JP2980480B2 - 多層延伸/収縮フィルム - Google Patents
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Description
れた熱収縮性多層フィルム及びフィルムがオーバーラッ
プとして延伸された熱収縮状態であるトレーに入れた
(trayed)家禽タイプの機密シールされかつ排気
された食品パッケージに関する。
の間、食品加工業者からバルクでスーパーマーケットに
輸送され、そこでバルク片が少量に分割されかつ小売り
用に再包装されてきた。例えば、新鮮な家禽は切り分け
られ、ボール紙或はプラスチックトレー上に置かれ、延
伸フィルムで包まれ、延伸フィルムはタックウエルディ
ング(仮付け溶接)によりトレー固定された。効率を向
上させるために、小売り包装作業を食品加工プラントに
おいて行ない、かかるプラントから小さい小売りパッケ
ージを小売り業者に輸送するのが現行の傾向になってい
る。また、小売り包装と消費者使用との間の貯蔵時間が
長くなることにより、食品小売りパッケージを中央食品
加工プラントにおいて排気しかつ機密シールする傾向に
もなっている。そのような包装は食品パッケージの保存
寿命を長くする。また、上記の食品加工プラント小売り
包装システムにおいて固有の取り扱い、衝撃及び摩耗の
頻度が増大することにより、耐酷使性の増大した食品小
売りパッケージについての要求がある。
最も普通に用いられるフィルムはポリ塩化ビニル(PV
C)である。この熱可塑性ポリマーは、伸び及び弾性記
憶が満足すべきものであるために、用いられてきた。弾
性PVCは、トレーに入れた食品が水分を失いかつ食品
自体が収縮するにつれて、収縮する。その結果、パッケ
ージがきつくなって漏れやすくなり、それにより人目を
引かなくなる場合がいくつかある。これは、オーバーラ
ップしたトレーにおけるPVC材料がそれ自体にタック
ウエルドされ、機密シールされ無いためである。PVC
が収縮するにつれて、タックウエルディングの間で漏れ
が生じ得る。その結果、オーバーラップした食品(例え
ば、肉)からにじみ出る液が、パッケージから出てくる
ことがある、この問題は、シールが有効な(低い温度端
で)のとPVCの「溶け落ち(バーンスルー)」或は融
解(高い温度端で)との間のシーリング温度範囲が極め
て狭いことにより、機密シールすることによって解決す
ることができない。この範囲は非常に限られているた
め、商業上用いられている多くのヒートシーリングシス
テムに関して実施不可能である。
界は、耐物理的酷使性に劣ることである。PVC材料
は、運搬する間に別のトレー或は囲むカートンによりこ
すられると、オーバーラップしたトレーの縁に沿って裂
ける傾向にある。
が、「熱収縮性」でない、すなわちPVCは、軟化点に
加熱される際に元の未延伸の(伸ばされない)寸法に戻
る傾向にある材料でないことである。「延伸」或は「延
伸された」なる用語は、樹脂材料を加熱して流動或は溶
融点にし、ダイを通して押し出して管状か或はシート形
態にする熱収縮性フィルムの製造を言うのに用いる。比
較的厚い押出物を、冷却した後に、再加熱して材料の微
結晶及び/又は分子を配向或は整列させるのに適した温
度範囲にする。当業者ならば、所定の材料或は材料類に
ついての延伸温度範囲は、材料の微結晶及び/又は分子
を物理的に整列させることによって分子間構造を変え
て、例えばASTM D−2838−81に従って測定
する通りの収縮引張応力のようなフィルムの所定の機械
的性質を改良する範囲であることを理解する。延伸力を
一方向に掛ける場合、一軸延伸が生じる。延伸力を二方
向に同時に掛ける場合、二軸延伸が生じる。
ラップ材料としてのPVCの限界に鑑みて、伸び、弾性
記憶、ヒートシール適性及び耐破壊性の組合せが向上し
た熱収縮性熱可塑性フィルムの身元を明らかしようとす
る努力が従来あった。しかし、食品と接触させるのに適
したほとんどの熱収縮性熱可塑性フィルム包装材料は、
弾性或は弾性記憶が比較的劣っている。こうして、この
ような材料に包まれた食品が水分損失から収縮する場合
に、フィルムは収縮せず、審美的に不快なしまりのない
パッケージが生じる。
ットで商業上用いられてきた熱収縮性二軸延伸フィルム
の一つは、それの製造業者であるW.R.グレースアン
ドカンパニー−コネチカットがSSD−310と表示す
る5層フィルムである。このポリオレフィン含有組成物
は前述した特性の内の多くを備えるが、食品収容トレー
を排気した後に機密シールするのに用いる場合、インパ
ルス及びヒートシーリング装置の動力消費は比較的多く
なる。これは、一部、SSD−310が、その構造が特
別であることにより、二軸延伸する間バブル安定性を満
足すべきものにするためかつまた耐酷使性を満足すべき
ものにするために照射架橋しなければならないためであ
る。動力消費が多くなる別の理由は、SSD−310フ
ィルムが350°〜430°F(177°〜221℃)
程度の高いシーリング温度を必要とし、これは立ち代わ
って長い滞留時間を必要とすることである。
別の重要なフィルム特性は、永久歪が小さいことであ
る。永久歪は延伸しかつ弛緩した後のフィルムの長さの
増大の尺度である。一層詳細に言うと、本発明において
用いる永久歪試験はASTM621に由来し、50%延
伸し、次いで30秒間弛緩させたフィルムサンプルの長
さの増大パーセントを測定する。パーセンティジ値が小
さい程、フィルムが延伸された後に弛緩することができ
ることを反映する。トレーオーバーラップ用途では、良
好なフィルム回復は、取り扱い酷使の後にパッケージ外
観及び一体性を保持する。完全なエラストマーは永久歪
0%を有する。可塑化されたPVCは歪3〜5%を有
し、LLDPEのようなポリオレフィンは6〜15%程
度の有意に大きい永久歪を有するのが普通である。
品オーバーラップ材料として用いるのに適した改良され
た熱収縮性の延伸された延伸フィルムを提供するにあ
る。本発明の別の目的は、延伸オーバーラップ材料とし
て機密シールされたトレーに入れた食品パッケージを形
成することができるかかるフィルムを提供するにある。
更に別の目的は、高い耐酷使性を有するかかるフィルム
を提供するにある。それ以上の目的は、5又はそれ以下
の多層の形態のかかる熱収縮性の延伸された延伸フィル
ムを提供するにある。更にそれ以上の目的は、照射架橋
しないで二軸延伸することができる延伸フィルムを提供
するにある。
伸ラップ材料として、従来必要とされたのに比べて低い
温度でかつ少ないエネルギーで機密シールすることがで
きるかかるフィルムを提供するにある。別の目的は、永
久歪が小さいポリオレフィン含有熱収縮性の延伸された
多層延伸フィルムを提供するにある。本発明の更に追加
の目的は、熱収縮されたフィルムによりオーバーラップ
された改良された排気され、機密シールされた食品収容
トレーパッケージを提供するにある。別の目的は、熱収
縮されたプラスチックフィルムオーバーラップにより排
気され、機密シールされた高い耐酷使性のトレー食品パ
ッケージを提供するにある。本発明の他の目的及び利点
は、下記の開示及び特許請求の範囲の記載から明らかに
なるものと思う。
くとも第一外層、第二外層及び第一外層と第二外層との
間のコアー層を含む二軸延伸された熱収縮性多層延伸フ
ィルムに関する。第一外層及び第二外層は、各々密度が
約0.90g/cm3より小さいエチレンアルファ−オ
レフィンプラストマーコポリマー約20〜約35重量%
と、密度が約0.914g/cm3より小さいVLDP
E約65〜約80重量%とのブレンドを含む。本明細書
