JPH03189124A - フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフィルムの縦方向（延伸方向）の耐引・裂き強
度及び衝撃強度、剛性、耐抗張力ならびに滑り性に優れ
たフィルム製造法に関するものである。詳しくは線状ポ
リエチレンを主体とする、従来のフィルムよりも薄肉化
が可能で、かつ米穀類、肥料等の比較的重い物品を包装
するのに適した包装袋用フィルムの製造方法に関する物
である。

〔従来の技術〕

エチレンとα−オレフィンの共重合によって製造される
分岐の少ない線状低密度ポリエチレンは高温高圧下でラ
ジカル重合により製造される高圧法低密度ポリエチレン
に比べて引張り強さ、衝撃強度、剛性等の強度特性、耐
環境応力亀裂性（ＥＳＣＲ）、耐熱性、ヒートシール性
等に優れた特性を有しており、近年様々な分野で用いら
れている。特にフィルム分野では、その物性上の優位性
から高圧法低密度ポリエチレンから線状低密度ポリエチ
レンへの代替が急速に進んでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

こうした線状低密度ポリエチレン樹脂をＴダイ法あるい
はインフレーション法で成形した未延伸フィルムまたは
シート（以下「原反」という）は、成形上の制約から、
厚さが極端に薄いものを得ることは困難である。さらに
こうして得た原反は強度が弱い。そのため、従来から延
伸処理を行なうことが提案されている。

そこで、原反を二軸延伸することが考えられるが設備コ
ストが高く、また延伸条件の範囲が狭いため、運転管理
がきびしく、極一部の分野でしか利用されていない。

また今まで公知となっている縦−軸延伸は、設備コスト
が安く、運転管理が容易であるが、フィルム物性の異方
性、特に縦方向（延伸方向）の耐引裂き強度及び表面強
度に問題が残り実用に供せるフィルムは得られなかった
。

そこで本発明者等は、線状低密度ボ１才エチレンを用い
て重色用に適した良好な衝撃強度、剛性、耐引裂き強度
を有するフィルムを得るべく、検討の結果、特定の線状
ポリエチレンに特定の分岐状低密度ポリエチレンを特定
量配合しラジカル発生剤と反応せしめた物を特定の条件
下にインフレーション成形及び延伸することにより、耐
引裂き強度衝撃強度が大幅に改善されたフィルムが得ら
れることを知得し、特願昭６２−１７４５２７号に提案
した。

さらに特願昭６２−３１６４４３．６３−１９０５４．
６３−１５１９８０号において、特定の樹脂組成、成形
条件とすることによりフィルムの衝撃強度、耐引裂き強
度の改善を行うことを提案した。

しかしながら上記の提案方法では、フィルムの強度特性
が大幅に改善されているが、フィルムの滑り性が不十分
なため製袋速度が早（できないという問題があることが
判明した。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者等は上記した線状低密度ポリエチレンを
用いたフィルムの強度特性を低下させることなく、フィ
ルムの滑り性を改善すべく鋭意検討を重ねた結果、線状
低密度ポリエチレンと特定の高密度ポリエチレンとを特
定の層比で共押出しインフレーション成形及び延伸処理
することにより、強度特性に優れ、且つ滑り性が大幅に
改善された多層フィルムが得られることを見出し、本発
明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は、メルトインデックスが２ｇ
／１０分以下で、且つ密度が０．９１０〜０．９４５ｇ
／ｃｄの線状低密度ポリエチレンを少なくとも５０重量
％含有する樹脂１００重量部に対してラジカル発生剤０
．００１〜０．１重量部の範囲で配合した組成物からな
る樹脂Ａとメルトインデックスが０．５〜１０ｇ／１０
分で、且つ密度が０゜９４５ｇ／ａ＋ｔより大の高密度
ポリエチレンからなる樹脂Ｂとをその厚み比が樹脂Ａの
厚みを１００とした場合の少なくとも一方の面の樹脂Ｂ
の厚みを５〜３０の割合として共押出し、インフレーシ
ョン成形を行ない、ブローアツプ比２〜８、フロストラ
イン高さを環状スリットの直径の２〜５０倍としてイン
フレーション成形し、得られたフィルムをフィルムの引
取方向に、延伸温度を上記樹脂Ａの融点−７０〜融点−
２０℃、延伸倍率を１゜５〜８倍として一軸延伸するこ
とを特徴とするフィルムの製造方法に存する。

