(57)【要約】  熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法および該方法を実施するための装置であって、ＬＬＤＰＥ中に分散されたポリプロピレンのような非相溶性のポリマー物質の密接混合物が押出ダイを通って押し出され、押出後に延伸される。出口からの上流のダイには、１つ以上のグリッドを含むグリッドチャンバーが提供され、該１つまたは複数のグリッドは、流れの主な表面に垂直な断面において少なくとも４つの近接したラメラ（３０３）を有し、該ラメラは流れ方向に数ミリ伸びた壁を有し、それらは間隔を置いて相互に連結され、流れの方向に垂直な断面においてそれらはネットワークを形成し、前記の間隔はそれぞれのラメラ対の間の距離よりも実質的に長く、ブレンド内のＰ１またはＰ２の分散された相の平均サイズを減少させるようにラメラの開口ツイズが選択され、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内に位置し、ギャップは前述の出口ギャップより広く、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分をさらに含み、混合物がそれを通って流れるギャップがダイ出口のギャップへの通路の少なくとも一部で減少される。それらは平行なラメラを有する２つのグリッドであることができ、下流のグリッドのラメラが上流のグリッドのラメラの間の中間に位置するように配置することができる。
2008518802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法であって、ポリマー物質Ｐ１およびポリマー物質Ｐ２の密接混合物が形成され、ブレンドはダイを通って押し出され、押出されたフィルムは押出後に延伸され、ダイを通る流路が出口ギャップを有する出口オリフィスを含み、出口オリフィスの上流に、混合物が通過する１つまたは複数のグリッドを含むグリッドチャンバーが提供され、該１つまたは複数のグリッドは、流れの主表面に垂直な長さ方向の断面において少なくとも４つの近接して配置されたラメラを有し、該ラメラは流れ方向に数ミリ伸びた壁を有し、それらは間隔を置いて相互に連結され、流れの方向に垂直な断面においてそれらはネットワークを形成し、前記の間隔はそれぞれのラメラ対の間の距離よりも実質的に長く、ラメラの開口のサイズはブレンド内のＰ１またはＰ２の分散された相の平均サイズを減少させるように選択され、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内に位置し、ギャップは前述の出口ギャップより広く、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分をさらに含み、混合物がそれを通って流れるギャップがダイ出口のギャップへの通路の少なくとも一部で減少される、熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法。
【請求項２】
前記の間隔が、それぞれのラメラの対の間の距離の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、より好ましくは少なくとも５倍である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ラメラが平坦か、またはわずかに曲げられ、グリッドに入る時の流れの主境界に対して傾斜し、これらの境界と約１０から約７０度の間の角度を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
相互に異なる方向に傾斜する少なくとも２つのグリッドが存在する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
ラメラがグリッドに入る時の流れの主境界と平行であり、各ラメラの相対する側の連結が互いに異なる箇所に配置される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
グリッドチャンバーが少なくとも２つのグリッドＳおよびＴを含み、ＳはＴの直接上流にあり、該グリッドはグリッドＳのラメラによって形成された流れ中のそれぞれのダイ−ラインが、グリッドＴ中の一対のまたは隣接するラメラの間の空間の中間となるように配置される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
ブレンド中にＰ１が重量で、５から７５％、好ましくは１０から６０％、より好ましくは２０から５％の量で存在する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
Ｐ１が少なくとも０．１、好ましくは約０．５のＭＦＩを有している、請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
Ｐ１がプロピレン（コ）ポリマー、ポリアミド、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ビニリデン（コ）ポリマーおよびポリエステル類から選択され、Ｐ２が主としてオレフィンポリマーを含む、請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
Ｐ２がプロピレン（コ）ポリマーまたはエチレン（コ）ポリマーである、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
