JP2005248011A - 樹脂組成物、重量物包装用フィルムおよび重量物包装袋 - Google Patents

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Abstract

【課題】 押出成形性およびにインフレーション成形性に優れるポリエチレン系樹脂組成物、該樹脂組成物を用いてなる強度に優れる重量物包装用フィルム、および、該フィルムを用いてなる強度に優れる重量物包装用袋を提供すること。
【解決手段】 下記成分(A)と成分(B)とを含有し、成分(A)と成分(B)の合計量を100重量%として、成分(A)の含有量が60〜95重量%であり、成分(B)の含有量が40〜5重量%である樹脂組成物。
(A):エチレンに基づく単量体単位と炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位とを有し、流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol以上であり、メルトフローレートレイシオ(MFRR)が30以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体
(B):成分(A)以外のエチレン系重合体
【選択図】 なし

Description

本発明は、ポリエチレン系樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた重量物包装用フィルムおよび該樹脂組成物を用いた重量物包装袋に関するものである。
有機肥料や穀類等の重量物の包装に用いられる重量物包装用フィルムや重量物包装袋には、開口部をヒートシールによって容易に密封できること、重量物を包装したフィルムや袋が高所から落下した際に破れないことなどが求められ、通常、厚みが80〜200μm程度のポリエチレン系樹脂からなるフィルムや、該フィルムからなる袋が用いられている。また、これらの重量物包装用フィルムおよび重量物包装袋は、汎用フィルムよりも厚めであるため、ポリエチレン系樹脂を、例えば、重量物包装用フィルムに成形する場合は、単位時間あたりのフィルムの成形面積が同じ条件で汎用フィルムに成形する場合よりも、押出成形では、単位時間あたりの樹脂押出量を多くする必要があり、また、インフレーション成形では、バブルを冷却する風量を多くする必要があるため、重量物包装用フィルムや重量物包装袋に用いられるポリエチレン系樹脂には、良好な成形性が求められている。例えば、機械的強度に優れ、成形時のバブル安定性が良好な重量物包装用フィルムとして、例えば、ビス(1,3−ジメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロリドとメチルアルミノオキサンとを触媒成分に用いてエチレンと1−ヘキセンを重合して得られた共重合体からなるフィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−1195263号公報
しかしながら、従来のポリエチレン系樹脂は、押出成形性およびインフレーション成形性において十分満足いくものではなく、また、該樹脂からなる重量物包装用フィルムや該フィルムを用いてなる重量物包装用袋は、強度、特にヒートシール部の強度においても十分満足のいくものではなかった。
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、押出成形性およびにインフレーション成形性に優れるポリエチレン系樹脂組成物、該樹脂組成物を用いてなる強度に優れる重量物包装用フィルム、および、該フィルムを用いてなる強度に優れる重量物包装用袋を提供することにある。
本発明により、押出成形性およびにインフレーション成形性に優れるポリエチレン系樹脂組成物、該樹脂組成物を用いてなる強度に優れる重量物包装用フィルム、および、該フィルムを用いてなる強度に優れる重量物包装用袋を提供することができる。
本発明の第一は、下記成分(A)と成分(B)とを含有し、成分(A)と成分(B)の合計量を100重量%として、成分(A)の含有量が60〜95重量%であり、成分(B)の含有量が40〜5重量%である樹脂組成物にかかるものである。
(A):エチレンに基づく単量体単位と炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位とを有し、流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol以上であり、メルトフローレートレイシオ(MFRR)が30以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体
(B):成分(A)以外のエチレン系重合体
本発明の第二は、上記樹脂組成物からなる層を有する重量物包装用フィルムにかかるものである。
本発明の第三は、上記フィルムからなる重量物包装袋にかかるものである。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、エチレンと炭素原子数3〜12のα−オレフィンを共重合して得られるエチレン−α−オレフィン共重合体である。炭素原子数3〜12のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン等が挙げられ、好ましくは1−ヘキセン、1−オクテンである。また、上記の炭素原子数3〜12のα−オレフィンは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体等が挙げられ、好ましくはエチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体である。エチレン−1−ブテン−1−ヘキセン共重合体やエチレン−1−ブテン−1−オクテン共重合体もまた好ましく使用される。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体中のエチレンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体の全重量(100重量%)に対して、通常50〜99重量%である。炭素原子数3〜12のα−オレフィンに基づく単量体単位の含有量は、エチレン−α−オレフィン共重合体の全重量(100重量%)に対して、通常1〜50重量%である。
JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定される成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)は、通常0.01〜100g/10分である。押出成形性を高める観点から、好ましくは0.05g/10分以上であり、より好ましくは0.07g/10分以上である。また、フィルムおよび袋の強度を高める観点から、好ましくは10g/10分以下であり、より好ましくは2.0g/10分以下であり、さらに好ましくは1.0g/10分以下である。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体の密度は、通常、890〜970kg/m3である。フィルムおよび袋の強度を高める観点から、好ましくは945kg/m3以下であり、より好ましくは935kg/m3以下である。また、フィルムおよび袋の剛性を高める観点から、好ましくは910kg/m3以上であり、より好ましくは915kg/m3以上である。なお、該密度は、JIS K 6760に記載のアニーリングを行った試料を用いて、JIS K6760−1981に規定された方法に従って測定される。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、長鎖分岐を有するような溶融張力に優れたエチレン−α−オレフィン共重合体であり、このようなエチレン−α−オレフィン共重合体は従来知られた通常のエチレン−α−オレフィン共重合体に比して、流動の活性化エネルギー(Ea)が高く、メルトフローレートレイシオ(MFRR)が高い。従来から知られている通常のエチレン−α−オレフィン共重合体のEaは、通常35kJ/molよりも低く、MFRRは通常30より小さい値であり、押出成形性およびインフレーション成形性に劣ることや、該共重合体を用いた袋は強度に劣ることがある。なお、メルトフローレートレイシオ(MFRR)は、JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重211.8Nの条件で測定されるメルトフローレートを、JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートで除した値である。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体のEaは、押出成形性およびインフレーション成形性をより高める観点から、好ましくは40kJ/mol以上であり、より好ましくは50kJ/mol以上であり、さらに好ましくは60kJ/mol以上である。また、インフレーション成形性をより高める観点や、フィルムおよび袋の光沢をより高める観点から、Eaは、好ましくは100kJ/mol以下であり、より好ましくは90kJ/mol以下である。
流動の活性化エネルギー(Ea)は、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、190℃での溶融複素粘度(単位:Pa・sec)の角周波数(単位:rad/sec)依存性を示すマスターカーブを作成する際のシフトファクター(aT)からアレニウス型方程式により算出される数値であって、以下に示す方法で求められる値である。すなわち、130℃、150℃、170℃および190℃夫々の温度(T、単位:℃)におけるエチレン−α−オレフィン共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線(溶融複素粘度の単位はPa・sec、角周波数の単位はrad/secである。)を、温度−時間重ね合わせ原理に基づいて、各温度(T)での溶融複素粘度−角周波数曲線毎に、190℃でのエチレン系共重合体の溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際に得られる各温度(T)でのシフトファクター(aT)を求め、夫々の温度(T)と、各温度(T)でのシフトファクター(aT)とから、最小自乗法により[ln(aT)]と[1/(T+273.16)]との一次近似式(下記(I)式)を算出する。次に、該一次式の傾きmと下記式(II)とからEaを求める。
ln(aT) = m(1/(T+273.16))+n (I)
Ea = |0.008314×m| (II)
T :シフトファクター
Ea:流動の活性化エネルギー(単位:kJ/mol)
T :温度(単位:℃)
上記計算は、市販の計算ソフトウェアを用いてもよく、該計算ソフトウェアとしては、Rheometrics社製 Rhios V.4.4.4などがあげられる。
なお、シフトファクター(aT)は、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線を、log(Y)=−log(X)軸方向に移動させて(但し、Y軸を溶融複素粘度、X軸を角周波数とする。)、190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線に重ね合わせた際の移動量であり、該重ね合わせでは、夫々の温度(T)における溶融複素粘度−角周波数の両対数曲線は、各曲線ごとに、角周波数をaT倍に、溶融複素粘度を1/aT倍に移動させる。また、130℃、150℃、170℃および190℃の4点の値から(I)式を最小自乗法で求めるときの相関係数は、通常、0.99以上である。
