(57)【要約】中心バリア層および前記中心バリア層の、それぞれ反対側の面上にある１対の接着層を含む、チューブラー多層フィルム。前記接着層は、前記中心バリア層を完全に被覆する。前記中心バリア層の対向する端部は、前記チューブラー多層フィルムの長手方向に沿ってオーバーラップする。前記中心バリア層のオーバーラップする部分全体の厚みは、前記中心バリア層のオーバーラップしていない部分の厚みと、実質的に同一である。前記チューブラー多層フィルムは、内側および外側の表面層も有する。前記内側の表面層は、前記チューブラー多層フィルムの内側を完全に取り囲んで延び、前記外側の表面層は、前記チューブラー多層フィルムの外側を完全に取り囲むように延びる。
2004504179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブラー多層フィルムであって、
（１）中心バリア層、
（２）前記中心バリア層の、それぞれ反対側の面上にある１対の接着層であって、前記接着層は前記中心バリア層を完全に被覆し、前記中心バリア層の対向する端部は前記チューブラー多層フィルムの長手方向に沿いオーバーラップし、前記中心バリア層の前記オーバーラップ部分全体の厚みは前記中心バリア層のオーバーラップしていない部分の厚みと実質的に同じであることを特徴とし、ならびに、
（３）内側および外側の表面層であって、前記内側の表面層は前記チューブラー多層フィルムの内側を完全に取り囲んで延び、前記外側の表面層は前記チューブラー多層フィルムの外側を完全に取り囲んで延び、それによって前記中心バリア層は被覆され劣化より保護される、
を含む、チューブラー多層フィルム。
【請求項２】
前記中心バリア層が、塩化ビニリデンポリマーおよびコポリマー、エチレンビニルアルコールポリマーおよびコポリマー、ポリアミドポリマーおよびコポリマー、ならびにアクリロニトリルポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項１に記載のチューブラー多層フィルム。
【請求項３】
前記接着層が、エチレン酢酸ビニルポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸メチルポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸ポリマーおよびコポリマー、アイオノマー、ならびに無水マレイン酸グラフトオレフィンポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項１に記載のチューブラー多層フィルム。
【請求項４】
前記表面層が、ポリエチレンポリマーおよびコポリマー、ポリアミド、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレンならびにポリエチレンテレフタレートから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項１に記載のチューブラー多層フィルム。
【請求項５】
前記中心バリア層が少なくとも下記の式１によって決定された大きさオーバーラップすることを特徴とする、請求項１に記載のチューブラー多層フィルム。
ＯＬ＝ＰＥ／ＰＢ × ＢＬＴ　　　・・・式１
上式において、
ＯＬ＝オーバーラップ長さ、
ＰＥ＝カプセル化材料のミル当たりの透過率、
ＰＢ＝バリア材料のミル当たりの透過率、
ＢＬＴ＝バリア層厚み。
【請求項６】
チューブラーフィルムであって、
（１）少なくとも請求項５の式１により決定された大きさ、前記チューブラーフィルムの長手方向に沿ってオーバーラップする中心バリア層であって、前記中心バリア層の前記オーバーラップ部分全体の厚みが前記中心バリア層のオーバーラップしていない部分の厚みと実質的に同じであることを特徴とし、
（２）前記中心バリア層の、それぞれ反対側の面上に配置された内側の接着層および外側の接着層であって、前記接着層は前記中心バリア層を完全にカプセル化し、ならびに、
（３）内側および外側の表面層であって、前記内側の表面層は前記内側の接着層より内側に配置され、前記外側の表面層は前記外側の接着層より外側に配置される、
を含む、チューブラーフィルム
【請求項７】
前記バリア層が、塩化ビニリデンポリマーおよびコポリマー、エチレンビニルアルコールポリマーおよびコポリマー、ポリアミドポリマーおよびコポリマー、ならびにアクリロニトリルポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項６に記載のチューブラーフィルム。
【請求項８】
前記接着層が、エチレン酢酸ビニルポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸メチルポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸ポリマーおよびコポリマー、アイオノマー、ならびに無水マレイン酸グラフトオレフィンポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項６に記載のチューブラーフィルム。
【請求項９】
前記表面層が、ポリエチレンポリマーおよびコポリマー、ポリアミド、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリプロピレンならびにポリエチレンテレフタレートから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項６に記載のチューブラーフィルム。
【請求項１０】
チューブラー多層フィルムの製造方法であって、
バリアコアおよび前記バリア層コアを被服する接着物を有する材料のブロックを、概して環状の断面を有する第１のストリーム中に押出し、前記第１のストリームはオーバーラップする中心バリア層を有し、ここで前記中心バリア層の前記オーバーラップ部分全体の厚みが、前記中心バリア層のオーバーラップしていない部分の厚みと実質的に同じであることを特徴とし、
内側の表面層を、概して環状の断面を有する第２のストリーム中に押出し、前記第２のストリームは前記第１のストリーム内に配置され前記接着物によりそこに接合され、および
外側の表面層を、概して環状の断面を有する第３のストリーム中に押出し、前記第３のストリームは前記第１のストリームを取り囲み配置され前記接着物によりそこに接合される、
ことを含む方法。
【請求項１１】
前記中心バリア層が、少なくとも式１で決定された大きさオーバーラップすることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記バリア層が、塩化ビニリデンポリマーおよびコポリマー、エチレンビニルアルコールポリマーおよびコポリマー、ポリアミドポリマーおよびコポリマー、ならびにアクリロニトリルポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記接着層が、エチレン酢酸ビニルポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸メチルポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸ポリマーおよびコポリマー、アイオノマー、ならびに無水マレイン酸グラフトオレフィンポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記表面層が、ポリエチレンポリマーおよびコポリマー、ナイロン、スチレン／ブタジエンブロックコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリプロピレンならびにポリエチレンテレフタレートから選択されるポリマーより製造されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
バリア材料を有する多層チューブラーフィルムの共押出方法であって、
コア押出機を用いバリア材料のコア押出物を押出し、
前記コア押出機の排出口に隣接してプレカプセル化ダイを設置し、
プレカプセル化材料のプレカプセル化用押出物を押出し、前記プレカプセル化用押出物をプレカプセル化ダイに導き、
前記コア押出物と前記プレカプセル化用押出物を前記プレカプセル化ダイにおいて同軸の関係となるよう接合し、ここで前記プレカプセル化用押出物を前記コア押出物に対して半径方向外向きに配置し、プレカプセル化コア押出物を形成することを特徴とし、
内層押出物と外層押出物を押出し、