Ｐ２が未延伸の状態で、２０℃において、Ｐ１の弾性率（Ｅ）よりも少なくとも１５％小さい弾性率を示す、請求項１から１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
１以上の物質がダイを通って、ポリマーアロイの１つまたは両方の表面上に共押出される、請求項１から１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
共押出された物質はフィルムまたはシートの１つまたは両方のそれぞれの表面にヒートシール層を形成する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
押出後のフィルムの延伸が、少なくともＰ１が固形化する温度へのフィルムの冷却後に行なわれる、請求項１から１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
延伸がＰ１のフィブリルの方向の横方向に行われ、好ましくはフィルムがフィブリルの方向に収縮することが許容される、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
フィルムまたはシートを形成するための熱可塑性物質の押出装置であって、溶融物質がそれを通る出口オリフィスを有するダイ、押出された後に物質を延伸するための延伸手段を含み、出口オリフィスからの上流にグリッドチャンバーが提供され、グリッドチャンバーは押出物が通過する、１つ（３０１）またはより多くの（３０２）グリッドを含み、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内で出口オリフィスギャップよりも広いギャップを有する位置に配置され、グリッドチャンバーはさらに１つまたは複数のグリッドの間にギャップ減少部分をさらに含み、ギャップは出口オリフィスのギャップへの流路の少なくとも一部で減少され、１つまたは複数のグリッドは流れの主表面に垂直な長さ方向の断面において少なくとも４つの近接して配置されたラメラ（３０３）を有し、該ラメラは流れの方向に数ミリ伸びた壁を有し、流れの方向に垂直な断面において間隔を置いて内部連結されて（３０６）ネットワークを形成し、前記の間隔は、各対のラメラ間の距離より本質的に長い。
【請求項１７】
前記の間隔は、各対のラメラ間の距離の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、より好ましくは少なくとも５倍の距離を有する、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
ラメラが、平らかまたはわずかに曲げられ、グリッドに入る時の流れの主境界に対して傾いており、これらの境界に対して約１０から約７０度の角度を形成する、請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
相互に異なる方向に傾斜する少なくとも２つのグリッドを有する、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
流れがグリッドに入るときに、ラメラは流れの主境界と平行であり、各ラメラの相対する側の連結部分が互いに異なる箇所に配置される、請求項１６記載の装置。
【請求項２１】
グリッドチャンバーが少なくとも２つのグリッドＳおよびＴを含み、ＳはＴの直接上流にあり、該グリッドは下流のグリッドＴの各ラメラが、押出物の流れに垂直な方向において上流のグリッドＳの隣接する一対のラメラの間の中間に位置するように配置される、請求項１６記載の装置。
【請求項２２】
ダイが第２の熱可塑性の物質を押出し、第１の熱可塑性物質の１つまたは両方の表面の上に層を形成するための手段を含む、請求項１６記載の装置。
【請求項２３】
延伸手段が機械方向にフィルムまたはシートを延伸する、請求項１６記載の装置。
【請求項２４】
延伸手段が延伸方向の横方向でのフィルムの収縮を許容するための手段を有する、請求項１６記載の装置。
【請求項２５】
出口オリフィスと延伸手段の間に冷却手段を含む、請求項１６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
共に係属する国際特許出願ＷＯ−Ａ−２００４０９４１２９は、マトリックス物質として他のポリマー物質（Ｐ２）内に吸蔵された１以上のポリマー物質（Ｐ１）の平坦なマイクロフィブリルから成るアロイ化されたフィルムを製造する方法を含む。そのようなモルホロジーにおいては、フィブリルの高度の平坦性、すなわち幅と長さにおける平均比率がいいくつかの目的のために非常に重要であり、特には目標が高いバリア特性を達成することであり、そのために１または複数のポリマーＰ１およびＰ２が選択される場合には重要である。しかしながら、高度のフィブリルの平坦性は、さらに以下において取り扱われる他のいくつかの目的にとって重要になりえる。
【０００２】
上記の共に係属する国際特許出願において請求され開示された関連する方法は、熱可塑性のポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法を含み、高分子材料Ｐ１および高分子材料Ｐ２の密接混合物が形成される。混合物はダイを通って押し出され、押出されたフィルムは、押出の後に延伸される。ここでダイを通る流れ通路は出口ギャップを有する出口オリフィスを含む。ここで、出口オリフィスの上流にグリッドチャンバーが提供され、該グリッドチャンバーはそれを通って混合物が通過する１つ以上のグリッドを含み、１つまたは複数のグリッドは少なくとも４つの（流れの主表面に垂直な長さ方向部分において）近接して置かれたラメラを有し、該ラメラは流れの方向に数ミリメートル伸びた壁を有し、ラメラの開口部の間のサイズが混合物中に分散されたＰ１’とＰ２’の相の平均サイズを減少させるように選択され、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内に位置し、該位置においてギャップは前述の出口ギャップより広く、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分を含み、それを通って混合物が流れるギャップが、少なくともダイ出口のギャップへの一部において減少される。