溶融複素粘度−角周波数曲線の測定は、粘弾性測定装置(例えば、Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800など。)を用い、通常、ジオメトリー:パラレルプレート、プレート直径:25mm、プレート間隔:1.5〜2mm、ストレイン:5%、角周波数:0.1〜100rad/秒の条件で行われる。なお、測定は窒素雰囲気下で行われ、また、測定試料には予め酸化防止剤を適量(例えば1000ppm。)を配合することが好ましい。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体のMFRRは、押出成形性およびインフレーション成形性をより高める観点から、好ましくは35以上である。また、フィルムおよび袋の強度をより高める観点から、MFRRは、好ましくは500以下であり、より好ましくは400以下である。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、押出成形性をより高める観点から、温度190℃、角周波数100rad/secでの溶融複素粘度をη*(単位:Pa・sec)とし、JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートをMFR(単位:g/10分)として、下記式(1)を充足することが好ましく、
η* < 1550×MFR-0.25−420 式(1)
下記式(1−2)を充足することがより好ましく、
η* < 1500×MFR-0.25−420 式(1−2)
下記式(1−3)を充足することが更に好ましく、
η* < 1450×MFR-0.25−420 式(1−3)
下記式(1−4)を充足することが特に好ましい。
η* < 1350×MFR-0.25−420 式(1−4)
なお、η*は、Eaを求める粘弾性測定での条件と同条件で測定されるものである。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、押出成形性を高める観点、フィルムおよび袋の光沢を高める観点から、好ましくは5.0〜25であり、より好ましくは6.5〜20であり、さらに好ましくは8.5〜17である。該分子量分布(Mw/Mn)は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ測定によってポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)とを求め、MwをMnで除した値(Mw/Mn)である。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、押出成形性およびインフレーション成形性を高める観点から、JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートをMFR(単位:g/10分)とし、190℃における溶融張力をMT(単位:cN)として、下記式(2)を充足することが好ましい。
2×MFR-0.59 < MT < 40×MFR-0.59 式(2)
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、押出成形性をより高める観点から、下記式(2−2)を充足することがより好ましく、
2.2×MFR-0.59 < MT 式(2−2)
下記式(2−3)を充足することが更に好ましい。
2.5×MFR-0.59 < MT 式(2−3)
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、インフレーション成形性をより高める観点から、下記式(2−4)を充足することがより好ましく、
MT < 25×MFR-0.59 式(2−4)
下記式(2−5)を充足することが更に好ましい。
MT < 15×MFR-0.59 式(2−5)
なお、従来の通常のエチレン−α−オレフィン共重合体は、式(2)の左辺を通常満たさない。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、押出成形、インフレーション成形性を高める観点、フィルムおよび袋の強度、光沢を高める観点から、JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートをMFR(単位:g/10分)とし、極限粘度を[η](単位:dl/g)として、下記式(3)を充足することが好ましい。
1.02×MFR-0.094 < [η] < 1.50×MFR-0.156 式(3)
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、フィルムおよび袋の強度、光沢をより高める観点から、下記式(3−2)を充足することがより好ましく、
1.05×MFR-0.094 < [η] 式(3−2)
下記式(3−3)を充足することが更に好ましい。
1.08×MFR-0.094 < [η] 式(3−3)
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体は、押出成形性、インフレーション成形性をより高める観点から、下記式(3−4)を充足することがより好ましく、
[η] < 1.47×MFR-0.156 式(3−4)
下記式(3−5)を充足することが更に好ましい。
[η] < 1.42×MFR-0.156 式(3−5)
なお、JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートが同じである従来のエチレン−α−オレフィン共重合体と成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体とを比較した場合、従来のエチレン−α−オレフィン共重合体の極限粘度は、成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体の極限粘度よりも、通常高い値である。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体の製造方法としては、下記助触媒担体(A)、架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体(B)および有機アルミニウム化合物(C)を接触させて得られる触媒の存在下、エチレンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンとを共重合する方法があげられる。
