JP3556460B2 - Longitudinal polyolefin film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂よりなる縦裂き性フィルムに関するものである。詳しくは、フィルム製造時の樹脂の押し出し方向(フィルムの縦方向)への引裂き方向が直線性であり且つ引裂強度が低いという優れた引裂特性を有し、しかも、透明性、外観が良好であり、フィルムからの臭気の発生が極めて少ない縦裂き性ポリオレフィン系フィルムである。
【0002】
【従来の技術】
従来から熱可塑性樹脂よりなるフィルムを用い、様々な包装袋が提案されている。これら包装袋は、食品をはじめ、衣料、工業部品等の包装に使用され、内容物を保存、及び塵、ほこり等から保護するために広い分野で用いられている。
【0003】
その一方、包装された商品は使用する際には必ず開封する必要があり、一般には手で裂くことが大半である。この場合、大きな力をかけずに引き裂くことが可能で、裂ける方向が直線状であれば、内容物の形等を崩さず、包装袋を引裂くことができ、容易に開封することできる。
【0004】
そのために、開封用の切り口(ノッチ)を設けることが一般的であるが、さらに、切り口と同じ方向にフィルムが引裂かれることが必要であり、フィルムの引裂き方向性及びその際の引裂き強度が小さいフィルムが要求される。
【0005】
従来の引裂方向性を有するオレフィン系フィルムとして、縦方向に高倍率の延伸を施し、縦方向の分子配向を利用した一軸延伸フィルムが提案されている。
【0006】
また、無延伸または低倍率の一軸延伸にて引裂方向性を改良する目的で、ポリプロピレン系樹脂とソルビトール誘導体からなる組成物を製膜しフィルムにすることが提案されている(特開平1−299831号公報)。
【0007】
さらには、プロピレン重合体とスチレン重合体の樹脂混合物を成形してなる易引裂き性の熱封緘性フィルムがある(特開昭64−56740号公報)。
【0008】
しかしながら、上記の一軸延伸フィルムで十分な引裂方向性を持たせるには、高倍率延伸を行わねばならず、高倍率延伸では製造時にフィルムの厚みムラ、延伸ムラが発生し易く、また、透明性が低下するという問題点がある。
【0009】
また、ポリプロピレン系樹脂とソルビトール誘導体からなる組成物を製膜しフィルムにした場合、引裂方向性は改良されるが、製膜したフィルムから臭気が発生し、食品用途には使用が制限される。また、フィルム製膜後経時的にソルビトール誘導体のフィルム表面へのブリードが、透明性を悪化させたり、スリット、印刷などの2次加工時のロール汚れの原因となる。
【0010】
さらに、プロピレン重合体とスチレン重合体の樹脂混合物を成形してなるフィルムの場合、プロピレン重合体とスチレン重合体は不相溶であるために、透明性の低下、及びスチレン重合体が脆いために耐衝撃性が低下する。
【0011】
上記のような問題点があり、これまで、縦裂方向性が良好でかつ引裂き強度が小さい、優れた引裂特性を有し、しかも、臭気がなく、透明性及び外観の良好であるフィルムを得ることは困難であった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題を解決すべくなされたものであり、優れた引裂特性を有し、透明性、外観が良好であり、臭気の発生が極めて少ない縦裂き性ポリオレフィン系フィルムを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、結晶性ポリプロピレン系樹脂と結晶性ポリエチレン系樹脂の特定の割合からなるポリオレフィン系樹脂組成物を使用し、かつ、特定の結晶化度およびc軸配向係数になるように製造条件等を調整することにより、縦方向への引裂方向性に優れ、かつ透明性、外観が良好であり、臭気の発生の極めて少ない縦裂き性ポリオレフィン系フィルムが得られることを見い出した。
【0014】
すなわち、本発明は結晶性ポリプロピレン系樹脂99.99〜90重量%と結晶性ポリエチレン系樹脂0.01〜10重量部とからなるポリオレフィン系樹脂組成物よりなり、結晶化度が45〜65%、縦方向のc軸配向係数が0.15〜0.6である縦裂き性ポリオレフィン系フィルムであって、該ポリオレフィン系フィルム100重量部に対して、防曇剤0.1〜4.0重量部を含有し、延伸倍率1.1〜1.5倍で延伸されてなる縦裂き性ポリオレフィン系フィルムである。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明において使用する結晶性ポリプロピレン系樹脂は、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、またはそれらの混合物をあげることができる。他のα−オレフィンとしては、エチレン、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、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等を挙げることができる。これらとプロピレンとの共重合体としては、ランダム共重合体及びブロック共重合体のいずれも用いることができる。このα−オレフィン含有量は、20重量%以下が適当であり、好ましくは、10重量%以下である。該α−オレフィン含有量が20重量%を越える場合、結晶化度が低下し、引裂き方向性が低下する傾向がある。
【0016】
