JPH06198826A - 水分バリヤーフイルム - Google Patents

水分バリヤーフイルム

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JPH06198826A
JPH06198826A JP25651993A JP25651993A JPH06198826A JP H06198826 A JPH06198826 A JP H06198826A JP 25651993 A JP25651993 A JP 25651993A JP 25651993 A JP25651993 A JP 25651993A JP H06198826 A JPH06198826 A JP H06198826A
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copolymer
film
propylene
ethylene
polymer
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WR Grace and Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水分バリヤーフィルム。 【構成】 水分を遮断する包装用途で有効な多層フィル
ムには、ポリプロピレンのポリマーまたはコポリマーと
炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいる少なくとも1
層、およびポリプロピレンのポリマーまたはコポリマ
ー、エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、アイ
オノマー、ポリブテンまたはそれらのブレンド物を含ん
でいる2つの追加的層が備わっている。エチレンとビニ
ルアルコールのコポリマーまたは他の酸素バリヤー材料
または高密度ポリエチレンから成るコア層を、いくつか
の具体例の中に包含させることができる。この多層フィ
ルムの好適な具体例は、優れた水分バリヤーおよび光学
特性を示すと共に、このフィルムを配向させたとき同様
に収縮特性も示す。高い酸素バリヤーもまた、EVOH
または他の酸素バリヤー材料が含まれている具体例にお
ける特徴である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、包装用熱可塑性フィルムに関
するものであり、より詳細には、本発明は、高い水分バ
リヤー特性を示す多層フィルムに関する。
【0002】
【発明の背景】環境からの保護、魅力的な外観、並びに
貯蔵および分配サイクル中の酷使に対する抵抗力が必要
とされている食品を含む、種々の製品の包装に関連し
て、熱可塑性フィルム、特にポリオレフィン材料がある
期間用いられてきた。包装された製品を、包装後、分配
連鎖中、そして最終的な販売地点で検査するに適切な光
学特性もまた望まれている。光学特性、例えば高い光沢
性、高い透明度、および低い曇り特性などが、包装材料
の美学的な魅力の原因になっていると共に、包装された
製品を消費者に魅力的に見せることを増強する原因とな
っている。
【0003】包装用フィルムを水分が透過するのを低く
することによって食物、医薬品、電子製品などの製品、
並びに水分の増減に敏感な他の品目が示す貯蔵寿命を引
き伸ばす目的で、より低い水分透過性を示す種々のポリ
マー材料が用いられてきた。いくつかの製品では、高い
水分含有量を維持することが望まれており、このフィル
ムは、理想的には、この包装から水分がその環境に失わ
れるのを最小限にするものである。他の製品では、低い
水分含有量を維持することが望まれており、このフィル
ムは、理想的には、この包装材料を通過する環境からの
水分が増えるのを最小限にするものである。
【0004】包装用フィルムにまた、収縮特性(即ち、
熱に暴露されたときフィルムが収縮する性質か、或は拘
束されたときその包装用フィルムの中に収縮張力を作り
出すこと)が含まれているのがしばしば望ましい。この
特性は、このフィルムを製造している間にこれを配向さ
せることによって、このフィルムに与えられる。典型的
には、製造したフィルムをそれの配向温度まで加熱し、
そして度合を変化させて縦方向(機械方向)または横方
向のどちらか(即ち単軸配向)か或は両方向(即ち2軸
配向)に引き伸ばすことで、次に加熱された時のそのフ
ィルムに特定度合の収縮度を与える。2軸配向を行う場
合、これを同時か或は逐次的に行うことができる、即ち
これらの方向の各々で配向を交替して行うか、或は縦方
向および横方向両方の配向を同時に行うことができる。
如何なる適切な技術、例えばブローンバブルまたはテン
ターフレイミング(tenterframing)などを用いてもこ
のフィルムの配向を達成することができる。このように
伸ばした後、このフィルムを急速に冷却することによ
り、この得られるフィルムにこのような潜伏している収
縮度を与える。収縮性フィルムが示す1つの利点は、得
られる包み込まれた製品が堅く締められていると共に滑
らかな外観を示す結果として、美的包装を与えると共に
この包装された製品を環境による酷使から保護すること
にある。種々の食物および非食物品目を収縮フィルムの
中に包装することが可能であり、そして包装されてき
た。
【0005】包装用フィルムを配向させた後そのフィル
ムをそれの配向温度近くの温度にすることでこのフィル
ムを熱硬化させることも時には望まれている。これによ
って、配向の利点の多く(これには改良された引張り強
度、モジュラスおよび光学特性が含まれる)を保持しな
がら、本質的に低い収縮度を示すフィルムが得られる。
【0006】本発明の1つの目的は、良好な水分バリヤ
ー特性を有することによって特徴づけられる熱可塑性多
層フィルムを提供することにある。
【0007】本発明の更に一層の目的は、良好な透明度
を有する美的外観および他の所望光学特性を有する熱可
塑性多層フィルムを提供することにある。