以下、本発明につきさらに詳細に説明する。

本発明に用いられる樹脂Ａの原料としては密度が０．９
１〜０．９４５ｇ／ｃｄの線状低密度ポリエチレンが用
いられる。

上記線状低密度ポリエチレンとは、エチレンと他のα−
オレフィンとの共重合物であり、従来の高圧法により製
造された分岐状低密度ポリエチレン樹脂とは異なる。線
状低密度ポリエチレンは、例えばエチレンと、他のα−
オレフィンとしてブテン、ヘキセン、オクテン、デセン
、４メチルペンテン−１等を４〜１７重量％程度、好ま
しくは５〜１５重景％程度共重合したものであり中低工
法高密度ポリエチレン製造に用いられるチーグラー型触
媒又はフィリップス型触媒を用いて製造されたものであ
り、従来の高密度ポリエチレンを共重合成分により短い
枝分かれ構造とし、密度もこの短鎖枝分かれを利用して
適当に低下させ０．９１〜０．９５ｇ／ｃｊ程度とした
ものであり、従来の分岐状低密度ポリエチレンより直鎖
性があり、高密度ポリエチレンより枝分かれが多い構造
のポリエチレンである。

上記線状低密度ポリエチレンは密度が０．９１〜０．９
４５ｇ／ｃ＋Ｊ、好ましくは０．９１５〜０．９４０ｇ
／ａ＋１の範囲であり、またメルトインデックスが２ｇ
／１０分以下、好ましくは０．１〜Ｉｇ／１０分以下、
さらに好ましくは０．１〜０．５ｇ／１０分の範囲であ
り、さらに流動比が７０以下、望ましくは１０〜５０の
範囲のものが用いられる。

上記密度が下限未満では剛性及び耐抗張力が低下し、上
限より高いと耐衝撃性が著しく低下するので好ましくな
い。またメルトインデックスが上限より高いと、面強度
が低下するので好ましくない。さらに流動比が７０より
高いと面強度が低下するので望ましくない。

本発明方法においてメルトインデックスとはＪＩＳ　　
Ｋ　　６７６０の引用規格であるＪＩＳ　　Ｋ７２１０
の表１の条件４に準拠して測定した値であり、流動比と
は、上記メルトインデックス測定器を用い、せん断力１
０ｂダイン／Ｃｌ１１　（荷重１１１３１　ｇ）と１０
’ダイン／ｃｄ　（荷重１１１３ｇ）の押出量（ｇ／１
０分）であり、 で算出される。また、密度はＪＩＳ　　Ｋ　　６７６０
に準拠して測定した値である。

流動比は用いられる樹脂の分子量分布の目安であり、流
動比の値が小さければ分子量分布は狭く、流動比の値が
大きければ分子量分布は広いことを表わしている。

本発明においては、上記した線状ポリエチレンのみを用
いてもよいが、線状ポリエチレンを主成分とし、これに
分岐状低密度ポリエチレンを特定量配合することにより
、フィルム成形性及び延伸性が向上するので望ましい。

上記線状ポリエチレンに配合される分岐状低密度ポリエ
チレンとは、エチレンホモポリマー及びエチレンと他の
共重合成分との共重合体を含むものである。

共重合成分としては酢酸ビニル、エチルアクリレート、
メチルアクリレート等のビニル化合物、ヘキセン、プロ
ピレン、オクテン、４−メチルペンテン−１等の炭素数
３以上のオレフィン類等が挙げられる。共重合成分の共
重合量としては０．５〜１８重量％、好ましくは２〜１
０重量％程度である。これらの低密度ポリエチレンは通
常の高圧法（１０００〜３０００ｋｇ／ｃｄ）により、
酸素、有機過酸化物等のラジカル発生剤を用いラジカル
重合により得たものであるのが望ましい。

上記分岐状低密度ポリエチレンはメルトインデックスが
２ｇ／１０分以下、好ましくは０．１−１ｇ／１０分の
範囲、流動比が７０以下、望ましくは３０〜７０の範囲
のものが用いられる。メルトインデックスが上記範囲以
上では、フィルムの面強度が低下するので好ましくない
、また、流動比が上記範囲以上では、フィルムの面強度
が低下するので望ましくない。さらに上記の分岐状低密
度ポリエチレンは密度が０．９１〜０．９４ｇ／ａＪ、
好ましくは０．９１−０．９３０ｇ／ｃｄ、特に好まし
くは０．９１５〜０．９２５ｇ／ａＪの範囲であるのが
、面強度の向上の点から好ましい。

