JP2007523770A - ポリエチレンフィルムの調製 - Google Patents
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Abstract
高弾性率かつ高密度のポリエチレンフィルムを製造する方法を開示している。この方法は、ポリエチレンブローンフィルムを、10:1を超えるドロー−ダウン比まで縦方向(MD)に配向させて、1,000,000psi以上の1%割線MD弾性率を有するMD配向フィルムを生産するステップを含む。
Description
本発明はポリエチレンフィルムに関する。より具体的には、本発明は高密度および高弾性率を有するポリエチレンフィルムに関する。
ポリエチレンは、高密度(HDPE、密度0.941g/cc以上)、中密度(MDPE、密度0.926〜0.940g/cc)、低密度(LDPE、密度0.910〜0.925g/cc)、および線状低密度ポリエチレン(LLDPE、密度0.910〜0.925g/cc)に分類される。ASTM D4976−98:Standard Specification for Polyethylene Plastic Molding and Extrusion Materialsを参照されたい。ポリエチレンは分子量によって分類することもできる。例えば、超高分子量ポリエチレンは、3,000,000を超える重量平均分子量(MW)を有するものを表す。米国特許第6265504号を参照されたい。高分子量ポリエチレンは、MW130,000〜1,000,000を有するものを通常意味する。
ポリエチレン(HDPE、LLDPE、およびLDPE)の主な用途の1つは、買物袋、業務用および消費者用缶ライナー、商品袋、輸送袋、食品包装用フィルム、多層袋ライナー、野菜袋、調製食品用ラップ、ストレッチラップ、および収縮ラップなどのフィルム用途にある。ポリエチレンフィルムの重要な物理的性質には、引裂き強さ、衝撃強さ、引張り強さ、剛性(stiffness)、および透明度が含まれる。フィルムの剛性は、弾性率によって測定することができる。弾性率は、応力下における変形へのフィルムの抵抗性である。
100,000psiを超える弾性率のポリエチレンフィルムはほんの僅かであるが、このようなフィルムへの需要が益々増加している。例えば、スタンドアップ式パウチは、過去数年間にわたって軟包装業界の最も成長の速い分野となっている。このようなパウチは、食品、工業製品および農業製品を含めて、幅広く様々な商品を包装するのに使用されている。スタンドアップ式パウチの重要な利点の1つは、その包装に独自の「広告板」効果をもたらすその物理的形状である。このようなデザインは、高品質グラフィックス用の付加的な露出領域を包装業者に提供し、この領域を、その商品を購入するように消費者を誘うために使用することができる。スタンドアップ式パウチの他の利点は、その形状の独自性であり、したがって包装業者は自社製品を競合他社の製品と区別することが可能となる。スタンドアップ式パウチに特有のこうした特性をどちらも実現するためには、剛性値が高いポリマーフィルムが必要である。既存のポリマーフィルムよりも剛性をさらに増大させれば、包装業者はより大きいサイズの、より薄い包装の、かつ/またはより独自なかつ創造的な形状のスタンドアップ式パウチの生産が可能になるはずである。このような革新は、消費者に対して視覚的に訴える新製品を作り出すために、スタンドアップ式パウチ業界の全ての人にとって望ましいことである。
縦方向配向(MDO)は、ポリオレフィン業界で知られていることである。一軸応力のもとでポリマーを強く引っ張ると、配向により引っ張る方向に配列されるようになる。例えば、米国特許第6391411号は、高分子量(MnおよびMwがどちらも1,000,000を超える)HDPEフィルムのMDOを教示している。しかし、高分子量HDPEフィルムは通常、キャストフィルム方法によるものであり、この方法はブローンフィルム方法よりも費用が掛かる。さらに、高分子量HDPEフィルムのMDOには、これらのフィルムを高いドロー−ダウン比まで延伸するのが困難であるため、限界がある。
1,000,000psiを超える弾性率を有するポリエチレンフィルムを調製することが望ましいであろう。理想的には、この高弾性率フィルムは、高分子量HDPEブローンフィルムをMD配向させることにより製造されるはずである。
[発明の概要]
本発明は、高弾性率、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムを調製する一方法である。この方法は、10:1を超えるドロー−ダウン比まで、HDPEブローンフィルムを縦方向(MD)に配向させるステップを含む。このMD配向フィルムは、1,000,000psi以上のMD1%割線弾性率(MD1%Secant modulus)を有する。このMD1%割線弾性率は、1,100,000psi以上であることが好ましい。このHDPEは、0.950〜0.970g/ccの範囲内の密度、130,000〜1,000,000の範囲内の重量平均分子量(Mw)、および10,000〜500,000の範囲内の数平均分子量(Mn)を有することが好ましい。
[発明の詳細な説明]
本発明は、高弾性率、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムを調製する一方法である。本発明のフィルムを製造するのに適したポリエチレン樹脂は、約0.950〜約0.970g/ccの範囲内の密度を有する。この密度は約0.955〜約0.965g/ccの範囲内にあることが好ましい。この密度は約0.958〜約0.962g/ccの範囲内にあることがより好ましい。