【０００３】
本発明は同様に特徴づけられるが、前記のラメラが間隔をおいて相互に連結し、流れの方向と垂直な部分で見るとそれらはネットワークを形成し、間隔はそれぞれのラメラの対の間の距離よりも実質的に長いという点でさらに特徴づけられる。
【０００４】
本特許出願は、前述の国際特許出願の公開前に出願された。本発明は、チューブ状のフィルム並びに平らなフィルムの押出にも使用することができる。
【０００５】
グリッド中のラメラの配列間のポリマーインポリマー分散物の流れの通過は、流れを平坦なリボンのように形成された複数のサブフローに分割する。これらはラメラの配列からの出口で１つの流れに再び結合される。各対のラメラ間の通過中に、Ｐ２の中で吸蔵されるＰ１の粒子状物質はせん断力を受け平坦な構造にされ、流れ方向に大きく伸ばされ、平坦なフィブリルにされる。この点で、各対のラメラは平坦なまたは環状の押出ダイにおける狭い出口スロットと同様に作用する。単に非常に狭い出口オリフィスからポリマー分散物を押し出す代わりに、本明細書に記載されたグリッドチャンバーを使用し、流れと平行で流れの主な境界に垂直である部分の中で見られた時にそれぞれのグリッドが少なくとも４つのラメラを有し、それにより同じ視界において少なくとも４つの支流に流れが分割されることには２つの利点がある。１つの利点は、通常の、より大きなギャップの出口オリフィスと比較して、そのようなグリッドチャンバーの使用により、背圧が与えられたスループットにおいて非常に低くできることである。別の利点は、支流がラメラを通過する際に起こる平坦化に加えて、ダイの出口に向けてチャンバーが狭くなる際に、フィブリルが１つまたは複数のグリッドの後に本質的に平らになることである。
【０００６】
押出型の末端に公知のスクリーンを使用することは公知である（日本国特許公開８５−１１０４２２）が、ポリマー−イン−ポリマー分散体が通過する際に粒子の平坦性を増加させることを支援しない。
【０００７】
所望のモルホロジーを妨害しないために、それぞれの対のラメラの間の距離よりも本質的に長い、間隔をおいて相互に連結されたラメラを有することの特別な利点は、機械的な安定性である。そのために、ラメラの厚さ、例えば、０．５ｍｍまでまたはこれ以下、および後者間のスペーシングをより小さくすることができ、および／または、グリッド―チャンバーはより高く作ることができ、それにより流れと平行で流れの境界に垂直である部分の中で見た時のラメラの数をフィブリルの平坦性を最適化する目的のために最適化することができる。
【０００８】
好ましくは、ラメラ間の連結の間隔は、それぞれの対または複数のラメラの間の距離の少なくとも２倍、より好ましくは少なくとも３倍、さらにより好ましくは５から１０倍の間である。
【０００９】
本発明の１つの実施態様においては、ラメラは平らであるかまたは若干曲がっており、流れがグリッドに入るときの流れの主境界に対して、これらの境界と約１０から約７０度の角度を形成するように傾いている。好ましくは、相互に異なる方向に傾むいた、少なくとも２つのそのような一連のグリッドを有する。
【００１０】
本発明の別の実施態様においては、ラメラはグリッドに入る時の流れの主境界に対して平行であり、各ラメラの相対する側の連結部分は互いに異なる箇所に配置される。
【００１１】
相互の連結は隣接したラメラを連結し、ポリマーの流れと平行にグリッドを通り抜ける中空のチャンネルを作るために、グリッドの全厚さ(例えば５−１０ｍｍ)にわたり拡げられる。  本発明の異なる実施態様では、相互の連結はグリッドの全厚さにわたって拡がらず、単にグリッドの上流端または下流端、またはこれらの端の間に提供される。
【００１２】
金属板のスパークエロージョンによりグリッドを製造することができる。ここでラメラ間と相互連結ユニットとの間の流路は、放電を使用してシートから取り除かれる。異なる製造方法においては、流れの主境界に垂直なグリッドの断面を有する薄い（例えば１ｍｍ未満）プレートとスペーサーを溶接して、所望の厚さの三次元のグリッドを形成する。スペーサーは、たとえばグリッドの上流端または下流端のみで、または全厚さに沿って溶接され、完全なチャンネルを形成することができる。
【００１３】
押出物、および任意にさらに延伸され非常に薄くされ、非常に平坦なマイクロフィブリルを有するフィルムのモルホロジーは、直交積層およびスリットフィルム製品に改善された強さ特性を提供することができる。更に、それは小さいセルを有する、拡げられた構造を有するフィルムを製造するために使用することができる。直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のフィルム内へアロイにされた、小さな、延伸された非常に平らなポリプロピレンミクロフィブリルは、フィルムを高度に耐油性にすることができる。ＬＬＤＰＥとアロイにされた非常に平坦なポリアミドミクロフィブリルは同様に機能し、さらに酸素に対する良好なバリヤー特性を提供することができる。バリアフィルムの製造のために、平坦なマイクロフィブリルは、例えば、ＥＶＯＨまたはビニリデンコポリマーからなることができる。