上記線状低密度ポリエチレンと分岐状低密度ポリエチレ
ンとの配合量は線状低密度ポリエチレン１００〜５０重
量部、好ましくは９０〜７０重量部に対し分岐状低密度
ポリエチレン０〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重
量部の範囲内で用いられる。

次に線状低密度ポリエチレン及び分岐状低密度ポリエチ
レンに配合するラジカル発生剤としては、半減期１分と
なる分解温度が１３０℃〜３００℃の範囲のものが好ま
しく、例えばジクミルパーオキサイド、２．５−ジメチ
ル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２．
５−ジメチル２．５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシ
ン−３、α、α′−ビス（ｔ−プチルパーオキシイソプ
ロビル）ベンゼン、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ−
ｔ−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。

ラジカル発生剤の配合量は、上記線状低密度ポリエチレ
ン及び分岐状低密度ポリエチレンの合計量に対しｏ、ｏ
ｏｏｉ〜０．１重量部の範囲内から選ばれるが、この配
合量が０．０００１重量部より少ない場合には得られる
フィルムの面強度が無添加のものと殆んど変らず、また
、０．１重量部より多い場合には、メルトインデックス
が低くなりすぎてフィルム成形時に膜切れが起り易く、
且つ該フィルムの表面に肌あれを生起するので好ましく
ない。

本発明において上記線状低密度ポリエチレン及び分岐状
低密度ポリエチレンにラジカル発生剤を配合して、ラジ
カル発生剤を分解し該ポリエチレンと反応せしめる方法
としては特に制限を設けるものではなく、例えば以下の
方法で実施することができる。

（１）　　インフレーション成形時に上記線状低密度ポ
リエチレン、分岐状低密度ポリエチレン及びラジカル発
生剤を同時または順次にフィードして溶融押出する。

（２）押出機、バンバリーミキサ−等の混練機を使用し
て上記線状低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエチ
レン及びラジカル発生剤を混練して反応せしめた後ペレ
ット化し、該ペレットを使用してインフレーション成形
する。

（３）　　ラジカル発生剤を多量に含んだマスターバン
チすなわち、線状低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレンに多
量のラジカル発生剤（通常５０００〜１１００００ｐｐ
程度）を配合し、ポリエチレンの融点以上でラジカル発
生剤がポリエチレンとほとんど反応を起さない温度下に
溶融混練してペレント状としたマスターバッチをあらか
じめ作り、このマスターバッチと上記線状低密度ポリエ
チレン及び分岐状低密度ポリエチレンをブレンドしイン
フレーション成形する。

また、ラジカル発生剤そのものはそのままあるいは溶剤
に溶かして使用される。

上記線状低密度ポリエチレン及び分岐状低密度ポリエチ
レンをラジカル発生剤と反応させることにより上記ポリ
エチレンが分子カップリングを生起して高分子量成分が
増加し、且つメルトインデックスが低下した変性ポリエ
チレンが得られる。

該変性ポリエチレンは未変性の線状低密度ポリエチレン
と分岐状低密度ポリエチレンとの配合物に比べ、インフ
レーション成形時に横方向の配向がかかりやすく、この
ようにして得たフィルムは延伸処理した場合、縦裂は強
度及び衝撃強度が著しく向上する。

一方、樹脂Ｂとして用いられる高密度ポリエチレンとし
ては、チーグラー型触媒又はフィリップス型触媒を用い
てエチレンを単独重合又はエチレンと他のα−オレフィ
ン、例えばプロピレン、ブテン−１等とを共重合させて
得られるものであって、その密度が０．９４５ｇ／ｃｄ
より大、好ましくは、０．９５〜０．９６５ｇ／ａＪの
範囲で、且つメルトインデックスが０．５〜１０ｇ／１
０分、好ましくは０．５〜５ｇ／１０分の範囲のものが
用いられる。該密度が下限以下ではフィルムの滑り性が
不十分であり、さらにメルトインデックスが下限未満で
は共押出成形時のフィルム厚みが均一な層比とならず、
また上限より高いとフィルム物性が低下するので好まし
くない。

本発明においては、上記変性ポリエチレン（樹脂Ａ）と
高密度ポリエチレン（樹脂Ｂ）とを用いて共押出しイン
フレーション法によって未延伸フィルムを成形し、次い
で未延伸フィルムを縦方向（フィルムの引き取り方向）
に延伸して延伸フィルムを製造する。

