ルム材料から造り、低密度ポリエチレン層が好適
には袋の内側表面を形成するときは、前述の先行
技術による非積層ポリエチレン袋構成物とは異つ
て改善された強度特性をもつ袋物構造物が得られ
ることが判明した。それに加えて、この発明によ
る積層袋構造物は主要量すなわち全積層体厚の約
80％までの低価格汎用ポリエチレン樹脂を含有す
るから、上述のような強度特性は前述した材料の
経済性を損うことなく達成される。 以下にこの発明の特定の具体化例について記述
する。 第１層を予め造り、次いでその上に他のフイル
ムを溶融押出して２層積層体を造ることを含めて
多層積層体熱可塑性フイルム構造物の生成につい
ての多数の技法が先行技術に記述されている。よ
り最近になつて開発された他の技法には異なる重
合体の溶融層または半溶融層を接触させ、次いで
冷却することからなる共押出法と呼ばれる技法が
ある。このような共押出技法の例は米国特許第
3508944号および第3423010号に記述されている。
上述の技法のいずれもがこの発明の積層構造物の
形成に適しているが、特に好適な技法は別個の重
合体溶融物を同心管状ダイオリフイスから押出し
て別個の溶融または半溶融液を同心に押出させダ
イオリフイスの外側で合体させ、次いで冷却して
チユーブ状の積層体を造ることによつて、この発
明の積層体を造る技法である。このような異種の
熱可塑性樹脂溶融体の同心押出の例は例えば米国
特許第3926706号に記述されている。 一特定の用途である袋物構造物用の、この発明
による積層体を造る際には、ある特に望ましい物
理的特性が各積層体構成フイルムによつて示され
るべきであることが判明した。例えば袋構造物に
おいては全積層体厚の約10％〜50％をなす外側層
は好適には硬くなければならず、すなわち比較的
高引張弾性率をもたなければならず、それは強靭
すなわち衝撃力に対して抵抗性でなければなら
ず、応力の下で良好な伸びを示さなければなら
ず、最後に特に層の横方向すなわちその層の押出
方向と交さする方向における高度の引裂抵抗性を
もたなければならない。積層体袋のより厚い方の
内層は広範囲の温度および圧力にわたつてヒート
シールが容易であること、および特に層の機械方
向（層押出し方向）における高度の引裂抵抗性を
もたねばならない。 それぞれの積層層の各々における配向度はこの
発明の積層構造体の全体の物理的性質に対して重
要な因子である。重合体の結晶の２種の型の配向
が閉じ込められた空気法によるインフレート法で
は生起する。第１の型はダイリツプを通り抜ける
ことによつて生起し、この配向は流れの方向
（MD）に結晶を整列する傾向がある。完全に非
結晶質の物質の場合にはこの流れ配向はほとんど
或は全く効果がないが、結晶性が増大するにつれ
て材料中の配向量は増大する。長い直鎖をもつ線
状重合体では結晶は機械方向に配向される。鎖の
枝分れが多くなると結晶はランダム配列が若干多
くなり、これらの物質は配向しない非結晶質の領
域をも含有する。高密度ポリエチレンは線状でよ
り結晶性であるから、この高密度ポリエチレンの
配向は低密度ポリエチレンにくらべてきわめて強
い。正味の結果としてこのダイ効果だけからも、
機械方向（MD）に高度に配向し、横方向（TD）
にはほとんで配向していないフイルムが得られ
る。低密度ポリエチレンから高密度ポリエチレン
に移行してゆくと、密度が増大し、重合体の枝分
れが少くなるから、高密度ポリエチレンはより多
く配向を受けやすい。高密度ポリエチレンは高度
に配向し、従つて機械方向（MD）における引裂
に対する感受性は極めて大きい。 インフレートフイルム法における配向の第２の
型は膨張比（BUR）効果であることが判明した。
フイルムのこの伸張はバブルをより大きな直径の
ものに引張るから、重合体結晶に及ぼすこの引張
力は多方向性のもので、前述のダイ効果に付随す
るMD配向を打消すのを助長する。BURが増大
するとTD配向効果が増大し、MD配向性は若干
低下する。こうして改善された引裂抵抗性が普通
の弱いTD配向により達成される。 低密度ポリエチレンでは通常機械方向（MD）
と横方向（横方向）（TD）との間の性質をバラ
ンスさせるために1.5〜3.0：１の範囲の膨張比
（バブルの円周：環状ダイの円周）でインフレー
トフイルム法が行われる。これに反して、高密度
ポリエチレンはそのダイ効果により機械方向に強
く配向し、低密度ポリエチレン型の膨張比では非
常に劣つたTD性質を与える。経済性と溶融高密
度ポリエチレン重合体の取扱いの容易性とはその
ような大きな膨張比を使用することを強く阻止す
るが、しかし引裂きは袋物型の製品において最も
重要な性質である。この発明は低密度ポリエチレ
ン（膨張）比およびBUR条件で操作を行い、し
かも外層の高密度ポリエチレン−（エチレン−α
−オレフイン共重合体）混合物の硬さと強度とを
兼ね備えたフイルムの取得を可能にするものであ
る。 添付図にこの発明の積層フイルムを造るのに使
用できる押出装置の一型式を示す。図に示すよう
に、熱可塑性樹脂押出機１１および１２は異る溶
融熱可塑性樹脂を共通のダイ部材（ダイ）１３に
供給する。管状の押出ダイ１３は各樹脂流が同心