【００１４】
ポリマーをコントロールすることはもちろん重要である。それは機械特性、バリア特性または他の特別な特性がＰ１成分のものであるからである。すなわち、平坦な吸蔵されたフィブリル（フィブリルネットワークを含む）は実際にＰ１コンポーネントになり、マトリクス材にならない。
【００１５】
この関連では、次のガイドラインを与えることができる。Ｐ１の濃度が低いほど、（他の特徴が変更されない場合に）それが吸蔵された相になる確率は高い。
【００１６】
与えられた条件の下での溶融物薄膜化において、Ｐ２に比較してＰ１の溶融粘度が大きいほど、（他の特徴が変更されない場合に）Ｐ１が吸蔵された相になる確率は高い。
Ｐ１が固形化するポイントの近傍において溶融粘度の増加を起こすことが銘記される。また、発明者は、ゆっくりとした冷却がＰ１中のＰ２の分散をＰ２中のＰ１の分散に変換することがあることを示す証拠を確立した。おそらくそのような転換はＰ１の結晶化中に起こる。好ましくは、混合物中のＰ１の重量割合は７５％未満、より好ましくは５から６０％の範囲、たとえば１０から６０％の範囲であり、最も好ましくは２０〜５０％の範囲である。
【００１７】
しかしながら、それが実現可能な場合、Ｐ１のポリマーについて比較的大きな分子量のものを使用して好適な高い粘度（たとえば、少なくとも０．１，好ましくは約０．５のメルトインデックス）を与えること、またはこの成分について比較的低い濃度で使用して、ついで迅速な冷却により両方の成分を固体化して溶融物薄膜化された構造を固定することによりＰ２中のＰ１吸蔵物を得る（ＷＯ−Ａ−０２／０５１６１７に記述される）ことが好ましい。ゆっくりとした冷却はより不規則な形のフィブリルを形成し、そのためより低い強度を与えるように思われるからである。
【００１８】
ラメラは、最終フィルム中にいわゆる「ダイ−ライン」を生成するだろう。ラメラがグリッドチャンバーの主境界と平行である場合、ダイ−ラインはフィルム主表面と平行になる。また、ラメラが傾斜している場合には、ダイ−ラインはフィルム主表面と非常に小さな角度（例えば１度未満）を形成するだろう。ラメラ間を支流が通過する間に、それぞれのラメラの中間近傍で剪断力は最大になるであろう。そのためＰ１フィブリルの薄膜化および平坦化はダイ−ラインの中で最も顕著であろう。したがって、これらのダイ−ラインは、本発明の効果を促進する。その一方で公知の押出技術のダイ−ラインは、欠点であると考えられている。
【００１９】
そのような平坦なダイ−ラインの発生を促進するために、本発明の実施態様は、グリッドチャンバーが少なくとも２つのグリッドＳおよびＴを含んでいるという点で特徴づけられる。ＳはＴのすぐ上流にあり、グリッドはグリッドＳのラメラによって形成された流れ中のそれぞれのダイ−ラインが、グリッドＴ中の一対のまたは隣接したラメラの間のスペースの真中になるように配置される。
【００２０】
この互いに異なる箇所に配置されたラメラの配置の利点は、相互連結されたラメラに限定されず、そのような相互連結されていないラメラについても同様に得られ、この場合に改良が与えられると考えられる。その場合には、グリッドＳおよびＴの中のラメラは互いと平行であるべきである。
【００２１】
この態様では、熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法であって、ポリマー物質Ｐ１およびポリマー物質Ｐ２の密接混合物が形成され、ブレンドはダイを通って押し出され、押出されたフィルムは押出後に延伸され、ダイを通る流路が出口ギャップを有する出口オリフィスを含み、出口オリフィスの上流に、混合物が通り抜ける１つ以上のグリッドを含むグリッドチャンバーが提供され、該１つまたは複数のグリッドは、流れの主な表面に垂直な断面において少なくとも４つの近接したラメラを有し、該ラメラは流れ方向に数ミリ伸びた壁を有し、ラメラの開口のサイズはブレンド内のＰ１またはＰ２の分散された相の平均サイズを減少させるように選択され、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内に位置し、ギャップは前述の出口ギャップより広く、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分をさらに含み、混合物がそれを通って流れるギャップがダイ出口のギャップへの通路の少なくとも一部で減少され、グリッドチャンバーが少なくとも２つのグリッドＳおよびＴを含み、ＳはＴのすぐ上流にあり、グリッドはグリッドＳのラメラによって形成された流れの中のそれぞれのダイ−ラインが、一対のまたはグリッドＴ中の隣接したラメラの間のスペースの真中になるように配置される点においてさらに特徴づけられる方法を提供する。これは、本発明のさらなる態様を形成する。この態様では、ラメラは平坦、またはわずかに曲がっていることができる。ダイ−ラインがラメラの長さに沿って記載されたように形成されるために、２つのグリッドのラメラは互いにほぼ平行であるべきである。任意のステントの範囲は、本発明の第１の態様に関して記載されたものである。
【００２２】
１または複数のグリッドのパターンを反映するが、平坦化された形態のダイ−ラインは、最終フィルムにおいて通常検知することができる。例えば、Ｐ２を溶解するがＰ１を溶解しない溶剤でフィルムの断面を処理し、ついでフィルムの断面を走査電子顕微鏡を使用して適切な倍率でフィルムを調査することにより検知することができる。例として、Ｐ１がポリプロピレンで、Ｐ２がＬＬＤＰＥならば、９０℃のキシレンで３０分処理するとダイ−ラインを示す繊維性の構造を発現させるだろう。
【００２３】