以降、更に「エチレンアルファ−オレフィンプラストマ
ー」なる用語を記載する。コアー層はポリオレフィンを
含みかつ該第一外層及び第二外層のいずれか一方の融点
よりも高い融点を有する。本明細書中で用いる通りの
「熱収縮性」とは、フィルムがASTM D−2732
に従って少なくとも一方向、すなわち縦或は横断方向で
測定する90℃におけるフリー収縮率少なくとも20%
を有することを意味する。
方向に延在する側壁によって囲まれた底部セクション、
底部セクションの上面上に支持された腐敗しやすい食
品、並びに食品、側壁の上部縁及びトレー底部セクショ
ンの下部面の少なくとも一部の各々の上に延在しかつそ
れ自体に下部面に対して平らに伸ばした関係でヒートシ
ールされ、それでトレーと共に食品について機密シール
されたエンクロージャーを形成するようにした延伸され
た熱収縮フィルムを含む機密シールされかつ排気された
食品パッケージに関する。発明のこの態様では、特徴
は、少なくとも第一外層、第二外層及び第一外層と第二
外層との間のコアー層を含む延伸された熱収縮フィルム
としての二軸延伸された多層組成物である。第一外層及
び第二外層の各々は、密度が約0.90g/cm3より
小さいエチレンアルファ−オレフィンプラストマーコポ
リマー約20〜約35重量%と密度が約0.914g/
cm3より小さいVLDPE約65〜約80重量%との
ブレンドを含む。コアーはポリオレフィンを含みかつ該
第一外層及び第二外層のいずれか一方の融点よりも高い
融点を有する。
外層、第二外層及び第一外層と第二外層との間のコアー
層を必要とする。このフィルムを用いて食品のような腐
敗しやすい製品を囲み、かつ貯蔵するために、エンクロ
ージャーを排気して機密シールしなければならない。シ
ーリングは熱による、すなわちフィルムエンクロージャ
ーを加熱してヒートシール開始温度とバーン−スルー温
度との間の範囲にする。一層詳細に言うと、有効なヒー
トシールを得るためには、フィルムを加熱して少なくと
も腐敗しやすい製品を囲むパッケージの内側層を形成す
る第一或は第二外層の融点に近い温度にする。これらの
層は、真の均質なブレンドに近い2つのタイプのエチレ
ンアルファ−オレフィンの混合物を含むので、ブレンド
の融点は、2つの主要な(エチレンアルファ−オレフィ
ン)成分の融点の中間の、成分の相対割合を反映する線
状関係に基づく温度に近付く。
点に等しい或はそれより低いと、多層フィルム全体が溶
融されるようになるので、強度がほとんど無くなり、加
熱手段が3層すべてに浸透してフィルムを切断する、す
なわちバーンスルーすることになる。この問題は、第一
外層及び第二外層の融点より高い融点を有するコアー層
を採用することによって回避される。よって、ヒートシ
ールするために内側層を加熱してその融点にする場合、
コアー層は融解せず、多層フィルムはヒートシールされ
るが収縮されるエンクロージャーとしてその強度及び一
体性を持ち続ける。
LDPE)は、また「超低密度ポリエチレン(ULDP
E)とも呼ばれ、エチレンとアルファ−オレフィン、通
常1−ブテン、1−ヘキセン或は1−オクテンとのコポ
リマー、いくつかの場合、例えばエチレンと、1−ブテ
ンと1−オクテンとのターポリマーようなターポリマー
を含む。本発明で用いる通りのVLDPEは、またエチ
レン及びそれより高級のアルファ−オレフィンコモノマ
ーのターポリマーも含む。VLDPEは、線状低密度ポ
リエチレン(LLDPE)に比べて小さい密度を有し、
LLDPEと異なるクラスの材料であり、当業者ならば
約0.86〜約0.914g/cm3 の範囲であると認
める。VLDPEの製造法は、ヨーロッパ特許文献公表
第120,503号に記載されており、同文献の本文及
び図面を本明細書中に援用する。
び同第4,863,769号に記載されている通りに、
VLDPEは二軸延伸フィルムにおいて用いて、LLD
PEと匹敵し得るフィルムよりも優れた性質を有するこ
とができる。これらの優れた性質は大きい収縮率、大き
い引張強さ及び大きい耐破壊性を含む。VLDPEは乾
燥樹脂形態で粉末か或はグラニュールのいずれかとして
市販されており、例えばユニオンカーバイドコーポレー
ション及びダウケミカルコーポレーションにより製造及
び販売されている。
は、また弾性を有するようにも製造され、本明細書以降
「エチレンアルファ−オレフィンプラストマー」と呼
ぶ。これらの内のいくつかはVLDPEと同じ範囲の密
度を有するが、製造プロセスが異なることにより、大き
く異なる物理的性質を有する。例えば、エチレンアルフ
ァ−オレフィンプラストマー及びVLDPEは異なる触
媒系を用いて製造される。これらの材料の製造業者の内
の一つは三井石油化学工業株式会社であり、同社はエチ
レン−ブテンプラストマーコポリマーを「Tafme
r」の名前で販売している。同社がエチレンアルファ−
オレフィンプラストマー及びまた同社がLLDPEと特
性表示する材料の両方を製造及び販売しており、2つの
タイプの材料は異なるプラントで異なる触媒系を用いて
製造されることを記すことは興味のあることである。
オレフィンコポリマーの差異を、1991年10月2〜
4日「Proceedings of Future−
Pak ’91、Ninth Internation
al Ryder Conference on Fo
od Packaging Innovations」
に記載している。米国特許第4,469,753号に従
えば、Tafmerはエチレンとブテン−1とのコポリ
マーである。本発明で用いる通りのエチレンアルファ−
オレフィンプラストマーはエチレン及びそれより高級の
アルファ−オレフィンコモノマーのターポリマーを含
む。本明細書以降で詳細に検討する通りに、VLDPE
及びエチレンアルファ−オレフィンプラストマーは結晶
化度、ビカー軟化点、分子量/サイズ分布、及び引張特
性によって比較することができる。本発明の目的で、そ
れらは、少なくとも下記(表1)の樹脂形態の性質に基
づいて広く区別される:
点の一層高いコアー層は、例えばVLDPE、LLDP
E、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマ
ー、ブテン−1、或は低密度及び高密度材料のような少
なくとも2種のエチレンアルファ−オレフィンコポリマ
ーのブレンドにすることができる。
に、この3層フィルムはトレー式食品をオーバーラップ
する際のPVC代替え品としての二軸延伸された熱収縮
性フィルムの上述した限界を克服し、商業上用いられて
いる5層フィルム程に良好に機能し、排気したトレーに
入れた食品パッケージを機密シールするのに必要とする
動力がおよそ半分ですみ、均等のシーリング条件下で一
層大きなシール強度をもたらす。その上、この3層フィ
ルムは、大きな収縮率値と小さい永久歪パーセンテイジ
との予期されない組合せをもたらすことが立証された。
これらの性質は、すべて食品包装及び用途における、特
にトレーに入れた食品をプラスチックフィルムで延伸包
装する前述した食品加工プラント小売り包装システムに
ついての利点である。
ファ−オレフィンプラストマーは、三井石油化学工業株
式会社がブテン−エチレンコポリマーとして製造するT
afmer A−4085である。その他の適したエチ
レンアルファ−オレフィンプラストマーは、また三井製
のTafmerタイプA−4090、A−1085、P
−0480及びP−0680を含む。製造業者に従え
ば、P−タイプTafmerは非結晶性であるの対し、
A−タイプTafmerは低結晶化度を有しかつこの特
性のために引張特性が少し大きい。これらの材料は三井
