JPS6239647A - ポリエチレン系フイルム - 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〕 本発明はポリエチレン系フィルム、特に農業用被覆フィ
ルムとして優れた性能を有するポリエチレン系フィルム
に関する。

〔従来の技術〕

従来から植物の成育促進を図るためにマルチ栽培が広く
行われており、低密度ポリエチレンがこの用途に広く普
及している。しかしながら、低密度ポリエチレンフィル
ムを用いた場合、使用時にフィルムの熱溶融などによる
損傷が大きいこと、フィルム自体の強度及び伸びに方向
性があり、施工時に裂は易いこと、及びフィルム強度が
不足のため比較的厚いフィルムを使用しなければならな
いことなど、多くの問題点を有している。

一方これらの問題点を克服すべく高密度ポリエチレン及
び線状低密度ポリエチレンを基材として利用することが
提案されている（特開昭５６−１１６７３５号公報、特
開昭５７−２８１１４号公報等）。しかしながら、これ
らのフィルムも十分満足できるものでなく、新しい技術
でより有用な農業用被覆ポリエチレンフィルムの提供が
望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、従来用いられていた低密度ポリエチレン
製被覆フィルムに見られる上記問題点を解決すると共に
保温性と強度、柔軟性のバランスのとれたポリエチレン
系フィルムを開発すべく観念検討した結果、高密度ポリ
エチレンに特定のエチレン−酢酸ビニル共重合体を配合
してなる組成物を用いたポリエチレン系フィルムが農業
用被覆ポリエチレンフィルムとして極めて好適であるこ
とを見いだした。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、密度０．９４〜０．９７ｇ　／ＣＩｌ
＋及びメルトインデックス０．０１〜０．５ｇ／１０分
（１９０°Ｃ）の高密度ポリエチレン７０〜９５重量部
とメルトインデックス０．０５〜１０ｇ　／１０分（１
９０°Ｃ）及び酢酸ビニル含有量２〜２０重量％である
エチレン−酢酸ビニル共重合体５〜３０重量部との合計
１００重量部の重合体組成物からなるポリエチレン系フ
ィルムに関するものである。

本発明で用いられる高密度ポリエチレンは、密度０．９
４〜０．９７ｇ　／ｃａｌのエチレン単独重合体又はエ
チレンと他のオレフィン、ジエン類との共重合体である
。

共重合に用いられる他のオレフィン及びジエンとしては
、プロピレン、ブテン−１、ペンテン、４−メヂルペン
テン−１、ヘキセン、オクテン、デセン等のα−オレフ
ィン類、ブタジェン、イソプレン等のジオレフィン類、
シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジェン
、ノルボルネン等のシクロオレフィン類が挙げられる。

重合方法としては、通常の）び濁重合、気相重合、溶液
重合を用いることができる。重合に用いる触媒としては
、遷移金属化合物（例えばチタン含有化合物）、若しく
は担体（例えばマグネシウム含有化合物）に担持された
遷移金属化合物と、有機金属化合物（例えば有機アルミ
ニウム化合物）とから得られる触媒系、又は担体（例え
ばシリカ、シリカ−アルミナ）に担持されたクロム含有
化合物を少なくとも使用することによって得られる触媒
系を用いることができる。

本発明の高密度ポリエチレンは、より好ましくは、次に
述べる高中密度ポリエチレンの高分子量成分（Ａ）及び
低分子量成分（Ｂ）の混合物である。この混合物は２段
以上の多段重合によって、又は（Ａ）及び（Ｂ）のポリ
エチレンを別々に製造した後均−に混合し、溶融混練す
ることにより製造することができる。

高密度ポリエチレンの高分子量成分（Ａ＞の平均分子量
は１０万から１５０万、好ましくは３０万から１００万
であり、低分子量成分ＣＢ）の平均分子量は０．１万か
ら１０万、好ましくは０．５万から５万である。（Ａ）
及び（Ｂ）の分子量の比は５から２００、好ましくは１
０から１００である。分子量の比が５未満では、本発明
の優れた物性が得られ難く、又成形性が低下する。一方
分子量比が２００を超えると、物性、成形性を向上させ
る上で何らの利点もなく、かつ、製造上も不利となる。