前記プレカプセル化コア押出物を分配マニホールドを通して共押出ダイに供給し、前記分配マニホールドは対向する長手方向に延びる末端がオーバーラップするように設計され、前記分配マニホールドは、導入口末端と排出口末端を備えるボディ、前記ボディの前記導入口末端の近隣のマニホールド導入口、および前記マニホールド導入口から前記ボディを巡り反対方向に延びる１対のマニホールドチャンネルを含み、前記マニホールドチャンネルの前記オーバーラップする末端における前記プレカプセル化コア押出物が分離されたままであるよう、前記マニホールドチャンネルの反対側の末端は互いに規定の距離オーバーラップする、
ことを含む、共押出し方法。
【請求項１６】
前記プレカプセル化コア押出物が前記共押出ダイを通じ供給される以前に、前記内層押出物および前記外層押出物が前記プレカプセル化コア押出物に接合されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プレカプセル化コア押出物が前記共押出ダイを通じ供給されている間に、前記内層押出物および前記外層押出物が前記プレカプセル化コア押出物に接合されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記内層押出物の内側に配置された第２の内層押出物と、前記外層押出物の外側に配置された第２の外層押出物を押出すことをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記規定のオーバーラップ距離が少なくとも請求項５に記載の式１によって決定された大きさであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
複数の供給原料材料から多層フィルムを共押出する押出装置であって、
コア押出物を押出すコア押出機、
前記コア押出機の排出口に隣接して配置されたプレカプセル化ダイであって、前記プレカプセル化ダイは、ダイランド部にその円周を巡り厚みが異なるギャップを有し、
プレカプセル化用押出物を押出すプレカプセル化押出機、
前記プレカプセル化用押出物を、前記プレカプセル化用押出物が前記コア押出物を取り囲みプレカプセル化コア押出物を形成する前記プレカプセル化ダイへ移送する、プレカプセル化物移送管、
導入口末端と排出口末端を有するボディ、前記ボディの前記導入口末端に近接するマニホールド導入口、および前記マニホールド導入口から前記ボディを巡り反対方向に延びる１対のマニホールドチャンネルを含む分配マニホールドを有し、前記マニホールドチャンネルの前記オーバーラップ末端における前記プレカプセル化コア押出物が分離し続けるように、前記マニホールドチャンネルの対向する末端は互いにオーバーラップし、
前記プレカプセル化コア押出物を前記共押出ダイへと移送する、前記プレカプセル化ダイの下流側に配置されたプレカプセル化コア押出物移送管、
を含むことを特徴とする、押出装置。
【請求項２１】
前記一対のマニホールドチャンネルが、実質的に同一の長さを有することを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２２】
前記マニホールドチャンネルの対向する末端が、前記マニホールド導入口の反対側の点で、互いに規定の距離オーバーラップすることを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２３】
前記マニホールドチャンネルの前記対向する末端が、前記ボディの中心より異なるラジアル距離にあることを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２４】
前記マニホールドチャンネルが流線形を有することを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２５】
前記マニホールドチャンネルが涙滴形を有することを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２６】
前記マニホールドチャンネルの高さ対深さのアスペクト比が３：１より大きいことを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２７】
前記規定のオーバーラップ距離が、少なくとも概して式１で決定された大きさであることを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２８】
前記ボディの前記マニホールドチャンネルのオーバーラップが配置される場所にさらにくぼみを含み、１つのマニホールドチャンネル末端の前記規定の距離が前記くぼみ中に配置され、前記くぼみの上にインサートが配置され、前記くぼみおよび前記インサートはそれらの間のギャップを前記くぼみに配置された前記マニホールドチャンネルの末端からのプレカプセル化コア押出物が前記ギャップを通じて流れるように決定することを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項２９】
前記ボディが円筒であることを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項３０】
前記円筒にテーパがついていることを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項３１】
前記ボディが平面状であることを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項３２】
前記多層フィルムの少なくとも１つの外層を押出す少なくとも１つの外層押出機、および前記少なくとも１つの外層押出物を前記共押出ダイへ移送する少なくとも１つの移送管をさらに含む、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項３３】
前記多層フィルムの少なくとも１つの内層を押出す少なくとも１つの内層押出機、および前記少なくとも１つの内層押出物を前記共押出ダイへ移送する少なくとも１つの移送管をさらに含む、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項３４】
前記プレカプセル化ダイが、
環状の開口部が通じているダイボディであって、前記ダイボディは第１の部材および前記第１の部材に隣接する第２の部材を有し、
前記第１の部材の環状の開口部の円周を巡り延びる内部マンドレルであって、前記内部マンドレルは、第１の表面および第２の表面を有し、前記第１の表面は前記第２の表面より低く、それによって前記内部マンドレルの前記第１の表面および前記第２の表面は第１のダイギャップを決定し、前記内部マンドレルの第２の表面と第２の部材は第２のダイギャップを決定し、前記第１のダイギャップは前記第２のダイギャップより大きく、ならびに、
前記第１の部材における前記内部マンドレルの円周を巡り延びるプレカプセル化分配マニホールド、
を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の押出装置。
【請求項３５】
前記第１の部材内の前記プレカプセル化分配マニホールドの円周を約１８０度巡り延びる樹脂分配チャンネルをさらに含み、前記樹脂分配チャンネルは各末端における開口部で終了し、前記樹脂分配チャンネルの前記開口部は前記プレカプセル化分配マニホールドと連結し、前記樹脂分配チャンネルは樹脂導入口と連結し、前記樹脂導入口は前記樹脂分配チャンネルの前記開口部の中間に配置され、前記樹脂分配チャンネルの前記開口部は前記内部マンドレルの前記第１の表面に隣接して配置される、請求項３４に記載の押出装置。
【請求項３６】
前記内部マンドレルは１対の第１の表面および１対の第２の表面を有し、前記第１の表面は前記環状開口部を巡り約６０度延び、前記第２の表面は前記環状の開口部を巡り１２０度延びることを特徴とする、請求項３４に記載の押出装置。
【請求項３７】
前記内部マンドレルは１対の第１の表面および１対の第２の表面を有し、前記第１の表面は前記環状開口部を巡り約６０度延び、前記第２の表面は前記環状の開口部を巡り１２０度延び、前記第１の表面は前記樹脂分配チャンネルの前記開口部に隣接する前記内部マンドレルの反対側に配置され、前記第２の表面は前記内部マンドレルの反対側の前記第１の表面の間に配置されることを特徴とする、請求項３５に記載の押出装置。
【請求項３８】
前記第２の部材が平坦であることを特徴とする、請求項２７に記載の押出装置。
【請求項３９】
前記第２の部材が前記第１の部材の鏡像であることを特徴とする、請求項２７に記載の押出装置。
【請求項４０】
分配マニホールドであって、
導入口および排出口末端を有するボディ、
前記ボディの導入口に近接するマニホールド導入口、
前記マニホールド導入口から前記ボディを巡り反対方向に延びる１対のマニホールドチャンネルであって、前記マニホールドチャンネルの対向する末端は前記マニホールド導入口の反対側で互いに規定の距離オーバーラップし、前記対向する末端は前記マニホールドチャンネルの前記オーバーラップした末端中のポリマーが分離し続けるようなものである、