刊行物「Tafmer A/P」並びに前述した「Pr
oceedings of Future−Pak 9
1」刊行物に記載されている。製造業者に従えば、これ
らのエチレンアルファ−オレフィンプラストマーは、下
記の表2及び表3にまとめる樹脂形態の物理的性質を有
する。
例えば前記の延伸オーバーラッピングトレー式食品生成
物のように、発明のフィルムの光学的性質が重要な最終
用途用に好適である。これを選ぶ基準は、同等の条件下
で光沢が大きくかつヘーズが小さいためであり、これ
は、VLDPE(密度0.906g/cm3 、メルトイ
ンデックス0.8)85%及びエチレンアルファ−オレ
フィンプラストマーコポリマー15%を含むいくつかの
配合物からブローン(非延伸の、非熱収縮性)フィルム
を作る一連の試験で立証された。後者は3つのTafm
er材料の各々からなり、性質を100%VLDPEの
性質と比較した。これらの試験において、押出温度は3
34°〜341°F(168°〜172℃)であり、ダ
イ寸法は21/2 インチ×0.0315インチ(6.35
cm×0.0800cm)であり、生成したブローンフ
ィルムチューブは折り径10.125〜10.5インチ
(25.718〜26.7cm)を有していた。結果を
下記の表4にまとめる。
15%含有するフィルムが、匹敵し得るTafmer
P−0480及びTafmer P−0680含有フィ
ルム、或は100%VLDPEフィルムに比べてヘーズ
パーセントがかなり小さくかつ光沢パーセントがかなり
大きいことを示す。たとえこれらがブローンフィルムで
あったとしても、これらの試験から、定性的見地から、
Tafmer A−4085を用いた本発明の二軸延伸
された熱収縮性フィルムの光学的性質は、Tafmer
P−0480或はP−0680を用いた匹敵し得るフ
ィルムの光学的性質よりも優れていると結論し得る。本
発明を実施するために適したVLDPEはダウケミカル
カンパニー及びユニオンカーバイドコーポレーション製
であり、製造業者に従い下記の表5及び表6にまとめる
通りの樹脂形態の物理的性質を有するものを含む。
M D621に由来し、Instronテーブルモデル
引張試験機或は装置を使用する。4つのサンプルをMD
(縦方向)永久歪について試験し、各々をMD長さ5イ
ンチ(13cm)及びTD(横断方向)長さ1インチ
(2.5cm)に切断する。同様に、4つのサンプルを
TD永久歪について試験し、各々をTD長さ5インチ
(13cm)及びMD長さ1インチ(2.5cm)に切
断する。A及びBの両方のジョーについてのチャート速
度を20インチ/分(51cm/分)に設定する。Aジ
ョークロスヘッド速度を2インチ/分(5cm/分)に
設定し、Bジョークロスヘッド速度を20インチ/分に
設定する。チャートペン設定を調整して、フィルムを初
めの長さの50%、すなわち1インチ伸ばした後に、ク
ロスヘッドがゲージ長さ2インチに戻るようにする。B
ジョー速度20インチ/分を実施し、クロスヘッドは5
0%伸ばした後に元の位置に戻る。この元の位置を30
秒間保つ。Aジョー速度2インチ/分を同様にして実施
する。力がチャート上に再び現われ始める時に、クロス
ヘッドを初めのゲージ長さに戻す。試験の始まりから力
が再び現われる、すなわちペンがベースラインを離れる
ところまで、チャートをインチで読む。チャート上のイ
ンチに5を掛けることにより、永久歪パーセントが得ら
れる。残りのサンプルに関して手順を繰り返し、算術平
均を計算する。手順はその他の点でASTM 621と
同じである。
あり、これは、本明細書中で用いる通りに、フィルムが
90℃における縦及び横断の両方の方向での無拘束収縮
率少なくとも20%を有することを意味する。収縮率値
は、延伸フィルムの無拘束収縮を90℃で5秒間測定す
ることにより得られる。試験すべき延伸されたフィルム
の所定のサンプルから試験片を4つ切断する。試験片
を、縦方向10cm×横断方向10cmに切断する。各
々の試験片を90℃水浴中に5秒間完全に浸漬させる。
収縮された試験片の端の間の距離を測定する。収縮され
た試験片について測定した距離と元の10cmとの差に
10を掛けて試験片についての収縮率パーセントを得
る。4つの試験片についての収縮率は所定のフィルムサ
ンプルのMD収縮率値について平均し、4つの試験片に
ついての収縮率はTD収縮率値について平均する。
その力或は応力であり、各々のフィルムから採取したフ
ィルムサンプルから求めた。4つのフィルムサンプル
を、縦方向において幅1インチ(2.54cm)×長さ
7インチ(17.8cm)及び横断方向において幅1イ
ンチ×長さ7インチに切断した。フィルムサンプルの平
均の厚さを求めかつ記録した。次いで、各々のフィルム
サンプルを、間隔を10cm離した2つのクランプの間
に固定した。一方のクランプは固定した位置にし、他方
は歪ゲージトランスジューサーに接続する。固定したフ
ィルムサンプルを、次いで一定の高い温度に保つシリコ
ーン油浴の中に5秒間浸漬した。この時間の間、高い温
度におけるグラムで表わす力を記録した。この時間の終
りに、フィルムサンプルを浴から取り出して室温に冷却
させ、冷却した際に、また室温におけるグラムで表わす
力を記録した。次いで、フィルムサンプルについての収
縮力を下記の式から求めた。結果は、フィルム厚さ1ミ
ル当りのグラム(g/ミル)で得られる: 収縮力(g/ミル)=F/T 式中、Fはグラムで表わす力であり、Tはミルで表わす
フィルムサンプルの平均の厚さである。
ポリマー及びVLDPEの両方の製造業者は、通常プラ
ストマーの結晶化度はVLDPEコポリマーに比べて小
さいと報告している。特に、三井石油化学工業株式会社
は、同社のTafmerが同社のVLDPE材料に比べ
て結晶化度が小さいと報告している(1991年10月
2〜4日、「Future−Pak ’91、Nint
h International Ryder Con
ference on FoodPackaging
Innovations」、314頁参照)。三井は、
また、匹敵し得る密度について、同社のTafmerタ
イプのエチレンアルファ−オレフィンコポリマーが結晶
化度10〜15%を有するのに対し、同社のVLDPE
は結晶化度25〜35%を有することを知らせる。
クサンプルにおける結晶化度の量を測定するのに通常用
いられ、かつまたこの結晶化度の性質も明らかにする。
例えばASTM D−3418と同様の手順で求める通
りに、DSCは、プラスチックのサンプルを一定の加熱
速度、すなわち50℃/分及びデュポン9000ブラン
ド示差走査熱量計に暴露することにより行う。サンプル
の温度が結晶領域の融点に達した際に、熱を続けて加え
ると結晶フラクションを融解させ、このプロセスの間サ
ンプル温度は一定のままである。結晶領域が融解した後
に、サンプル温度はもう一度上昇し始める。DSC測定
を2つのタイプのVLDPE:密度0.906を有する
ユニオンカーバイド1137(エチレン−ブテンコポリ
マー)及び密度0.912を有するダウAttane
(エチレン−オクテンコポリマー)に関して行った。同
じタイプの測定をTafmer A−4085に関して
行った。これらのエチレンアルファ−オレフィンコポリ
マーの各々はある結晶化度を有するが、エチレンアルフ
ァ−オレフィンプラストマー及びVLDPEの結晶性質
は全く異なっている。
085プラストマーの全結晶相は約55°〜85℃で融
解し、この融点範囲は秩序ブテン−エチレンコポリマー
で作られる結晶相と一致する。対照して、VLDPEコ
ポリマーは少なくとも2つの結晶相を有し、主相は高温