【0008】本発明の別の目的は、粘り強さと耐摩耗性
を示す熱可塑性多層薄フィルムを提供することにある。
【0009】本発明の更に別の目的は、全体の共押し出
しが可能であり、配向可能であると共に、良好な水分バ
リヤー特性そしてある場合には水分バリヤーと酸素バリ
ヤー特性の両方を有している、熱可塑性多層フィルムを
提供することにある。
【0010】興味の持たれるものは、炭化水素樹脂の使
用を開示している米国特許番号4,921,749(Bossaert
他);5,085,943(Crighton他);5,091,237(Schloege
l他);5,128,183(Buzio);および5,212,009(Peiffe
r他)である。
【0011】
【発明の要約】本発明は、プロピレンのポリマーまたは
コポリマー或はエチレンとアルファオレフィンのコポリ
マーと炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいるコア
層、およびプロピレンのポリマーまたはコポリマー、エ
チレンとアルファオレフィンのコポリマー、ポリブテ
ン、またはそれらのブレンド物を含んでいる2つの外側
層、が備わっている熱可塑性多層フィルムに関するもの
である。
【0012】別の面において、本発明は、プロピレンの
ポリマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド
物を含んでいるコア層;該コア層が有する反対方向を向
いた表面上の、プロピレンのポリマーまたはコポリマー
或はポリマー接着剤を含んでいる2つの中間層;プロピ
レンのポリマーまたはコポリマー、エチレンとアルファ
オレフィンのコポリマー、アイオノマー、ポリブテンま
たはそれらのブレンド物を含んでいる2つの外側層;が
備わっている熱可塑性多層フィルムに関する。本発明は
また、エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、エ
チレンとプロピレンのコポリマー、ゴム改質されたエチ
レンとプロピレンのコポリマーまたはエチレンとプロピ
レンとブテンのターポリマーを含んでいるコア層;該コ
ア層が有する反対方向を向いた表面上の、プロピレンの
ポリマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド
物を含んでいる2つの中間層;およびプロピレンのポリ
マーまたはコポリマー、エチレンとアルファオレフィン
のコポリマー、アイオノマー、ポリブテンまたはそれら
のブレンド物を含んでいる2つの外側層;が備わってい
る熱可塑性多層フィルムに関する。
【0013】酸素バリヤー特性と共に水分バリヤー特性
を示すフィルムには、酸素バリヤー材料を含んでいるコ
ア層;該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、ポ
リマー接着剤を含んでいる2つの中間層;プロピレンの
ポリマーまたはコポリマー或はポリブテンと炭化水素樹
脂とのブレンド物を含んでいる2つの外側層;および該
外側層の少なくとも1層に接着しているポリマーシーラ
ント層;が備わっている。
【0014】少なくとも7つの層が備わっている代替フ
ィルムには、高密度ポリエチレンを含んでいるコア層;
該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、ポリマー
接着剤、エチレンと酢酸ビニルのコポリマーまたはエチ
レンとアルファオレフィンのコポリマーを含んでいる2
つの中間層;プロピレンのポリマーまたはコポリマーと
炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいる2つの外側
層;およびプロピレンのポリマーまたはコポリマーか、
ポリブテンか、或はそれらの混合物を含んでいる2つの
最外層;が備わっている。
【0015】別の代替物は、酸素バリヤー材料を含んで
いるコア層;該コア層が有する反対方向を向いた表面上
の、ポリアミドを含んでいる2つの中間層;各々が個々
のポリアミド層の上に配置されているポリマー接着剤、
エチレンとアルファオレフィンのコポリマーまたはエチ
レンと酢酸ビニルのコポリマーを含んでいる2つの結合
層;個々の接着剤層に接着している、プロピレンのポリ
マーまたはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド物を
含んでいる2つの水分バリヤー層;およびプロピレンの
ポリマー、プロピレンのコポリマー、エチレンとアルフ
ァオレフィンのコポリマーまたはポリブテンを含んでい
る2つの最外層;が備わっているフィルムである。
【0016】本発明の別の面において、熱可塑性多層フ
ィルムの製造方法は、プロピレンのポリマーまたはコポ
リマーと炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいる内部
層と、プロピレンのポリマーまたはコポリマー、エチレ
ンとアルファオレフィンのコポリマー、ポリブテンまた
はそれらの混合物を含んでいる2つの外側層とを共押し
出しし;この共押し出しした多層フィルムを冷却し;そ
してこの冷却したフィルムを扁平化(collaps
e)させる;段階を含んでいる。
【0017】
【定義】ここで用いる「炭化水素樹脂」(ここでは「H
C」)およびその同等物は、炭素と水素のみでできてい
るモノマー類を重合させることによって製造される樹脂
を意味している。コールタール画分、石油溜分などから
誘導される比較的低純度のモノマー類から製造される低
分子量の熱可塑性樹脂も包含される。HC樹脂に関する
考察は、例えば米国特許番号4,921,749(Bossaert
他);5,091,237(Schloegel他);および5,128,183(B
uzio)などの中に見いだされ得る。
【0018】ここで用いる「エチレンとアルファオレフ
ィンのコポリマー」(EAO)は、低密度のリニアポリ
エチレン(LLDPE);非常に低密度および超低密度