本発明で用いられる高密度ポリエチレンは、密度０．９
４〜０．９７ｇ　／　ｃｕｔ及びメルトインデックス（
Ｍｌ　）　０．０１〜０．５　ｇ　／１０分（１９０°
Ｃ）、好ましくは０．０１〜０．２　ｇ　／１０分（１
９０℃）のものが用いられる。Ｍｌが０．０１未満のも
のでは、フィルム成形時の押出性が劣り、一方０．５を
超えるものではフィルム強度が不足する。更に、本発明
において高密度ポリエチレンとして上記の高分子量成分
（Ａ）及び低分子量成分（Ｂ）からなる組成物を用いる
ことにより、成形性と強度とのバランスの優れたフィル
ムが得られる。

本発明で用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、
所謂高圧法、例えばオートクレーブ法、チューブラ−法
で造られる。そのＭｌは０．０５〜１０ｇ／１０分で、
酢酸ビニル含有量が２〜２０重量％である。ＭＩが０．
０５ｇ　／１０分未満では、高圧法での製造が困難であ
る。一方１０ｇ　／１０分を超えると、フィルム物性が
低下する。成形性、物性から、より好ましいＭｌは０．
１〜Ｉｇ／１０分である。酢酸ビニル含有量が２重量％
未満では、フィルム強度の方向性改良の効果が殆どない
ばかりか、保温性の点でも十分に改良されない。酢酸ビ
ニル含有♀が２０重量％を超えると、フィルムの成形性
が悪化し、施工時にブロッキングを起こし易く、作業性
を損ねる原因となる。成形性、物性からより好ましい酢
酸ビニル含有量は３〜１５重量％である。

本発明における高密度ポリエチレンに対するエチレン−
酢酸ビニル共重合体の配合比率としては、高密度ポリエ
チレン７０〜９５重量部、好ましくは７５〜９０重量部
に対してエチレン−酢酸ビニル共重合体を５〜３０重量
部、好ましくは１０〜２５重量部の範囲で全体として１
００重量部とした場合である。エチレン−酢酸ビニル共
重合体が５重量部未満では本発明の目的とする所期の効
果が得られず、一方３０重量部を超えると、機械的強度
をｔｒ４ねるばかりか、成形性、作業性も劣る結果とな
り好ましくない。ブレンドに際しては、ヘンシェルミキ
サー、タンブラ−などを用いるトライブレンド法が使用
でき、又バンバリーミキサー１押出機などを用いてブレ
ンドする方法も利用できる。

本発明の重合体組成物を製造する際に、通常の安定剤、
滑剤、帯電防止剤、顔料、無機又は有機充愼剤を混合す
ることが可能である。これらの添加物質の例としては、
２，６−ジｔｅｒ　ｔ−ブチル−４−メチルフェノール
（ＢＩＴ）、イルガノックス１０１０及び１０７６　（
チパガイギー０菊商標）、チヌビン３２７（チハガイギ
ーａ１商標）、サノールＬＳ７７０　　（三共−商標）
、ジラウリルチオシフ知ビオネート（ＤＬＴＰ）　、シ
ミリスチルチオジプロピオネート（ＤＭＴＰ）　、ステ
アリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、チタンホワイ
ト、炭酸カルシウム、カーボンブランク等が挙げられる
。

本発明においてフィルムを製造する方法としては、イン
フレーションフィルム法が利用できる。

そのフィルムの厚さは目的とする用途に応じて任意に変
えられるが、特に震業用被覆フィルムとして使う場合に
は５〜２５μが好適である。

その場合の好ましい製膜条件は以下のようである。

膨　　　脹　　　比　　　＝　４〜８ フロストライン高さ：ダイス径の３〜１０倍、膨張比が
４未満では、フィルム強度の縦横のバランスが十分でな
（，８を超えると、バブルの横揺れを生じ安定な製膜が
困難となる。