融点の相であり、各々の場合において約117°〜12
5℃の範囲である。これはエチレンホモポリマーが示す
ものを代表しており、本質的にそのプラスチックは2種
のコポリマー:高級のエチレンアルファ−オレフィン−
エチレンコポリマー及びエチレンコポリマーの複合材料
とみなすことができよう。代表的なVLDPE及びエチ
レンアルファ−オレフィンコポリマープラストマーの融
点を下記の表7にまとめる。
点の相違が大きいことを立証する。一層詳細に言うと、
エチレンアルファ−オレフィンコポリマープラストマー
の融点は約90℃より低く、VLDPE材料の融点は約
90℃より高い。プラストマーの融点は約85℃より低
いのが好ましい。以上に基づいて、好適なVLDPEコ
ポリマーは結晶融点約100°〜約125℃未満を有す
る。結晶融点が約125℃を越える樹脂は、温度が上昇
するにつれて、二軸延伸された熱収縮性食品包装用延伸
フィルムとして加工するのがますます困難になる。発明
の外層ブレンドにおいて有用なVLDPE樹脂は結晶融
点約115°〜約125℃を有するのが好ましい。
イプのエチレンアルファ−オレフィンに比べて可撓性が
低くかつ針入し難い傾向にある。プラストマータイプの
エチレンアルファ−オレフィンは一層可撓性かつ軟質で
ある。これは、2種のコポリマーについてビカー軟化点
を比較することによって示される。ビカー軟化点は、A
STM1525に規定される通りに、円形断面1mm2
の平先針が熱可塑性試験片に、特定の荷重下で選定した
均一の昇温速度を用いて深さ1mmまで針入する温度で
ある。種々のVLDPE及びプラストマータイプのエチ
レンアルファ−オレフィンについてのビカー軟化点は樹
脂製造業者により報告されてきており、これらを下記の
通りに表8にまとめる。
VLDPEに比べてビカー軟化点がずっと低いが、それ
でもその他の性質からVLDPEと考えられることは注
目されよう。以上に基づきかつ本発明の目的から、VL
DPEータイプのエチレンアルファ−オレフィンコポリ
マーは、ビカー軟化点少なくとも約68℃を有するのが
好ましく、約78°〜約100℃を有するのが最も好ま
しい。反対に、プラストマータイプのエチレンアルファ
−オレフィンコポリマーのビカー軟化点は約68℃より
低いのが好ましく、約50°〜約65℃が最も好まし
い。
平均分子量(Mw )によって特性表示することができ
る。重量平均分子量は、所定数の反復単位の各々の鎖の
重量にかかる鎖の数を掛けかつ鎖の全重量で割ることに
より求められる。エチレンアルファ−オレフィンコポリ
マーは、また、一部数平均分子量(Mn )によって特性
表示することができる。数平均分子量は、ポリマー分子
の全重量を全数で割ることにより得られる。これらの両
方がわかると、それらを用いてコポリマーについての分
子量分布カーブの形状、すなわち分子量間隔におけるポ
リマー鎖の数を縦座標としかつ分子量を横座標として特
性表示することができる。定性的に言うと、Mw /Mn
が大きいことは分子量分布が広いことを意味するのに対
し、Mw /Mn が小さいことは分布が狭いことを意味す
る。Mw /Mn はいくつかの異なる技法により測定する
ことができるが、本発明で用いる通りの、ASTM D
−3593−80に概略されるゲルパーミエーションク
ロマトグラフィー(「GPC」)手順が用いられる。
さい)ことは、物理的性質及び優れた光学的性質、すな
わち比較的大きい光沢及び小さいヘーズの一層鮮明な調
節を可能にするのが普通である。しかし、Mw /Mn 比
値が比較的小さいポリマーは、また加工するのが困難で
ある。一層詳細に言うと、本発明において有用であると
出願人に知られている特定のエチレンアルファ−オレフ
ィンプラストマーは、分子量分布が比較的狭くかつMw
/Mn 値が約3より小さいことを特徴とする。それら
は、溶融押出によってフィルムに加工するのが比較的に
困難である。それらは溶融押し出ししてブローンフィル
ムにすることができるが、出願人は、前述したTafm
er A−4085のようなこれらの材料から、二軸延
伸された熱収縮性フィルムを作ることができなかった。
在迄に商業的な量で入手し得る特定のVLDPEコポリ
マーはすべて、出願人が本発明を実施する際に有用であ
ると知っているエチレンアルファ−オレフィンプラスト
マーに比べて相当に広い分子量分布及び大きいMw /M
n 値を有する。それ故、VLDPEコポリマーは一層大
きい衝撃強さ、引張強さ、耐摩耗性及び一層良好な加工
特性を有する。例えば、これらのVLDPEは、それら
自体溶融押し出しして一次チューブにし、次いで二軸延
伸して熱収縮性チューブにしてもよい。代表的な市販さ
れているエチレンアルファ−オレフィンコポリマーにつ
いての分子量/サイズ分布比を下記の表9にまとめる。
M D−3593−80のGPC手順により測定した。
第F表に報告する市販されているエチレンアルファ−オ
レフィンに基づいて、プラストマータイプのMw /Mn
値が約3より小さいのに対し、VLDPEコポリマーの
Mw /Mn 値が約3より大きいことは明らかである。一
層詳細に言うと、既知のプラストマータイプのエチレン
アルファ−オレフィンのMw /Mn 値は約2.5より小
さいのに対し、市販されているVLDPE材料は、好ま
しくはMw /Mn 値少なくとも約5を有する。しかし、
分子量分布が比較的狭くかつMw/Mn 値が約3より小
さいVLDPE材料を製造することが可能になり得る。
レフィンプラストマーに比べて大きい引張強さを有する
のが普通である。すなわち、同じコモノマーからかつ同
じ触媒系を使用して2種のコポリマーを製造するなら
ば、VLDPEは一層大きい結晶化度及び密度を有し、
故に一層大きい引張強さを有することになる。プラスト
マー及びVLDPEの両方の製造業者である三井は、下
記の表10にまとめる通りに、ヤング率(弾性率)(材
料の比例限度より下の応力対歪の比である)について下
記の値を報告している。
ーとVLDPE材料との引張強さの別の差異は、前者が
明確な降伏点を持たないのに対し、ほとんどのVLDP
E材料はかかる点を持っていることである。降伏点は、
ASTM D−638に規定されている通りに、応力−
歪カーブにおいて、歪の増大が応力の増大無しに生じる
第一の点である。ASTM D−638は、また降伏強
さを、材料が応力対歪の比例関係からの特定の限界偏差
を示す応力と規定しており、その応力は、他に規定しな
い場合、降伏点における応力となる。前述した三井の刊
行物「Future−Pak ’91」、314頁に、
降伏強さについて下記の情報が報告されている:Taf
mer A−4090については値が報告されていな
い、密度0.896g/cm3 のVLDPEは42kg
/cm2 であり、密度0.907g/cm3 のVLDP
Eは84kg/cm2 である。これは、エチレンアルフ
ァ−オレフィンプラストマー及びVLDPEの両方の製
造業者に鑑みて、前者が降伏点を持たず、代わりに応力
が十分にかけられる場合に、破れることを示す。対照し
て、三井は、同社のVLDPE材料が明確な降伏点を有
することを示す。
STM 882−90に概略される薄いプラスチックシ
ーチングについての手順に従って作る一連の試験におい
て定性的に確認された。これらの樹脂サンプルの寸法は
下記の通りであった:幅1インチ(2.5cm)、長さ
4インチ(10cm)及び厚さ7〜9ミル(0.18〜
0.23mm)。これらのサンプルの降伏点及び引張強
さをメソッドAに従い、初め試験片の端部を2インチ
(5.1cm)離して保持するグリップの一定の分離速