助触媒担体(A)は、(a)ジエチル亜鉛、(b)フッ素化フェノール、(c)水、(d)シリカおよび(e)トリメチルジシラザン(((CH33Si)2NH)を接触させて得られる担体である。
上記(a)、(b)、(c)各成分の使用量は特に制限はないが、各成分の使用量のモル比率を成分(a):成分(b):成分(c)=1:y:zとすると、yおよびzが下記の式を満足することが好ましい。
|2−y−2z|≦1
上記の式におけるyとして、好ましくは0.01〜1.99の数であり、より好ましくは0.10〜1.80の数であり、さらに好ましくは0.20〜1.50の数であり、最も好ましくは0.30〜1.00の数である。
また、成分(a)に対して使用する成分(d)の量としては、成分(a)と成分(d)との接触により得られる粒子に含まれる亜鉛原子のモル数が、該粒子1gあたり0.1mmol以上となる量であることが好ましく、0.5〜20mmolとなる量であることがより好ましい。成分(d)に対して使用する成分(e)の量としては、成分(d)1gあたり成分(e)0.1mmol以上となる量であることが好ましく、0.5〜20mmolとなる量であることがより好ましい。
架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体(B)として、好ましくはラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジクロライド、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシドである。
また、有機アルミニウム化合物(C)として、好ましくはトリイソブチルアルミニウム、トリノルマルオクチルアルミニウムである。
架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体(B)の使用量は、助触媒担体(A)1gあたり、好ましくは5×10-6〜5×10-4molである。また有機アルミニウム化合物(C)の使用量として、好ましくは、架橋型ビスインデニルジルコニウム錯体(B)のジルコニウム原子1モルあたり、有機アルミニウム化合物(C)のアルミニウム原子が1〜2000モルとなる量である。
重合方法として、好ましくは、エチレン−α−オレフィン共重合体の粒子の形成を伴う連続重合方法であり、例えば、連続気相重合、連続スラリー重合、連続バルク重合であり、好ましくは、連続気相重合である。気相重合反応装置としては、通常、流動層型反応槽を有する装置であり、好ましくは、拡大部を有する流動層型反応槽を有する装置である。反応槽内に攪拌翼が設置されていてもよい。
成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体の製造に用いられるメタロセン系オレフィン重合用触媒の各成分を反応槽に供給する方法としては、通常、窒素、アルゴン等の不活性ガス、水素、エチレン等を用いて、水分のない状態で供給する方法、各成分を溶媒に溶解または稀釈して、溶液またはスラリー状態で供給する方法が用いられる。触媒の各成分は個別に供給してもよく、任意の成分を任意の順序にあらかじめ接触させて供給してもよい。
また、本重合を実施する前に、予備重合を実施し、予備重合された予備重合触媒成分を本重合の触媒成分または触媒として使用することが好ましい。
重合温度としては、通常、エチレン−α−オレフィン共重合体が溶融する温度未満であり、好ましくは0〜150℃であり、より好ましくは30〜100℃である。
また、共重合体の溶融流動性を調節する目的で、水素を分子量調節剤として添加してもよい。そして、混合ガス中に不活性ガスを共存させてもよい。
成分(B)は、成分(A)以外のエチレン系重合体であり、流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol未満であるエチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン単独重合体、エチレンとビニルエステル誘導体との共重合体、エチレンとメタアクリル酸誘導体との共重合体、エチレンとアクリル酸誘導体との共重合体などが挙げられ、具体的には、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体、エチレン−1−デセン共重合体、高圧法低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸メチル共重合体等が例示される。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(B)のエチレン系重合体として、好ましくは、流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol未満であるエチレン−α−オレフィン共重合体であり、該エチレン−α−オレフィン共重合体として、好ましくは、炭素数3〜12のα-オレフィンであり、さらに好ましくはエチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体である。
成分(B)のエチレン系重合体中のエチレンに基づく単量体単位の含有量は、当該重合体の全重量(100重量%)に対して、通常50重量%以上である。α−オレフィンから誘導される構成単位の含有量は、当該重合体の全重量(100重量%)に対して、通常50重量%以下である。
成分(B)のJIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18Nの条件で測定されるメルトフローレートは、押出成形を高める観点から、好ましくは0.1g/10分以上であり、フィルムおよび袋の強度を高める観点から、好ましくは50g/10分以下である。より好ましくは0.3〜8.0g/10分であり、さらに好ましくは0.5〜5.0g/10分である。
成分(B)のMFRRは、押出成形を高める観点から、好ましくは15以上であり、フィルムおよび袋の強度を高める観点から、好ましくは30以下である。より好ましくは17〜27であり、更に好ましくは17〜25である。