[発明の概要]
本発明は、高弾性率、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムを調製する一方法である。この方法は、10:1を超えるドロー−ダウン比まで、HDPEブローンフィルムを縦方向(MD)に配向させるステップを含む。このMD配向フィルムは、1,000,000psi以上のMD1%割線弾性率(MD1%Secant modulus)を有する。このMD1%割線弾性率は、1,100,000psi以上であることが好ましい。このHDPEは、0.950〜0.970g/ccの範囲内の密度、130,000〜1,000,000の範囲内の重量平均分子量(Mw)、および10,000〜500,000の範囲内の数平均分子量(Mn)を有することが好ましい。
[発明の詳細な説明]
本発明は、高弾性率、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルムを調製する一方法である。本発明のフィルムを製造するのに適したポリエチレン樹脂は、約0.950〜約0.970g/ccの範囲内の密度を有する。この密度は約0.955〜約0.965g/ccの範囲内にあることが好ましい。この密度は約0.958〜約0.962g/ccの範囲内にあることがより好ましい。
このポリエチレン樹脂は、約10,000〜約500,000、より好ましくは約11,000〜約50,000、また最も好ましくは約11,000〜約20,000の範囲内の数平均分子量(Mn)を有することが好ましい。このポリエチレン樹脂は、約130,000〜約1,000,000、より好ましくは約150,000〜約500,000、また最も好ましくは約155,000〜約250,000の範囲内の重量平均分子量(Mw)を有することが好ましい。このポリエチレン樹脂は、約5〜約20、より好ましくは約7〜約18、また最も好ましくは約9〜約17の範囲内の分子量分布(Mw/Mn)を有することが好ましい。
Mw、Mn、およびMw/Mnは、混床式GPCカラム(Polymer Labs社mixed B−LS)、および移動相として1,2,4−トリクロロベンゼン(TCB)を備えたWaters社GPC2000CV高温用機器におけるゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)によって得られる。この移動相は、公称流速1.0mL/分、および温度145℃で使用する。この移動相には酸化防止剤を添加しないが、試料の溶解に使用する溶媒中に、BHT800ppmを添加する。ポリマー試料を、30分毎に緩やかに攪拌しながら175℃で2時間加熱する。注入体積は100マイクロリットルである。
Waters社Millenium 4.0ソフトウエアにより使用される累積一致%較正手順を使用して、MwおよびMnを計算する。これは、第1に狭いポリスチレン標準(PSS、Waters Corporationの製品)を使用して較正曲線を作り、次いでUniversal Calibration手順によりポリエチレン較正を進めることを包含する。
このポリエチレン樹脂は、約0.03〜約0.15dg/分、より好ましくは約0.04〜約0.15dg/分、また最も好ましくは0.05〜0.10のメルトインデックスMI2を有することが好ましい。このMI2は、ASTM D−1238により2.16kgの圧力下、190℃で測定する。一般に、分子量が高いほど、MI2値は低くなる。
このポリエチレン樹脂は、約90重量%〜約98重量%のエチレン反復単位と、約2重量%〜約10重量%のC3〜C10α−オレフィン反復単位とを含むコポリマーであることが好ましい。適切なC3〜C10α−オレフィンには、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、および1−オクテンなど、ならびにこれらの混合物が含まれる。
適切なポリエチレン樹脂は、チーグラー触媒、または新たに開発されたシングルサイト触媒により生産することができる。チーグラー触媒はよく知られている。適切なチーグラー触媒の例には、ハロゲン化チタン、チタンアルコキシド、ハロゲン化バナジウム、およびこれらの混合物が含まれる。チーグラー触媒は、アルキルアルミニウム化合物などの助触媒と一緒に使用される。
シングルサイト触媒は、メタロセン、および非メタロセンに分類することができる。メタロセンシングルサイト触媒は、シクロペンタジエニル(Cp)配位子またはCp誘導体配位子を含有する遷移金属化合物である。例えば、米国特許第4542199号はメタロセン触媒を教示している。非メタロセンシングルサイト触媒は、Cp以外の配位子を含有するが、メタロセンと同様の触媒特性を有する。非メタロセンシングルサイト触媒は、ヘテロ原子配位子、例えばボラアリール、ピロリル、アザボロリニル、またはキノリニル、を含有できる。例えば、米国特許第6034027号、第5539124号、第5756611号、および第5637660号は非メタロセン触媒を教示している。
ポリエチレンは、高脚(high stalk)またはインポケット(in pocket)式ブローン押出し方法により厚いフィルムに変換される。高脚およびインポケット式方法は共にポリエチレンフィルムを製造するのに通常使用される。高脚式方法とインポケット式方法の間の差異は、高脚式方法では押し出されたチューブを押出しダイからある距離(すなわち脚の長さ)で膨らませる(inflated)が、一方インポケット式方法では押し出されたチューブを、そのチューブが押出しダイを出るとき膨らませるということである。