を含む分配マニホールド。
【請求項４１】
前記１対のマニホールドチャンネルが実質的に同一の長さを有することを特徴とする、請求項４０に記載の分配マニホールド。
【請求項４２】
前記マニホールドチャンネルの前記対向する末端が、前記マニホールド導入口の反対側で規定の距離互いにオーバーラップすることを特徴とする、請求項４０に記載の分配マニホールド。
【請求項４３】
前記マニホールドチャンネルの断面積が、前記マニホールド導入口から前記対向する末端にかけて減少することを特徴とする、請求項４０に記載の分配マニホールド。
【請求項４４】
前記マニホールドチャンネルが流線形を有することを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項４５】
前記マニホールドチャンネルが涙滴形を有することを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項４６】
前記マニホールドチャンネルの高さ対深さのアスペクト比が３：１より大きいことを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項４７】
前記規定のオーバーラップ距離が少なくとも請求項５の式１で決定された大きさであることを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項４８】
前記ボディの前記マニホールドチャンネルのオーバーラップが配置される場所にさらにくぼみを含み、１つのマニホールドチャンネル末端の前記規定距離が前記くぼみ中に配置され、前記くぼみの上にインサートが配置され、前記くぼみおよび前記インサートはそれらの間のギャップを前記くぼみに配置された前記マニホールドチャンネルの末端からのプレカプセル化コア押出物が前記ギャップを通じて流れるように決定する、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項４９】
前記ボディが円筒であることを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項５０】
前記円筒にテーパがついていることを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項５１】
前記ボディが平面状であることを特徴とする、請求項４３に記載の分配マニホールド。
【請求項５２】
熱的に反応しやすいポリマーをプレカプセル化するプレカプセル化ダイであって、
環状の開口部が通じているダイボディであって、前記ダイボディは、第１の部材および前記第１の部材に隣接する第２の部材を有し、
前記第１の部材の前記環状の開口部の円周を巡り延びる内部マンドレルであって、前記内部マンドレルは第１の表面および第２の表面を有し、前記第１の表面は前記第２の表面より低く、それにより前記内部マンドレルの前記第１の表面および前記第２の表面は第１のダイギャップを決定し、前記内部マンドレルの第２の表面と第２の部材は第２のダイギャップを決定し、前記第１のダイギャップは前記第２のダイギャップより大きく、ならびに、
前記第１の部材における前記内部マンドレルの円周を巡り延びるプレカプセル化分配マニホールド、
を含むプレカプセル化ダイ。
【請求項５３】
前記第１の部材内の前記プレカプセル化分配マニホールドの円周を約１８０度巡り延びる樹脂分配チャンネルをさらに含み、前記樹脂分配チャンネルは各末端における開口部で終了し、前記樹脂分配チャンネルの前記開口部は前記プレカプセル化分配マニホールドと連結し、前記樹脂分配チャンネルは樹脂導入口と連結し、前記樹脂導入口は前記樹脂分配チャンネルの前記開口部の中間に配置され、前記樹脂分配チャンネルの前記開口部は前記内部マンドレルの前記第１の表面に隣接して配置される、請求項５２に記載のプレカプセル化ダイ。
【請求項５４】
前記内部マンドレルは１対の第１の表面および１対の第２の表面を有し、前記第１の表面は前記環状の開口部を巡り約６０度延び、前記第２の表面は前記環状の開口部を巡り１２０度延びることを特徴とする、請求項５２に記載のプレカプセル化ダイ。
【請求項５５】
前記内部マンドレルは１対の第１の表面および１対の第２の表面を有し、前記第１の表面は前記環状開口部を巡り約６０度延び、前記第２の表面は前記環状の開口部を巡り１２０度延び、前記第１の表面は前記樹脂分配チャンネルの前記開口部に隣接する前記内部マンドレルの反対側に配置され、前記第２の表面は前記内部マンドレルの反対側の前記第１の表面の間に配置されることを特徴とする、請求項５３に記載のプレカプセル化ダイ。
【請求項５６】
前記第２の部材が平坦であることを特徴とする、請求項５２に記載のプレカプセル化ダイ。
【請求項５７】
前記第２の部材が前記第１の部材の鏡像であることを特徴とする、請求項５２に記載のプレカプセル化ダイ。
【請求項５８】
バリア材料を有する多層チューブラーフィルムの共押出方法であって、
コア押出機を用いバリア材料のコア押出物を押出し、
コア押出機の排出口に隣接しプレカプセル化ダイを設置し、前記プレカプセル化ダイは不均一な層厚みを製造することが可能であり、
プレカプセル化材料のプレカプセル化用押出物を押出し、前記プレカプセル化用押出物をプレカプセル化ダイに導き、
前記コア押出物と前記プレカプセル化用押出物を前記プレカプセル化ダイにおいて同軸の関係となるよう接合し、前記プレカプセル化用押出物は前記コア押出物から外向きに半径方向に配置されプレカプセル化コア押出物を形成することを特徴とし、
内層押出物と外層押出物を押出し、
前記プレカプセル化コア押出物を分配マニホールドを通じ共押出ダイに供給し、前記分配マニホールドは対向する長手方向に延びる末端がオーバーラップするように設計され、ならびに、
前記プレカプセル化コア押出物から半径方向内向きに配置される前記内層押出物、および前記プレカプセル化コア押出物から半径方向外向きに配置される前記外層押出物を有する多層ブロウンフィルムを成形する、
ことを含む、共押出方法。
【請求項５９】
前記プレカプセル化コア押出物が前記共押出ダイを通じ供給される以前に、前記内層押出物および前記外層押出物が前記プレカプセル化コア押出物に接合されることを特徴とする、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記プレカプセル化コア押出物が前記共押出ダイを通じ供給されている間に、前記内層押出物および前記外層押出物が前記プレカプセル化コア押出物に接合されることを特徴とする、請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記内層押出物の内側に配置された第２の内層押出物と前記外層押出物の外側に配置された第２の外層押出物を押出すことをさらに含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６２】
前記規定のオーバーラップ距離が少なくとも請求項５に記載の式１によって決定された大きさであることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項６３】
複数の供給原料材料から多層フィルムを共押出する押出装置であって、
コア押出物を押出すコア押出機と、
前記コア押出機の排出口に隣接して配置されたプレカプセル化ダイであって、
環状の開口部が通じているダイボディであって、前記ダイボディは、第１の部材および前記第１の部材に隣接する第２の部材を有し、
前記第１の部材の前記環状の開口部の円周を巡り延びる内部マンドレルであって、前記内部マンドレルは第１の表面および第２の表面を有し、前記第１の表面は前記第２の表面より低く、それによって前記内部マンドレルの前記第１の表面および前記第２の表面は第１のダイギャップを決定し、前記内部マンドレルの第２の表面と第２の部材は第２のダイギャップを決定し、前記第１のダイギャップは前記第２のダイギャップより大きく、および
前記第１の部材における前記内部マンドレルの円周を巡り延びるプレカプセル化分配マニホールド、
を含むことを特徴とするプレカプセル化ダイ、
プレカプセル化用押出物を押出すプレカプセル化押出機、
前記プレカプセル化用押出物を前記プレカプセル化ダイへ移送するプレカプセル化用押出物移送管、
長手方向に延びる対向する末端がオーバーラップするように設計された分配マニホールドを有する共押出ダイ、ならびに
前記プレカプセル化コア押出物を前記共押出ダイへと移送する前記プレカプセル化ダイの下流側に配置されたプレカプセル化コア押出物移送管、
を含む押出装置。
【請求項６４】