成分(B)の密度は、フィルムおよび袋の剛性を高める観点から、好ましくは905kg/m3以上であり、フィルムおよび袋の強度を高める観点から、好ましくは940kg/m3以下である。より好ましくは910〜935kg/m3である。
本発明の樹脂組成物での成分(A)と成分(B)の含有量としては、成分(A)と成分(B)との合計量を100重量%として、成分(A)の含有量が60〜95重量%であり、成分(B)の含有量が40〜5重量%である。フィルムおよび袋の強度を高める観点から、好ましくは、成分(A)の含有量が70〜90重量%であり、成分(B)の含有量が30〜10重量%である。
本発明のポリエチレン系樹脂組成物には、酸化防止剤、抗ブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、顔料、加工性改良剤等の添加剤;他の樹脂などを添加してもよく、該添加剤や他の樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記の酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤等が挙げられる。それぞれ単独で用いてもよく、2種を併用してもよい。
該フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(商品名Irganox1076、チバスペシャルティケミカルズ社製)、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕(商品名Irganox1010、チバスペシャルティケミカルズ社製)、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート(商品名Irganox3114、チバスペシャルティケミカルズ社製)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、3,9−ビス〔2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5・5〕ウンデカン(商品名Sumilizer GA80、住友化学工業社製)等が挙げられる。
該リン系酸化防止剤としては、例えば、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト(商品名アデカスタブPEP8)、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト(商品名Irgafos168、チバスペシャルティケミカルズ社製)、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンジフォスフォナイト(商品名Sandostab P−EPQ、クラリアントシャパン社製)、ビス(2−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン(商品名:スミライザーGP、住友化学工業社製)等が挙げられる
上記の抗ブロッキング剤としては、無機系抗ブロッキング剤、有機系抗ブロッキング剤が挙げられる。無機系抗ブロッキング剤としては、例えば、シリカ、珪藻土、タルク、アルミノ珪酸塩、カオリン、炭酸カルシウム等が挙げられる。有機系抗ブロッキング剤としては、例えば、エポスタ-MA(株式会社日本触媒製)が挙げられる。
上記の滑剤としては、例えば、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステル等が挙げられる。
上記の帯電防止剤としては、例えば、炭素数8〜22の脂肪酸のグリセリンエステルやソルビタン酸エステル、炭素数8〜22の脂肪酸のアルキルジアルカノールアミド、ポリエチレングリコールエステル、アルキルジエタノールアミン等が挙げられる。
上記の顔料としては、例えば、白色顔料、カーボンブラック等が挙げられる。
上記の他の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられ、例えば、ポリプロピレン樹脂、エラストマー等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、樹脂組成物を構成する各成分を、公知の方法で溶融混練することにより、例えばタンブラーブレンダー、ヘンシェルミキサーなどで混合した後、更に単軸押出機、多軸押出機で溶融混練造粒する、またはニーダーやバンバリーミキサーなどで溶融混練後、押出機を用いて造粒することにより得られる。
本発明の重量物包装用フィルムは、本発明の樹脂組成物からなる層を有するフィルムであり、本発明の重量物包装袋は、該フィルムからなる袋である。該重量物包装用フィルムおよび該重量物包装袋には、内容物の情報などを印刷することにより印刷層を設けてもよい。
本発明の重量物包装用フィルムおよび重量物包装袋の厚みは、通常50〜200μmであり、好ましくは60〜180μmであり、より好ましくは80〜150μmである。
本発明の重量物包装用フィルムは、公知の成形方法、例えば、インフレーションフィルム成形法、Tダイキャストフィルム成形法等により製造される。好ましくは、インフレーションフィルム成形法である。
本発明の重量物包装袋は、公知の成形方法、例えば、インフレーション成形法で成形されたチューブ状のフィルムを引取り方向(MD方向)に直交する方向(TD方向)にヒートシールする方法、Tダイキャストフィルム成形法で成形されたフィルムを二枚重ね、四方をシールする方法などにより製造される。
本発明の重量物包装用フィルムおよび重量物包装袋は、一般には、内容物重量が5kgから40kgの重量物の包装に用いられ、該重量物としては、有機肥料;米、大豆、麦芽、トウモロコシなどの穀類;合成樹脂ペレットなどが挙げられる。
以下、実施例および比較例により本発明を説明する。
実施例および比較例での物性は、次の方法に従って測定した。
[重合体の物性]
(1)メルトフローレート(MFR、単位:g/10分)
JIS K 6922−1に規定された方法に従い、荷重21.18N、温度190℃の条件で測定した。
[重合体の物性]
(2)メルトフローレートレイシオ(MFRR)