例えば、米国特許第4606879号は高脚式ブローンフィルム押出し装置および方法を教示している。その工程温度は約150℃〜約210℃の範囲内にあることが好ましい。そのフィルムの厚さは約3〜約14ミルの範囲内に、より好ましくは約6〜約8ミルの範囲内にあることが好ましい。
次いでこのブローンフィルムは、縦(または加工)方向に一軸延伸されてより薄いフィルムとなる。配向前および後の膜厚の比を「ドロー−ダウン比」と呼ぶ。例えば、6ミルフィルムを0.6ミルまで延伸させると、ドロー−ダウン比は10:1である。本発明の方法のドロー−ダウン比は、10:1を超えている。このドロー−ダウン比は11:1またはそれを超えることが好ましい。このドロー−ダウン比は、フィルムが最大伸張の状態にあるか、またはそれに近い状態にあるようなものであることが好ましい。最大伸張とは、フィルムを破断させずにはさらに延伸させることができないドロー−ダウン膜厚である。ASTM D−882のもとで、縦方向(MD)引張り強さが100%未満の破断伸びを有するとき、このフィルムは最大伸張の状態にあるといわれる。
MDOの間、ブローンフィルムラインからのフィルムを配向温度まで加熱する。この配向温度は、ガラス転移温度(Tg)と融点(Tm)の間の差の60%と、溶融温度(Tm)との間にあることが好ましい。例えば、このブレンドが25℃のTgと125℃のTmを有する場合、その配向温度は、約60℃〜約125℃の範囲内にあることが好ましい。この加熱は多重加熱ローラを利用して行うことが好ましい。
次に、加熱したフィルムを、加熱ローラと同一のロール速度を有する、ニップローラを有する遅い延伸ロール中に供給する。次いでフィルムは速い延伸ロールに入る。この速い延伸ロールは、遅い延伸ロールよりも2〜10倍速い速度を有し、それによりフィルムを連続ベースで有効に延伸させる。
次いで、延伸させたフィルムはアニール(徐冷)用熱ローラに入り、フィルムを高温で暫時保持することにより応力緩和を可能にする。このアニール温度は約100℃〜約125℃の範囲内にあることが好ましく、またアニール時間は約1〜約2秒の範囲内にある。最後に、冷却ローラを通してこのフィルムを周囲温度まで冷却する。
本発明には、本方法により製造したMD配向フィルムが含まれる。このMD配向フィルムは、1,000,000psiを超える1%割線MD弾性率を有する。弾性率はASTM E−111−97により試験する。このMD弾性率は1,100,000psiを超えることが好ましい。
高MD弾性率のほかに、この配向フィルムでは他の物理的性質が高いまま残留する。この配向フィルムは7,000psi以上のMD降伏引張り強さ、3%以上のMD降伏伸び、30,000psi以上のMD破断引張り強さ、ならびに40%以上のMD破断伸びを有することが好ましい。この配向フィルムは300,000psi、またより好ましくは350,000psi、以上の1%割線TD(横方向)弾性率、4,000psi以上のTD降伏引張り強さ、4%以上のTD降伏伸び、4,000psi以上のTD破断引張り強さ、ならびに700%以上のTD破断伸びを有することが好ましい。引張り強さは、ASTMD−882により試験する。弾性率は、ASTM E−111−97により試験する。
このMD配向フィルムは、50%未満のヘイズを有するのが好ましい。このヘイズは、ASTM D1003−92:Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics、1992年10月、により試験する。このMD配向フィルムは、20を超える光沢を有するのが好ましい。この光沢は、ASTM D2457−90:Standard Test Method for Specular Gloss of Plastic Films and Solid Plasticsにより試験する。
下記の実施例は、本発明を単に例示している。当分野の技術者であれば、本発明の精神および本特許請求の範囲内にある多くの変形形態を認めるであろう。
実施例1〜11
高密度(0.959g/cc)高脚式ブローンフィルムの縦方向配向
高密度ポリエチレン(L5906、Equistar Chemicals社製、LP、MI2:0.057dg/分、密度:0.959g/cc、Mn:13,000、Mw:207,000、およびMw/Mn:16)を、ダイギャップ2mmを有する200mmダイで厚さ6.0ミルを有するフィルムに変換する。これらのフィルムはダイ直径8個の脚高で、またブローン−アップ比(BUR)4:1で生産する。
高密度(0.959g/cc)高脚式ブローンフィルムの縦方向配向
高密度ポリエチレン(L5906、Equistar Chemicals社製、LP、MI2:0.057dg/分、密度:0.959g/cc、Mn:13,000、Mw:207,000、およびMw/Mn:16)を、ダイギャップ2mmを有する200mmダイで厚さ6.0ミルを有するフィルムに変換する。これらのフィルムはダイ直径8個の脚高で、またブローン−アップ比(BUR)4:1で生産する。
次いでこれらのフィルムを、実施例1〜11においてそれぞれドロー−ダウン比1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、および11.6で縦方向に延伸させて、より薄いフィルムとする。このドロー−ダウン比が1:1である場合、フィルムは配向されない。11.6:1のドロー−ダウン比が配向設備により制限される最大のドロー−ダウン比であり、ポリマーフィルムによって制限されるものではない。フィルム性状を表1に掲げる。
実施例12〜22
高密度(0.959g/cc)インポケット式ブローンフィルムの縦方向配向