前記第１の部材内の前記プレカプセル化分配マニホールドの円周を約１８０度巡り延びる樹脂分配チャンネルをさらに含み、前記樹脂分配チャンネルは各末端における開口部で終了し、前記樹脂分配チャンネルの前記開口部は、前記プレカプセル化分配マニホールドと連結し、前記樹脂分配チャンネルは樹脂導入口と連結し、前記樹脂導入口は前記樹脂分配チャンネルの前記開口部の中間に配置され、前記樹脂分配チャンネルの前記開口部は前記内部マンドレルの前記第１の表面に隣接して配置される、請求項６３に記載の押出装置。
【請求項６５】
前記内部マンドレルは１対の第１の表面および１対の第２の表面を有し、前記第１の表面は前記環状開口部を巡り約６０度延び、前記第２の表面は前記環状の開口部を巡り１２０度延びることを特徴とする、請求項６３に記載の押出装置。
【請求項６６】
前記内部マンドレルは１対の第１の表面および１対の第２の表面を有し、前記第１の表面は前記環状開口部を巡り約６０度延び、前記第２の表面は前記環状の開口部を巡り１２０度延び、前記第１の表面は前記樹脂分配チャンネルの前記開口部に隣接する前記内部マンドレルの反対側に配置され、前記第２の表面は前記内部マンドレルの反対側の前記第１の表面の間に配置されることを特徴とする、請求項６４に記載の押出装置。
【請求項６７】
前記第２の部材が平坦であることを特徴とする、請求項６３に記載の押出装置。
【請求項６８】
前記第２の部材が前記第１の部材の鏡像であることを特徴とする、請求項６３に記載の押出装置。
【請求項６９】
前記共押出ダイの前記分配マニホールドが、
導入口および排出口末端を有するボディ、
前記ボディの導入口に近接するマニホールド導入口、
前記マニホールド導入口から前記ボディを取り巻き反対方向に延びる実質的に同一の長さを有する１対のマニホールドチャンネルであって、前記マニホールドチャンネルの対向する末端は前記マニホールド導入口の反対側で互いに規定の距離オーバーラップし、前記対向する末端は前記マニホールドチャンネルの前記オーバーラップした末端中のポリマーが分離したままであるように前記ボディの中心より異なるラジアル距離にあり、前記マニホールドチャンネルは前記マニホールド導入口から前記対向する末端にかけて断面積が減少する、
を含むことを特徴とする、請求項６３に記載の押出装置。
【請求項７０】
前記マニホールドチャンネルが流線形を有することを特徴とする、請求項６９に記載の押出装置。
【請求項７１】
前記マニホールドチャンネルが涙滴形を有することを特徴とする、請求項６９に記載の押出装置。
【請求項７２】
前記マニホールドチャンネルの高さ対深さのアスペクト比が３：１より大きいことを特徴とする、請求項６９に記載の押出装置。
【請求項７３】
前記規定のオーバーラップ距離が少なくとも概して式１で決定された大きさであることを特徴とする、請求項６９に記載の押出装置。
【請求項７４】
前記ボディの前記マニホールドチャンネルのオーバーラップが配置される場所にさらにくぼみを含み、１つのマニホールドチャンネル末端の前記規定距離が前記くぼみ中に配置され、前記くぼみの上にインサートが配置され、前記くぼみおよび前記インサートはそれらの間のギャップを前記くぼみに配置された前記マニホールドチャンネルの末端からのプレカプセル化コア押出物が前記ギャップを通じて流れるように決定する、請求項６９に記載の分配マニホールド。
【請求項７５】
前記ボディが円筒であることを特徴とする、請求項６９に記載の押出装置。
【請求項７６】
．　前記ボディが平面状であることを特徴とする、請求項６９に記載の押出装置。
【請求項７７】
前記円筒にテーパがついていることを特徴とする、請求項７５に記載の押出装置。
【請求項７８】
前記多層フィルムの少なくとも１つの外層を押出す少なくとも１つの外層押出機、および前記少なくとも１つの外層押出物を前記共押出ダイへ移送する少なくとも１つの移送管をさらに含む、請求項６３に記載の押出装置。
【請求項７９】
前記多層フィルムの少なくとも１つの内層を押出す少なくとも１つの内層押出機、および前記少なくとも１つの内層押出物を前記共押出ダイへ移送する少なくとも１つの移送管をさらに含む、請求項６３に記載の押出装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、概して多層チューブラー（ｔｕｂｕｌａｒ）フィルムおよびそのようなフィルムの製造方法および装置に関する。さらに詳細には、本発明はバリア層を含み、チューブの円周方向に沿って均質なバリア特性を有するチューブラーポリマーフィルムに関する。
【０００１】
ポリ塩化ビニリデンのようなバリア層を含むフィルム構造体をチューブラー形状に押出すことは難しかった。ポリ塩化ビニリデンの押出には特別な問題が存在する。一つの問題は、押出ダイの中で起こりうるポリマーの熱劣化より生ずる。これを解決するために、ポリ塩化ビニリデンは、ポリ塩化ビニリデンの熱劣化を生じないカプセル化材料中にカプセル化されてきた。
【０００２】
ポリ塩化ビニリデンをチューブラーフィルムへ成形するときに生じる他の問題は、継ぎ目が形成されることである。継ぎ目は、押出物の一方のウェルドライン（ｗｅｌｄｌｉｎｅ）に沿って延びる。一般的にチューブラー押出物の製造に用いる押出ダイは、押出材料がその中へ押しやられる環状のチャンバーにより特徴づけられる。材料は環状のチャンバーの周囲を巡り反対方向に流動する２つのサブストリーム（ｓｕｂ ｓｔｒｅａｍ）に分けられ、チャンバーの反対側で接触しそこで再結合する。ストリームは次に環状の開口部から排出され、再結合点でウェルドラインを形成する。
【０００３】
ポリ塩化ビニリデンのようなバリア材料がカプセル化（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ）された層がこの方法で押出されるとき、ポリ塩化ビニリデンのコアはウェルドラインに沿って再結合しない。カプセル化材料のみがウェルドラインにて再結合する。カプセル化材料はポリ塩化ビニリデンよりさらに高いガス透過率を有するので、前記チューブラーフィルムはウェルドライン部分で他の部分より大きなガス透過特性を有する。これは多くの用途で許容できない。
【０００４】
Ｌｕｅｃｋｅらの米国特許第４，６４３，９２７号は、この問題の一つの解決策を提案する。Ｌｕｅｃｋｅは、ウェルドラインに沿って充分な幅がオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）するバリア材料の中心層を有する多層フィルムを開示する。前記特許は、ウェルドラインに沿った３分の２インチのバリア層のオーバーラップが、ウェルドラインに沿った部分の酸素透過率がフィルムの他の部分より大きくないフィルムを与えるのに充分であると述べている。
【０００５】
Ｌｕｅｃｋｅはチューブラーバリアフィルムの製造において特筆すべき改良をもたらしたが、依然として問題は残っている。ポリ塩化ビニリデンを含むブロウンフィルムは小さなダイ（直径が約８インチ（２０ｃｍ）より小さいもの）でのみ製造可能である。
【０００６】
その上、これらの小さなブロウンフィルムダイは、ラインを停止し清掃する前に、約１から４週間しか稼動できない。ポリ塩化ビニリデンはその熱分解性のため押出装置の内部で「炭化」する傾向がある。炭化の結果、溶融押出物中に微小なカーボン粒子が生成する。ブロウンフィルムダイは、表面積が大きく、そこでは長い滞留時間溶融ポリマーがさらされ、そしてポリ塩化ビニリデンは金属に接着する傾向がある。滞留時間が長い結果、ポリ塩化ビニリデンの分解が生ずる。黒い分解ポリマーが形成される場合があり、それが次にばらばらになってフィルムを汚染する場合がある。大きなダイ（直径が約８インチ（２０ｃｍ）より大きいようなもの）では、表面積が増大し高温度の表層ポリマーがダイマンドレル（ｄｉｅ ｍａｎｄｒｅｌ）に熱を伝導する結果金属の温度が高くなるため、なおさら大きな問題である。カーボンの堆積により、製造者は押出装置を停止し清掃することを要する。押出装置を停止し清掃する結果、高い保守費用および生産時間の無駄が生じる。
【０００７】
ゆえに、バリア材料を含有する共押出ブロウンフィルムの製造において、そのようなフィルムを大きなダイで製造し、そしてカーボンの生成による停止をすることなく長期間稼動をすることが望ましい。
【０００８】
これらのニーズは、本発明のチューブラー多層フィルム、方法および装置によりかなえられる。チューブラー多層フィルムは、中心バリア層および中心バリア層の、それぞれ反対側の面上にある１対の接着層を有する。接着層は、中心バリア層を完全に被覆する。中心バリア層の対向する端部は、チューブラー多層フィルムに沿って長手方向にオーバーラップする。中心バリア層のオーバーラップする部分全体の厚みは、中心バリア層のオーバーラップしない部分の厚みと実質的に同一である。チューブラー多層フィルムは、内側および外側の表面層をも含む。内側の表面層は、チューブラー多層フィルムの内側の全部を取り囲んで延び、外側の表面層は、チューブラー多層フィルムの外側の全部を取り囲んで延びる。この配置は、カプセル化バリア層を被覆し、その分解を防止する。追加の層を必要に応じて含んでいてもよい。