本発明は、さらに請求項１６から２５において規定される異なる実施態様において記載された方法の実施に適した装置に関する。
【００２４】
熱可塑性の物質を押し出してフィルムまたはシートを形成するための、本発明の第２の態様を実施するためにふさわしい装置は、溶融物質がそれを通る出口オリフィスを有するダイ、押出された後に物質を延伸するための延伸手段を含み、出口オリフィスからの上流にグリッドチャンバーが提供され、グリッドチャンバーは押出物が通過する、２またはより多くのグリッドを含み、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内で出口オリフィスギャップよりも広いギャップを有する位置に配置され、グリッドチャンバーはさらに１つまたは複数のグリッドの間にギャップ減少部分をさらに含み、ギャップは出口オリフィスのギャップへの少なくとも一部で減少され、前記の少なくとも２つのグリッドＳおよびＴにおいて、ＳはＴのすぐ上流にあり、グリッドはグリッドＳのラメラによって形成された流れの中のそれぞれのダイ−ラインが、一対のまたはグリッドＴ中の隣接したラメラの間のスペースの真中になるように配置される点においてさらに特徴づけられる。
【００２５】
本発明の実施態様は次の特徴によって特徴づけられる：Ｐ１とＰ２はそれらが最終フィルムにおいて個別の相として存在する程度に非相溶性であるが、アロイ化剤の使用によるかまたは機械的に十分攪拌し薄膜化することにより、現実的な目的のためには十分に相溶化され、Ｐ２はその非延伸状態、２０℃において、Ｐ１の弾性率（Ｅ）の少なくとも１５％小さい弾性率を示す。好ましくは、Ｐ１の機械的に決定した融点は、少なくともＰ２より２０℃高いが、必須要件ではない。レオロジー的条件、成分の割合、並びに混合および薄膜化の条件の適合により、アロイはＰ２に囲まれたＰ１の微視的に細かいフィブリルまたはフィブリルネットワークの分散物として実質的に形成される。ここでそれぞれのフィブリルは主として一方向に伸び、一般に約５ミクロンまたはそれ以下、好ましくは約１ミクロンまたはそれ以下、さらに好ましくは約０．１ミクロンまたはそれ以下の厚さと、少なくとも厚さの５倍の幅、好ましくは少なくとも厚さの１０倍または２０倍の幅を有する。更に、少なくともＰ１が固形化された後、フィルムは好ましくは延伸される。
【００２６】
ブレンディングは実際上常に実施されるので、ランダムブレンディング技術により、マトリックスとしての他のポリマー中に吸蔵された１つのポリマーの顕微鏡領域またはより微視的な微細なフィブリルを形成する。マトリックス中のフィブリルの濃度が非常に低い場合を除いてフィブリルが互いの規則性を妨害するので、それらの幅方向に沿ってさえある断面寸法をフィブリルに与えることが常にできないだろう。非常に微細なフィブリルの結晶化によって引き起こされるこの不規則性は、得られたフィルムの強度に対してマイナスの影響がある。しかしながら、非常に平らなフィブリルでは、これらの効果は特にアロイが急速に冷却された時にある程度均等化される。したがって、本発明は、生成されたフィルム、およびこのフィルムから作られたテープまたは直交ラミネートの強度に関して利点を本質的に与える。
【００２７】
本発明のこの使用では、固形化の後の延伸工程は、フィブリルの方向に対して横方向であることができる。その後、好ましくはフィルムは、この延伸中にフィブリルの方向に収縮することを許容される。引き続くフィルムの微細な横方向のプリーツ加工により、収縮の可能性を確立することができる。フィブリルに対して横方向への延伸工程に引き続き、後者が固体の間、フィブリルの方向に延伸することができる。
【００２８】
本発明の強度促進のためのポリマーの選択に関しては、Ｐ１は例えば、結晶性のプロピレンコポリマーまたはプロピレンホモポリマーを含む、プロピレンポリマー、ポリアミドまたはポリエチレンテレフタレートであることができ、Ｐ２は例えば、主としてプロピレンコポリマー、またはエチレンのコポリマー、好ましくは他のα‐オレフィンとのコポリマーを含むエチレンポリマーから成り、Ｐ２は好ましくは直鎖低密度ポリエチレンを含む。
【００２９】
本発明の別の実施態様では、Ｐ１は望ましいバリヤー特性を示すように選ばれる。この使用は、次の特徴によってさらに特徴づけられる：
【００３０】
Ｐ１とＰ２はそれらが最終フィルムにおいて別個の相として存在する程度に非相溶性であるが、アロイ化剤の使用または機械的に十分に混合して、薄膜化することによって実際的な目的のために十分には相溶化される。レオロジー条件、成分の割合、および混合と薄膜化の条件の適用により、アロイはＰ２により囲まれたＰ１の顕微鏡的に微細なフィブリルの分散体またはフィブリルネットワークとして本質的に形成される。ここでそれぞれのフィブリルは、一般に１つの主な方向に伸び、一般に約５μｍまたはより小さい厚さを有し、好ましくは約１μｍまたはより小さい厚さを有し、厚さの少なくとも５倍の幅、好ましくは厚さの１０倍、より好ましくは厚さの少なくとも２０倍の幅を有する。
【００３１】