該共押出インフレーション成形はインフレーション成形
に用いられる円筒状の丸型多層ダイを用いて、溶融した
それぞれの樹脂を２種２層（樹脂Ｂ／樹脂Ａ）又は２種
３層（樹脂Ｂ／樹樹脂Ａ相樹脂）の構成でチューブ状に
共押出すると同時に、その内部に空気を吹込んで通常の
インフレーション成形法によって多層未延伸フィルムを
成形する。

該多層未延伸フィルムの厚み層比は樹脂Ａの厚みを１０
０とした場合、樹脂Ｂの厚みは少なくとも一方の面で５
〜３０、好ましくは１０〜３０の範囲である。該樹脂Ｂ
の層比が下限未満では内、外層の樹脂Ｂのフィルム厚み
が均一な層比とならず、フィルムの滑り性が不十分とな
り、また、上限より大きくなると内、外層の樹脂Ｂの影
響によりフィルムの衝撃強度と引裂強度が低下するので
好ましくない。

該多層フィルムの構成としては（樹脂Ｂ／樹樹脂Ａ相樹
脂）の構成、すなわち、内、外層を樹脂Ｂとする構成が
フィルムの内、外側の滑り性改善の点から望ましい。

該多層未延伸（以下、未延伸と称す）フィルムはインフ
レーション成形法を用いて、ブローアツプ比を２〜８、
好ましくは３〜８、フロストライン高さをダイス直径（
環状スリットの直径）の２〜５０倍、好ましくは５〜５
０倍の範囲の条件下で行なう。上記ブローアツプ比が下
限未満ではフィルムの縦方向の耐引裂強度及び衝撃強度
が低下し、上限より高いとバブルの成形安定性が低下す
るので好ましくない、また、フロストライン高さが下限
未満ではフィルムの縦方向の耐引裂強度が低下し、上限
より高いとバブルの成形安定性が低下するので好ましく
ない。

上記未延伸フィルムは次いで延伸温度を上記樹脂組成物
（変性ポリエチレン）の融点−７０〜融点−２０℃、延
伸倍率を１．５〜８倍の条件下に縦方向に一軸延伸を行
う。

延伸温度は融点−２０℃以下、融点−７０℃以上、好ま
しくは融点−３０℃〜融点−６０℃が望ましい、範囲以
下ではフィルムに延伸環が発生し、また範囲以上ではフ
ィルムの衝撃強度が大きく低下する。

延伸倍率は１．５倍以上８倍以下で、好ましくは２倍以
上〜５倍以下で延伸するのが望ましい。延伸倍率が１．
５倍未満では延伸による効果が不充分であり、フィルム
の剛性および耐抗張力は充分なものとはならない、また
８倍以上では延伸フィルムは縦方向への過度の分子配向
を有するものになり、フィルムの縦裂は強度が低下し好
ましくない。

〔実施例〕

以下に実施例を示し本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例１ （１１線状低密度ポリエチレン（メルトインデックス（
ＭＩ）：０．５ｇ／１０分、流動比：２０゜密度：　０
．９２１　ｇ／ｄ、共重合成分ニブテン−１゜共重合量
：１０重量％、融点１１８℃）を８０重量部と高圧法分
岐状低密度ポリエチレン（ＭＩ：０．４ｇ／１０分、流
動比＝４５．密度：　０．９２２ｇ／ａＪ）を２０重量
部とをトライブレンドしたもの（混合物の融点１１８℃
）と２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオ
キシ）ヘキシン−３を０．０３重量部混合したものを６
５φ型押出機より、また高密度ポリエチレン（Ｍｌ：１
．Ｏｇ／１０分、密度：　０．９６０　ｇ／ａＪ）を４
５鶴φ型押出機よりそれぞれ、ダイ内共押出インフレー
ション成形機（環状スリット径２５０鶴φ、スリット幅
４ｆｌのインフレーション共押出ダイ及び冷却用エアー
リングを取付けた成形機）の共押出ダイより成形温度２
２０℃で同時押出し、押出量（合計）　８０　ｋｔｒ／
ｈｒ、ブローアンプ比３、Ｆ　Ｌ　Ｈ／Ｄ＝８の条件下
でインフレーション成形し、２００μの積層フィルム（
内層（高密度ポリエチレン）２０μ及び外層（変性ポリ
エチレン）１８０μ）を得た。このフィルム原反をフィ
ルムの引き取り方向にスリットしたものをロール延伸装
置を用いて延伸温度８０℃、延伸倍率（縦方向３倍）の
条件下で、８０μの厚さの縦−軸延伸フィルムを製造し
た。