度(この速度は20インチ/分(51cm/分)であっ
た)を用いて試験した。各々の材料のサンプルを5つ試
験し、その結果を平均した。これらの試験の結果を下記
の表11にまとめる。
PEは、他のVLDPEと異なるが、エチレンアルファ
−オレフィンコポリマープラストマーと同様に、降伏点
を持たなかったことに気付くものと思う。しかし、それ
は、融点117℃を含むその他の性質により、VLDP
Eとして分類される。
は既知の技法により、例えばカナダ特許第982923
号に記載されている通りにして少なくともコアー層並び
にコアー層の各々の側面上の第一及び第二外層を共押し
出しすることによって製造することができる。別法とし
て、第一の外チューブラー層を押し出した後に、コアー
及び第二の外チューブラー層を逐次に第一の外チューブ
ラー層及びコアー層の外面に被覆する被覆貼合せ法によ
り、複合一次チューブを形成してもよい。別に採り得る
方法として、第一外層及びコアー外層をそれら自体で共
押し出しし、次いで第二外層をコアー層の外面に被覆し
てもよい。被覆貼合せ法手順は米国特許第3,741,
253号に記載されている。更に別に採り得る方法とし
て、少なくとも3層のフィルムを、良く知られたスロッ
トキャスチング手順によりシートとして形成してもよ
い。
として作るか或は一次シートからチューブに変えたなら
ば、それを良く知られた2工程「ダブルバブル」或はト
ラップドプロセスによって二軸延伸してもよい。このよ
うなプロセスの一つはPahlkeの米国特許第3,4
56,044号に記載されている。これは、一次チュー
ブを再加熱しかつ同時に長手方向に間隔を開けたニップ
ロールを異なる速度で作動させることによってチューブ
を縦方向(「MD」)に延伸させ、並びにチューブの内
側に空気を入れることによりチューブを横断方向(「T
D」)に延伸させることを伴う。適した延伸比は約2〜
約6であり、MD/TD比は約3〜約5が好適である。
使及び/又は破壊耐性並びにその他の物理的特性を向上
させるために、発明のフィルムの層を1つ或はそれ以上
架橋させるのが望ましいかもしれない。これは、例えば
高エネルギー電子、紫外線、x線、ベータ粒子、等を用
いた照射によって行なってもよい。照射源は、約150
キロボルト〜約6メガボルトの範囲で作動し、所望の線
量を供給することができる出力を有する任意の電子ビー
ム発生装置にすることができる。電圧は適当なレベルに
調節することができ、例えば1,000,000又は
2,000,000又は3,000,000又は6,0
00,000又はそれ以上或はそれ以下にしてよい。フ
ィルムを照射するための装置は多数当業者に知られてい
る。照射は、線量約20MRまでで行うのが普通であ
り、約1〜約20MRで行うのが典型的であり、好適な
線量範囲は約2〜約12MRである。照射は簡便に室温
で行うことができるが、それより高い或は低い温度、例
えば0°〜60℃を用いてよい。
ような単一基材層にかつ一次多層フィルムを被覆貼合せ
法により作る場合は二軸延伸する前に適用することがで
きる。このタイプの照射性架橋は、例えば前述した米国
特許第3,741,253号に記載されている。別法と
して、フィルム全体を同時に共押し出しする場合、多層
フィルム全体を照射するのが好ましくなり得、これは、
効率を最大にするために、例えば米国特許第4,71
4,638号に記載されている通りにして、二軸延伸し
た後に線量レベル約8MR未満で行なうべきである。
りに、過酸化物を用いて化学的に行なってもよい。架橋
の全般的な検討は、John Wiley & Son
s,Inc.が出版し、1966年に版権が得られたE
ncyclopedia of Polymer Sc
ience and Technology,Plas
tics,Resins,Rubbers,Fiber
sの4巻の331〜414頁に見出すことができる。こ
の文献はLibrary of Congress C
atalog Card Number of 64−
22188を有する。
い場合、通常ペレット形態で市販されており、当分野で
一般に認められている通りに、タンブラー、ミキサー或
はブレンダーを含む市販されている装置を使用して良く
知られている方法により溶融ブレンドしても或は機械的
に混合してもよい。また、所望の場合、加工助剤、スリ
ップ剤、粘着防止剤、顔料、等及びこれらの混合物のよ
うな良く知られた添加剤を、押し出す前にブレンドする
ことによりフィルムに加入してもよい。樹脂及びすべて
の添加剤を押出装置(通常、層当り1つの押出装置)に
導入し、そこで樹脂を加熱することにより溶融可塑化
し、次いで押出(或は共押出)ダイに移してチューブに
形成する。押出装置及びダイ温度は、加工する特定の樹
脂或は樹脂含有混合物に依存するのが普通であり、市販
されている樹脂について適した温度範囲は通常当分野で
知られており、或は樹脂製造業者により利用可能にされ
ている技術報に載っている。加工温度は、選定するその
他のプロセスパラメータに応じて変わり得る。本発明の
エチレンアルファ−オレフィンプラストマーVLDPE
外層ブレンドを押し出す場合、バレル及びダイ温度は、
例えば約305°〜約350°F(152°〜177
℃)の範囲にすることができる。しかし、用いるかもし
れない他の樹脂、用いる製造プロセス並びに使用する特
定の装置及びその他のプロセスパラメータのような要因
に応じて、変更が予想される。当業者ならば、プロセス
温度を含む実際のプロセスパラメータを、過度に実験す
ることなく設定するものと思う。
は、50℃のn−ヘキサン中2時間の最大抽出分がポリ
マーの5.5重量パーセントになるのが有利である。こ
れについては、以下に更に説明する。この5.5重量パ
ーセントは、本発明が食品を調理する間包装或は保有す
るために用いる製品を除く食品に接触する製品において
用いるために採用するタイプのオレフィンコポリマーに
ついての所望の最大のn−ヘキサン抽出分限界を表わ
す。上記する通りの最大抽出分は、食品を調理する間包
装或は保有する際に用いる製品において用いるのに適し
た発明のフィルムの特に好適な実施態様では、2.6パ
ーセントになるのが有利である。上記の最大抽出分値
は、アメリカ合衆国食品医薬品局が21CFR177.
1520において説明しかつ記載する(同記載全体を本
明細書中に援用する)通りの食品と接触させて用いるこ
とを意図するクラスの樹脂についての現行の限界に一致
する。
は、前述したPahlkeの米国特許第3,456,0
44号に広く記載されている通りのダブル或はトラップ
ドバブル法により作った。特に、3層すべてを同時に共
押し出しし、冷却し、次いで再加熱して二軸延伸した。
2つのタイプのVLDPEを使用した;タイプAは前記
のミシガン、ミッドランドのダウケミカルカンパニー製
の密度約0.912を有するエチレン及び1−オクテン
コポリマーからなるAttane4001であった。タ
イプB VLDPEは、またダウ製の密度約0.905
を有するAttane4003であった。これらの例で
用いたエチレンアルファ−オレフィンプラストマーは、
前述した三井石油化学工業株式会社製の密度約0.88
を有するTafmer4085であった。本発明の好適
な実施態様では、外層におけるVLDPEは密度約0.
905g/cm3 を有し、エチレンアルファ−オレフィ
ンコポリマープラストマーは密度約0.88g/cm3
を有する。
フィルムを除く)において、フィルムサンプルの全厚み
は約0.70ミル(0.018mm)であり、第一外層
約0.18ミル(0.0045mm)、コアー層約0.