JIS K 6922−1に規定された方法に従い、荷重211.8N、温度190℃の条件で測定したメルトフローレートを、荷重21.18N、温度190℃の条件で測定したメルトフローレートで除した値をMFRRとした。
(3)密度(単位:Kg/m3
JIS K 7112−1980のうち、A法に規定された方法に従って、測定した。なお、試料には、JIS K 6760に記載のアニーリングを行った。
(4)分子量分布(Mw/Mn)
ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)法を用いて、下記の条件(1)〜(7)により、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を測定し、分子量分布(Mw/Mn)を求めた。
(1)装置:Water製Waters150C
(2)分離カラム:TOSOH TSKgelGMH−HT
(3)測定温度:145℃
(4)キャリア:オルトジクロロベンゼン
(5)流量:1.0mL/分
(6)注入量:500μL
(7)検出器:示差屈折
(5)流動の活性化エネルギー(Ea、単位:kJ/mol)
粘弾性測定装置(Rheometrics社製Rheometrics Mechanical Spectrometer RMS−800)を用いて、下記測定条件で130℃、150℃、170℃および190℃での溶融複素粘度−角周波数曲線を測定し、次に、得られた溶融複素粘度−角周波数曲線から、Rheometrics社製計算ソフトウェア Rhios V.4.4.4を用いて、活性化エネルギー(Ea)を求めた。
<測定条件>
ジオメトリー:パラレルプレート
プレート直径:25mm
プレート間隔:1.5〜2mm
ストレイン :5%
角速度 :0.1〜100rad/秒
測定雰囲気 :窒素下
(6)溶融複素粘度(η*、単位:Pa・s)
上記の(4)で測定された190℃での溶融粘弾性から、角周波数が100rad/secにおける190℃の溶融粘度を求めた。
(7)溶融張力(MT、単位:cN)
東洋精機製作所製 メルトテンションテスターを用いて、温度が190℃の条件で、9.5mmφのバレルに充填した溶融樹脂を、ピストン降下速度5.5mm/分で、径が2.09mmφ、長さ8mmのオリフィスから押出し、該押し出された溶融樹脂を、径が150mmφの巻き取りロールを用い、40rpm/分の巻き取り上昇速度で巻き取り、溶融樹脂が破断する直前における張力値を測定した。この値が大きいほど溶融張力が大きいことを示す。
(8)極限粘度([η]、単位:dl/g)
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)を5重量%溶解したテトラリン溶液(以下、ブランク溶液と称する。)と、該ブランク溶液に対して、エチレン重合体樹脂の濃度が1mg/mlとなる135℃のテトラリン溶液(以下、サンプル溶液と称する。)とを調整し、ウベローデ型粘度計により、該ブランク溶液と該サンプル溶液の135℃での降下時間を測定し、該降下時間から135℃での相対粘度(ηrel)を求めた後、下記式より算出した。
[η]=23.3×log(ηrel)
[フィルムの成形性]
(9)押出成形性(単位:(kg/hr)/アンペア)
フィルム成形時の樹脂の押出量(単位:kg/hr)と、押出機のモーター負荷(単位:アンペア)とを測定し、樹脂の押出量を押出機のモーター負荷で除した値を求めた。この値が大きいほど押出成形性に優れる。
(10)インフレーション成形性(単位:m/min)
実施例、比較例で行ったインフレーションフィルム成形での引取速度の値を用いた。この値が大きいほどインフレーション成形性に優れる。
[フィルムの物性]
(11)引張破断強度(単位:MPa)
製膜したフィルムから、JIS K 6781 6.4記載の引張切断荷重測定用サンプル採取法に従って、長手方向が、夫々、引取り方向(MD)およびMD方向に対して直交する方向(TD)となる試験片を作成し、該試験片を用いて、チャック間80mm、標線間40mm、引張速度500mm/minの条件で引張試験を行い、引張破断強度を求めた。
(12)引張破断伸び(単位:%)
製膜したフィルムから、JIS K 6781 6.4記載の引張切断荷重測定用サンプル採取法に従って、長手方向が、夫々、引取り方向(MD)およびMD方向に対して直交する方向(TD)となる試験片を作成し、該試験片を用いて、チャック間80mm、標線間40mm、引張速度500mm/minの条件で引張試験を行い、引張破断伸びを求めた。
(13)剛性(1%SM)(単位:MPa)
幅20mm、長さ120mmの短冊形試験片を、長手方向が引取り方向(MD)およびMD方向に対して直交する方向(TD)となるようにそれぞれ採取し、該試験片を用いて、チャック間60mm、引張速度5mm/minの条件で引張試験を行い、応力−歪曲線を測定した。該応力−歪曲線から、1%伸び時の荷重(単位:N)を求め、下記式から1%SMを求め、フィルムの剛性とした。
1%SM = [F/(t×l)]/[s/L0]/106
F :1%伸び時の荷重(単位:N)
t :試験片厚み (単位:m)
l :試験片幅 (単位:m,0.02)
0:チャック間距離 (単位:m,0.06)
s :1%歪み (単位:m,0.0006)
(14)ヒートシール部の衝撃強度(単位:mN・m)
袋からASTM D1822−61T記載のS型ダンベルを用いて、ヒートシール部の幅方向が長手方向となるように試験片を打ち抜いた。該試験片を用いて、フィルム計装化衝撃試験機(株式会社A&D社製 CIT−150T−20)により、剥離方向をヒートシール部の幅方向とし、剥離速度3.8m/secとして、180℃剥離試験を行い、応力−歪曲線を測定した。該応力−歪曲線の応力軸と歪軸と応力−歪曲線とで囲まれる部位の面積から、シール部の剥離またはシール部の破断に要したエネルギーを算出し、ヒートシール部の衝撃強度とした。
実施例1
(1)助触媒担体の調製
特開2003−171415号公報の実施例10(1)および(2)の成分(A)と同様な方法で、固体生成物(以下、固体生成物(a)と称する。)を得た。