高密度ポリエチレンを用いて高強力ポリエチレンフィル
ムを得る目的で、分子量の高い樹脂を用いて高い膨張比
（ダイス直径に対するバブルの直径の比）にてインフレ
ーションフィルムを製膜することが知られている。しか
しながらン容融したポリマーがダイス出口を出た後にも
ダイス通過時の応力が十分に緩和されない場合には、た
とえ高い膨張比を設定しても、縦方向の配向と横方向の
配向がバランスしたフィルムは得られない。

フロストライン高さがダイス径の３倍未満では、フィル
ムの強度バランスが十分に改良されず、又１０倍を超え
ると、フィルムの強度バランスは改良されるが、バブル
が安定化せず、かつ、偏肉が現れるなど、却って品質を
低下させることになる。

本発明で得られるポリエチレン系フィルムは、偏光螢光
法で測定した縮入び横の配向度比が０．７〜３．０の範
囲にある。ここで用いた偏光螢光法は、予めフィルムに
分散させた螢光性分子の分子軸の配向挙動を、偏光励起
光で励起し、発する螢光の偏光成分強度の角度分布を測
定することによって知るものである。

励起光の波長として３６５ｎｍを使用し、螢光性染料と
してＷｈｉｔｅ　Ｆｌｕｏｒ　ＰＳＮ　　（住友化学（
株製）を使用して測定した。

上記方法で得られる縦及び横の配向度比がこの範囲を超
えると、引裂伝播性が増大し、農業用被覆ポリエチレン
フィルムとしては適さない。

〔実施例〕

以下に実施例を示す。なお、それに先立って、実施例で
用いられる高密度ポリエチレンの製造条件、各特性値の
測定方法、フィルム成形条件等を示す。

（１１高密度ポリエチレン製造用固体触媒Ａトリクロル
シラン（Ｈ３ｉ　Ｃｌ５）１モルを１βのへキサンに熔
かした溶液２７！を８β容のオートクレーブに入れ、５
０℃に保った。これにＡＩ　Ｍｇ、、。

（ＣＩＨｓ　）２．ｏ（ｎ−Ｃ４Ｈｑ　　）９．６（Ｏ
Ｃ４Ｈ１）３．ｇｏ有機アルミニウムーマグネシウム錯
体の１モルを１７！のヘキサン溶液に溶かした溶液２Ｉ
！を攪拌下に２時間かけて滴下し、更にこの温度で２時
間反応させた。

生成した固体成分を２１のへキサンで２回沈降法によっ
て洗浄した。この固体成分を含むスラリーに四塩化チタ
ン２１を仕込み、１３０℃にて２時間反応させた後、固
体触媒を単離し、遊離のハロゲンが検出されなくなるま
でヘキサンで洗浄した。

この固体触媒は２，１％のチタンを含有していた。

（２）高圧ポリエチレンの製造 反応容積２００　Ｉ！のステンレス製重合容器を用いて
連続重合により製造した。重合温度は８６℃、重合圧力
は１２Ｋｇ／ｃｎｌＧで８Ｋｇ／ｈｒの生成量となるよ
うに重合をコントロールした。触媒はトリエチルアルミ
ニウムを０．５ｍｍｏｌ　／　ｌの濃度で、又前記（１
）で製造した固体触媒Ａは重合生成量が８　Ｋ　ｇ　／
ｈｒとなるように３０１！／ｈｒのヘキサンと共に導入
した。

水素を分子量調節剤として用いた。高分子量成分（Ａ）
は分子量６０００００となるように気相組成を調節した
。低分子量成分（Ｂ）は分子量２４０００となるように
重合した。

高分子量成分（Ａ）及び低分子量成分（Ｂ）の重合生成
量比５０　：　５０で重合し、イルガノ・７クス１０１
０を１１０００ｐｐ　、ステアリン酸カルシウム１１０
００ｐｐ及びサノールＬＳ７７０を１５００ｐｐｍと共
に二軸押出機で２００℃にて混線押出しベレットを得た
。Ｍｌは０．０６ｇ　／１０分、密度は０．９５３ｇ／
ｃＪであった。