のポリエチレン(VLDPEおよびULDPE);並び
にExxonが供給している如きメタロセン触媒のポリマー
類;などの材料を包含している。Mitsuiが供給している
Tafmer(tm)材料も包含される。これらの材料には、一
般に、C4からC10のアルファオレフィン類、例えばブ
テン−1、ヘキセン−1、オクテン−1から選択される
1種以上のコモノマー類とエチレンとのコポリマー類が
包含され、ここで、これらのコポリマー類の分子は、側
鎖分枝または架橋構造が比較的少ない長鎖を含んでい
る。このような分子構造は、通常の低もしくは中密度ポ
リエチレン類(これらは、これらの個々の相手に比べて
より高い分枝度を有している)とは対照的である。ここ
で定義する「LLDPE」は、1立方センチメートル当
たり約0.916gから1立方センチメートル当たり約
0.940gの範囲の密度を有している。一般に、ここ
で用いる「EAO」には、均一および不均一両方のポリ
マー類が含まれる。
【0019】ここで用いる「中間層」およびその同等物
は、多層フィルムの中で、両側が他の層で取り囲まれて
いる層を定義するものである、即ちこれは、このフィル
ムが有する他の層の間に配置されている。
【0020】ここで用いる言葉「配向させる」およびそ
の同等物は、テンターフレームまたはブローンバブル方
法などの方法で分子を縦方向および/または横方向に配
列させたポリマー材料を定義するものである。
【0021】ここで用いる「プロピレンのポリマー」お
よびその同等物は、ホモポリマー形態の重合プロピレン
を意味しており、そして「プロピレンのコポリマー」
は、コポリマー類、例えばエチレンとプロピレンのコポ
リマー(このコポリマーの中にはエチレンの如きコモノ
マーが一般に少量入っている)を意味している。ターポ
リマー類も包含している。
【0022】ここで用いる「ポリマー接着剤」およびそ
の同等物は、熱可塑性多層フィルムの中に積層内接着を
作り出すか或はそれを増強する目的で用いられ得る何ら
かの適切な組成物を有するポリマー材料を意味してい
る。ポリオレフィン類が好適であり、特に例えばグラフ
トコポリマーにおいてカルボン酸または酸無水物で改質
されたポリオレフィン類が好適である。
【0023】ここで用いる「ゴム改質EPC」およびそ
の同等物は、このポリマー構造の中に他の部分を包含さ
せることによって改質されたEPCを意味している。上
記材料は、改良された弾性または他の特性を与え得る。
その例は、Himont KS-052 Pであるか、或はRexene(El
Paso)から入手可能なものであると考えられる。
【0024】ここで用いる「エチレンとプロピレンとブ
テンのターポリマー」およびその同等物は、これらのコ
モノマー類が種々の割合で組み込まれているターポリマ
ーを意味している。その例は、Himont製KT-021である
か、或はSumitomoから入手可能なものである。
【0025】ここで用いる「コア層」は、多層フィルム
の中間層、並びにこのフィルムが奇数の層を有する時の
中心層を意味している。
【0026】
【好適な具体例の説明】特にこれらの図の図1を参照し
て、本発明の水分バリヤー多層フィルムの好適な具体例
を表す図式的断面を示す。この多層フィルム10は、一
般化した構造であるA/B/Aを有しており、ここで、
Aは外側層であり、そしてBは、水分バリヤー材料を含
んでいるコア層である。
【0027】コア層12は、好適には、プロピレンのポ
リマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド物
を含んでおり、このブレンド物を、斑点のある縞模様の
層として示す。プロピレンホモポリマーの典型的な例は
Exxon PD 4062 E7、またはFinaから入手可能なもの、或
はHimont PD 064である。好適なプロピレンコポリマー
は、商標Fina 8473またはFina 8473Xの下で市販されて
いるエチレンとプロピレンのコポリマーである。この材
料のエチレン含有量は約4%である。好適な炭化水素樹
脂は、Hercules製Regalrez 1128または1139である。こ
のHC樹脂は、好適には、該ブレンド物の約30から5
0重量%を構成している。
【0028】外側層14および16は、好適には、エチ
レンとプロピレンのコポリマー(EPC)、ポリプロピ
レン(PP)またはそれらのブレンド物である。ポリプ
ロピレン樹脂のみを用いると、熱シーリングを伴う包装
用途でこのフィルムを用いるのが困難になり得る。従っ
て、EPC単独を用いるか或は上記2つの材料のブレン
ド物を用いるのが好適である。市販樹脂の例は、コア層
12に関して上で考察した例である。外側層14および
16のための代替ポリプロピレンはHimont PDO64であ
る。これらのブレンド層は、0−100%のEPCと1
00−0%のPPを含んでいてもよいが、好適には、こ
のブレンド層は、EPCを約96から85%そしてPP
を約4%から15%含んでおり、更により好適には、こ
のブレンド層は約92%のEPCと8%のPPを含んで
いる。この外側層でEAOとポリブテンを用いることも
可能である。
【0029】図2において、本発明の水分バリヤー多層
フィルムに関する別の具体例の図式的断面を一般的に示
す。この多層フィルムはA/B/C/B/Aの構造を有
しており、ここで、Aは外側層であり、Bは中間接着層
であり、そしてCは、水分バリヤー材料を含んでいるコ
ア層である。
【0030】このコア層は、好適には、プロピレンのポ
リマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド物
を含んでいる。適切な材料は、フィルム10のコア層1
2に関して上述したものである。
【0031】これらの外側層は、好適には、フィルム1
0の外側層14および16に関して上述した材料であ
る。これらの外側層はまた、好適には、フィルム10の
コア層12に関して記述した如きHCを含んでいてもよ
い。
