CN105246951B - 合成树脂系延伸膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种手工切割性优异、并且具有良好耐热性与热封特性的聚乙烯系膜。发明的膜可以用于例如咖喱、煨炖菜、关东煮等高温蒸煮袋食品类；果汁、咖啡等饮料类；点心类；糕点类；调味料类；以及粉末或者颗粒状医药品等药品包装纸等软包装材料等。本发明所涉及的聚乙烯系膜是通过使包含高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、及具有环状聚烯烃结构的聚合物的树脂组合物在单轴方向延伸后得到的。

Description

合成树脂系延伸膜
技术领域
本发明涉及一种将聚乙烯系树脂组合物在单轴方向延伸后得到的膜及其用途。另外，关于表示本发明中的配方的“份”这个单位，在没有特别限定的情况下，表示为质量基准。
背景技术
由聚乙烯系树脂组成的膜广泛用于食品及各种部件等的包装。
人们需求当将这些膜用于包装时，将其加工成袋状，即使不使用剪刀或小刀等也能够用手容易地开封。为此，提出了下述方案，即，例如，一种将含有树脂组合物的物系在横向单轴延伸6至16倍后得到的膜，其中的树脂组合物含有高密度聚乙烯以及非直链状低密度聚乙烯(专利文献1)。
然而，虽然手工切割性优异，但是其耐热性有限。因此，由于热收缩等，不适用于需要加热灭菌加工的高温蒸煮袋等包装。
【专利文献1】日本特开2006-348197(2006-348197A)
发明内容
本发明课题的一个例子是提供一种容易裁剪、直线裁剪等手工切割性优异的聚乙烯系膜。
另外，更佳的是，本发明提供一种容易裁剪、直线裁剪等手工切割性优异、并且具备良好耐热性、热封特性的聚乙烯系膜。
本发明者为了完成所述课题，经过认真研究后发现，通过使包含树脂聚合物的膜在单轴方向延伸(其中，所述树脂聚合物在高密度聚乙烯中具有环状聚烯烃结构)，可得到手工切割性优异的聚乙烯系膜，从而完成了本发明。
另外，本发明者发现，还可以得到：不仅具备手工切割性、还具备良好耐热性、热封性的膜，从而完成本发明。
即，本发明是一种膜，该膜是通过将含有高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、以及具有环状聚烯烃结构的聚合物的树脂组合物向单轴方向延伸而得到的。
另外，该膜中，相对于高密度聚乙烯100质量部，含有低密度聚乙烯5至45质量部，具有环状聚烯烃结构的聚合物为5至45质量部。较佳的是，具有环状聚烯烃结构的聚合物的玻璃转移温度为150℃以上。
通过本发明，可以得到容易裁剪、直线裁剪性等手工切割性优异的聚乙烯系膜。
另外，通过本发明，可以得到手工切割性优异、并且具有良好耐热性、热封特性的聚乙烯系膜。
本发明的膜可以较佳地用于例如咖喱、煨炖菜、关东煮等高温蒸煮食品的袋包装；果汁、咖啡等饮料类包装；点心类、糕点类的包装；调味料类的包装；粉末状或者颗粒状医药品的软包装等。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。
本发明的膜由聚乙烯系树脂组合物组成，该聚乙烯系树脂组合物含有高密度聚乙烯(以下简称为“HDPE”)、低密度聚乙烯(以下简称为“LDPE”)、以及具有环状聚烯烃结构的聚合物(以下简称为“COP”)。
另外，如果单独使用HDPE或者使用与HDPE的混合系，那么，虽然手工切割性优异，但是，加热灭菌工序(例如120℃下60分钟)中发生热收缩，失去作为包装容器的功能。
另外，如果使用通用的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或尼龙膜等，那么，虽然不会发生热收缩，但是，无法得到直线裁剪性，发生斜切等，例如加热的包装袋的内容物溢出，有可能导致发生事故。
另外，如果单独使用HDPE或者使用HDPE与LDPE的混合系，那么，无法得到能够制作包装袋的热封强度，并且需要其他热封层(例如CPP)。
关于本发明使用的HDPE，没有特别限定，通过DSC法的测定，熔点在126至136℃的范围内，密度在0.94至0.97g/cm3的范围内，并且熔体流动速率(MFR)在JIS K-6922-2规定的温度190℃、荷重2.16kg的条件下，较佳的是0.05至10.0g/10分钟，更佳的是0.05至5.0g/分钟。
LDPE相对于HDPE100质量部，较佳的是含有5至45质量部，通过DSC法的测定，熔点在100至125℃的范围内，密度在0.91至0.93g/cm3的范围内，并且熔体流动速率(MFR)在JISK-6922-2规定的温度190℃、荷重2.16kg的条件下，较佳的是0.05至10.0g/10分钟，更佳的是0.05至5.0g/分钟。