【０００９】
本発明は、チューブラーフィルムの縦方向に延びるウェルドライン沿いに、中心バリア層が少なくとも式１で規定された大きさでオーバーラップするチューブラーフィルムにも関連する。中心バリア層は、オーバーラップした部分とオーバーラップしない部分とで、実質的に同一の厚みを有する。内側の接着層と外側の接着層は、中心バリア層に対向して配置される。接着層は中心バリア層を完全にカプセル化する（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅ）。内側の表面層は、内側の接着層より内側に配置され、外側の表面層は、外側の接着層よりも外側に配置される。
【００１０】
中心バリア層は、塩化ビニリデンポリマーおよびコポリマー、エチレンビニルアルコールポリマーおよびコポリマー、ポリアミド（ナイロン）ポリマーおよびコポリマー、ならびにアクリロニトリルポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されるのが望ましい。接着層は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）ポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸メチル（ＥＭＡ）ポリマーおよびコポリマー、エチレンアクリル酸（ＥＡＡ）ポリマーおよびコポリマー、アイオノマー、ならびに無水マレイン酸グラフト化オレフィンポリマーおよびコポリマーから選択されるポリマーより製造されるのが望ましい。表面層は、ポリエチレンポリマーおよびコポリマー、ナイロンおよびＫ−レジン（スチレン／ブタジエンブロックコポリマー）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマー、ポリプロピレン（ＰＰ）ならびにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）より選択されるポリマーより製造されることが望ましい。
【００１１】
本発明は、チューブラー多層フィルムの製造方法も含む。前記方法は、バリアーコアおよびバリア層コアを被覆する接着層を有する材料のブロックを、概して環状の断面を有する最初のストリーム中に押出すことを含む。最初のストリームは、オーバーラップ部分の中心バリア層の厚みが他のオーバーラップしていない部分の中心バリア層の厚みと実質的に同一になるように、チューブラー多層フィルムの長手方向に沿ってオーバーラップする中心バリア層を有する。内側の表面層は、概して環状の断面を有する第２のストリーム中に押出される。第２のストリームは第１のストリームの内部に配置され、接着物でそこに接合される。外側の表面層は、概して環状の断面を有する第３のストリーム中に押出される。第３のストリームは、第１のストリームを取り巻いて配置され、接着物によりそれに接合される。第１のストリームは、中心バリア層の長手方向に延びる対向する端部がオーバーラップするように押し出すことが望ましい。本発明は、バリア材料を有する多層チューブラーフィルムを共押出しする方法も含む。バリア材料のコア押出物は、コア押出機を用いて押出される。プレカプセル化材料（ｐｒｅｅｎｃａｐｓｕｌａｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）のプレカプセル化用押出物（ｐｒｅｅｎｃａｐｓｕｌａｒ ｅｘｔｒｕｄａｔｅ）は押出され、コア押出し機の排出口に隣接するように設置されたプレカプセル化ダイに導かれる。
【００１２】
コア押出物およびプレカプセル化用押出物は、プレカプセル化用押出物がコア押出物に対して半径方向外向きに配置されプレカプセル化コア押出物（ｐｒｅｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｃｏｒｅ ｅｘｔｒｕｄａｔｅ）を形成するプレカプセル化ダイの中で、同軸の関係に接合される。内側の層の押出し物と、外側の層の押出し物が押出される。プレカプセル化コア押出し物は、分配マニホールド（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍａｎｉｆｏｌｄ）を通じ、共押出しダイに供給される。分配マニホールドは、対向する長手方向に延びる末端がオーバーラップするように設計される。プレカプセル化コア押出物に対して半径方向内向きに配置された内層押出物、およびプレカプセル化コア押出物に対して半径方向外向きに配置された外層押出物を有する多層ブロウンフィルムが成形される。共押出ダイは、マニホールドチャンネル（ｍａｎｉｆｏｌｄ ｃｈａｎｎｅｌ）からプレカプセル化コア押出し物を受け取る、分配マニホールドに隣接した環状チャンネルを有する。環状チャンネルの深さは、ポリマーの流れが過剰に制限されないようなものであり、望ましくは規定された距離の１つのマニホールドチャンネルの末端の深さの約２倍である。
【００１３】
プレカプセル化ダイは、層の厚みが均一化されていないプレカプセル化コア押出物を製造するのが望ましい。プレカプセル化ダイは、第１のダイギャップと第２のダイギャップを有し、第２のダイギャップより第１のダイギャップを流れるポリマー流量が多いように、第１のダイギャップは第２のダイギャップより大きいことが望ましい。
【００１４】
内層押出物と外層押出物は、プレカプセル化コアが共押出しダイを通じ供給される以前にでも後にでも、プレカプセル化コア押出物と接合されることができる。所望により、追加の内層および外層が含まれていても良い。
【００１５】
本発明の他の態様は、複数の供給原料材料を用いた多層フィルムを共押出する押出装置である。前記装置は、コア押出物を押出すコア押出機、およびプレカプセル化用押出物を押出すためのプレカプセル化物押出機を含む。プレカプセル化移送管（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｔｕｂｅ）は、プレカプセル化用押出物を、コア押出機の排出口の近隣に配置されたプレカプセル化ダイに移送する。プレカプセル化ダイの下流に配置されたプレカプセル化コア押出物移動チューブは、プレカプセル化コア押出物を、分配マニホールドを有する共押出ダイに移動する。
【００１６】
本発明の他の態様は、分配マニホールドである。分配マニホールドは、吸入口末端および排出口末端を有するボディ、ボディの吸入口末端のマニホールド吸入口、ならびに１対のマニホールドチャンネルを含む。１対のマニホールドチャンネルは、実質的に同じ長さであって、マニホールド吸入口からボディを巡り反対方向に延びる。マニホールドチャンネルの対向する末端は、マニホールド吸入口の反対側で、互いに規定の距離オーバーラップする。マニホールドチャンネルのオーバーラップした末端のプレカプセル化コア押出物が分離されたままになるよう、マニホールドチャンネルの対向する末端は、本体の中心から異なるラジアル距離を有する。もし外形が平面の場合、マニホールドチャンネルの末端は同一のラジアル距離を有するだろう。マニホールドチャンネルの断面積は、マニホールド吸入口から対向する末端にかけて減少する。マニホールドチャンネルは流線形、望ましくは涙滴形、を有することが望ましい。マニホールドチャンネルの高さ対深さのアスペクト比は、３：１より大きいことが望ましい。分配マニホールドは、本体中のマニホールドチャンネルがオーバーラップする箇所にくぼみ（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）を持つことが望ましい。くぼみは本体中央から第１のラジアル距離に配置され、１つのマニホールドチャンネル末端の規定の距離は当該くぼみ中に配置されることが望ましい。くぼみの上にインサート（ｉｎｓｅｒｔ）が配置される。インサートは、本体中央から第２のラジアル距離に配置され、第２のラジアル距離は第１のラジアル距離より大きい。第２のマニホールドチャンネル末端の規定の距離は、インサート上に配置される。くぼみ中に配置されたマニホールドチャンネル末端からのプレカプセル化コア押出物がギャップを通じて流れるように、くぼみとインサートはその間にギャップを有する。
【００１７】