【0032】該中間層は、好適には、任意に炭化水素樹
脂とブレンドされていてもよいプロピレンのポリマーま
たはコポリマー或はそれらのブレンド物を含んでいる。
【0033】代替A/B/C/B/A構造もまた本発明
の範囲内であり、そして特定的に、図2のフィルム中の
水分バリヤー層の位置で示されている。
【0034】この代替物において、コア層24は、好適
には、エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、よ
り好適にはリニアEAOを含んでいる。非常に低密度の
ポリエチレン(VLDPE)および低密度のリニアポリ
エチレン(LLDPE)が好適である。適切なLLDP
EはDowlex 2045である。このコア層24はまた、EP
C、ゴム改質EPC、またはエチレンのターポリマー、
特にHimont製KT 021 Pの如きエチレンとプロピレンとブ
テンのターポリマーを含んでいてもよい。
【0035】外側層20および28は、好適には、フィ
ルム10の外側層14および16に関して上述した材料
である。
【0036】中間層22および26は、好適には、プロ
ピレンのポリマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂との
ブレンド物を含んでいる。適切な材料は、フィルム10
のコア層12に関して上述したものである。層22およ
び26のための代替材料はExxon 6042であり、これはポ
リプロピレンと炭化水素樹脂とのブレンド物であると考
えられる。
【0037】図3において、本発明の水分バリヤー多層
フィルムに関する別の具体例の図式的断面を示す。この
多層フィルム30は一般的構造A/B/C/D/C/B
/Aを有しており、ここでAは外側層であり、Bは水分
バリヤー層であり、Cは中間接着層であり、そしてD
は、酸素バリヤー材料を含んでいるコア層である。
【0038】コア層38は、好適には、エチレンとビニ
ルアルコールのコポリマー、塩化ビニリデンのコポリマ
ー、ポリエステルまたはポリアミドの如き酸素バリヤー
材料を含んでいる。
【0039】外側層32および44は、好適には、フィ
ルム10の外側層14および16に関して上述した材料
である。
【0040】中間層36および40は、好適には、プロ
ピレンのポリマーまたはコポリマー、例えばExxon PD 4
062 E7を含んでいる。代替材料は、ポリマー接着剤、特
にカルボン酸または無水マレイン酸で改質されたポリオ
レフィン類、より好適には、ポリプロピレンを基とする
カルボン酸もしくは無水マレイン酸改質接着剤である。
個々の層の性質に応じて、適度な積層内接着強度を保証
する目的で、通常の積層および他の適切な方法が時には
必要とされ得る。
【0041】水分バリヤー層34および42は、好適に
は、プロピレンのポリマーまたはコポリマーと炭化水素
樹脂とのブレンド物を含んでいる。適切な材料は、フィ
ルム10のコア層12に関して上述したものである。層
34および42のための代替材料はExxon 6042である。
【0042】少なくとも7つの層が備わっている代替フ
ィルムには、高密度ポリエチレンを含んでいるコア層3
8;該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、ポリ
マー接着剤、エチレンと酢酸ビニルのコポリマーまたは
エチレンとアルファオレフィンのコポリマーを含んでい
る2つの中間層36および40;プロピレンのポリマー
またはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド物を含ん
でいる2つの水分バリヤー層34および42;およびプ
ロピレンのポリマーまたはコポリマーを含んでいる2つ
の最外層32および44;が備わっている。
【0043】4つまたは6つの層および/または水分バ
リヤー特性と酸素バリヤー特性の両方を有する多層フィ
ルムもまた、本発明に従って製造可能である。上記代替
構造物において、HC樹脂とプロピレンのポリマーまた
はコポリマーとのブレンド物は、その多層フィルムが有
する層のいずれの中にも存在し得る。
【0044】上記フィルムが有するコア層、中間層およ
び水分バリヤー層は、フィルム30のそれと同様であり
得る。本技術分野でよく知られた手段または方法を用い
て、シーラント層を、該水分バリヤー層の1つと一緒に
共押し出しするか、それを押し出しコートするか、押し
出し積層させるか、或は接着剤積層させる。このフィル
ム構造物が有する外側表面の1つか或は両方に配置され
得るシーラント層は、好適には、エチレンとアルファオ
レフィンのコポリマー、より好適にはリニアEAOを含
んでいる。非常に低密度のポリエチレン(VLDPE)
および低密度のリニアポリエチレン(LLDPE)が好
適である。適切なLLDPEはDowlex 2045である。こ
のシーラント層はまた、EPC、ゴム改質EPC、Himo
nt製KT 021 Pの如きエチレンとプロピレンとブテンのタ
ーポリマー、エチレンと酢酸ビニルのコポリマー、エチ
レンとアクリル酸アルキルのコポリマー、エチレンとア
クリル酸またはメタアクリル酸のコポリマー、或はアイ
オノマーを含んでいてもよい。
【0045】本発明のフィルムは、適宜環状またはスロ
ットダイス押出し装置が用いられている本技術分野でよ
く知られた共押し出し、押し出しコーティング、押し出
し積層、および通常の接着剤積層技術で製造され得る。
【0046】本発明の典型的なフィルムに関連した、有
利な低い水分透過率(高い水分バリヤー)および他の特
性を表に示す。
【0047】これらの実施例の中で用いる樹脂を表1の
中に示し、そしてこれらの樹脂から製造されるフィルム
を、表2から8に示す。
【0048】これらのフィルムが示す物性を、残りの表
の中に項目別に示す。示す値は、測定を4回繰り返すこ
とによって得られる典型的な平均値であり、そしてMV
TRに関する値は、3つのサンプルから得られる平均値
である。