ダイオリフイス１４および１４′から押出される
まで前記各樹脂流を別個に収容し造形するための
２個の同心環状通路を備える。樹脂流がダイオリ
フイス１４および１４′を出たすぐ後で同心、共
軸の溶融状または半溶融状の２本のチユーブが出
現し、互に結合して２層積層の積層チユーブ１５
を形成する。慣用の互に反対方向に回転する案内
ローラ（collapsing rollers、図示せず）によつ
て、すなわち慣用の閉じ込められた気泡−チユー
ブ押出法によつてダイ１３から下流側で積層チユ
ーブ１５が膨張されるまで空気が〔慣用の装置
（図示せず）によつて〕吹込まれ、積層チユーブ
１５を支持する。案内された積層チユーブは次い
で巻取装置（図示せず）に送られるか或は更に加
工するため例えば袋製造処理に送られる。 実際には、添付図に説明する押出装置へ供給さ
れる樹脂材料ペレツトは該樹脂材料供給から真空
アンローダーによつて空気輸送され、図に示す
個々の押出機１１および１２の上に設けられた
別々の供給タンクに供給される。押出機１１（す
なわち溶融樹脂混合物をダイ１３へ供給して外層
１６を造るための押出機）へ供給される樹脂混合
組成物中の樹脂成分の各々はそれらの体積を計量
して押出機１１の上部に設置された混合機へ投入
される（投入順序は厳密な制限はない）。混合機
は120RPMで約15秒間作動して得られた予備混合
された樹脂混合物は押出機供給区域（図示せず）
に供給される。主押出機（すなわち内側１７を造
るために使用される押出機１２）に対しては唯一
種の樹脂すなわち低密度ポリエチレンが供給材料
として使用される。 下記の例で使用される主押出機１２は15cm（６
インチ）直径のスクリユウからなり、250HPの
電動機により駆動される。このスクリユウは28：
１のＬ／Ｄ比をもつ。押出機バレルは標準の設計
のもので、温度制御用流体の循環のための外部ジ
ヤケツトおよび／または押出機バレルのまわりに
設けられた普通の帯状電気抵抗加熱要素を備え
る。 第２押出機１１すなわちダイ１３に溶融樹脂混
合物を供給して積層体構造の外層１６を形成する
ための押出機は11.2cm（４ 1/2インチ）のスクリ
ユウ直径をもち、Ｌ／Ｄ比は24：１である。押出
機１１の押出機バレルは温度制御用流体の循環用
の中空ジヤケツトおよび／または押出機バレル内
の溶融重合体の温度を制御するための押出機バレ
ルの長さ方向に沿つて融離された帯状電気抵抗ヒ
ーターを備える。 ダイ１３は、図に示すように、最終的には内層
１７を構成する材料を供給する主押出機１２と最
終的には外層１６を構成する材料をダイ１３に供
給する第２押出機とを備えた共押出ダイである。
環状ダイリツプは個々の同心チユーブがダイ１３
から離れる時に約0.8mm（1/32インチ）だけ互に
離れているようにダイオリフイス１４および１
４′を形成する約１mm（0.040インチ）の環状の隙
間と長さ12.5〜50mm（1/2〜２インチ）の傾斜し
たリツプ区域を備える。上記分離の結果フイルム
層は図に示すようにダイの上部で結合して積層チ
ユーブ１５を形成する。 ダイ１３から押出された同心チユーブ１６−１
７が出ると、それらはダイ１３とフイルム案内ニ
ツプ（図示せず）の間でチユーブ内に閉じ込めら
れた内部空気圧によつて配向され、この空気圧に
よりチユーブをダイオリフイス直径の円周の２〜
2.5倍に膨張する。これは本質的に普通行われて
いる閉じこめられた気泡押出技法である。 内部に閉じ込められた空気はフイルムを延伸す
るが、図に示すエアリング１８によつて供給され
る高速度空気流は押出チユーブの大体垂直方向に
衝突して溶融重合体を冷却する。内部空気による
膨張とエアリング１８からの空気の高速度の衝突
との併用がフイルム層を収縮させ、しかもなお溶
融状態にあるから接触している層が冷却され、固
体化すると強力な接触面の結合を形成する。 積層フイルムチユーブ１５がニツプローラーを
通る前に生成したフイルムチユーブは逆Ｖ字形の
脚の間に30゜〜35゜の角度をもつて逆Ｖ字形に設置
された水平方平の木製のスラツトの枠によつて普
通行われるように案内される。このＶ型枠は積層
チユーブがＶ字型の頂上でゴムロールおよび駆動
用鋼ロールからなるニツプローラーによつて完全
に案内されるまで積層フイルムチユーブを徐々に
平たくする。ニツプローラは押出ダイ１３から積
層チユーブを引出す機能を果たし、積層チユーブ
中に閉じこめられた空気を封止する作用をも呈す
る。ニツプローラーを通して積層チユーブを平た
いフイルムとした後で、このフイルムをロールに
巻取るか或は袋製造機および類似の装置に送つて
最終製品を造る。 先に述べたように、この発明の積層フイルム構
造物の外層は好適には熱可塑性樹脂の混合物、特
に高密度ポリエチレンと線状低密度ポリエチレン
−α−オレフイン共重合体との混合物からなる。
このような共重合体にはポリエチレンとオクテン
−１、ブテン−１、ヘキセン−１および４−メチ
ルペンテン−１のようなα−オレフインを含む他
のα−オレフインとの共重合物を含む。ポリエチ
レンと共重合させるα−オレフインの好適な濃度
（重量％）は約２％〜約10％である。下記の実施