(2)予備重合
予め窒素置換した内容積210リットルの撹拌機付きオートクレーブに、上記固体生成物(a)0.71kgと、ブタン80リットル、1−ブテン0.02kg、常温常圧の水素として12リットルを仕込んだ後、オートクレーブを40℃まで上昇した。さらにエチレンをオートクレーブ内のガス相圧力で0.03MPa分仕込み、系内が安定した後、トリイソブチルアルミニウム208mmol、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシド73mmolを投入して重合を開始した。49℃へ昇温するとともに、エチレンと水素を連続で供給しながら、49℃で合計6時間の予備重合を実施した。重合終了後、エチレン、ブタン、水素ガスなどをパージして残った固体を室温にて真空乾燥し、上記固体生成物(a)1g当り13gのエチレン−1−ブテン共重合体が予備重合された触媒成分(以下、予備重合触媒成分(a)と称する。)を得た
(3)連続気相重合
上記の予備重合触媒成分(a)を用い、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1−ヘキセンの共重合を実施した。重合条件は、温度75℃、全圧2MPa、ガス線速度0.24m/s、エチレンに対する水素モル比は0.23%、エチレンに対する1−ヘキセンモル比は0.55%で、重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1−ヘキセン、水素を連続的に供給した。さらに、流動床の総パウダー重量を100kgに維持し、平均重合時間5.6hrとなるように、上記予備重合触媒成分(a)と、トリイソブチルアルミニウムとを一定の割合で連続的に供給した。重合により、17.8kg/hrの生産効率でエチレン−1−ヘキセン共重合体(以下、PE−1と称する。)のパウダーを得た。
(4)エチレン−1−ヘキセン共重合体パウダーの造粒
上記で得たPE−1のパウダーに、カルシウムステアレート1000ppm、スミライザーGP(住友化学工業(株)社製)1500ppmをブレンドしたものを、押出機((株)神戸製鋼所製LCM50)を用いて、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.2MPa、樹脂温度200〜230℃条件で造粒することにより、PE−1のペレットを得た。PE−1の基本物性を表1に示した。
(5)樹脂組成物の造粒
押出機((株)神戸製鋼所製LCM50)を用い、PE−1ペレット80重量部をメインフィーダーから、市販のエチレン−1−ヘキセン共重合体(スミカセンE FV104 日本エボリュー(株)製造、住友化学工業(株)販売;以下、PE−2と称する。)20重量部をサブフィーダーから、それぞれ供給し、フィード速度50kg/hr、スクリュー回転数450rpm、ゲート開度50%、サクション圧力0.1MPa、樹脂温度200〜230℃条件で造粒することにより、PE−1を80重量%、PE−2を20重量%含有する樹脂組成物のペレット(以下、ペレット(a)と称する。)を得た。
(6)フィルム加工
ペレット(a)を100重量部、乳白マスターバッチ(住化カラー(株)製SPEM−7A1155)1.5重量部、静電防止剤マスターバッチ(理研ビタミン(株)製ESM370)3.5重量部およびアンチブロッキング剤マスターバッチ(住友化学工業(株)製CMB642)3重量部を、スクリュー径90mmφでL/D30の単軸押出機と、リップ径200mmφでリップギャプ4.0mmの内冷塔付きサーキュラーダイスとを有するインフレーションフィルム成形機((株)プラコー社製)に導入し、加工温度(押出機およびダイ設定温度)160℃、外冷風温度および内冷風温度を室温(20℃)、内圧1kg・hrとし、ブローアップ比が約1.4で、厚みが約130μmのフィルムを、バブルが安定した状態で引取速度が最も速くなる条件でインフレーションフィルム加工を行い、厚み130μmおよび折り幅430mmの筒状フィルムを得た。加工時の引取速度は26.3m/min、押出量は162kg/hr、スクリュー回転数は80rpmであった。成形性の評価結果、得られたフィルムの物性評価結果を表2に示した。
(7)袋の製造
上記(6)で得られた筒状のフィルムをベルトシーラー(SANSIN社製、加熱部(加熱バー、160℃)×4、加熱部ギャップ150μm、冷却部(冷却バー、水冷15℃)×2、冷却部ギャップ240μm)を使用し、フィルムの引取り方向に66.5cm繰り出したものを引取り方向に対し直交方向に切取り、フィルムの引取り方向に対し直交方向に、切断部から1.3cmの部位がシール幅の中心となるようして、シール幅6mmでヒートシールし、袋を得た。なお、筒状フィルムのシールは50袋/minの条件で実施した。得られた袋の物性評価結果を表2に示した。
比較例1
(1)助触媒担体の調製
特開2003−171415号公報の実施例10(1)および(2)の成分(A)と同様な方法で、固体生成物(以下、固体生成物(b)と称する。)を得た。
(2)予備重合
予め窒素置換した内容積210リットルの撹拌機付きオートクレーブに、上記固体生成物(b)0.70kgと、ブタン80リットル、1−ブテン0.01kg、常温常圧の水素として12リットルを仕込んだ後、オートクレーブを40℃まで上昇した。さらにエチレンをオートクレーブ内のガス相圧力で0.06MPa分仕込み、系内が安定した後、トリイソブチルアルミニウム208mmol、ラセミ−エチレンビス(1−インデニル)ジルコニウムジフェノキシド70mmolを投入して重合を開始した。50℃へ昇温するとともに、エチレンと水素を連続で供給しながら、50℃で合計6時間の予備重合を実施した。重合終了後、エチレン、ブタン、水素ガスなどをパージして残った固体を室温にて真空乾燥し、上記固体生成物(b)1g当り12.1gのエチレン−1−ブテン共重合体が予備重合された触媒成分(以下、予備重合触媒成分(b)と称する。)を得た
(3)連続気相重合