【0049】表中の言葉および省略形は下記の意味を有
している。
【0050】「PP」=ポリプロピレン。
【0051】「EPC」=エチレンとプロピレンのコポ
リマー。
【0052】「EAO」=エチレンとアルファオレフィ
ンのコポリマー。
【0053】「EPB」=エチレンとプロピレンとブテ
ンのターポリマー。
【0054】「EVOH」=エチレンとビニルアルコー
ルのコポリマー。
【0055】「ADH」=ポリマー接着剤であり、AD
H1はエチレンとブテンを基とする接着剤(Du Pont
製)であり、そしてADH2はEPCを基とする接着剤
(Mitsui製である)。
【0056】「AB」=アンチブロック。
【0057】「MO」=鉱油。
【0058】「Tensil」=PSIで表す73度Fの破壊
張力(ASTM D 882-81)。
【0059】「PSI」=1平方インチ当たりのポンド
数(ASTM 882-81)。
【0060】「Unshrunk」=示した特性に関する試験を
行う時点で熱暴露による収縮を生じさせていないフィル
ムサンプルまたはサンプル類。
【0061】「Shrunk」=示した特性に関する試験を行
う時点で熱暴露による収縮を生じさせたフィルムサンプ
ルまたはサンプル類。
【0062】「LD」=縦配向方向。
【0063】「TD」=横配向方向。
【0064】「Modulus」=PSIで表す73度Fの弾
性モジュラス(ASTM 882-81)。
【0065】「Haze」=パーセントで表す曇り(ASTM D
1003-61(1977年再承認))。
【0066】「Clarity」=パーセントで表す全体光透
過度(ASTM D 1003方法A)。
【0067】「Gloss」=フィルム表面に対して45度
の角度で測定した光沢(ASTM D 2457-70(1977年再承
認))。
【0068】「MVTR 1」=グラム/24時間・100平
方インチで表す、100%の相対湿度および100度F
における水分(水)蒸気透過率(ASTM F 372)。
【0069】「MVTR 2」=グラム/24時間・100平
方インチで表す、90%の相対湿度および100度Fに
おける水分(水)蒸気透過率(ASTM F 372)。
【0070】「OTR」=24時間の平方メートル当たり
のccで表す、0%の相対湿度における1つの雰囲気の
標準温度および圧力における酸素透過率(ASTM D 3985-
81)。 「Tear」=グラムで表す73度Fの引裂き伝播(ASTM D
1938-79)。
【0071】「Film Thickness」=ミル(=0.001
インチ)で表すフィルムサンプルの平均厚(ゲージ)。
【0072】「Tensile」=psiで表す破壊引張り強
度(ASTM D 882-81)。
【0073】「Elongation」=パーセントで表す破壊伸
び(ASTM D 882-81)。
【0074】「Ball Burst」=センチメートル−キログ
ラムで表す73度Fのボール衝突衝撃(ASTM D 3420-8
0)。
【0075】
【表1】
【0076】
【表2】
【0077】*PP2は、PP1と、このブレンド物に
関して約4重量%のシリカ含有アンチブロック剤、約5
重量%のアミドワックス、および約1%の滑剤とから成
るマスターバッチブレンド物である。これらのアミドワ
ックスおよび滑剤は、スリップ剤として本分野でよく知
られている。
【0078】**PP4は、ポリプロピレンと炭化水素
樹脂とのブレンド物であると考えられるEscorene PD 60
42である。
【0079】***EPC2は、EPC1と、このブレ
ンド物に関して約1.5重量%のアンチブロック剤およ
びこのブレンド物に関して0.5重量%の鉱油とをブレ
ンドしたブレンド物である。
【0080】表2(対照) 水分バリヤー材料を製造しようとする最初の試みは、コ
ア層の中にホモポリマーポリプロピレンを用い、そして
このコア層の両面上にプロピレンコポリマーのシーラン
ト層を用いることを伴うものであった。この目的は、こ
のフィルムが示す適当な自由収縮およびシール特性を維
持させながら、水蒸気透過率(MVTR)を最小限にす
るコア層が有する厚さを最大限にすることであった。こ
のMVTRは、少なくともある種の水分バリヤー包装用
途では不適当であることが確認された。このフィルムの
例を以下に示す。
【0081】
【表3】実施例 フィルム構造 1. 92%EPC 1+8%PP2/PP1/92%EPC 1+8%PP2 実施例3のフィルムが有する一般的構造はA/B/Aで
あった。
【0082】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0083】A=1.0;B=2.0;A=1.0。
【0084】表3 より低いMVTRを示す水分バリヤー材料を製造する試
みで、表3のフィルムを製造した。ホモポリマーのポリ
プロピレンをブレンドした炭化水素樹脂を用いてこれを
行った。これらの調合物は、表2のそれよりもずっと低
い水蒸気透過率(MVTR)を示すことが見いだされ
た。しかしながら、装置限界のため、4.5X4.5ラ
ッキング(配向)比以上にこれらを配向させることはで
きなかった。別の装置、例えば改良したバブル方法また
はテンターフレーミングを用いると、より高い配向(ラ
ッキング)率を達成することができる。これらが有する
引き裂き特性は比較的劣っていることから、これらもま
た、より重いゲージフィルムに加工することはできなか
った。これらのフィルムの例を以下に示す。
【0085】
【表4】実施例 フィルム構造 2. 90%[92%EPC 1+8%PP2]+10%HC 1 PP3 84.5%PP3+15%HC 1+0.5%MO 1 PP3 90%[92%EPC 1+8%PP2]+10%HC 1 実施例2のフィルムが有する一般的構造はA/B/C/
B/Aであった。
【0086】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0087】2.5:0.8:3.7:0.6:2.