例ではポリエチレンと共重合したオクテン約4.8
重量％を含むポリエチレンの線状低分子量共重合
体からなる。このような混合物を積層チユーブの
外層をなす時には生成した積層物は非常に改善さ
れたモジユラスおよび引裂抵抗を示す。 下記第１表においては以下に記載の例で使用す
る種々のポリオレフインの適当な樹脂の物理的性
質を掲げる。
品、食料品のような非常にさまざまの商品の包装
に最近顕著に進出した。最も近くではポリエチレ
ン袋は廃棄物用の包装材料に好適であることが明
らかになり、事実全国の多くの団体が廃棄物を袋
詰めすること、および袋詰めのように外へはもら
さないことを指令した。これによつて得られる利
点は明らかで、廚房廃物およびその他の廃棄物の
封入のための衛生的手段を与える。この袋は通常
袋の中味におびき寄せられる虫類、反すう動物お
よび他の動物から中味を保護もする。このような
袋は屑箱の使い捨て用内袋として便利に使用で
き、屑箱が収容容積一杯になつたら袋の口を寄せ
集め、ねじつて封じ、屑箱容器から持上げて取出
せば容器の中を汚さずに他の内袋を入れることが
できる。ねじつた袋の口は針金のまたは類似の締
付け具を使つて普通行うように締め付けた後、廃
棄物が詰つた口を封じた袋は捨てられる。或はま
たこのような袋は非支持状態で容器として使用し
てもよい。しかし従来技術によるポリエチレン袋
は硬さが不足し、そのような袋に品物を詰める時
に袋の口を開いたままに保つことが困難で過度に
手指で操作することが必要である。 廃物をすてる時にポリエチレン袋を使用すると
きの他の最も普通な欠点は廃物の詰込み圧力の下
で破裂する傾向があり、またそれらの耐破壊性が
かなり低いと云う傾向があることである。物を詰
められた袋が内部または外部の要素によつて破壊
されるとチヤツクを開くように引裂かれる、すな
わち引裂き破壊が袋の側面を横切つて或は下つて
急速に伝播するのがポリエチレンフイルムの特性
である。 上述の欠点を矯正するために多くの試みが過去
においてなされ、その最もわかりきつた手段はフ
イルムの厚さを厚くすること、すなわち袋の肉厚
をより厚くし、従つて丈夫にすることであつた。
しかし50％〜150％程度のかなりの袋の強化を達
成するためにはかなりフイルムの厚さを厚くする
ことが必要で、各袋に使用した樹脂の増加した量
に正比例して生産コストが上昇する。比較的低価
格のポリエチレンを強度特性が改善された他の樹
脂で代替えする試みはその大抵が高価につく樹脂
代替物に起因する非経済性であることを含めた理
由により全く不成功に終つた。 この発明によれば、袋の製造に従来技術により
普通使用されてきた比較的低価格の樹脂材料例え
ば汎用の低密度ポリエチレン樹脂の多量割合を含
む熱可塑性フイルム構造物から先行技術によるポ
リエチレン袋にまさる改善された硬さ、すなわち
モデユラスおよび強度特性をもつ袋のような製品
を製造できることが判明した。全積層体厚の約50
％〜90％好適には約65％〜約85％程度の厚さの低
密度汎用ポリエチレン樹脂の少くとも１層を含む
積層体構造では全積層体厚の残余の厚さをなす樹
脂または重合体状樹脂の混合物である樹脂混合物
の第２層に前記少くとも１層を結合すればよいこ
とが判明した。例えば前記第２層はエチレンと約
３個〜15個の炭素原子の他のアルフアオレフイン
との共重合体であつて約0.94ｇ／c.c.未満の密度
の、共重合体であることができる線状低密度ポリ
エチレン共重合体と高密度ポリエチレン樹脂とを
含む樹脂混合物の比較的薄い層によつて構成され
ていることができる。約５重量％以下の程度の少
割合量の低密度ポリエチレンと無機顔料の混合物
のような着色剤マスターバツチを使用することも
できる。袋のような構造物をこのような積成フイ
ルム材料から造り、低密度ポリエチレン層が好適
には袋の内側表面を形成するときは、前述の先行
技術による非積層ポリエチレン袋構成物とは異つ
て改善された強度特性をもつ袋物構造物が得られ
ることが判明した。それに加えて、この発明によ
る積層袋構造物は主要量すなわち全積層体厚の約
80％までの低価格汎用ポリエチレン樹脂を含有す
るから、上述のような強度特性は前述した材料の
経済性を損うことなく達成される。 以下にこの発明の特定の具体化例について記述
する。 第１層を予め造り、次いでその上に他のフイル
ムを溶融押出して２層積層体を造ることを含めて
多層積層体熱可塑性フイルム構造物の生成につい
ての多数の技法が先行技術に記述されている。よ
り最近になつて開発された他の技法には異なる重
合体の溶融層または半溶融層を接触させ、次いで
冷却することからなる共押出法と呼ばれる技法が
ある。このような共押出技法の例は米国特許第
3508944号および第3423010号に記述されている。
上述の技法のいずれもがこの発明の積層構造物の
形成に適しているが、特に好適な技法は別個の重
合体溶融物を同心管状ダイオリフイスから押出し
て別個の溶融または半溶融液を同心に押出させダ
イオリフイスの外側で合体させ、次いで冷却して
チユーブ状の積層体を造ることによつて、この発
明の積層体を造る技法である。このような異種の
熱可塑性樹脂溶融体の同心押出の例は例えば米国