フレーク形状の粒子状物質、例えばマイカ粉末がバリア効果を及ぼすことは公知である。なぜなら、それは迷路の中でのようにガス分子、芳香物質または有害液体を浸透させ、拡散することを強いるからである。しかしながら、そのようなフレーク形状粒子状物質は、その濃度が小さく、したがってその効果が小さい場合を除いて、通常フィルムの強度に対してマイナスの影響を及ぼすであろう。したがって、通常は、バリヤー特性は、フィルムの主な層と一緒に、任意の結合層の共押出を含む共押出によって達成される。２つのヒートシール層が必要な場合、ダイは６層以上で通常構成されなければならないか、または２つのバリヤー層が必要な場合には９層が必要である。そのようなダイは、商業上利用可能であるが高価である。本発明の使用に際しては、１、２またはより多くのバリア形成ポリマー、Ｐ１ａ、Ｐ１ｂなどが、高価なタイ−ポリマーを使用することなく、主なポリマーＰ２とアロイとすることができる。これはヒートシールのための特別の表面層が必要でない場合、記載されたグリッドチャンバーが追加して供給された時、簡単な１成分ダイで十分であることを意味する。ヒートシールのための表面層が必要な場合、３層共押出ダイが必要である。しかし、どんな場合も、投資の節約は非常に重要である。バリヤー効果は、高価なダイスで達成されるような最高値と全く同じではない場合があるが、多くの目的には十分良好である。
【００３２】
適用可能なバリヤーポリマーの実施例：
ポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタレートは、油による破壊から、ポリエチレンに主として基づく直交ラミネートを保護することができる；ナイロン６または６６も同様に作用し、さらに酸素へのバリアを形成することができる。その一方でＥＶＯＨおよび塩化ビニリデンのコポリマーは、非常に効率的に酸素、油およびほとんどの芳香物質へのバリアを形成することができる。
【００３３】
最後に、すでに述べたように、本発明の第２の態様による方法は、微細なセル状の、膨張された構造を有するフィルムを作成するために使用され、特にテープまたは直交ラミネートへの変換のために使用される。
【００３４】
この使用は次の特徴によって特徴づけられる：
Ｐ１とＰ２はそれらが最終フィルムにおいて個別の相として存在する程度に非相溶性であるが、アロイ化剤の使用によるかまたは機械的に十分攪拌し薄膜化することにより現実的な目的のためには十分に相溶化される。
レオロジー条件、成分の割合、および混合と薄膜化の条件の適用により、アロイはＰ２により囲まれたＰ１の顕微鏡的に微細なフィブリルの分散体またはフィブリルネットワークとして本質的に形成される。ここでそれぞれのフィブリルは、一般に１つの主方向に伸び、一般に約５μｍまたはより小さい厚さを有し、好ましくは約１μｍまたはより小さい厚さを有し、厚さの少なくとも５倍の幅、好ましくは少なくとも１０倍、より好ましくは厚さの少なくとも２０倍の幅を有する。押出の際にまたはその前に膨張剤が加えられる。膨張剤はＰ２には可溶であるが、一般にＰ１には可溶ではない。膨張は押出工程の後に行われる。
【００３５】
膨張剤がＰ１に一般に可溶ではないので、フィブリルは膨張剤に対するバリアとして働く。それによりフィブリルは効率的で微細な膨張を強力に促進する。フィルム（またはフィルムを裂くことにより作られたテープ）は、膨張の前、間、または後にさらに強く延伸されることができ、さらにたとえば、摩擦により分離したファイバーネットワークに変換することができる。
【００３６】
本発明は、図面を参照してさらに詳細に説明される。図１ａは、本発明による共押出型の出口を示す。これは平坦または環状であり、フィブリルの分散をより微細にし、フィブリルを明白に平坦にする目的で、２つのグリッドに形成されたスクリーンが供給される。スケッチは図１ｂでのａ−ａ線での断面を示す。
【００３７】
図１ｂは図１ａでのｂ−ｂ線での断面を示す。また、同様に、図１ｃは図１ａでのｃ−ｃ線での断面を示す。環状のダイの場合には、これらの図は折り曲げられた環状の断面を示す。
【００３８】
図２は、同様に流れの方向に垂直な断面での、異なるパターンのグリッド構造を示す。
適切な寸法は図面に示される。
図１ａ、ｂおよびｃにおいて、Ｐ２の中にＰ１の分散体を含むダイ中の主な流れが膨張、たとえば約２．５ｍｍの厚さから２０ｍｍの厚さに膨張し、ついでたとえば結合、ヒートシール特性および／または摩擦特性を改良するために選択された、２つの少量の表面層と共押出される。２０ｍｍの深さグリッドチャンバー中の３つの層の組み合わされた流れは、２つのグリッド状のスクリーン（３０１）および（３０２）を通る。これらはそれぞれ数ｍｍ（たとえば、５−１０ｍｍ）の厚さであり、図１ｂおよび図１ｃにそれぞれ示される。各々はラメラ（３０３）および（３０４）の列を含み、それぞれはたとえば、約１ｍｍの厚さで、例えば互いに約１ｍｍの間隔を置いている。ラメラは、相互連結部（３０６）によって連結される。通過する時に、流れが最も効率的に剪断されるように、スクリーン（３０１）および（３０２）は互いの鏡像である。
【００３９】
スクリーン（３０２）を通過した直後、流れは共押出ダイからの出口に便利な、たとえば２．５ｍｍの厚さに圧縮される。これによって、ポリマー−イン−ポリマーの分散物はさらに薄膜化され、各フィブリルの所望の最終の横断面の寸法を形成し、同時にラメラ（３０３）および（３０４）によって形成されたダイ−ラインは平らにされる。ダイ中の言及された寸法、およびラメラの示された傾斜角度で、ダイ−ラインおよび水平のフィブリルは、ダイの出口においてフィルムの主な表面と約８度の角度を形成するだろう。引き続く延伸プロセスは、通常この角度を約１度またはそれ以下に減ずるであろう。これらのダイ−ラインは、先に説明されたように、通常最終フィルムにおいて検知することができる。フィルムの断面中のダイ−ラインのパターンは、グリッドの平らになった像である。
【００４０】
図２において、ラメラ（３０５）は、傾斜せず、チャンバーの主表面と平行である。ラメラ間の連結部（３０７と３０８）はフィルムを通り抜けるダイ−ラインを直接回避するように配置される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１ａ】図１ａは、本発明による共押出型の出口を示す。