（３）各特性値の測定法 ■密度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−１５０５に従って測定した。

■メルトインデックス（Ｍ　Ｉ　）　　：　ＡＳＴＭ　
Ｄ−１２３８に従い、温度１９０℃、荷重２．１６Ｋｇ
の条件で測定した。

■フィルム引張特性：　ＡＳＴＭ　Ｄ−８８２に従って
測定した。

■フィルムの衝撃強度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−１７０９に従
って測定した。

■全光線透過率：　ＪＩＳ　Ｋ−６７１４に従って測定
した。

■Ｈａｚｅ　：　ＪＩＳ　Ｋ−６７１４に従って測定し
た。

■融解開始温度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−３４１７に従って測
定し、ベースラインと融解ピークからの接線の交点を融
解開始温度とした。

０手裂き性：縦及び横方向にそれぞれ５０Ｘ２００　ｍ
ｍの試験片を作成し、短辺側の中央に深さ２０ｍｍの切
込みを設けた。各試験片１０枚づつを手で裂いた結果を
ランク付けして評価した。

○　裂は目が最後まで伝播せず容易に引き裂けなかった
ものが８０％以上であったもの。

△　裂は目が最後まで引裂き方向に伝播してしまうのが
２０〜４０％であったもの ×　縦、横何れかの方向が全試料について容易に引き裂
くことができたもの （４）フィルム成膜条件 成形機：モダンマシナリーー製空冷インフレーションフ
ィルム装置 押出機：モダンマシナリー＠製５０ｍ＋＊φデルサー成
形条件： 押出温度　　　　　　　２００℃ グイ　　　　　　　　　　１５０　ｍｍφスパイラルダ
イダイキャップ　　　　　２．０ｍｍ ブロー比　　　　　　５．０ 吐出量　　　　　　　　３０　Ｋｇ　／ｈｒフィルム厚
さ　　　　　１０μ フロントライン高さ　　９００ｍｍ （５）保温性の評価 各実施例で製造されたフィルムを用いて試験的に作られ
た畝の両脇でそのフィルムを石で固定する方法で被覆し
た。測定は２月中旬に実施し、午前１１時及び午後４時
の２回外気温と地中５ｃｍ下の地温との温度差を記録し
た。

実施例１ 予め（２）で製造した高密度ポリエチレン（Ｍｌｏ。

０６ｇ／１０分、密度０．９５３　ｇ　／ｃｄ）　８０
ｉｉ１２を部とエチレン−酢酸ビニル共重合体ＣＭ　Ｉ
ｏ、３ｇ／１０分、酢酸ビニル含有ｉｔ６重量％）２０
重量部を混合し、前記（４）の条件にてｌＯμ厚さのフ
ィルムを得た。得られたフィルムの物性及び保温性を評
価した結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１において高密度ポリエチレンを７０重量部、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体を３０重量部に変更して、
同様の方法にて１０μの厚さのフィルムを得た。得られ
たフィルムの物性及び保温性を第１表に示す。

実施例３ エチレン−酢酸ビニル共重合体としてＭＩｏ、６、密度
０．９２７　、酢酸ビニル含有量６重量％のものを利用
する以外は、実施例１と同様にして１０μ厚さのフィル
ムを得た。得られたフィルムの物性及び保温性を第１表
に示す。

比較例１ 市販されている低密度ポリエチレン（ＭＩ２．０、密度
０．９２０　ｇ　／ｃｎりを押出温度１５０℃、グイ径
３００　ｍｍφ、膨張比２．０の条件にて厚さ２０μの
フィルムを得た。得られたフィルムの物性及び・保温性
を第１表に示す。

比較例２ 実施例１においてエチレン−酢酸ビニル共重合体をエチ
レン−α−オレフィンランダム共重合体ゴム（Ｍ　１０
．２　、密度０．８９）に変更した以外は、実施例１と
同様の方法でフィルムを得た。得られたフィルムの物性
及び保温性を第１表に示す。