特許第3926706号に記述されている。 一特定の用途である袋物構造物用の、この発明
による積層体を造る際には、ある特に望ましい物
理的特性が各積層体構成フイルムによつて示され
るべきであることが判明した。例えば袋構造物に
おいては全積層体厚の約10％〜50％をなす外側層
は好適には硬くなければならず、すなわち比較的
高引張弾性率をもたなければならず、それは強靭
すなわち衝撃力に対して抵抗性でなければなら
ず、応力の下で良好な伸びを示さなければなら
ず、最後に特に層の横方向すなわちその層の押出
方向と交さする方向における高度の引裂抵抗性を
もたなければならない。積層体袋のより厚い方の
内層は広範囲の温度および圧力にわたつてヒート
シールが容易であること、および特に層の機械方
向（層押出し方向）における高度の引裂抵抗性を
もたねばならない。 それぞれの積層層の各々における配向度はこの
発明の積層構造体の全体の物理的性質に対して重
要な因子である。重合体の結晶の２種の型の配向
が閉じ込められた空気法によるインフレート法で
は生起する。第１の型はダイリツプを通り抜ける
ことによつて生起し、この配向は流れの方向
（MD）に結晶を整列する傾向がある。完全に非
結晶質の物質の場合にはこの流れ配向はほとんど
或は全く効果がないが、結晶性が増大するにつれ
て材料中の配向量は増大する。長い直鎖をもつ線
状重合体では結晶は機械方向に配向される。鎖の
枝分れが多くなると結晶はランダム配列が若干多
くなり、これらの物質は配向しない非結晶質の領
域をも含有する。高密度ポリエチレンは線状でよ
り結晶性であるから、この高密度ポリエチレンの
配向は低密度ポリエチレンにくらべてきわめて強
い。正味の結果としてこのダイ効果だけからも、
機械方向（MD）に高度に配向し、横方向（TD）
にはほとんで配向していないフイルムが得られ
る。低密度ポリエチレンから高密度ポリエチレン
に移行してゆくと、密度が増大し、重合体の枝分
れが少くなるから、高密度ポリエチレンはより多
く配向を受けやすい。高密度ポリエチレンは高度
に配向し、従つて機械方向（MD）における引裂
に対する感受性は極めて大きい。 インフレートフイルム法における配向の第２の
型は膨張比（BUR）効果であることが判明した。
フイルムのこの伸張はバブルをより大きな直径の
ものに引張るから、重合体結晶に及ぼすこの引張
力は多方向性のもので、前述のダイ効果に付随す
るMD配向を打消すのを助長する。BURが増大
するとTD配向効果が増大し、MD配向性は若干
低下する。こうして改善された引裂抵抗性が普通
の弱いTD配向により達成される。 低密度ポリエチレンでは通常機械方向（MD）
と横方向（横方向）（TD）との間の性質をバラ
ンスさせるために1.5〜3.0：１の範囲の膨張比
（バブルの円周：環状ダイの円周）でインフレー
トフイルム法が行われる。これに反して、高密度
ポリエチレンはそのダイ効果により機械方向に強
く配向し、低密度ポリエチレン型の膨張比では非
常に劣つたTD性質を与える。経済性と溶融高密
度ポリエチレン重合体の取扱いの容易性とはその
ような大きな膨張比を使用することを強く阻止す
るが、しかし引裂きは袋物型の製品において最も
重要な性質である。この発明は低密度ポリエチレ
ン（膨張）比およびBUR条件で操作を行い、し
かも外層の高密度ポリエチレン−（エチレン−α
−オレフイン共重合体）混合物の硬さと強度とを
兼ね備えたフイルムの取得を可能にするものであ
る。 添付図にこの発明の積層フイルムを造るのに使
用できる押出装置の一型式を示す。図に示すよう
に、熱可塑性樹脂押出機１１および１２は異る溶
融熱可塑性樹脂を共通のダイ部材（ダイ）１３に
供給する。管状の押出ダイ１３は各樹脂流が同心
ダイオリフイス１４および１４′から押出される
まで前記各樹脂流を別個に収容し造形するための
２個の同心環状通路を備える。樹脂流がダイオリ
フイス１４および１４′を出たすぐ後で同心、共
軸の溶融状または半溶融状の２本のチユーブが出
現し、互に結合して２層積層の積層チユーブ１５
を形成する。慣用の互に反対方向に回転する案内
ローラ（collapsing rollers、図示せず）によつ
て、すなわち慣用の閉じ込められた気泡−チユー
ブ押出法によつてダイ１３から下流側で積層チユ
ーブ１５が膨張されるまで空気が〔慣用の装置
（図示せず）によつて〕吹込まれ、積層チユーブ
１５を支持する。案内された積層チユーブは次い
で巻取装置（図示せず）に送られるか或は更に加
工するため例えば袋製造処理に送られる。 実際には、添付図に説明する押出装置へ供給さ
れる樹脂材料ペレツトは該樹脂材料供給から真空
アンローダーによつて空気輸送され、図に示す
個々の押出機１１および１２の上に設けられた
別々の供給タンクに供給される。押出機１１（す
なわち溶融樹脂混合物をダイ１３へ供給して外層
１６を造るための押出機）へ供給される樹脂混合
組成物中の樹脂成分の各々はそれらの体積を計量
して押出機１１の上部に設置された混合機へ投入
される（投入順序は厳密な制限はない）。混合機
は120RPMで約15秒間作動して得られた予備混合
された樹脂混合物は押出機供給区域（図示せず）