本発明の他の態様は、熱的反応性の高いポリマーをプレカプセル化するプレカプセル化ダイである。プレカプセル化ダイは、ダイボディとそれに通じる環状開口部を含む。ダイボディは、第１の部材と、それに隣接する第２の構成部材を有する。プレカプセル化ダイは、第１の部材内の環状開口部の円周を巡り延びる内部マンドレル（ｉｎｎｅｒ ｍａｎｄｒｅｌ）を含む。内部マンドレルは、第１の表面と、第２の表面を有する。第１の表面は第２の表面より低く、内部マンドレルの第１の表面と第２の部材が第１のダイギャップを決定し、内部マンドレルの第２の表面と第２の部材が第２のダイギャップを決定し、第１のダイギャップは第２のダイギャップより大きい。第１の部材内の内部マンドレルの円周を巡り延びるプレカプセル化分配マニホールドも存在する。
【００１８】
プレカプセル化ダイは、任意で、第１の部材内のプレカプセル化分配マニホールドの円周を巡り約１８０度延びる樹脂分配チャンネルを含んでいてもよい。樹脂分配チャンネルは、各末端の開口部で終了することが望ましい。樹脂分配チャンネルの開口部は、プレカプセル化分配マニホールドに通じる。樹脂分配チャンネルは、樹脂分配チャンネル内の開口部の中間に配置された樹脂導入口と通じる。樹脂分配チャンネル内の開口部は、内部マンドレルの第１の表面と隣接して配置されることが望ましい。内部マンドレルは、１対の第１の表面と１対の第２の表面を有することが望ましい。第１の表面は、環状開口部の円周を巡り約６０度延び、第２の表面は、環状開口部の円周を巡り約１２０度延びることが望ましい。第１の表面は、樹脂分配マンドレル内の開口部に隣接する内部マンドレルの反対側に配置さることが望ましく、第２の表面は、内部マンドレルの反対側に配置された第１の表面との間に配置されることが望ましい。
【００１９】
プレカプセル化ダイの第２の部材は、平坦であることが可能である。あるいは、第１の部材の鏡像（ｍｉｒｒｏｒ ｉｍａｇｅ）であることも可能である。
【００２０】
図１および２は、本発明のチューブラー多層フィルムの断面図を示す。図解を明瞭にする目的で、チューブラーラミネートのサイズに関して、層の厚みが誇張されている。フィルムは、中心バリア層１０、ならびに中心バリア層１０の、それぞれ反対側の面上に配置される１対の接着層１２および１４を含む。中心バリア層１０は、塩化ビニリデンポリマーおよびコポリマー、エチレンビニルアルコールポリマーおよびコポリマー、ナイロンポリマーおよびコポリマー、ならびにアクリロニトリルポリマーおよびコポリマーを含むが、これらに限定されない、いかなるバリアポリマーでもよい。バリア層としては、塩化ビニリデンポリマーまたはコポリマーが望ましい。
【００２１】
接着層１２および１４は、中心バリア層１０を完全に被覆する。接着層１２および１４は、ＥＶＡポリマーおよびコポリマー、ＥＭＡポリマーおよびコポリマー、ＥＡＡポリマーおよびコポリマー、アイオノマー、ならびに無水マレイン酸グラフト化オレフィンポリマーおよびコポリマーを含むが、これらに限定されない、数ある接着物のなかのいかなるものでもよい。中心バリア層がポリ塩化ビニリデンである場合は、接着層はエチレン酢酸ビニルポリマーまたはコポリマーが望ましい。
【００２２】
図２によく示されるように、中心バリア層１０の反対側の端部１６および１７は、ウェルドラインに沿ってオーバーラップする。中心バリア層１０のオーバーラップした部分の厚みは、中心バリア層１０のオーバーラップしていない部分の厚みと、実質的に同一である。この配置の結果、フィルムは円周上の全ての点で実質的に均一な酸素透過性を示す。
【００２３】
多層フィルムは、内側および外側の表面層２０および２２もそれぞれ含む。内層２０は、チューブラー多層フィルムの内側の円周を囲んで全部に延び、外側の層２２は、フィルムの外側の円周を囲んで全部に延びる。表面層２０および２２は、ポリエチレンポリマーおよびコポリマー、ポリアミド（ナイロン）、Ｋ−レジン（スチレン／ブタジエンブロックコポリマー）、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ならびにポリエチレンテレフタレートを含むがこれらに限定されない、いかなる適当なポリマーで製造されていてもよい。中心バリア層がポリ塩化ビニリデンの場合、表面層はポリエチレンが望ましい。中心バリア（またはコア）層、接着層、および表面層に使用可能な材料についてのさらに完全な検討については、Ｌｅｅ， Ｊｒ．らの米国特許第３，４７７，０９９号、およびＧｏｕｌｄらの米国特許第４，８４２，７９１号を参照のこと。
【００２４】
接着層１２および１４は、オーバーラップする端部１６および１８がオーバーラップするように中心バリア層１０を一緒に接着するだけではなく、内側および外側の表面層２０および２２を中心バリア層に接着する。
【００２５】
特定の用途のため必要な場合は、多層フィルムは追加の層を含むことが可能である。フィルムは追加の層を接着するための接着層を含んでいてもよい。追加の層は、共押出ダイで追加されることが可能である。あるいは、ダイの前のフィードブロック（ｆｅｅｄ ｂｌｏｃｋ）で追加されてもよい。追加の層を含有する方法は、当業者にはよく知られている。多層フィルムの層の数は重大ではない。
【００２６】
本発明のチューブラー多層フィルムは、押出により成形される。米国特許第４，３６５，９４９に記載されているような共押出ダイを用い、３つのラミネート層が同時に共押出される。ポリエチレン押出ブロックがダイに提供され、内側および外側の表面層２０および２２のそれぞれが押出される。下記で検討されるように、接着層により完全にカプセル化ポリ塩化ビニリデンのような中心バリア層を含む押出ブロックは、中間の押出流路に連結されたダイの導入口開口部に供給される。中心バリア層／接着物混合押出ブロックは、概して環状の断面を有する最初のストリーム中に押出される。下記に検討されるように、中間の押出流路は、オーバーラップ部分が実質的にオーバーラップしていない部分と実質的に同一の厚みを持つように、ウェルドラインに沿って中心バリア層のオーバーラップが確保できるように構成される。このため、オーバーラップによりウェルドライン部分の酸素透過率がフィルムのその他の部分と同等になる。
【００２７】
図３は、本発明の多層フィルムの製造に用いるプレカプセル化コア押出物を製造する、２つの押出機を用いた押出ラインの全体的配置を示す。コア押出機４２は、溶融バリア材料のコア押出物を、プレカプセル化フィードブロック４４に供給する。プレカプセル化物押出機３２は、プレカプセル化物移送管４８を通じ、プレカプセル化材料のプレカプセル化用押出物をプレカプセル化フィードブロック４４に供給する。プレカプセル化フィードブロック４４では、コア押出物はプレカプセル化材料の環状層で取り囲まれている。このプレカプセル化コア押出物は、プレカプセル化コア押出物移送管５２を通じ、共押出ダイ３８に流れる。
【００２８】
溶融コア層およびプレカプセル化層は、コア押出機のスクリューの先端部分付近で交わされる。これによりコア材料の押出装置の壁への露出が最小になる。これは、ポリ塩化ビニリデンのような熱的反応性の高いポリマーには特に重要である。
【００２９】
図４は、プレカプセル化フィードブロック４４の詳細を示す。Ｇｏｕｌｄらの米国特許第４，８４２，７９１号は、同様なプレカプセル化フィードブロックを開示する。このプレカプセル化フィードブロック４４は、コア押出物およびプレカプセル化用押出物の流れを導く一連の経路を規定する軸上に配列された一連の部材を含む。プレカプセル化フィードブロック４４は、コア押出機４２の下流側の末端６４に隣接し配置される内側部材６２を含み、中間部材６６は内側部材６２の軸上外面に配置され、そして、外側部材６８は中間部材６６の軸上外側に配置される。内側、中間および外側部材６２、６６、６８は、末端と末端を接し同一線上の関係におかれ、コア押出機４２の下流側末端６４と移送管の上流側末端５２との間に配置される。内側、中間および外側部材６２、６６および６８は、内側、中間および外側部材６２，６６および６８の一直線の開口部を貫通するボルト７２を用いコア押出機に取り付けられる。ボルト７２は、コア押出機４２に軸方向外向きに開けられた孔７４にねじ込み固定される。
【００３０】
内側部材６２は一般的にはディスク形状であり、軸方向に延びる円錐状の内端７８を有する軸方向に延びる脚部７６を具備する。軸方向に延びる円錐状の内端７８は、コア押出機４２の押出前進スクリュー（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ａｄｖａｎｃｉｎｇ ｓｃｒｅｗ）８２の下流側末端８０から間隔を空け平行に配置される。内側部材６２は軸方向に延びる中央経路８４も含む。押出前進スクリュー８２の下流側末端８０および円錐形状の軸方向に延びた内端７８、および内部部材６２の中央経路８４は、コア押出物がコア押出機４２から押出された後直ちに流れるコア押出物の経路を規定する。
【００３１】