34ミル(0.009mm)及び第二外層約0.18ミ
ルからなるものであった。
ンテイジでVLDPEにブレンドして同じVLDPE材
料からなるコアー層のいずれか一方の側の上に第一及び
第二外層を形成した。一層詳細に言うと、初めに乾燥樹
脂外層成分をタンブル混合によりブレンドし、次いで一
軸スクリュータイプの押出装置及び直径60mmか或は
130mmのいずれかのダイに供給してVLDPEコア
ー樹脂のいずれか一方の側の上に共押し出した。小さい
方のダイはサンプル1〜4及び7〜9を作製するだけに
用い、大きい方のダイは他のすべてのサンプルを作製す
るのに用いた。樹脂を加熱可塑化しかつ押し出して直径
約5インチ(13cm)及び壁厚み約10インチ(25
cm)の一次チューブにした。押出装置バレル及びダイ
温度は約305°〜340°F(152°〜171℃)
の範囲であった。一次チューブを冷却して68°〜72
°F(20°〜21℃)にし、次いで再加熱して約18
5°〜190°F(85°〜88℃)にして二軸延伸し
た。縦方向(MD)延伸比は、また約4〜約1であり、
かつ横断方向(TD)延伸比は約4〜1であった。ドロ
ー点温度、バブル冷却速度及び延伸比を調整してバブル
安定性を最大にした。
び光学的性質を測定し、ヒートシーリング範囲も測定
し、結果を下記の表12及び表13にまとめる。
ィルムをヒートシールための許容し得る温度範囲を求め
かつ比較するために測定した。マサチューセッツ、ハイ
アニスのセンコープシステムズインコーポレイティド製
のSencorp Systems Model 24
−AS実験室シーラーを使用した。この試験では、幅4
インチ(T.D.方向)のサンプル2つをチューブラー
フィルムから切断した。ヒートシーラーに時間及びシー
ルバー圧力についての調節装置を装着した。これらの調
節装置を下記の条件で設定した: 滞留時間1.0秒 ジョー圧力50psi(345kPa)
ると、2つの外層においてTafmer含量が0〜35
%のTafmer A−4085−VLDPEタイプA
(密度0.912)ブレンドを用いて作った二軸延伸さ
れた熱収縮性フィルムについてのフィルム特性を報告す
る。開始時に、収縮力、収縮%及び引裂強さがすべて低
下し或はTafmer含量を0%から15%に増すにつ
れて向上しなかったことに留意されるべきである。サン
プル7のTafmer40%において、一次チューブが
押し出されたが、Tafmer含量が多いために、それ
をブローしかつ二軸延伸することができなかった。この
ことは、外層が延伸温度においてあまりに軟質である、
すなわちフィルム引張強さがあまりに小さいためであっ
た。延伸温度よりわずかに低い温度に冷却するならば、
押し出されたチューブは破裂し、延伸温度よりわずかに
高い温度に暖めるならば、押し出されたチューブは小さ
い穴を発生した。
r含量が0〜35%のTafmerA−4085−VL
DPEタイプB(密度0.905)ブレンドを用いて作
った二軸延伸された熱収縮性フィルムについてのフィル
ム特性をまとめる。VLDPEタイプB(密度0.90
5)はVLDPEタイプA(密度0.912)に比べて
フィルム形態で引張強さが小さいので、Tafmer4
0%−VLDPEタイプB60%の外層フィルムを二軸
延伸することができないことは自明であった。よって、
第J表にこのような実験を載せなかった。
は、Tafmerブレンド10%及び15%(サンプル
2及び3)がほぼ同じ値を有していたが、Tafmer
レベル20%(サンプル4)において有意のかつ予測さ
れない増大があり、Tafmerレベル30%(サンプ
ル5)において更に大きな向上があったことを示す。例
として、Tafmer30%サンプル5についての縦及
び横断方向の収縮パーセント値は、Tafmer15%
サンプル3についての対応する値のそれぞれ顕著に約
2.2倍及び約1.6倍である。しかし、Tafmer
35%サンプル6は、Tafmer15%サンプル3値
に比べれば依然ずっと大きいが、Tafmer30%サ
ンプル5に比べるとわずかに小さい収縮値を有してい
た。
mer20%サンプル4を用いた場合、Tafmer1
5%サンプル3に比べてわずかに小さい(及び改良され
た)値が実現されたが、Tafmer含量を30%に増
大した場合に、予測されない大きな向上があったことを
示す。一層詳細に言うと、Tafmer30%サンプル
5についての縦及び横断方向の永久歪値は、Tafme
r15%サンプル3についての対応する値に比べてそれ
ぞれ約28%及び約30%小さい。Tafmer35%
サンプル6値は、Tafmer30%サンプル5の永久
歪値に比べると相当に大きいが、それでもTafmer
15%サンプル3についての値に比べれば相当に小さ
い。第I表は、またTafmer30%サンプル5につ
いてのシーリング範囲30°F (17℃)がTafme
r15%サンプル3についての範囲20°F (11℃)
に比べて相当に広いことを示す。
mer20%サンプル4を用いた場合、Tafmer1
5%サンプル3に比べて相当に大きい値が得られた、す
なわち、MDは約1.5倍大きく、TDは約2倍大きか
ったことを立証する。Tafmer30%サンプル5に
ついて、MD値はTafmer20%値とほぼ同じであ
ったのに対し、TD引裂強さ値は相当に小さかった。T
afmer35%サンプル6について、MD及びTD値
は共に更に小さかったが、Tafmer15%サンプル
3についての引裂強さ値よりも大きいままであった。
0.912のVLDPEと密度が約0.90より小さい
エチレンアルファ−オレフィンコポリマープラストマー
約20〜約35重量%とのブレンドを含む外層を有する
熱収縮性の二軸延伸された3層フィルムについての収縮
パーセント、永久歪、引裂強さ及びシーリング温度範囲
の改良が予測されないものであることを立証する。第I
表は、また、この範囲内で、エチレンアルファ−オレフ
ィンコポリマープラストマーがVLDPEブレンドの約
22〜約30%を構成する場合に、最適な性質が実現さ
れることを立証する。第J表にまとめる例1のデータを
参照すると、2つの外層においてTafmer含量が0
〜35%のTafmer A−4085−VLDPEタ
イプA(密度0.905)ブレンドを用いて作った二軸
延伸された熱収縮性フィルムについてのフィルム特性を
報告する。引裂強さ及び永久歪は、Tafmer含量を
0%から15%に増すにつれて実際低下した。
35%の範囲で比較すると、すべてがTafmer15
%サンプル9に比べて相当に大きかった。例えば、Ta
fmer30%サンプル11により達成される最適な値
は、VLDPEブレンド中のTafmer15%に関す
るMD及びTD値のそれぞれ顕著に約1.6倍及び約
1.3倍であった。永久歪パーセンテイジを比較する
と、Tafmer25〜35%の範囲の値はすべて、T
afmer15%サンプル9に比べて相当にかつ望まし
い程に小さかった。例えば、Tafmer30%サンプ
ル11により達成される最適な値は、VLDPEブレン
ド中のTafmer15%に関するMD及びTD値のそ
れぞれ顕著に単に58%及び73%にすぎなかった。
fmer含量25〜35%を用いた場合、Tafmer
15%に比べて相当に大きい値が得られたことを立証す
る。例えば、Tafmer35%(サンプル12)にお
いて、MD及びTD方向の引裂値はTafmer15%
サンプル9に関する値のそれぞれ約1.3倍及び約2.