に供給される。主押出機（すなわち内側１７を造
るために使用される押出機１２）に対しては唯一
種の樹脂すなわち低密度ポリエチレンが供給材料
として使用される。 下記の例で使用される主押出機１２は15cm（６
インチ）直径のスクリユウからなり、250HPの
電動機により駆動される。このスクリユウは28：
１のＬ／Ｄ比をもつ。押出機バレルは標準の設計
のもので、温度制御用流体の循環のための外部ジ
ヤケツトおよび／または押出機バレルのまわりに
設けられた普通の帯状電気抵抗加熱要素を備え
る。 第２押出機１１すなわちダイ１３に溶融樹脂混
合物を供給して積層体構造の外層１６を形成する
ための押出機は11.2cm（４ 1/2インチ）のスクリ
ユウ直径をもち、Ｌ／Ｄ比は24：１である。押出
機１１の押出機バレルは温度制御用流体の循環用
の中空ジヤケツトおよび／または押出機バレル内
の溶融重合体の温度を制御するための押出機バレ
ルの長さ方向に沿つて融離された帯状電気抵抗ヒ
ーターを備える。 ダイ１３は、図に示すように、最終的には内層
１７を構成する材料を供給する主押出機１２と最
終的には外層１６を構成する材料をダイ１３に供
給する第２押出機とを備えた共押出ダイである。
環状ダイリツプは個々の同心チユーブがダイ１３
から離れる時に約0.8mm（1/32インチ）だけ互に
離れているようにダイオリフイス１４および１
４′を形成する約１mm（0.040インチ）の環状の隙
間と長さ12.5〜50mm（1/2〜２インチ）の傾斜し
たリツプ区域を備える。上記分離の結果フイルム
層は図に示すようにダイの上部で結合して積層チ
ユーブ１５を形成する。 ダイ１３から押出された同心チユーブ１６−１
７が出ると、それらはダイ１３とフイルム案内ニ
ツプ（図示せず）の間でチユーブ内に閉じ込めら
れた内部空気圧によつて配向され、この空気圧に
よりチユーブをダイオリフイス直径の円周の２〜
2.5倍に膨張する。これは本質的に普通行われて
いる閉じこめられた気泡押出技法である。 内部に閉じ込められた空気はフイルムを延伸す
るが、図に示すエアリング１８によつて供給され
る高速度空気流は押出チユーブの大体垂直方向に
衝突して溶融重合体を冷却する。内部空気による
膨張とエアリング１８からの空気の高速度の衝突
との併用がフイルム層を収縮させ、しかもなお溶
融状態にあるから接触している層が冷却され、固
体化すると強力な接触面の結合を形成する。 積層フイルムチユーブ１５がニツプローラーを
通る前に生成したフイルムチユーブは逆Ｖ字形の
脚の間に30゜〜35゜の角度をもつて逆Ｖ字形に設置
された水平方平の木製のスラツトの枠によつて普
通行われるように案内される。このＶ型枠は積層
チユーブがＶ字型の頂上でゴムロールおよび駆動
用鋼ロールからなるニツプローラーによつて完全
に案内されるまで積層フイルムチユーブを徐々に
平たくする。ニツプローラは押出ダイ１３から積
層チユーブを引出す機能を果たし、積層チユーブ
中に閉じこめられた空気を封止する作用をも呈す
る。ニツプローラーを通して積層チユーブを平た
いフイルムとした後で、このフイルムをロールに
巻取るか或は袋製造機および類似の装置に送つて
最終製品を造る。 先に述べたように、この発明の積層フイルム構
造物の外層は好適には熱可塑性樹脂の混合物、特
に高密度ポリエチレンと線状低密度ポリエチレン
−α−オレフイン共重合体との混合物からなる。
このような共重合体にはポリエチレンとオクテン
−１、ブテン−１、ヘキセン−１および４−メチ
ルペンテン−１のようなα−オレフインを含む他
のα−オレフインとの共重合物を含む。ポリエチ
レンと共重合させるα−オレフインの好適な濃度
（重量％）は約２％〜約10％である。下記の実施
例ではポリエチレンと共重合したオクテン約4.8
重量％を含むポリエチレンの線状低分子量共重合
体からなる。このような混合物を積層チユーブの
外層をなす時には生成した積層物は非常に改善さ
れたモジユラスおよび引裂抵抗を示す。 下記第１表においては以下に記載の例で使用す
る種々のポリオレフインの適当な樹脂の物理的性
質を掲げる。
【表】
【表】
以下
【表】
【表】
この発明の積層チユーブ構造体を製造する方法
および詳細は下記の例から明らかであろう。しか
しそれらはこの発明の示例のためのもので、この
発明の範囲を制限するものではないことを理解さ
れたい。 下記の例において、多層壁熱可塑性樹脂チユー
ブを造るのに実際に使用した装置は実質上添付図
に示した装置である。また下記の例で使用した樹
脂物質は第１表に述べた物理的性質をもつ。 例 １ 平均厚さ0.038mm（1.5ミル）で、内壁が前述の
低密度ポリエチレンから造られ、外層が高密度ポ
リエチレンとビニルアセテート18重量％含有エチ
レンビニルアセテート共重合体および低密度で端
数のメルトインデツクスをもつ前述のポリエチレ
ンの混合物から造られた二重壁熱可塑性フイルム
積層体チユーブを低密度ポリエチレン樹脂98重量
部および黒色マスターバツチ着色剤を押出機１２
を通して溶融押出し、同時に押出機１１から高密
度ポリエチレン35重量％、エチレン−ビニルアセ
テート共重合体〔VA（ビニルアセテート18％〕