较佳的是，本发明所使用的COP的玻璃转移点为120℃以上，更佳的是，150℃以上。
另外，本发明中，具有上述环状聚烯烃结构的聚合物的玻璃转移温度是指，基于JISK7121中规定的测定方法，所测定的中间点玻璃转移温度。
另外，具有环状聚烯烃结构的聚合物中，具有利用金属茂络合物催化剂将降冰片烯与乙烯共聚合的环烯共聚物(COC)型以及置换开环聚合类型的COP型，但是可以使用任一种。
作为具有环状聚烯烃结构的聚合物的市场上的商品，可以列举例如日本瑞翁公司制作的ZEONOR(注册商标)、宝理塑料公司制造的TOPAS(注册商标)等。
包含HDPE与LDPE的混合物与COP的配合比是，较佳的是，在100质量部的HDPE中，相对于在将该HDPE设为100重量部时，添加了5至45质量部的LDPE的混合物(105重量部至145重量部)，将HDPE设为100质量部时，含有5至45质量部的COP。
更佳的是，相对于混合物(105重量部至145重量部)，COP为5至30质量部。进一步更佳的是，相对于混合物(105重量部至145重量部)，COP为5至20质量部。
COP不足5质量部时，无法得到充分的耐热性和热封强度，当超过45质量部时，不仅导致原料成本上涨，无法得到充分的单轴延伸，膜制造变得非常困难。
另外，根据需要，还可以在所述段落0014及段落0015的树脂组合物中添加热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防粘连剂、润滑剂、防止带电剂、颜料、染料等添加剂。
获得混合的树脂组合物的方法中，没有特别限定，可以使用公知的混合方法。
例如，使用亨舍尔混合机、螺条混合器、密炼机、转鼓混合机等公知的混合机，在室温或者接近室温的温度中进行混合的方法。
混合后，使用研磨辊、单轴或者双轴螺杆挤压机等，进行混炼、熔融后，将得到的片状物或者线股进行粉碎、切断等，成形为小球状。
各树脂已经成形为小球状时，将各树脂混合后直接使用。
本发明的膜可以如下获得。
首先，使用所述树脂组合物，形成未延伸膜。
作为未延伸膜的形成方法，将所述的原料树脂的混合物供给至挤压机，使其熔融，通过薄膜模头挤压，利用成型机冷却。通过该工序，形成厚度约20至1400μm范围的未延伸膜。
另外，通过将得到的未延伸膜在100至140℃下向纵方向或者横方向单轴延伸，由此，获得本发明的膜。
另外，将未延伸膜在100至140℃下单轴延伸的理由为，如果是100℃以下，那么单轴延伸变得困难。相反，如果是140℃以上，那么单轴延伸过头，并且，HDPE及LDPE可能由于热发生变性。
关于膜的延伸倍率，较佳的是6至16倍，更佳的是9至15倍的范围。延伸倍率不足6倍时，在延伸方向无法直线性地撕裂。另一方面，如果超过16倍，那么可能导致延伸变得困难。
另外，关于延伸的膜的厚度，较佳的是5至100μm，更佳的是10至60μm的范围。
如果不足5μm，那么作为膜的所需强度不足，另一方面，如果超过100μm，那么可能导致撕裂变得困难。
作为对未延伸膜进行延伸的方法，可以采用基于辊延伸的纵单轴延伸法、或者基于拉幅机延伸的横向单轴延伸法。
较佳的是，基于拉幅机延伸的横向单轴延伸法。
为了使延伸后的膜尺寸变得稳定，使其在延伸方向收缩1至10％程度，考虑实施1至60秒、100至165℃下的热处理(热定型)。
另外，考虑对膜的表面实施电晕处理、等离子处理等表面处理。
另外，在不损失易裁剪性及直线裁剪性等手工切割性的范围内，可以在延伸方向与垂直方向延伸1至3倍。
作为该膜的其他特征，除了发明的效果，水汽透性低，另外，有时可以提高扭转、弯曲时的变形形状保持性(静态保持性)。
实施例
以下，参照表1，列举实施例、比较例，更详细地说明本发明。这些都是示例，并不限定本发明的内容。
[表1]
表1中，“易裁剪性”是指，以下述基准进行对将膜向延伸方向撕裂进行目测评价。
良：膜通过指尖的扭转容易地切成直线状。
不良：即使立起指尖，也只是产生膜的延伸，不容易切割，但产生一个切口后可以切割。
表1中，“直线裁剪性”是指，以下述基准对将膜撕裂时的撕裂方向进行目测评价。
良：大致在延伸方向直线地切割。
不良：较大地偏离延伸方向，几乎没有方向性。
表1中，“热收缩率”是指，对于切割成纵方向100mm、横方向100mm尺寸的膜样品，在110℃及120℃的吉尔热老化箱中放置10分钟后，量测样品的尺寸，计算与加热处理前的差的比率。
热收缩率由下式表示。
热收缩率(％)＝(加热前尺寸-加热后尺寸)/加热前尺寸
表1中，“热封性”是指，使用热封试验机(东洋精机制造热倾斜测定机HG-100)将膜表面之间以140℃、压力4.0kgf/cm2压接后，通过拉伸试验机，以300mm/分钟的速度进行剥离时的剥离状态。