2倍であった。要約すると、例1の第J表データもま
た、密度0.905のVLDPEと密度が約0.90よ
り小さいエチレンアルファ−オレフィンコポリマープラ
ストマー約20〜約35重量%とのブレンドを含む外層
を有する熱収縮性の二軸延伸された3層フィルムについ
ての収縮パーセント、永久歪及び引裂強さの改良が予測
されないものであることを立証する。第J表は、また、
この範囲内で、エチレンアルファ−オレフィンプラスト
マーコポリマーがVLDPEブレンドの約22〜約30
%を構成する場合に、最適な性質が実現されることを立
証する。
両方の方向において収縮率少なくとも30%を有し、最
も好ましくは縦及び横断の両方の方向において収縮率少
なくとも40%を有する発明の好適な実施態様を立証す
る。第I及びJ表は、また、フィルムが縦及び横断方向
の少なくとも一方において約7%より小さい永久歪を有
し、最も好ましくは縦及び横断の両方の方向において約
6%より小さい永久歪を有する発明の好適な実施態様を
立証する。
の内のいくつかを、新鮮な家禽セクションをプラスチッ
クトレー上に収縮オーバーラップ包装するのに商業上用
いられているタイプの系で試験し、それらの性能を商業
上用いられている5層フィルムと比較した。
m)、幅6インチ(15cm)及び上方向かつ外方向に
傾斜した高さ約1 1/2インチ(3.8cm)の壁を
有するポリスチレン発砲トレーに、新鮮な家禽部分をシ
ミュレートするように造形したゴム物体を充填した。ゴ
ム物体をトレーに、トレー壁より上にランダムに約1イ
ンチ(2.5cm)延在するように入れた。これらのシ
ミュレートした家禽入りのプラスチックトレーをコンベ
ヤーによって種々の所定の線速度で運んで包装用フィル
ムの成形チューブにした。チューブを、延伸する前の幅
約17 1/2インチ(44.5cm)のシートから加
工し、フィルムをシミュレートした家禽収容トレーの回
りに横断方向に延伸させることにより成形した。フィル
ムをぐるっと回してトレーの底部にまで引っ張り、2つ
の長手方向の縁をヒートシールしてトレーに入れた生成
物を内部に有する連続したチューブを形成した。横断方
向に延伸されたフィルムが冷却した際に元の状態に戻っ
て、パッケージのガースの回りのピンと張った(タイト
な)ラップとなる。
室インパルスシーラーを動力55%及び滞留時間0.0
80秒で使用して一端にインパルスヒートシールを形成
することによりパウチを作製した。この特別のシーラー
では、ジョーをカムによって機械的に作動させ、4つの
ヒートシールワイヤを、2つをフィルムの上にかつ2つ
をフィルムの下にして使用した。用いたフィルムの実施
態様は、前記のサンプル5(Tafmer4085 3
0%−密度0.912のVLDPE65%のブレンド外
層及び同じVLDPEコアー層)、サンプル13(Ta
fmer4085 30%−密度0.912のVLDP
E70%のブレンド外層及び密度0.905のVLDP
Eコアー層)、及びサンプル14(Tafmer408
5 25%−密度0.912のVLDPE70%−防曇
剤5%のブレンド外層及び同じVLDPEコアー層)。
各々のパウチに熱水を入れ、一晩つるした。翌朝、漏れ
は認められなかった。このことは、慣用のインパルスヒ
ートシーリングを用いて、発明の内層の間に耐漏洩シー
ルを形成し得ることを立証する。
び14から形成したチューブを、W.R.グレースアン
ドカンパニー−コネチカットが製造しかつSSD−35
0と表示する商業上用いられる5層フィルムと比較し
た。後者のフィルムは、米国特許第4,617,241
号に身元が明らかにされている通りにEVA/LLDP
E/VLDPE/LLDPE/EVAの5層構造を有す
るものと思われる。これらのフィルムから形成したチュ
ーブを使用し、前記の実験室シーラーを用いて同じイン
パルスシーリング及び滞留時間0.080秒でシミュレ
ートした家禽延伸フィルムパッケージを形成した。シー
ル強さを上記の手順に従って測定し、結果を下記の表1
4にまとめる。
条件下で、発明のフィルムを用いることにより、商業上
用いられる5層フィルムに比べて、家禽をトレーに入れ
たパッケージを収縮オーバーラップするための相当に大
きなシール強さが実現されることを立証する。
から形成したチューブを用い、シミュレートした家禽延
伸フィルムトレー式パッケージを商用シーリング系で作
製した。この系はパッケージの間を切断し、自由な端部
を真空により下方向に引っ張り、パッケージの下で折り
曲げる。チューブ端部を折り曲げたパッケージを熱プレ
ート上に供給し、そこでシール圧力を掛ける。包装条件
はシーリング温度265°F(129℃)において50
パッケージ/分であった。3つのフィルムサンプルは、
すべて機械適性及びシーリングの見地から満足すべきパ
ッケージを供した。サンプル5及び13(前記の防曇剤
を用いない)は、この商用系で同等の条件下で実施する
PVCフィルムに比べてわずかに粘着性であるために、
張力を調整することを要したことに留意された。サンプ
ル14(前記の防曇剤を用た)は、スリップが多いこと
により、機械適性が一層良好である、すなわち横断方向
応力が一層小さいことが明らかであった。
の8つの異なる3層フィルムの実施態様をダブルバブル
法により下記の条件下で作製した:押出ダイ温度−35
0°F(177℃)、延伸温度−185〜190°F
(85°〜88℃)、MD延伸比−5:1、TD延伸比
−4:1。折り径17 1/2インチ(44.5cm)
を有するこれらのフィルムを用いてシミュレートした家
禽収縮フィルムトレー式パッケージを形成した。パッケ
ージは、インパルスシールを各々の端部で用いて形成し
た。生産速度は約20パッケージ/分であり、発明のフ
ィルムをサンプル22としてのW.R.グレース5層商
用フィルムタイプBDFと比較した。この後者のフィル
ムはLLDPE/接着剤/EVOH/接着剤/LLDP
Eからなるものと思われる。発明のフィルムの実施態様
についての作業条件はフィンシール(すなわち、内層間
の長手方向シール)に関し260°F(127℃)であ
り、インパルスシールに関し動力設定39%/40%で
あった。グレースタイプBDFフィルムは、適当なシー
リングを達成するのに、一層高い温度設定、すなわち、
フィンシールに関し360°F(188℃)及びインパ
ルスシールに関し動力設定83%/83%を要した。各
々のタイプのフィルムに関し約20のパッケージを試験
した。
層ブレンド並びにコアー層において用いたVLDPEは
密度約0.912g/cm3 を有するダウのタイプXU
61520.01であった。それは、酸化防止剤含量が
少ない他は、タイプ4001と同じである。第一及び第
二外層のエチレンアルファ−オレフィンプラストマー構
成成分は三井のTafmer A−4085であった。
サンプル15〜20は第一及び第二外層中にアンパセッ
ト(Ampacet)コーポレイションのオレアミドタ
イプのスリップ化合物第10926番を含み、サンプル
20はアンパセットコーポレイションのベヘンアミドタ
イプのスリップ化合物第100042番を含む。サンプ
ル21はICIのタイプ8112防曇剤を含む。サンプ
ル15〜21は、3つの層の厚さを変えたが、全厚さは
0.6ミル(0.015mm)か或は0.8ミル(0.