35重量％および端数メルトインデツクスの低密度
ポリエチレン25重量％およびレツドウツドマスタ
ーバツチ着色剤５重量％からなる樹脂混合物を溶
融押出しすることによつて造つた。それぞれの溶
融層はそれらがダイ１３を通つて流れる時に同心
チユーブ構造をなす。溶融チユーブはダイオリフ
イス１４および１４′を通つて同心チユーブとし
てダイ１３から押出されてそれらは次いで溶着し
図に示すように積層チユーブ１５を形成する。こ
の例および以下の例で使用する圧力、温度および
ダイオリフイス寸法を含めた押出機操業条件は下
記の第２表に掲げ、またこの表には製造された多
層押出フイルムの物理的性質についてのデータを
も掲げた。生成した積層フイルムを繰返えし折り
曲げても２層の分離は起らなかつた。積層フイル
ムの低密度ポリエチレン層は積層体の全厚の約78
％をなす。 例 ２ 例１の操作を繰返した。しかしこの場合には積
層チユーブ構造物の外層は全積層体厚の22％をな
す。この例においては積層体の外層がオクテン−
１を約4.8重量％を含有する線状低密度エチレン
−オクテン−１共重合体約75重量％、高密度ポリ
エチレン20重量％および50重量％の無機顔料およ
び担体としての約50重量％の低密度ポリエチレン
からなる顔料５重量％からなる点で変性される。 例 ３ 積層体外層を構成するチユーブ積層体ブレンド
は例２に規定されたのと同じであるが、しかし積
層体外層の全層は全積層厚の約26％である。 例 ４ チユーブ積層体構造物を例１に述べた操作に従
つて造つた。しかしこの場合にはチユーブ外層は
全積層体厚の22体積％をなす。更にこの例のカツ
ター（cuter）積層層混合物は約60重量％のエチ
レン−オクテン−１共重合体、20重量％の高密度
ポリエチレン、５重量％の低密度ポリエチレン−
無機顔料着色剤および15重量％の先に規定した低
密度ポリエチレンの混合物からなる。 例 ５ 積層チユーブ構造物を例１に述べた操作に従つ
て造つた。しかし積層体外層の全体の厚さは約22
体積％からなる。この場合には積層体チユーブの
外層を構成する樹脂混合物はエチレン−オクテン
−１共重合体65重量％、高密度ポリエチレン30重
量％および無機顔料−低密度ポリエチレン着色剤
５重量％からなる。 前の諸例により造つた物理的性質を下記の第２
表に掲げる。第３表は例１〜例５に記載の積層構
造体を製造するのに使用した操作条件を述べる。
および詳細は下記の例から明らかであろう。しか
しそれらはこの発明の示例のためのもので、この
発明の範囲を制限するものではないことを理解さ
れたい。 下記の例において、多層壁熱可塑性樹脂チユー
ブを造るのに実際に使用した装置は実質上添付図
に示した装置である。また下記の例で使用した樹
脂物質は第１表に述べた物理的性質をもつ。 例 １ 平均厚さ0.038mm（1.5ミル）で、内壁が前述の
低密度ポリエチレンから造られ、外層が高密度ポ
リエチレンとビニルアセテート18重量％含有エチ
レンビニルアセテート共重合体および低密度で端
数のメルトインデツクスをもつ前述のポリエチレ
ンの混合物から造られた二重壁熱可塑性フイルム
積層体チユーブを低密度ポリエチレン樹脂98重量
部および黒色マスターバツチ着色剤を押出機１２
を通して溶融押出し、同時に押出機１１から高密
度ポリエチレン35重量％、エチレン−ビニルアセ
テート共重合体〔VA（ビニルアセテート18％〕
35重量％および端数メルトインデツクスの低密度
ポリエチレン25重量％およびレツドウツドマスタ
ーバツチ着色剤５重量％からなる樹脂混合物を溶
融押出しすることによつて造つた。それぞれの溶
融層はそれらがダイ１３を通つて流れる時に同心
チユーブ構造をなす。溶融チユーブはダイオリフ
イス１４および１４′を通つて同心チユーブとし
てダイ１３から押出されてそれらは次いで溶着し
図に示すように積層チユーブ１５を形成する。こ
の例および以下の例で使用する圧力、温度および
ダイオリフイス寸法を含めた押出機操業条件は下
記の第２表に掲げ、またこの表には製造された多
層押出フイルムの物理的性質についてのデータを
も掲げた。生成した積層フイルムを繰返えし折り
曲げても２層の分離は起らなかつた。積層フイル
ムの低密度ポリエチレン層は積層体の全厚の約78
％をなす。 例 ２ 例１の操作を繰返した。しかしこの場合には積
層チユーブ構造物の外層は全積層体厚の22％をな
す。この例においては積層体の外層がオクテン−
１を約4.8重量％を含有する線状低密度エチレン
−オクテン−１共重合体約75重量％、高密度ポリ
エチレン20重量％および50重量％の無機顔料およ
び担体としての約50重量％の低密度ポリエチレン
からなる顔料５重量％からなる点で変性される。 例 ３ 積層体外層を構成するチユーブ積層体ブレンド
は例２に規定されたのと同じであるが、しかし積
層体外層の全層は全積層厚の約26％である。 例 ４ チユーブ積層体構造物を例１に述べた操作に従
つて造つた。しかしこの場合にはチユーブ外層は
全積層体厚の22体積％をなす。更にこの例のカツ
ター（cuter）積層層混合物は約60重量％のエチ
レン−オクテン−１共重合体、20重量％の高密度
ポリエチレン、５重量％の低密度ポリエチレン−