評価方法 （イ）指抜は強度試験 フィルムの耐抗張力を調べるため、指抜は強度試験を行
なった。

試験法は上記で得られた縦延伸フィルムを、延伸方向に
７６０ｍに切断し、横方向（フィルムの幅方向）に１０
００ｍＩＩ幅に切断し、横方向にまるめ、重ね部分が６
０寵となるようにし、該重ね部にホットメルト接着剤（
新田ゼラチン社製グレードＨＸ−９６０）を塗布して重
ね部分をホットガンにて加熱接着させて、筒状体とし、
該筒状体の上下のいずれかをニューロング社製Ｈ３２２
Ｂ−Ｚ型ヒートシーラを用いヒートシールした後、得ら
れた袋に２０ｋｇの肥料を充填し開口部を前記と同じく
ヒートシールした試験用包装袋を得、上記２０ｋｇの肥
料袋のヒートシール部が床面と平行になるように手で持
ち上げ、袋のフィルム面に指が喰い込む状況を観察した
。

評価 Ａ：全く指が喰い込まず、全く問題なしＢ：やや指が喰
い込むが、特に問題なしＣ：大きく指が喰い込み、問題
あり （ロ）落袋試験 上記（イ）で得らｈた包装袋（２０ｋｇの肥料袋）の胴
部が床面と平行になるように手で持ち上げ、室温（２５
℃）で、高さ１．５ｍから落下させ、破袋した時の回数
を２０袋の平均値で表示した。

（ハ）滑り性 東洋精機社製フリクションアングルテスターを用い、５
．３ｃｍＸＩＱｃｍの底面を有するスレッドにとりつけ
、斜面上に同一フィルムを固定し、斜面をかたむけてス
レッドの滑り出す角度θを求め、タンゼント（ｔａｎｇ
ｅｎｔ）θの値で示す。

（ニ）製袋スピード 第１図に示す製袋装置を用い、幅１１６０ｍの紙（秤量
８４　ｇ／ｒｄのセミクルバック紙）と上記フィルムと
を製袋機に導入し、製袋可能スピード（ｍ／ｍ１ｎ）を
調べた。なお、上記フィルムは製袋板の面に高密度ポリ
エチレン層が接するようにした。

実施例２ 実施例１において、外層用の４５φ型押出機を一台増設
し、（高密度ポリエチレン／変性ポリエチレン／高密度
ポリエチレン）の層構成としたこと以外は同様にして行
った。

実施例３〜４ 実施例１において表１のように条件を変えて行ったこと
以外は同様にして行った。

比較例１ 実施例１において変性ポリエチレン単独で行なったこと
以外は同様にして行った。

比較例２〜３ 実施例２において表１のように条件を変えて行ったこと
以外は同様にして行った。

実施例及び比較例の評価結果を表１に示した。

〔発明の効果〕

本発明の方法によればフィルムの滑り性が改善され、か
つ強度に優れたフィルムが得られ、重量物を包装するた
めの袋等を構成するのに適したフィルムが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メルトインデックスが２ｇ／１０分以下で、且つ
   密度が０．９１０〜０．９４５ｇ／ｃｍ＾２の線状低密
   度ポリエチレンを少なくとも５０重量％含有する樹脂１
   ００重量部に対してラジカル発生剤０．００１〜０．１
   重量部の範囲で配合した組成物からなる樹脂Ａとメルト
   インデックスが０．５〜１０ｇ／１０分で、且つ密度が
   ０．９４５ｇ／ｃｍ＾２より大の高密度ポリエチレンか
   らなる樹脂Ｂとをその厚み比が樹脂Ａの厚みを１００と
   した場合の少なくとも一方の面の樹脂Ｂの厚みを５〜３
   ０の割合として共押出し、インフレーション成形を行な
   い、ブローアップ比２〜８、フロストライン高さを環状
   スリットの直径の２〜５０倍としてインフレーション成
   形し、得られたフィルムをフィルムの引取方向に、延伸
   温度を上記樹脂Ａの融点−７０〜融点−２０℃、延伸倍
   率を１．５〜８倍として一軸延伸することを特徴とする
   フィルムの製造方法。