【図１ｂ】図１ｂは図１ａでのｂ−ｂ線での断面を示す。
【図１ｃ】図１ｃは図１ａでのｃ−ｃ線での断面を示す。
【図２】図２は、同様に流れの方向に垂直な断面での、異なるパターンのグリッド構造を示す。
【図１ａ】
2008518802.tif 000003
【図１ｂ】
2008518802.tif 000004
【図１ｃ】
2008518802.tif 000005
【図２】
2008518802.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月4日(2007.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法であって、ポリマー物質Ｐ１およびポリマー物質Ｐ２の密接混合物が形成され、ブレンドはダイを通って押し出され、押出されたフィルムは押出後に延伸され、ダイを通る流路が出口ギャップを有する出口オリフィスを含み、出口オリフィスの上流に、混合物が通過する１つまたは複数のグリッドを含むグリッドチャンバーが提供され、該１つまたは複数のグリッドは、流れの主表面に垂直な長さ方向の断面において少なくとも４つの近接して配置されたラメラを有し、該ラメラは流れ方向に数ミリ伸びた壁を有し、それらは間隔を置いて相互に連結され、流れの方向に垂直な断面においてそれらはネットワークを形成し、前記の間隔はそれぞれのラメラ対の間の距離よりも実質的に長く、ラメラの開口のサイズはブレンド内のＰ１またはＰ２の分散された相の平均サイズを減少させるように選択され、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内に位置し、ギャップは前述の出口ギャップより広く、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分をさらに含み、混合物がそれを通って流れるギャップがダイ出口のギャップへの通路の少なくとも一部で減少される、熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法。
【請求項２】
前記の間隔が、それぞれのラメラの対の間の距離の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、より好ましくは少なくとも５倍である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ラメラが平坦か、またはわずかに曲げられ、グリッドに入る時の流れの主境界に対して傾斜し、これらの境界と約１０から約７０度の間の角度を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
相互に異なる方向に傾斜する少なくとも２つのグリッドが存在する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
ラメラがグリッドに入る時の流れの主境界と平行であり、各ラメラの相対する側の連結が互いに異なる箇所に配置される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
グリッドチャンバーが少なくとも２つのグリッドＳおよびＴを含み、ＳはＴの直接上流にあり、該グリッドはグリッドＳのラメラによって形成された流れ中のそれぞれのダイ−ラインが、グリッドＴ中の一対のまたは隣接するラメラの間の空間の中間となるように配置される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
ブレンド中にＰ１が重量で、５から７５％、好ましくは１０から６０％、より好ましくは２０から５％の量で存在する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
Ｐ１が少なくとも０．１、好ましくは約０．５のＭＦＩを有している、請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
Ｐ１がプロピレン（コ）ポリマー、ポリアミド、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ビニリデン（コ）ポリマーおよびポリエステル類から選択され、Ｐ２が主としてオレフィンポリマーを含む、請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
Ｐ２がプロピレン（コ）ポリマーまたはエチレン（コ）ポリマーである、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
Ｐ２が未延伸の状態で、２０℃において、Ｐ１の弾性率（Ｅ）よりも少なくとも１５％小さい弾性率を示す、請求項１から１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
１以上の物質がダイを通って、ポリマーアロイの１つまたは両方の表面上に共押出される、請求項１から１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
共押出された物質はフィルムまたはシートの１つまたは両方のそれぞれの表面にヒートシール層を形成する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
押出後のフィルムの延伸が、少なくともＰ１が固形化する温度へのフィルムの冷却後に行なわれる、請求項１から１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