無機顔料着色剤および15重量％の先に規定した低
密度ポリエチレンの混合物からなる。 例 ５ 積層チユーブ構造物を例１に述べた操作に従つ
て造つた。しかし積層体外層の全体の厚さは約22
体積％からなる。この場合には積層体チユーブの
外層を構成する樹脂混合物はエチレン−オクテン
−１共重合体65重量％、高密度ポリエチレン30重
量％および無機顔料−低密度ポリエチレン着色剤
５重量％からなる。 前の諸例により造つた物理的性質を下記の第２
表に掲げる。第３表は例１〜例５に記載の積層構
造体を製造するのに使用した操作条件を述べる。
【表】
第３表押出機12（内層）
バレル直径cm（インチ） 15cm（６インチ）
スクリユウ回転数（毎分、rpm） 49
熱可塑性樹脂溶融温度℃（〓） 200.6（393）
熱可塑性樹脂溶融圧力Kg／cm2（psig） 322（4600）押出機11（外層）
バレル直径cm（インチ） 11.25（4.5）
スクリユウ回転数（毎分、rpm） 41
熱可塑性樹脂溶融温度℃（〓） 260（500）
熱可塑性樹脂溶融圧力Kg／cm2（psi） 378（5400）ダイ13
オリフイス幅〔cm（インチ）〕
外 0.1（0.040）
内 0.1（0.040）
チユーブ状フイルム
折り径〔cm（インチ）〕 180cm（72）
肉厚〔mm（ミル）〕
内 層 0.03（1.2）
外 層 0.0075（0.3）
前述の諸例および表から明らかなように、オク
テン−１のようなエチレン−α−オレフインの線
状低密度共重合体は高密度ポリエチレン樹脂の主
要量と混合すると得られた混合物は耐引裂性と高
モジユラス性を付与することが判る。その上、こ
のような諸性質は先行技術による構造物で使用し
てきた高密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチ
レンおよびビニルエチレンアセテート共重合体を
含有する混合物のような３成分混合物と同等もし
くはよりすぐれたものである。 改善された２成分混合系の加工処理および材料
取扱性におけるこのような混合層における３成分
系にまさる利点は当業者には明らかである。 この発明を好適な実施例について記載したけれ
ども、当業者が容易に理解しうるようにこの発明
の精神および範囲を逸脱することなく種々の改
変、変法を使用できることを理解されたい。この
ような改変および変法は添付特許請求の範囲の記
載の範囲内に入るものと理解されるからである。
テン−１のようなエチレン−α−オレフインの線
状低密度共重合体は高密度ポリエチレン樹脂の主
要量と混合すると得られた混合物は耐引裂性と高
モジユラス性を付与することが判る。その上、こ
のような諸性質は先行技術による構造物で使用し
てきた高密度ポリエチレンまたは低密度ポリエチ
レンおよびビニルエチレンアセテート共重合体を
含有する混合物のような３成分混合物と同等もし
くはよりすぐれたものである。 改善された２成分混合系の加工処理および材料
取扱性におけるこのような混合層における３成分
系にまさる利点は当業者には明らかである。 この発明を好適な実施例について記載したけれ
ども、当業者が容易に理解しうるようにこの発明
の精神および範囲を逸脱することなく種々の改
変、変法を使用できることを理解されたい。この
ような改変および変法は添付特許請求の範囲の記
載の範囲内に入るものと理解されるからである。
添付図はこの発明の積層フイルムの製造に使用
する押出装置の一型式の一部拡大概略立断面であ
る。図中： １１……（熱可塑性樹脂）押出機（外層）、１
２……（熱可塑性樹脂）押出機（内層）、１３…
…ダイ部材（ダイ）、１４……同心ダイオリフイ
ス、１４……同心ダイオリフイス、１５……積層
チユーブ、１６……外層、１７……内層、１８…
…エアリング。
する押出装置の一型式の一部拡大概略立断面であ
る。図中： １１……（熱可塑性樹脂）押出機（外層）、１
２……（熱可塑性樹脂）押出機（内層）、１３…
…ダイ部材（ダイ）、１４……同心ダイオリフイ
ス、１４……同心ダイオリフイス、１５……積層
チユーブ、１６……外層、１７……内層、１８…
…エアリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低密度ポリエチレン樹脂の少なくとも１層
と、高密度ポリエチレンとエチレン−α−オレフ
イン共重合体との樹脂混合物であつて該混合物は
多量割合の前記共重合体を含有してなる第２層と
を備え、インフレーシヨンにより配向されてなる
積層フイルム構造物。 ２ 第２層が全積層フイルム厚の約10％ないし約
50％をなす特許請求の範囲第１項記載の積層フイ
ルム構造物。 ３ α−オレフインが約３個ないし約15個の炭素
原子を含む特許請求の範囲第１項記載の積層フイ
ルム構造物。 ４ 共重合体中のα−オレフインの重量割合によ
る濃度が約1.5％ないし約10％である特許請求の
範囲第１項記載の積層フイルム構造物。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US93423578A | 1978-08-16 | 1978-08-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5530994A JPS5530994A (en) | 1980-03-05 |