○：密封性良好，不发生拉线等异常
△：可以密封，但是膜上产生皱纹
×：密封性不良，在膜界面发生剥离
(实施例1)
将HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分钟)100质量部与LDPE15质量部(熔点110℃，密度0.920g/m3，MFR0.6g/10分钟)中干混和了玻璃转移温度158℃的COP(乙烯与降冰片烯的共聚合体，宝理塑料公司制造：TOPAS(注册商标)6015)20质量部的物料供给至挤压机内，使熔融的物质通过薄膜模头，进行挤压，并利用成型机冷却，由此，成形厚度200μm的未延伸膜。将该未延伸膜在120℃的拉幅机内延伸10倍，得到20μm的单轴延伸膜。
(实施例2)
除了将实施例1中的LDPE设为5质量部以外，同样地得到20μm的单轴延伸膜。
(实施例3)
除了将实施例1中的LDPE设为45质量部以外，同样地得到20μm的单轴延伸膜。
(实施例4)
除了在HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分钟)100质量部中混合玻璃转移温度163℃的COP(乙烯与降冰片烯的共聚合体日本瑞翁公司制造：ZEONOR(注册商标)1600)20质量部以外，与实施例1同样地得到了膜。
(实施例5)
除了在HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分)100质量部中混合玻璃转移温度178℃的COP(乙烯与降冰片烯的共聚合体，宝理塑料公司制造：TOPAS(注册商标)6017)20质量部以外，与实施例1同样地得到了膜。
(实施例6)
除了将实施例1中的COP设为5质量部以外，其他与实施例1相同。
(实施例7)
除了将实施例1中的COP设为45质量部以外，其他与实施例1相同。
(实施例8)
除了将实施例2中的COP设为5质量部以外，其他与实施例2相同。
(实施例9)
除了将实施例2中的COP设为45质量部以外，其他与实施例2相同。
(实施例10)
除了将实施例3中的COP设为5质量部以外，其他与实施例3相同。
(实施例11)
除了将实施例3中的COP设为45质量部以外，其他与实施例3相同。
(实施例12)
除了在HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分钟)100质量部中混合玻璃转移温度112℃的COP(乙烯与降冰片烯的共聚合体，宝理塑料公司制造：TOPAS(注册商标)7010)20质量部以外，其他与实施例1相同，同样地得到了膜。
(比较例1)
单独使用HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分钟)，与实施例1同样地得到了膜。
(比较例2)
除了在HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分钟)100质量部中混合玻璃转移温度158℃的COP(乙烯与降冰片烯的共聚合体宝理塑料公司制造：TOPAS(注册商标)6015)60质量部以外，其他与实施例1相同，同样地得到了膜。
(比较例3)
除了在HDPE(熔点129℃、密度0.957g/cm3、MFR0.2g/10分钟)100质量部中混合玻璃转移温度158℃的COP(乙烯与降冰片烯的共聚合体，宝理塑料公司制造：TOPAS(注册商标)6015)30质量部以外，其他与实施例1相同，同样地得到了膜。
(比较例4)
对通用的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂製膜(帝人杜邦公司制造：帝人蒂托轮膜G2)的厚度20μm类型进行比较评价。
从表1可知，本发明的膜在易裁剪性及直线裁剪性等手工切割性方面优异，并且很好地保持耐热性与热封特性的平衡。表1中没有表示的该膜的水汽透性比较低，另外，提高了扭转、弯曲时的变形形状保持性(静态保持性)。

Claims (1)

1.一种膜，其特征在于：使包含高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、及具有环状聚烯烃结构的聚合物的树脂组合物在单轴方向延伸后得到，
相对高密度聚乙烯100质量部，含有低密度聚乙烯5至45质量部，还包含具有环状聚烯烃结构的聚合物5至45质量部，
具有环状聚烯烃结构的聚合物的玻璃转移温度为158℃以上。
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