同様に、内側部材６２および中間部材６６は共に、中央経路８４を通じて流れるコア押出物の流れにプレカプセル化用押出物を導く、プレカプセル化フィードブロック４４中のプレカプセル化用押出物経路８６を規定する。プレカプセル化用押出物経路８６は、プレカプセル化用押出物移送管４８の下流側末端９０を受け、したがってその中を通り流れるプレカプセル化用押出物を受ける差込部分８８を含む。プレカプセル化用押出物経路８６も、半径方向内向きに延びる脚部および軸方向内向きに延びる脚部を有するＬ字形（断面において）部分９２を含む。Ｌ字形部分９２は差込部分８８の下流に配置され、プレカプセル化用押出物を、内側部材６２の軸方向に延びる外側表面９６と中間部材６６の軸方向の内側表面９８との間に形成されたプレカプセル化分配マニホールド９４に導く。半径方向内側に延びる内部マンドレル１００は、プレカプセル化分配マニホールド９４とプレカプセル化用押出物経路８６の排出口部分１０２との間に延びる。排出口部分１０２は、中央経路８４の下流側の末端を円周方向に取り囲み、概して軸方向に延び、プレカプセル化用押出物の流れを軸方向に導き、排出口部分１０２から流出したプレカプセル化用押出物は中央経路８４から流れ出たコア押出物と、プレカプセル化コア押出物経路１０４中で、同軸を有し取り囲むように接合される。
【００３２】
プレカプセル化コア押出物経路１０４は、中央経路８４と同一直線上に配置され、コアおよびプレカプセル化材料の流れがプレカプセル化コア押出物経路１０４内で実質的に制限されないように、プレカプセル化用押出物経路８６出口部１０２と中央経路８４の断面積を合わせた断面積と概して同等の断面積を有する。プレカプセル化コア押出物移送管５２は、上流側の末端１０８を有する内部流路１０６を含む。プレカプセル化コア押出物移送管５２の内部流路１０６の上流側の末端１０８は、プレカプセル化コア押出物経路１０４と一直線上に配置され、プレカプセル化コア押出物の流れが経路１０４から内部流路１０６に移動するに従い摂動（ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）を起さないように、概して同等の断面積を有する。カラー（ｃｏｌｌａｒ）１１０は、プレカプセル化コア押出物移送管５２の上流側の末端１０８に形成され、または固定される。カラー１１０は、中間部材６６の軸方向外向に面する表面１１２とかみ合わすことができ、それによりプレカプセル化コア押出物移送管５２はプレカプセル化フィードブロック４４上に適切な位置を定められる。プレカプセル化フィードブロック４４のリング形状の外側部材６８は、カラー１１０をプレカプセル化フィードブロック４４内に保つためのヨーク（ｙｏｋｅ）としての役目をする。
【００３３】
図５は、プレカプセル化ダイの１つの実施態様の図解を示す。中間部材６６（図４に示された）はプレカプセル化コア押出物経路１０４を有する。内部マンドレル１００はプレカプセル化コア押出物経路１０４の円周を巡り延びる。プレカプセル化分配マニホールド９４は、内部マンドレル１００の周囲の円周を巡り延びる。樹脂導入口１５８はプレカプセル化分配マニホールド９４にある。内部マンドレル１００は平坦である。結果的に、内部マンドレル１００と内側部材６２（図４に示す）との間のダイギャップは、ダイ円周上を巡りすべての点で同一である。これは図６に示すプレカプセル化コア押出物を製造する。プレカプセル化コア押出物は、コア層１５０の周囲に環状に配置されるプレカプセル化層１５２を有する。プレカプセル化層１５２は、円筒形のコア層１５０の周囲に均一な厚みを有する。内側部材６２の表面は、図５に示すダイ図解の鏡像であっても良い。あるいは、製造を容易にするため、内側部材６２の表面は平坦であることが望ましい。
【００３４】
均一の層厚みを有するプレカプセル化コア押出物は、チューブラー共押出ダイに送るため常に望ましい構造というわけではない。場合によっては、プレカプセル化コア押出物が均一の層厚みを有するとき、製造されたチューブラーフィルムはオーバーラップ部に所望のバリア層を有さない。過剰なプレカプセル化材料がオーバーラップ部分に流れた場合、プレカプセル化材料の層が厚くなり、オーバーラップ部分のバリア層が薄くなる結果となる。
【００３５】
コア材料周辺のカプセル化層の厚みは選択的に調製することもできる。これは、プレカプセル化ダイランド部分のギャップをその円周上で異なる厚みにし、それらのダイ部分からの流れを促進または遅延させることによって行われる。これにより最終フィルム構造におけるそれぞれ個別の層の最終の層厚み分布がよく調整される。プレカプセル化材料を形づけることは（ｓｈａｐｉｎｇ）、コア層とプレカプセル層のオーバーラップをより均一とする結果をもたらす。
【００３６】
図７は、プレカプセル化ダイの代替の実施態様の図解を示す。この実施態様では、ダイは不均一なダイギャップを有する。中間部材６６（図４に示す）は、前記と同様に、プレカプセル化分配マニホールド９４、内部マンドレル１００、およびプレカプセル化用押出物経路１０４を有する。樹脂分配チャンネル１６０があり、それは、プレカプセル化分配マニホールド９４を１８０度円周方向に周囲を囲んで延びる。樹脂分配チャンネル中１６０は、プレカプセル化分配チャンネル９４とは、壁１６２により分離されている。樹脂分配チャンネル１６０の両端にはそれぞれ開口部１６４および１６６があり、樹脂を樹脂分配チャンネル１６０からプレカプセル化分配マニホールド９４に流すことができる。樹脂導入口１５８は、樹脂分配チャンネル１６０の両端のおおよそ中間に配置される。
【００３７】
内部マンドレル１００は、１対の第１の表面１７０および１７２、ならびに１対の第２の表面１７４および１７６を有する。第１の表面１７０および１７２は、第２の表面１７４および１７６よりも低い。平坦な表面または内側の部材６２の表面９６の鏡像のどちらかと対になったとき、内部マンドレル１００と内側の部材６２の表面９６との間のダイギャップは、第１の表面１７０および１７２におけるほうが、第２の表面１７４および１７６におけるより大きい。より大きいダイギャップは、より多くのポリマーが第１の表面１７０および１７２を通じて流れることを可能にし、図８に示すような非均一な層厚みをつくる。プレカプセル化層１８２は、最高部および最低部が側部より厚い。
【００３８】
内部マンドレルの第１の表面１７０および１７２は、プレカプセル化層の最高および最低部分をより厚く製造し、第２の表面１７４および１７６は、側部をより薄く製造する。図８に示す形状を得るためには、第１の表面が第２の表面より大きいはずであると思われた。しかし、第１の表面を第２の表面よりかなり大きくした最初の実験では所望の形状にはならなかった。驚くべきことに、図８に示すようなプレカプセル化コア押出物を製造するためには、第１の表面１７０および１７２は、内部マンドレル１００と対向する面上にプレカプセル化用押出物経路１０４を巡り約６０度延びるべきであり、第２の表面１７４および１７６は、およそ１２０度延びるべきであることが発見された。プレカプセル化コア押出物の所望の断面形状およびフィルムに使用される特定の材料次第で他の設計も可能である。
【００３９】
第１の表面１７０および１７２と第２の表面１７４および１７６の間の境目は、より深い部分からより浅い部分へのポリマーの流れが円滑になるよう傾斜をつけることが望ましい。
【００４０】
プレカプセル化コア押出物はチューブラーダイに送られ、分配マンドレルを通じて流れて、コア層の端部がオーバーラップしたチューブラー構造を形成する。代表的な円筒形分配マンドレルを図９〜１１に示す。図９は、分配マニホールド２００の導入口側を示し、図１０および１１はその反対側を示す。分配マニホールド２００はボディ２０２を有する。ボディは導入口末端２０４と排出口末端２０６を有する。ボディ２０２は円筒状または他の適当な形状でよい。導入口末端２０４と排出口末端２０６が同一の直径を有するまっすぐな円筒であってもよい。あるいは、導入口末端２０４の直径が排出口末端２０６より大きいか、または導入口末端２０４の直径が排出口末端２０６より小さいかのどちらかのように、円筒にテーパがついていてもよい。
【００４１】
樹脂導入口２０８がボディ２０２の導入口末端２０４にある。樹脂導入口２０８は、１対のマニホールドチャンネル２１０および２１２に接続される。１対のマニホールドチャンネル２１０および２１２は実質的に同一の長さを有する。これらはボディ２０２を巡り樹脂導入口２０８から反対方向に延びる。１対のマニホールドチャンネル２１０および２１２は、導入口末端２０４から排出口末端２０６へ向け螺旋状に上昇することが望ましい。マニホールドチャンネル２１０および２１２の末端２１４および２１６はボディ２０２の対向する面上で互いにオーバーラップする。マニホールドチャンネルは、樹脂導入口２０８から末端２１４および２１６へむけて、断面積が減少する。
【００４２】