4。
【0088】 3. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/92%EPC 1+8%PP2 実施例3のフィルムが有する一般的構造はA/B/Aで
あった。
【0089】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0090】1:2:1。
【0091】 4. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/92%EPC 1+8%PP2 実施例4のフィルムが有する一般的構造はA/B/Aで
あった。
【0092】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0093】1:3:1。
【0094】表4 試みとして、表3のフィルムが有するコア層(即ち炭化
水素樹脂を含んでいる層)を2つの基質(中間)層に
「スプリット」させて、表4の代替フィルムを製造し
た。例えばLLDPEまたはEPCの「新規な」コア層
を導入した。これの実際的な試みは、配向工程中のテー
プのしわに関係したフィルムの引裂き特性を改良し、そ
の結果としてこれを例えば6x6の比率で配向させるこ
とができるようにすることである。表3の実施例で考察
した装置限界のため、このフィルムを実際4x4.5で
配向させた。これらのフィルムの実施例を以下に示す。
【0095】
【表5】実施例 フィルム構造 5. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/EAO 1/PP4/92%E PC 1+8%PP2 実施例5のフィルムが有する一般的構造はA/B/C/
B/Aであった。
【0096】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0097】1.5:3:1:3:1.5。
【0098】 6. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/EPC 1/PP4/92%E PC 1+8%PP2 実施例6のフィルムが有する一般的構造はA/B/C/
B/Aであった。
【0099】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0100】1.5:3:1:3:1.5。
【0101】表5 本発明者は、表4の基本的な構造を採用し、そしてこれ
らを、一般的に高いラッキング比である6x6で配向さ
せた。その結果は、改良された(即ちより低い)MVT
Rを示すフィルムであった。これらのフィルムの実施例
を以下に示す。
【0102】
【表6】実施例 フィルム構造 7. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/EAO 1/PP4/92%E PC 1+8%PP2 実施例7のフィルムが有する一般的構造はA/B/C/
B/Aであった。このフィルムは実施例5のそれと同様
であったが、それぞれ縦方向および横方向におけるMD
ラッキングおよびTDラッキング比は両方共6x6であ
った。
【0103】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0104】1.5:3:1:3:1.5。
【0105】 8. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/EAO 1/PP4/92%E PC 1+8%PP2 実施例8のフィルムが有する一般的構造はA/B/C/
B/Aであった。このフィルムは実施例7それと同様で
あったが、実施例7よりは高い温度で配向させた。
【0106】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0107】1.5:3:1:3:1.5。
【0108】 9. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/EAO 2/PP4/92%E PC 1+8%PP2 実施例9のフィルムが有する一般的構造はA/B/C/
B/Aであった。
【0109】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0110】1.5:3:1:3:1.5。
【0111】 10. 92%EPC 1+8%PP2/PP4/EPB 1/PP4/92%E PC 1+8%PP2 実施例10のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0112】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0113】1.5:3:1:3:1.5。
【0114】 実施例11のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0115】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0116】1.5:3:1:3:1.5。
【0117】 12. 90%EPC 1+10%PP2/PP4/EPC 1/PP4/90% EPC 1+10%PP2 実施例12のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0118】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0119】1.5:3:1:3:1.5。
【0120】 13. 90%EPC 1+10%PP2/PP4/EPC 1/PP4/90% EPC 1+10%PP2 実施例13のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。このフィルムは実施例12のそれと
同じであったが、厚さが132ゲージのフィルムを製造
する目的でより低いラッキング比である4.5x4.5
を用いた。
【0121】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0122】1.5:3:1:3:1.5。
【0123】 14. 90%EPC 1+10%PP2/PP4/EPC 1/PP4/90% EPC 1+10%PP2 実施例14のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。このフィルムは実施例13のそれと
同じであったが、若干高いラッキング比(4.5x5.
0)および155ゲージの最終フィルム厚を用いた。
【0124】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0125】1.5:3:1:3:1.5。
【0126】 実施例15のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0127】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0128】1.5:3:1:3:1.5。
【0129】 実施例16のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0130】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0131】1.5:3:1:3:1.5。
【0132】 実施例17のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0133】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0134】1.5:3:1:3:1.5。
【0135】表6 本発明者は、7つの層から成るフィルム(実施例18)
を対照として製造し、そして次に、2つの水分/酸素バ
リヤー層が備わっている7層フィルム(実施例19およ
び20)を良好な結果で作成した。これらのフィルムの
実施例を以下に示す。
【0136】
【表7】 実施例18のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/D/C/B/Aであった。
【0137】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0138】1:2.5:1:1:1:2.5:1。