020mm)のいずれかである。従来技術の5層フィル
ムサンプル22の厚さは0.6ミルであった。フィルム
サンプル15〜22の特性を下記の表15にまとめる。
を下記の表16にまとめる。
3層フィルムを用いて家禽収縮フィルムトレー式パッケ
ージを、現在用いられている一層複雑な5層フィルムと
同じシーリング効率で、かつ5層フィルムに比べてかな
り少ない所要動力で形成することができることは明らか
であると思う。
チレンアルファ−オレフィンコポリマーを前記のチュー
ブ形態の3層フィルムの第一及び第二外層に加え、コア
ー層は100%VLDPE(前記のダウタイプXU61
520.01)からなった。第一及び第二外層は、4つ
のサンプル23〜26において同じであり、コアー層に
おいて用いる同じVLDPEとエチレンアルファ−オレ
フィンプラストマーコポリマーTafmer A−40
85とのブレンドからなった。これらの試験で使用した
エクソンのエチレンアルファ−オレフィンコポリマー
は、製造業者が「Exact」タイプ3010Cと記載
するものであり、3層チューブは前の例で使用した同じ
共押出ダブルバブル二軸延伸プロセスによって作製し
た。「Exact」タイプ3010Cの製造業者である
エクソンコーポレイションは、今この材料をタイプ30
27として識別しており、それの物理的性質に関し下記
の情報を提供した:メルトインデックスは3.5(19
0℃において2kg)でありかつ密度は0.900g/
ccである。それはエチレン−ブテンコポリマーであ
り、単一の融点約92℃かつMw/Mn約2を有する。
エクソンは、密度少なくとも約0.900の同社のEx
act材料をVLDPEと分類している。
ートシーリング範囲は、ヒートシール開始温度及びヒー
トシールバーン温度を測定することにより求めた。ま
た。所定の物理的及び光学的性質を比較のため求めた。
層厚さは、外層が0.15ミル(0.0038mm)で
ありかつコアー層が0.30ミル(0.0076mm)
であり、それで全フィルム厚さは各々のサンプルについ
て約0.60ミル(0.015mm)となった。この試
験シリーズの結果を下記の表17(Exactを添加)
にまとめる。
アルファ−オレフィンをVLDPE−Tafmerタイ
プのプラストマーブレンドからなる外層に加えることに
より、ヒートシール開始温度を相当に低下させ得ること
を示す(サンプル25及び26をサンプル24と比
較)。バーンスルー温度は変更されず、それで正味の効
果はヒートシーリング範囲を望ましい程に広げることで
ある。Exact3010Cを加えることによって熱収
縮率は実質的に変更されないが、引裂強さは有意に減少
される。第N表において、また、EVA68%−プラス
トマー29%−スリップ添加剤3%の外側層を有するサ
ンプル23が極めて広いシーリング範囲(215°〜3
05°F(102°〜152℃))をもたらすことに気
付くものと思う。しかし、それは外層においてVLDP
Eを欠くので、それの強度はVLDPEを含有するサン
プル24〜26に比べてずっと小さい(引裂強さを比
較)。また、それの光学的性質は、EVAとエチレンア
ルファ−オレフィンコポリマープラストマーとが良く混
ざらないことから、劣る(ヘーズ及び光沢を比較)。
まれた底部セクション、底部セクションの上面上に支持
された腐敗しやすい食品、並びに各々の該食品、側壁の
上部縁及びトレー底部セクションの下面の少なくとも一
部の上に延在しかつ下面に対して平らに伸ばされた関係
でそれ自体にシールされ、それでトレーと共に食品につ
いての機密シールされたエンクロージャーを形成するよ
うにした延伸熱収縮フィルムを有するトレーを含む、本
発明に従う機密シールされかつ排気された食品パッケー
ジを立証する。
くとも第一外層、第二外層並びに第一外層と第二外層と
の間のコアー層を含み、各々が密度が約0.90より小
さいエチレンアルファ−オレフィンプラストマーコポリ
マー約20〜約35重量%と、密度が約0.914より
小さいVLDPE約65〜約80重量%とのブレンドを
含む二軸延伸された多層組成物を延伸された熱収縮フィ
ルムとして含む。コアー層は、第一及び第二外層のいず
れかの融点より高い融点を有するエチレンアルファ−オ
レフィンコポリマーを含む。
が、フィルムが3層より多く有してよいことは認められ
るべきである。例えば、トリム及びスクラップを循環さ
せて5層構造を形成することにより、経済的利点が実現
され得る。特に、コアー並びに第一及び第二外層の成分
を本明細書中上記した通りにした5層フィルムを作製す
ることができる。コアー層と各々の外層との中間の2つ
の追加の層は、少なくとも一部フィルムの循環されるト
リム及びスクラップで形成する。従って、これらの中間
層は、各々が通常フィルム全体中の各々の成分の割合に
一致する割合のVLDPEとエチレンアルファ−オレフ
ィンプラストマーコポリマーとのブレンドで構成され
る。しかし、フィルムを照射したならば、スクラップ及
びトリムはこのようにして循環させることができない。
かであると思われ、このような変更はすべて特許請求の
範囲に記載する通りの発明の範囲内に入ると見なされ
る。
Claims (18)
- 【請求項1】 少なくとも第一外層、第二外層及び第一
外層と第二外層との間のコアー層を含み、該第一外層及
び第二外層は各々密度が0.90g/cm3より小さい
エチレンアルファ−オレフィンプラストマーコポリマー
20〜35重量%と密度が少なくとも0.912g/c
m3でありかつ0.914g/cm3よりも小さいVL
DPE65〜80重量%とのブレンドを含み、該コアー
層はポリオレフィンを含みかつ該第一外層及び第二外層
のいずれか一方の融点よりも高い融点を有する二軸延伸
された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項2】 前記コアー層ポリオレフィンがエチレン
アルファ−オレフィンを含む請求項1の二軸延伸された
熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項3】 前記VLDPEが前記エチレンアルファ
−オレフィンプラストマーコポリマーに比べて大きい結
晶化度を有しかつ結晶溶融点117゜〜125℃を有す
る請求項1の二軸延伸された熱収縮性多層延伸フィル
ム。 - 【請求項4】 前記エチレンアルファ−オレフィンプラ
ストマーコポリマーが密度0.88g/cm3、メルト
インデックス3.6g/10min.、Mw/Mn2.
35及びビカー軟化点54℃を有し、かつ55゜〜85
℃で融解する請求項1の二軸延伸された熱収縮性多層延
伸フィルム。 - 【請求項5】 前記VLDPEがMw/Mn少なくとも
5を有する請求項1の二軸延伸された熱収縮性多層延伸
フィルム。 - 【請求項6】 前記エチレンアルファ−オレフィンプラ
ストマーが2.5より小さいMw/Mnを有する請求項
1の二軸延伸された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項7】 前記エチレンアルファ−オレフィンコポ
リマープラストマーがビカー軟化点50゜〜65℃を有
する請求項1の二軸延伸された熱収縮性多層延伸フィル
ム。 - 【請求項8】 前記VLDPEがビカー軟化点78°〜
100℃を有する請求項1の二軸延伸された熱収縮性多
層延伸フィルム。 - 【請求項9】 少なくとも第一外層、第二外層及び第一
外層と第二外層との間のコアー層を含み、該第一外層及
び第二外層は各々密度が0.88g/cm3のエチレン
アルファ−オレフィンプラストマーコポリマー20〜3
5重量%と密度が0.905g/cm3のVLDPE6
5〜80重量%とのブレンドを含み、該コアー層はポリ
オレフィンを含みかつ該第一外層及び第二外層のいずれ
か一方の融点よりも高い融点を有する二軸延伸された収
縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項10】 前記コアー層がポリプロピレンである
請求項1の二軸延伸された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項11】 前記コアー層が異なる2種のエチレン
アルファ−オレフィンのブレンドである請求項1の二軸
延伸された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項12】 縦及び横断の両方向において収縮率少
なくとも30%を有する請求項1の二軸延伸された熱収
縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項13】 縦及び横断方向の少なくとも一方にお
いて7%より小さい永久歪を有する請求項1の二軸延伸
された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項14】 前記フィルムが照射される請求項1の
二軸延伸された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項15】 前記VLDPEが密度0.912g/
cm3を有する第一エチレンアルファ−オレフィンと、
密度0.900g/cm3、メルトインデックス3.
5、融点92℃かつMw/Mn比2を有するブテンコポ
リマーである第二エチレンアルファ−オレフィンとのブ
レンドを含む請求項1の二軸延伸された熱収縮性多層延
伸フィルム。 - 【請求項16】 前記第一エチレンアルファ−オレフィ
ンが前記ブレンドの35〜40重量%を構成し、前記第
二エチレンアルファ−オレフィンが前記ブレンドの27
〜32重量%を構成する請求項15の二軸延伸された熱
収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項17】 前記第二エチレンアルファ−オレフィ
ンがExactタイプ3010C/3027である請求
項15の二軸延伸された熱収縮性多層延伸フィルム。 - 【請求項18】 上方向に延在する側壁によって囲まれ
た底部セクション、該底部セクションの上面上に支持さ
れた腐敗しやすい食品、並びに各々の該食品、該側壁の
上部縁及びトレー底部セクションの下部面の少なくとも
一部上に延在しかつそれ自体に下部面に対して平らに伸
ばした関係でヒートシールされ、それで該トレーと共に
該食品について機密シールされたエンクロージャーを形
成するようにした延伸された熱収縮フィルムを含む改良
された機密シールされかつ排気された食品パッケージに
おいて、該延伸された熱収縮フィルムとして請求項1、
14、16及び17のいずれか一の二軸延伸された熱収
縮性多層延伸フィルムを含むことを特徴とする食品パッ
ケージ。
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