延伸がＰ１のフィブリルの方向の横方向に行われ、好ましくはフィルムがフィブリルの方向に収縮することが許容される、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
フィルムまたはシートを形成するための熱可塑性物質の押出装置であって、溶融物質がそれを通る出口オリフィスを有するダイ、押出された後に物質を延伸するための延伸手段を含み、出口オリフィスからの上流にグリッドチャンバーが提供され、グリッドチャンバーは押出物が通過する、１つ（３０１）またはさらなる（３０２）グリッドを含み、１つまたは複数のグリッドはチャンバー内で出口オリフィスギャップよりも広いギャップを有する位置に配置され、グリッドチャンバーはさらに１つまたは複数のグリッドとダイ出口の間にギャップ減少部分をさらに含み、ギャップは出口オリフィスのギャップへの流路の少なくとも一部で減少され、１つまたは複数のグリッドは流れの主表面に垂直な長さ方向の断面において少なくとも４つの近接して配置されたラメラ（３０３）を有し、該ラメラは流れの方向に数ミリ伸びた壁を有し、流れの方向に垂直な断面において間隔を置いて内部連結されて（３０６）ネットワークを形成し、前記の間隔は、各対のラメラ間の距離より本質的に長い。
【請求項１７】
前記の間隔は、各対のラメラ間の距離の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも３倍、より好ましくは少なくとも５倍の距離を有する、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
ラメラが、平らかまたはわずかに曲げられ、グリッドに入る時の流れの主境界に対して傾いており、これらの境界に対して約１０から約７０度の角度を形成する、請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
相互に異なる方向に傾斜する少なくとも２つのグリッドを有する、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
流れがグリッドに入るときに、ラメラは流れの主境界と平行であり、各ラメラの相対する側の連結部分が互いに異なる箇所に配置される、請求項１６記載の装置。
【請求項２１】
グリッドチャンバーが少なくとも２つのグリッドＳおよびＴを含み、ＳはＴの直接上流にあり、該グリッドは下流のグリッドＴの各ラメラが、押出物の流れに垂直な方向において上流のグリッドＳの隣接する一対のラメラの間の中間に位置するように配置される、請求項１６記載の装置。
【請求項２２】
ダイが第２の熱可塑性の物質を押出し、第１の熱可塑性物質の１つまたは両方の表面の上に層を形成するための手段を含む、請求項１６記載の装置。
【請求項２３】
延伸手段が機械方向にフィルムまたはシートを延伸する、請求項１６記載の装置。
【請求項２４】
延伸手段が延伸方向の横方向でのフィルムの収縮を許容するための手段を有する、請求項１６記載の装置。
【請求項２５】
出口オリフィスと延伸手段の間に冷却手段を含む、請求項１６記載の装置。
【請求項２６】
熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法であって、ポリマー物質Ｐ１およびポリマー物質Ｐ２の密接混合物が形成され、ブレンドはダイを通って押し出され、押出されたフィルムは押出後に延伸され、ダイを通る流路が出口ギャップを有する出口オリフィスを含み、
出口オリフィスの上流に、混合物が通過する少なくとも２つのグリッドＳおよびＴ、ここでＳはＴの直接上流にある、を含むグリッドチャンバーが提供され、該グリッドは、流れの主表面に垂直な長さ方向の断面において少なくとも４つの近接して間隔をおいて配置されたラメラを有し、該ラメラは流れ方向に数ミリ伸びた壁を有し、ラメラの開口のサイズはブレンド内のＰ１またはＰ２の分散された相の平均サイズを減少させるように選択され、グリッドはギャップが前述の出口ギャップより広いチャンバー内の場所に位置し、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分をさらに含み、混合物がそれを通って流れるギャップがダイ出口のギャップへの通路の少なくとも一部で減少され、
該グリッドはグリッドＳのラメラによって形成された流れ中のそれぞれのダイ−ラインが、グリッドＴ中の一対のまたは隣接するラメラの間の空間の中間となるように配置される、熱可塑性ポリマーアロイのフィルムまたはシートを形成する方法。
【請求項２７】
熱可塑性物質の押出装置であって、溶融物質がそれを通る出口オリフィスを有するダイ、押出された後に物質を延伸するための延伸手段を含み、
ダイは出口オリフィスの上流に、混合物が通過する少なくとも２つのグリッドＳおよびＴ、ここでＳはＴの直接上流にある、を含むグリッドチャンバーを有し、グリッドはギャップが前述の出口ギャップより広いチャンバー内の場所に位置し、グリッドチャンバーはさらにスクリーンとダイ出口の間にギャップ低減部分をさらに含み、ギャップはダイ出口のギャップへの通路の少なくとも一部で減少される、
該グリッドは、流れの主表面に垂直な長さ方向の断面において少なくとも４つの近接して間隔をおいて配置されたラメラを有し、該ラメラは溶融物質の流れ方向に数ミリ伸びた壁を有し、ラメラはその間を溶融物質が流れることができる開口を有し、
下流のグリッドＴのそれぞれのラメラが押出物の流れに垂直な方向の上流のグリッドＳの隣接する１対のラメラの間の中間に位置するようにグリッドが配置される。
【国際調査報告】
2008518802.tif 000007
2008518802.tif 000008