上記の予備重合触媒成分(b)を用い、連続式流動床気相重合装置でエチレンと1−ヘキセンの共重合を実施した。重合条件は、温度80.5℃、全圧2MPa、ガス線速度0.25m/s、エチレンに対する水素モル比は0.137%、エチレンに対する1−ヘキセンモル比は0.56%で、重合中はガス組成を一定に維持するためにエチレン、1−ヘキセン、水素を連続的に供給した。さらに、流動床の総パウダー重量を120kgに維持し、平均重合時間5.9hrとなるように、上記予備重合触媒成分(b)と、トリイソブチルアルミニウムとを一定の割合で連続的に供給した。重合により、20.3kg/hrの生産効率でエチレン−1−ヘキセン共重合体(以下、PE−3と称する。)のパウダーを得た。
(4)エチレン−1−ヘキセン共重合体パウダーの造粒
PE−1のパウダーに代えて、PE−3のパウダーを用いる以外は、実施例1(4)と同様に行い、PE−3のペレットを得た。PE−3の基本物性を表1に示した。
(5)フィルム加工
ペレット(a)100重量部に代えて、PE−3のパウダー100重量部を用いて、実施例1(6)と同様にインフレーションフィルム加工を行い、厚み138μm、折り幅450mmの筒状フィルムを得た。加工時の引取速度は23.7m/min、押出量は163kg/hr、スクリュー回転数は81rpmであった。成形性の評価結果、得られたフィルムの物性評価結果を表2に示した。
(6)袋の製造
実施例1(6)で得られたフィルムに代えて、比較例1(5)で得られたフィルムを用いる以外は、実施例1(7)と同様に行い、袋を得た。得られた袋の物性評価結果を表2に示した。
比較例2
(1)フィルム加工
ペレット(a)100重量部に代えて、市販のポリエチレン系樹脂(ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー(株)社製、エリートE5110;以下、PE−4と称する。)100重量部を用い、加工温度(押出機およびダイ設定温度)を170℃として、実施例1(6)と同様にインフレーションフィルム加工を行い、厚み130μm、折り幅430mmの筒状フィルムを得た。加工時の引取速度は21.5m/min、押出量は130kg/hr、スクリュー回転数は45.8rpmであった。PE−4の基本物性を表1に、成形性の評価結果、得られたフィルムの物性評価結果を表2に示した。
(2)袋の製造
実施例1(6)で得られたフィルムに代えて、比較例2(1)で得られたフィルムを用いる以外は、実施例1(7)と同様に行い、袋を得た。得られた袋の物性評価結果を表2に示した。
Figure 2005248011




Figure 2005248011


Claims (8)

  1. 下記成分(A)と成分(B)とを含有し、成分(A)と成分(B)の合計量を100重量%として、成分(A)の含有量が60〜95重量%であり、成分(B)の含有量が40〜5重量%である樹脂組成物。
    (A):エチレンに基づく単量体単位と炭素原子数3〜20のα−オレフィンに基づく単量体単位とを有し、流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol以上であり、メルトフローレートレイシオ(MFRR)が30以上であるエチレン−α−オレフィン共重合体
    (B):成分(A)以外のエチレン系重合体
  2. 成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体が下記式(1)を充足する共重合体である請求項1に記載の樹脂組成物。
    η* < 1550×MFR-0.25−420 式(1)
    η* :温度190℃、角周波数100rad/secでの溶融複素粘度
    (単位:Pa・sec)
    MFR:JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18N
    の条件で測定されるメルトフローレート(単位:g/10分)
  3. 成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体の分子量分布(Mw/Mn)が5〜25である請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. 成分(A)のエチレン−α−オレフィン共重合体が下記式(2)および(3)を充足する共重合体である請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
    2×MFR-0.59 < MT < 40×MFR-0.59 式(2)
    1.02×MFR-0.094 < [η] < 1.50×MFR-0.156 式(3)
    MFR:JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18N
    の条件で測定されるメルトフローレート(単位:g/10分)
    MT :190℃における溶融張力(単位:cN)
    [η]:極限粘度(単位:dl/g)
  5. 成分(B)がエチレン−α−オレフィン共重合体であり、該エチレン−α−オレフィン共重合体の流動の活性化エネルギー(Ea)が35kJ/mol未満である請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。
  6. 成分(B)が、下記要件(b1)〜(b3)を充足するエチレン系重合体である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
    (b−1):JIS K6922−1に規定された、温度190℃、荷重21.18N
    の条件で測定されるメルトフローレートが、0.1〜50g/10分であ
    ること。
    (b−2):メルトフローレートレシオ(MFRR)が15〜30であること。
    (b−3):密度が905〜940kg/m3であること。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物からなる層を有する重量物包装用フィルム。
  8. 請求項7に記載のフィルムからなる重量物包装袋。

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