実施例1〜11を反復しているが、これらのフィルムはインポケット式フィルムラインで製造している。表2にフィルム性状を掲げ、この表は縦方向配向インポケット式フィルムが、それぞれの最大延伸比で高脚式フィルムと同様のMDおよびTD弾性率を有することを示している。11.3:1のドロー−ダウン比が最大のドロー−ダウン比であり、これは配向設備により制限されているもので、ポリマーフィルムによるものではない。
高密度(0.959g/cc)インポケット式ブローンフィルムの縦方向配向
実施例1〜11を反復しているが、これらのフィルムはインポケット式フィルムラインで製造している。表2にフィルム性状を掲げ、この表は縦方向配向インポケット式フィルムが、それぞれの最大延伸比で高脚式フィルムと同様のMDおよびTD弾性率を有することを示している。11.3:1のドロー−ダウン比が最大のドロー−ダウン比であり、これは配向設備により制限されているもので、ポリマーフィルムによるものではない。
比較例23〜30
種々の密度のポリエチレンブローンフィルムの縦方向配向
3種類のEquistar社高密度ポリエチレン樹脂、XL3805(密度:0.940g/cc、MI2:0.057dg/分、Mn:18,000、Mw:209,000)、XL3810(密度:0.940g/cc、MI2:0.12dg/分、Mn:16,000、Mw:175,000)、L4907(密度:0.949g/cc、MI2:0.075dg/分、Mn:14,000、Mw:195,000)、およびL5005(密度:0.949g/cc、MI2:0.057dg/分、Mn:13,000、Mw:212,000)を、実施例1〜11で記載した高脚式方法により、また実施例12〜22で記載したインポケット式方法により、厚さ6.0ミルのフィルムに変換する。次いで、これらのフィルムをそれらの最大のドロー−ダウン比まで縦方向に延伸させる。表3に、それぞれの配向フィルムのそれらの最大のドロー−ダウン比におけるMD弾性率およびTD弾性率を掲げる。この表は、これらのフィルムが低いMD弾性率およびTD弾性率を有することを示している。
種々の密度のポリエチレンブローンフィルムの縦方向配向
3種類のEquistar社高密度ポリエチレン樹脂、XL3805(密度:0.940g/cc、MI2:0.057dg/分、Mn:18,000、Mw:209,000)、XL3810(密度:0.940g/cc、MI2:0.12dg/分、Mn:16,000、Mw:175,000)、L4907(密度:0.949g/cc、MI2:0.075dg/分、Mn:14,000、Mw:195,000)、およびL5005(密度:0.949g/cc、MI2:0.057dg/分、Mn:13,000、Mw:212,000)を、実施例1〜11で記載した高脚式方法により、また実施例12〜22で記載したインポケット式方法により、厚さ6.0ミルのフィルムに変換する。次いで、これらのフィルムをそれらの最大のドロー−ダウン比まで縦方向に延伸させる。表3に、それぞれの配向フィルムのそれらの最大のドロー−ダウン比におけるMD弾性率およびTD弾性率を掲げる。この表は、これらのフィルムが低いMD弾性率およびTD弾性率を有することを示している。
Claims (19)
- ポリエチレンブローンフィルムを、10:1を超えるドロー−ダウン比まで縦方向(MD)に配向させるステップを含む方法であって、それにより1,000,000psi以上の1%割線MD弾性率を有するMD配向フィルムを生産するステップを含む方法。
- 前記MD配向フィルムが、300,000psi以上の1%割線横方向(TD)弾性率を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記ブローンフィルムが、0.950〜0.970g/ccの範囲内の密度を有するポリエチレン樹脂から製造される、請求項1に記載の方法。
- 前記ブローンフィルムが、0.955〜0.965g/ccの範囲内の密度を有するポリエチレン樹脂から製造される、請求項1に記載の方法。
- 前記ブローンフィルムが、0.958〜0.962g/ccの範囲内の密度を有するポリエチレン樹脂から製造される、請求項1に記載の方法。
- 前記ブローンフィルムが、130,000〜1,000,000の範囲内の重量平均分子量(Mw)を有するポリエチレン樹脂から製造される、請求項1に記載の方法。
- 前記Mwが、150,000〜500,000の範囲内にある、請求項6に記載の方法。
-
前記Mwが、155,000〜300,000の範囲内にある、請求項6に記載の方法。 - 前記Mwが、155,000〜250,000の範囲内にある、請求項6に記載の方法。
- 前記ブローンフィルムが、10,000〜500,000の範囲内の数平均分子量(Mn)を有するポリエチレン樹脂から製造される、請求項1に記載の方法。
- 前記Mnが、11,000〜100,000の範囲内にある、請求項10に記載の方法。
- 前記Mnが、11,000〜50,000の範囲内にある、請求項10に記載の方法。
- 前記Mnが、11,000〜20,000の範囲内にある、請求項10に記載の方法。
- 前記ドロー−ダウン比が11:1またはそれを超える、請求項1に記載の方法。
- 前記配向フィルムが、1,100,000psi以上の1%割線MD弾性率を有する、請求項1に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法により製造するMD配向ポリエチレンフィルム。
- 請求項5に記載の方法により製造するMD配向ポリエチレンフィルム。
- 請求項9に記載の方法により製造するMD配向ポリエチレンフィルム。