【0139】 実施例19のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/D/C/B/Aであった。
【0140】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0141】1.5:2:1:1:1:2:1.5。
【0142】 実施例20のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/D/C/B/Aであった。
【0143】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0144】1.5:2:1:1:1:2:1.5。
【0145】表7 7つの層を有する2つの代替フィルムは下記の構造を有
している。
【0146】
【表8】 実施例21のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/D/C/B/Aであった。
【0147】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0148】1:2.5:1:1:1:2.5:1。
【0149】 実施例22のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/D/C/B/Aであった。
【0150】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0151】1:2.5:1:1:1:2.5:1。
【0152】表8 5つの層を有する2つの追加的代替フィルムを製造し、
そして表13において、実施例17のフィルムと比較す
る。これらの2つの追加的フィルムは下記の構造を有し
ている。
【0153】
【表9】 実施例23のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0154】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0155】1.5:3:1:3:1.5。
【0156】 24. 86%[85%EPC 3+15%HC 3]+14%PP2 PP4 85%EPC 3+15%HC 3 PP4 85%EPC 3+15%HC 3 実施例24のフィルムが有する一般的構造はA/B/C
/B/Aであった。
【0157】相対的な層厚比は下記の通りであった。
【0158】1.5:3:1:3:1.5。
【0159】
【表10】
【0160】
【表11】
【0161】
【表12】
【0162】
【表13】
【0163】
【表14】
【0164】
【表15】
【0165】
【表16】
【0166】
【表17】
【0167】
【表18】
【0168】
【表19】
【0169】
【表20】
【0170】
【表21】
【0171】
【表22】
【0172】
【表23】
【0173】本発明のフィルム製造に関する典型的な操
作実施例において:エチレンを約4重量%含んでいるエ
チレンとプロピレンのコポリマー(Fina 8473)とポリ
プロピレンとを、約92重量%のEPCと8重量%のP
Pから成るブレンド比でブレンドした。(このPPパー
セントには、上で考察した添加剤が含まれている)。
【0174】次に、このEPC/PPブレンド物と炭化
水素樹脂(Hercules製Regalrez 1128)とを、約90重量
%のEPC/PPと10重量%のHCから成るブレンド
比でブレンドした。
【0175】約84.5重量%のPP(Exxon PD 4062
E7)と15重量%のHC(Regalrez1128)と0.5%の
白色鉱油(Witco Chemical製Kaydol)から成るブレンド
比で、第二ブレンド物も調製した。
【0176】押出し機を3台用いて円形の共押し出しダ
イスに送り込むことで、5層から成る収縮フィルムを製
造した。1つの押出し機を用いて、EPCまたはポリプ
ロピレンとHCとのブレンド物を溶融物として該押し出
しダイスに供給することにより、外側層を生じさせた。
別の押出し機で、ポリプロピレン(Exxon PD 4062 E7)
を該押出しダイスに送り込むことにより、この多層フィ
ルム内に中間層を生じさせた。3番目の押出し機を用い
て、PPとHCとの第二ブレンド物を該押出しダイスに
供給した。
【0177】この押し出したテープを急速に室温まで冷
却した後、ピンチロールで扁平化させた。次に、このテ
ープを配向温度まで加熱した。本技術分野でよく知られ
ているバブル技術を用い、内部空気圧でこのテープを、
縦方向(機械方向)において、引き伸ばす前の寸法の約
4.5倍引き伸ばすと共に、横方向において、引き伸ば
す前の寸法の約4.0倍引き伸ばすことにより、この得
られるフィルムに2軸配向を与えるバブルを生じさせ
た。次に、このバブルを、冷風で急速冷却することによ
り、そのフィルムの配向した状態を維持した。最後に、
このバブルを扁平化させ、そしてこの膨張したフィルム
を巻き上げロールの上に集めた。配向後、このフィルム
の全壁厚は約1ミルであり、そしてこの構造物の50%
はエチレンプロピレンコポリマーとポリプロピレンとの
ブレンド物であり、この構造物の15%は該中間層であ
り、そしてその残り即ちこの構造物の35%はコア層で
あった。
【0178】この引き伸ばし度合を変化させることで所
望度合のフィルムゲージまたは厚さを得ることが可能で
あると共に、包装用途に応じて、所望度合の収縮張力、
自由収縮、および最終フィルムが示す他の収縮特性、を
調節することができることは本分野の技術者に明らかで
あろう。好適な引き伸ばしもしくはラッキング比は、機
械方向および横方向の両方で約3.0から8.0であ
る。
【0179】好適には、本発明の多層フィルムには照射
を行わない。しかしながら、押し出し積層を行うか、押
し出しコートを行うか、或は基質である水分バリヤーフ
ィルムに通常の積層を行う場合、該シーラント材料それ
自身を照射するか、或は積層に先立って電子的もしくは
化学的に架橋させてもよい。照射は、本分野でよく知ら
れた手段で達成され得る。
【0180】EPCとPPのブレンド比は、該多層フィ
ルムの所望特性または最終使用に従って変化し得る。例
えば、このブレンド物中のポリプロピレン量を上昇させ
ると、このフィルムに堅さが追加されるが、またこれ
は、このフィルムのシーリング温度も上昇させる。逆
に、このブレンド物中のEPCを上昇させると、その配
向したフィルムが示す収縮温度が低くなる傾向を示す
か、或は同じ温度における収縮が増大し、そしてまた、
このフィルムのシーリング温度が低くなる。好適なブレ
ンド物は、約4%から15%のPPと約96%から85
%のEPCを含んでいる。
【0181】好適には、本発明の多層フィルムを単軸も
しくは2軸のどちらかで配向させることで、好適にはこ
れらを収縮フィルムとして用いる。任意に、この配向さ
せたフィルムをその配向温度近くの温度、即ちそれの配
向温度より若干低いか、その温度であるか、或はその温
度よりも若干高い温度に再加熱して更に加工をすること
により、このフィルムを熱硬化させてもよい。このよう
に後で行う加工段階は、収縮特性が望まれていない用途
において、本質的に収縮しないフィルムを与えながら、
配向したフィルムが有する好ましい物性の多く、例えば
より高い引張り強度、モジュラスおよび改良された光学
特性などを本質的に維持させる利点を有している。
【0182】本発明のフィルムでは、与えられたいずれ
かの層中のHC樹脂が、それと一緒にブレンドされる樹
脂に対して工程および性能の観点から適合性を示す限
り、このフィルムの少なくとも1層または全ての層の中
に炭化水素樹脂を用いることができる。
【0183】本発明に従うフィルムは、好適には配向し
ておりそして好適には熱収縮性を示す。好適なフィルム
が示す240度Fの自由収縮は少なくとも10%(L
D)および15%(TD)であり、より好適には少なく
とも15%(LD)および22%(TD)である。
【0184】示す請求の範囲の精神および範囲から逸脱
しない限り、記述した如き本発明に対する明らかな修飾
形は本分野の技術者によって成され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水分バリヤー多層フィルムの好適な具
体例の図式的断面図である。
【図2】本発明の代替具体例である。
【図3】本発明の代替具体例である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 9:00 4F