| JPS6347621B2 true JPS6347621B2 (ja) | 1988-09-22 |
Family
ID=25465208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10364179A Granted JPS5530994A (en) | 1978-08-16 | 1979-08-16 | Laminated film construction |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5530994A (ja) |
| BE (1) | BE878270A (ja) |
| DE (1) | DE2933231A1 (ja) |
| ES (1) | ES483353A1 (ja) |
| FR (1) | FR2433405A1 (ja) |
| GB (1) | GB2028716B (ja) |
| IT (1) | IT1123521B (ja) |
| NL (1) | NL7906246A (ja) |
Cited By (2)
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| US10859738B2 (en) | 2010-04-15 | 2020-12-08 | 3M Innovative Properties Company | Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas |
| US11435616B2 (en) | 2009-04-15 | 2022-09-06 | 3M Innovative Properties Company | Optical construction and display system incorporating same |
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| DE3267899D1 (en) | 1981-07-04 | 1986-01-23 | Idemitsu Petrochemical Co | Packaging bags |
| CA1199567A (en) * | 1982-02-18 | 1986-01-21 | Walter B. Mueller | Linear polyethylene shrink films |
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-
1979
- 1979-08-02 GB GB7926949A patent/GB2028716B/en not_active Expired
- 1979-08-13 FR FR7920603A patent/FR2433405A1/fr active Granted
- 1979-08-13 ES ES483353A patent/ES483353A1/es not_active Expired
- 1979-08-14 IT IT25139/79A patent/IT1123521B/it active
- 1979-08-16 DE DE19792933231 patent/DE2933231A1/de active Granted
- 1979-08-16 JP JP10364179A patent/JPS5530994A/ja active Granted
- 1979-08-16 NL NL7906246A patent/NL7906246A/nl not_active Application Discontinuation
- 1979-08-16 BE BE0/196756A patent/BE878270A/fr not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2433405A1 (fr) | 1980-03-14 |
| JPS5530994A (en) | 1980-03-05 |
| DE2933231A1 (de) | 1980-03-06 |
| IT1123521B (it) | 1986-04-30 |
| BE878270A (fr) | 1980-02-18 |
| GB2028716B (en) | 1982-09-08 |
| IT7925139A0 (it) | 1979-08-14 |
| GB2028716A (en) | 1980-03-12 |
| NL7906246A (nl) | 1980-02-19 |
| DE2933231C2 (ja) | 1988-12-01 |
| ES483353A1 (es) | 1980-08-16 |
| FR2433405B1 (ja) | 1982-10-15 |
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