- 請求項13に記載の方法により製造するMD配向ポリエチレンフィルム。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63203816A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-23 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 超高分子量ポリオレフイン延伸物及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
US3179326A (en) * | 1960-07-21 | 1965-04-20 | Union Carbide Corp | Method for forming uniaxially oriented films and the product formed thereby |
US3231653A (en) * | 1964-07-09 | 1966-01-25 | Du Pont | Pressure isolation in the manufacture of thermoplastic tubular film by extrusion |
GB1541681A (en) * | 1977-07-13 | 1979-03-07 | Metal Box Co Ltd | Drawn polymer articles |
AU523866B2 (en) * | 1978-04-18 | 1982-08-19 | Du Pont Canada Inc. | Manufacture of film |
DE3127133A1 (de) * | 1981-07-09 | 1983-01-27 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von polyolefinen und deren copolymerisaten |
US4606879A (en) * | 1985-02-28 | 1986-08-19 | Cerisano Frank D | High stalk blown film extrusion apparatus and method |
WO1987002933A1 (en) * | 1985-11-07 | 1987-05-21 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Transparent high-density polyethylene film and process for its production |
US5451450A (en) * | 1992-02-19 | 1995-09-19 | Exxon Chemical Patents Inc. | Elastic articles and a process for their production |
US5539660A (en) * | 1993-09-23 | 1996-07-23 | Philips Electronics North America Corporation | Multi-channel common-pool distributed data storage and retrieval system |
US5539124A (en) * | 1994-12-19 | 1996-07-23 | Occidental Chemical Corporation | Polymerization catalysts based on transition metal complexes with ligands containing pyrrolyl ring |
US6034027A (en) * | 1996-05-17 | 2000-03-07 | Equistar Chemicals, Lp | Borabenzene based olefin polymerization catalysts containing a group 3-10 metal |
US5989725A (en) * | 1997-01-16 | 1999-11-23 | Tenneco Packaging | Clear high molecular weight film |
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GB9928679D0 (en) * | 1999-12-03 | 2000-02-02 | Bp Chem Int Ltd | Polymerisation process |
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US6887923B2 (en) * | 2002-12-11 | 2005-05-03 | Equistar Chemicals, L.P. | Processing aids for enhanced machine direction orientation rates and property enhancement of polyolefin films using hydrocarbon waxes |
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Patent Citations (1)
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