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)プロピレンのポリマーまたはコポ
    リマーと炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいるコア
    層、および (b)i)プロピレンのポリマー、 ii)プロピレンのコポリマー、 iii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、 iv)ポリブテン、および v)それらのブレンド物、から成る群から選択されるポ
    リマー材料を含んでいる2つの外側層、が備わっている
    熱可塑性多層フィルム。
  2. 【請求項2】 ポリプロピレンが該外側層の約4から1
    5重量%を構成している請求項1記載のフィルム。
  3. 【請求項3】 該コア層の約1から50重量%が炭化水
    素樹脂で出来ている請求項1のフィルム。
  4. 【請求項4】 該コア層の約20から40重量%が炭化
    水素樹脂で出来ている請求項1のフィルム。
  5. 【請求項5】 該フィルムが2軸配向している請求項1
    のフィルム。
  6. 【請求項6】 縦方向および横方向の両方に約3:1か
    ら約8:1の比率で引き伸ばすことによって該フィルム
    を配向させた請求項5記載のフィルム。
  7. 【請求項7】 該外側層の該プロピレンコポリマーがエ
    チレンコモノマーを2から5重量%含んでいる請求項1
    記載のフィルム。
  8. 【請求項8】 (a)プロピレンのポリマーまたはコポ
    リマーと炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいるコア
    層、 (b)該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、プ
    ロピレンのポリマーまたはコポリマー或はポリマー接着
    剤を含んでいる2つの中間層、および (c)i)プロピレンのポリマー、 ii)プロピレンのコポリマー、 iii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー 、 iv)アイオノマー v)ポリブテン、および vi)それらのブレンド物、から成る群から選択される
    ポリマー材料を含んでいる2つの外側層、が備わってい
    る熱可塑性多層フィルム。
  9. 【請求項9】 該ポリマー接着剤が、ポリオレフィンを
    基とするカルボン酸であるか或は無水マレイン酸で改質
    された接着剤である、請求項8記載のフィルム。
  10. 【請求項10】 (a)i)エチレンとアルファオレフ
    ィンのコポリマー、 ii)エチレンとプロピレンのコポリマー、 iii)ゴム改質EPC、および iv)エチレンとプロピレンとブテンのターポリマー、
    から成る群から選択される材料を含んでいるコア層、 (b)該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、プ
    ロピレンのポリマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂と
    のブレンド物を含んでいる2つの中間層 (c)i)プロピレンのポリマー、 ii)プロピレンのコポリマー、 iii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、 iv)アイオノマー v)ポリブテン、および vi)それらのブレンド物、から成る群から選択される
    ポリマー材料を含んでいる2つの外側層、が備わってい
    る熱可塑性多層フィルム。
  11. 【請求項11】 (a)酸素バリヤー材料を含んでいる
    コア層、 (b)該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、ポ
    リマー接着剤を含んでいる2つの中間層 (c)プロピレンのポリマーまたはコポリマーと炭化水
    素樹脂とのブレンド物を含んでいる2つの外側層、およ
    び (d)該外側層の少なくとも1層に接着しているポリマ
    ーシーラント層、が備わっている熱可塑性多層フィル
    ム。
  12. 【請求項12】 該酸素バリヤー層が、 i)エチレンとビニルアルコールのコポリマー、 ii)塩化ビニリデンのコポリマー、 iii)ポリエステル、および iv)ポリアミド、から成る群から選択されるポリマー
    材料を含んでいる、請求項11のフィルム。
  13. 【請求項13】 該シーラント層が、 i)プロピレンのポリマー、 ii)プロピレンのコポリマー、 iii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、 iv)アイオノマー v)ポリブテン、および vi)それらのブレンド物、から成る群から選択される
    ポリマー材料を含んでいる、請求項11のフィルム。
  14. 【請求項14】 (a)高密度ポリエチレンを含んでい
    るコア層、 (b)該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、 i)ポリマー接着剤、 ii)エチレンと酢酸ビニルのコポリマー、および iii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、
    から成る群から選択されるポリマー材料を含んでいる2
    つの中間層、 (c)プロピレンのポリマーまたはコポリマーと炭化水
    素樹脂とのブレンド物を含んでいる2つの外側層、およ
    び (d)プロピレンのポリマーまたはコポリマーか、ポリ
    ブテンか、或はそれらの混合物を含んでいる2つの最外
    層、が備わっている熱可塑性多層フィルム。
  15. 【請求項15】 (a)酸素バリヤー材料を含んでいる
    コア層、 (b)該コア層が有する反対方向を向いた表面上の、ポ
    リアミドを含んでいる2つの中間層、 (c)各々が個々のポリアミド層の上に配置されてい
    る、 i)ポリマー接着剤、 ii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、お
    よび iii)エチレンと酢酸ビニルのコポリマー、から成る
    群から選択されるポリマー材料を含んでいる2つの結合
    層、 (d)個々の接着剤層に接着している、プロピレンのポ
    リマーまたはコポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド物
    を含んでいる2つの水分バリヤー層、 (e)i)プロピレンのポリマー、 ii)プロピレンのコポリマー、 iii)エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、
    および iv)ポリブテン、から成る群から選択されるポリマー
    材料を含んでいる2つの最外層、が備わっている熱可塑
    性多層フィルム。
  16. 【請求項16】 (a)プロピレンのポリマーまたはコ
    ポリマーと炭化水素樹脂とのブレンド物を含んでいる内
    部層と、プロピレンのポリマー、プロピレンのコポリマ
    ー、エチレンとアルファオレフィンのコポリマー、アイ
    オノマー、ポリブテンまたはそれらのブレンド物を含ん
    でいる2つの外側層とを共押し出しし、 (b)この共押し出しした多層フィルムを冷却し、そし
    て (c)この冷却したフィルムを扁平化させる、段階を含
    む、共押し出し多層フィルムの製造方法。
  17. 【請求項17】 扁平化させたフィルムを再加熱した
    後、この加熱したフィルムを引き伸ばして配向させる段
    階を更に含んでいる、請求項16の方法。
  18. 【請求項18】 該加熱したテープを、縦方向および横
    方向の両方に約3:1から約8:1の比率で引き伸ば
    す、請求項17記載の方法。
  19. 【請求項19】 該配向させたフィルムをそれの配向温
    度近くの温度に再加熱する段階を更に含んでいる請求項
    17記載の方法。
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