比較例３ 実施例１においてエチレン−酢酸ビニル共重合体を高圧
法低密度ポリエチレン（ＭＩｏ、４、密度０．９２０　
）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でフィルム
を得た。得られたフィルムの物性及び保温性を第１表に
示す。

比較例４ 実施例１においてエチレン−酢酸ビニル共重合体をエチ
レン−オクテン−１共重合体（ＭＩｏ、８、密度０．９
２４　）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でフ
ィルムを得た。得られたフィルムの物性及び保温性を第
１表に示す。

比較例５ 市販されている線状低密度ポリエチレン（Ｍｌｏ、８、
密度０．９２４　）を用いて、押出温度１８０℃、ダイ
ス径３００　ｍｍφ、膨張比２．５の条件にて、厚さＩ
Ｏμのフィルムを得た。得られたフィルムの物性及び保
温性を第１表に示した。

（以下余白） 〔発明の効果〕 本発明の農業用被覆ポリエチレンフィルムは次の特長を
有する。

■低密度ポリエチレンフィルムの１／２以下の厚さで、
同等以上の強度があり、しかも縦横各方向の強度バラン
スが良好である。そのため苗などの移植のために原反フ
ィルムに穿設された定植穴が次第に拡大したり、設置後
の回収作業において破れたすせず作業性に極めて優れて
いる。

■高密度ポリエチレンを主体としたフィルムであるが、
透明性に優れている。そのため光線透過率が低密度ポリ
エチレンフィルムと同等レベル迄向上し、かつ、９〜１
１μの波長の輻射領域の赤外線透過率がエチレン−酢酸
ビニル共重合体の配合により低密度ポリエチレン及び高
密度ポリエチレンよりも低下し、この二つの効果により
保温性（地温上昇効果）が著しく向上したフィルムが得
られる。

■高温の時期（６〜９月）に使用しても、熱融着による
ちぎれ、破れを生じない。

■低密度ポリエチレンフィルムに比較して薄肉化が可能
になり、フィルム巻き１本当たりの重量が軽減され、作
業性が良い。又、原料資源の節約番こなる。更には、施
工後の廃棄、焼却処理も処理量が少ないため大幅にし易
くなる。

■低密度ポリエチレンフィルムに比較して剛性が高く、
ブロッキングもし難いため施工作業、回収作業が容易で
ある。

■本発明のフィルムは農業被覆用として好適であるが、
農業被覆用以外の用途、例えば包装材、間紙、土木、建
築用シートなどの用途にも広く使用できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ＾３及びメルト
   インデックス０．０１〜０．５ｇ／１０分（１９０℃）
   の高密度ポリエチレン７０〜９５重量部とメルトインデ
   ックス０．０５〜１０ｇ／１０分（１９０℃）及び酢酸
   ビニル含有量２〜２０重量％であるエチレン−酢酸ビニ
   ル共重合体５〜３０重量部との合計１００重量部の重合
   体組成物からなるポリエチレン系フィルム。
2. （２）高密度ポリエチレンが、高分子量の高中密度ポリ
   エチレン（Ａ）と低分子量の高中密度ポリエチレン（Ｂ
   ）からなる均一溶融混和物であり、（Ａ）の平均分子量
   が１０万から１５０万、（Ｂ）の平均分子量が０．１万
   から１０万であり、かつ、（Ａ）対（Ｂ）の分子量比は
   ５から２００で、（Ａ）及び（Ｂ）の混合比率が３０対
   ７０から８０対２０である特許請求の範囲第１項記載の
   ポリエチレン系フィルム。
3. （３）フィルムが５〜２５μの厚さを有する農業用被覆
   フィルムに適したフィルムである特許請求の範囲第１項
   記載のポリエチレン系フィルム。
4. （４）フィルムの偏光螢光法で測定した縦及び横の配向
   度比が０．７〜３．０の範囲にある特許請求の範囲第１
   項記載のポリエチレン系フィルム。