図１０および１１は、コア層のオーバーラップの実現方法の１つの実施態様を示す。マニホールドチャンネル２１０は、ボディ２０２の排出口末端２０６に向けて螺旋状に上昇する。マニホールドチャンネル２１０はインサート２１８に向けて延び、末端２１４まで続く。インサート２１８の下にはくぼみ２２０がある。マニホールドチャンネル２１２はくぼみ２２０の中に延び、末端２１６まで続く。マニホールドチャンネル２１２の末端２１６はくぼみ２２０の中にあり、マニホールドチャンネル２１０の末端２１４はインサート２１８上にあるため、マニホールドチャンネル２１０および２１２の末端２１４および２１６は、ボディ２０２の中心から異なるラジアル距離を有する。
【００４３】
インサート２１８が適当な位置に配置されているとき、樹脂はマニホールドチャンネル２１２を通じ、インサート２１８の下の末端２１６に流れる。同時に樹脂はマニホールドチャンネル２１０を通じ末端２１４に流れる。マニホールドチャンネル２１０および２１２の末端２１４および２１６は規定の距離２２４オーバーラップする。マニホールドチャンネル２１０および２１２の末端２１４および２１６内の樹脂は、インサート２１８により分離したままである。
【００４４】
均一なバリア層全体の厚みのため、オーバーラップの最小規定距離２２４は、使用される特定のバリア材料およびバリアフィルム層の厚みに依存する。特定のバリア材料、およびバリアフィルム層の厚みに要する規定距離は、式１により決定することができる。
ＯＬ＝ＰＥ／ＰＢ × ＢＬＴ　　　・・・式１
ただし式中で
ＯＬ＝オーバーラップ長さ
ＰＥ＝カプセル化材料のミル当たりの透過率
ＰＢ＝バリア材料のミル当たりの透過率
ＢＬＴ＝バリア層厚み
式１中の透過率は、所定の透過分子に関するものである。本明細書では、「透過物」とはポリマー材料を通り抜けるガスまたは蒸気をいう。樹脂の透過性は実質的には透過物によって異なりうるので、必要なオーバーラップ長さは、透過物の選択により異なる。表１は特定の塩化ビニリデンコポリマー（サランＴＭ）と接着層材料（ＥＶＡ）の組み合わせに対する酸素透過率に基づいて、必要なオーバーラップ長さの例を示す。
【００４５】
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＊ 透過率はｃｃ／１００平方インチ−日−アトムによる
マニホールドチャンネルは、均一な層を備えたカプセル化構造物の製造を補助するよう設計されてもよい。マニホールドはカプセル化構造体を含むので、粘度の高いカプセル化および弾性層再配置の効果は、それがマニホールドチャンネルを流れるように均一な層構造を保持するために最小とされるべきである。これらの効果は、流線形のチャンネルを使用し、すべての角に大きな円弧を用いることにより、最小化することが可能である。均一な層を製造するため好適なチャンネル形状の１つは、高さ対深さのアスペクト比が３：１より大きな涙的形マニホールドであろう。図１２は、３：１より大きい、高さ対深さの比（ｈ：ａ）を有する好ましいマニフォールドチャンネルの一例を示す。
【００４６】
実施例１
ポリ塩化ビニリデンのコポリマーおよびアクリル酸メチル（一般的添加剤を含有する）は、直径４．４５ｃｍおよび長さ対直径比率が２４：１であるコア押出機を通じて供給された。コア押出機の温度は３つのバレル区画により調整され、コア押出機のフィード（ｆｅｅｄ）／トランジション（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）／メータリング（ｍｅｔｅｒｉｎｇ）区画はそれぞれ１４９℃／１５４℃／１５４℃だった。プライマリー押出機において用いられたスクリュー速度は３５ｒｐｍであり、得られた吐出率（ｏｕｔｐｕｔ ｒａｔｅ）は１７ｋｇ／時であった。
【００４７】
メルトフローが６ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量が２８％のエチレン酢酸ビニル樹脂が、直径３．１８ｃｍおよび長さと直径の比が２０：１であるサイドアーム押出機（ｓｉｄｅ ａｒｍ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）に供給された。サイドアーム押出機の温度は、３つのバレル区画で調整され、サイドアーム押出機のフィード／トランジション／メータ区画がそれぞれ１２１℃／１４９℃／１４９℃であった。サイドアーム押出機において用いられたスクリュー速度は１８ｒｐｍであり、得られた吐出率は２ｋｇ／時であった。
【００４８】
コア押出機からのポリ塩化ビニリデンおよびアクリル酸メチルならびにサイドアーム押出機からのエチレン酢酸ビニルの溶融ストリームは、上述のプレカプセル化フィードブロックに供給された。図８に示すように、エチレン酢酸ビニル層の層厚みは、最終製品において所望の層厚みが得られるように調整された。フィードブロックからは、カプセル化材料は、上述のようにマニホールドの末端がオーバーラップした、クロスヘッド方式（ｃｒｏｓｓｈｅａｄ ｓｔｙｌｅ）のブロウンフィルムダイマニホールドを通して送られた。カプセル化構造体は、２つのエチレン酢酸ビニル接着層、および２つのポリエチレン層に、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ａ構造（ここでＡはポリエチレン、Ｂは酢酸ビニル、およびＣは塩化ビニリデンコポリマーおよびアクリル酸メチルがエチレン酢酸ビニルでカプセル化ものである）を構成するように接合され、最終ブロウンフィルム構造体が製造された。
実施例２
プレカプセル化ダイの効果を評価するために、図５および７に示すカプセル化ダイを用いブロウンフィルムを製造した。フィルムは、ポリ塩化ビニリデン中心バリア層、およびエチレン酢酸ビニル接着層を含有した。ダイギャップが均一なプレカプセル化ダイを用いた最初の試行では、層の厚みを調べることは難しかった。よりよく層を調べるために、ダイギャップが不均一なプレカプセル化ダイを用いフィルムを製造し、結果的に層厚みは増加した。
【００４９】
フィルムの酸素透過率を測定した。結果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
【表３】
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【００５２】
成形されたプレカプセル化物の層厚みの増加は、透過率の絶対値の違いに寄与する。ダイギャップが均一なプレカプセル化ダイで製造されたフィルムは、チューブの円周を巡り均一のバリア層を有さなかった。オーバーラップ部分の透過率の増加は、溶着部（ｗｅｌｄ）におけるバリア層が均一でないことを示す。対照的に、ダイギャップが不均一なプレカプセル化ダイにて製造されたフィルムは、オーバーラップ部の透過率が、オーバーラップ部と離れた部分の透過率と近かった。
【００５３】
一部の代表的実施態様および詳細は、本発明を説明する目的で示されたが、添付の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱しないように、本明細書に開示された組成、方法、および装置に種々の変更を加えてもよいことは、当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、説明のために個々の層の厚みが極めて誇張された、本発明の多層チューブラー押出物の断面図である。
【図２】図２は、極めて強調された、ウェルドラインの領域の押出物の部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の工程全体の図表である。
【図４】図４は、本発明のプレカプセル化ダイの１つの実施態様の断面図である。
【図５】図５は、本発明のプレカプセル化ダイの１つの実施態様の平面図である。
【図６】図６は、図５のプレカプセル化ダイで製造された均一な層の厚みを有するプレカプセル化コア押出物の断面の概略図である。
【図７】図７は、本発明のプレカプセル化ダイの他の実施態様の断面図である。
【図８】図８は、図７のプレカプセル化ダイで製造された非均一な層の厚みを有するプレカプセル化コア押出物の断面の概略図である。
【図９】図９は、本発明の分配マニホールドの１つの側面の平面図である。
【図１０】図１０は、インサートが設置された本発明の分配マニホールドの対向する面の平面図である。
【図１１】図１１は、図８に示されたインサートが設置されていない分配マニホールドの側面の平面図である。
【図１２】図１２は、分配マニホールドのマニホールドチャンネルの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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