本発明で使用される結晶性ポリプロピレン系樹脂を具体的に例示すれば、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−1−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテンランダム共重合体を挙げることができる。本発明で使用される結晶性ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレイト(MFR)は特に制限されるものではないが、フィルムへの成形性を考慮すると、0.5〜50g/10分(ASTM D1238 温度230℃、荷重2.16kg)の範囲のものであることが好ましい。
【0017】
本発明で用いる結晶性ポリエチレン系樹脂は、エチレンを主体とする結晶性重合体であれば特に制限されないが、その中でも、結晶性エチレン単独重合体、またはエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体等の結晶性エチレン−α−オレフィン多元重合体、及びそれらの混合物が好適に使用される。
【0018】
また、結晶性ポリエチレン系樹脂の密度は、0.935〜0.975g/cm、結晶性ポリエチレン系樹脂のメルトフローレイト(MFR)(ASTM D1238 温度190℃、荷重2.16kg)0.1〜50g/10分が好適である。
【0019】
特に、結晶性、加工性、外観(フィッシュアイ)等から、密度0.950〜0.970g/cm、メルトフローレイト0.5〜30.0g/10分の高密度ポリエチレンが適している。
【0020】
本発明において、ポリオレフィン系樹脂組成物における結晶性ポリプロピレン系樹脂と結晶性ポリエチレン系樹脂のそれぞれの配合量は、上記結晶性ポリプロピレン系樹脂99.99〜90重量%、結晶性ポリエチレン系樹脂0.01〜10重量%であり、好ましくは結晶性ポリプロピレン系樹脂99.5〜95重量%、結晶性ポリエチレン系樹脂0.5〜5重量%である。結晶性ポリエチレンの配合量が0.01重量%未満であれば、本発明の縦裂き方向性が不十分となり、逆に、10重量%を越えると透明性(ヘイズ値)が低下したり、フィッシュアイの発生が多くなるという問題が発生する。
【0021】
本発明において、ポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法は、特に制限されず、たとえば、溶融混練法、ドライブレンド法等の公知の方法を採用すればよい。
【0022】
本発明の縦裂き性ポリオレフィン系フィルムは、上記の組成よりなり、かつ、X線回折により測定される結晶化度が45〜65%であり、好ましくは50〜62%である。かかる結晶化度が45%未満である場合、得られるフィルムの引き裂き方向性が低下し、また、結晶化度が65%を越えるとフィルムの剛性が大きくなり、一般包装用フィルムとしては扱いにくく、またフィルムの衝撃強度が極端に低下する。
【0023】
また、本発明の縦裂き性ポリオレフィン系フィルムは、更に、X線回折により測定されるc軸配向係数が、0.15〜0.6であり、好ましくは、0.20〜0.55であることが重要である。即ち、フィルムのc軸配向係数が0.15未満である場合、縦裂き方向性が低下し、一方、0.6を越えると透明性の低下、及び縦に裂け易くなりすぎて、包装用として扱うには不向きである。
【0024】
また、本発明の縦裂き性ポリオレフィン系フィルムには、防曇剤を配合する。上記防曇剤は、一般に、防曇剤、帯電防止剤、界面活性剤と呼ばれる公知のものが使用され、例えば、グリセリン、ポリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールとラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸とのエステル、高級脂肪族アミンのエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アルカノールアミド、高級アルコールリン酸エステル塩、及びその混合物等が代表的なものとして挙げられる。防曇剤の添加量は、上記ポリオレフィン系フィルム100重量部に対して、0.1〜4.0重量部であり、好ましくは、0.2〜2.0重量部である。上記防曇剤の添加量が0.1重量部未満の場合、防曇性の発現効果が小さく、一方、4.0重量部を越えると、防曇剤が表面にブリードしフィルムの防曇層同士のブロッキングが生じたり、透明性が低下する傾向にある。
【0025】
上記防曇剤の配合方法は、特に制限されず従来公知の方法を採用すればよく、たとえば、上記ポリオレフィン系樹脂組成物を製造する際に、同時に防曇剤を配合する方法、別途防曇剤のマスターバッチを作成しておき、フィルム製膜時に必要量配合する方法等が挙げられる。
【0026】
また、印刷処理等の用途に応じて、物性を損なわない程度にコロナ処理を施すことが好ましい。上記コロナ処理は、空気中で処理されても、窒素等の不活性ガス雰囲気下で処理されても差し支えなく、コロナ放電処理後、40℃、24時間エージングした後のフィルム表面濡れ指数が35〜45mN/mであることが好ましい。
【0027】
本発明の縦裂き性ポリオレフィン系フィルムの厚みは特に制限されないが、通常10〜100μmの範囲であることが実用的に好ましい。
【0028】
本発明の縦裂き性ポリオレフィン樹脂系フィルムの製造方法は、公知の方法を何ら制限なく用いることができる。例えば、ポリオレフィン系樹脂組成物を、Tダイ法により溶融押出し、温度調節可能なロールにより連続的に巻き取る方法、あるいは、ポリオレフィン系樹脂組成物をインフレーション法により溶融押出しし、温度調節可能なエアチャンバーにより空冷する方法または温度調節可能な水槽により水冷する方法等がある。
【0029】
上記方法において、得られる縦裂き性ポリオレフィン系フィルムの結晶化度を調節するためには、ダイスからでた溶融ポリオレフィン系樹脂組成物が溶融状態から冷却固化する際の冷却条件を調整する方法が一般的である。例えば、Tダイ法の場合、製膜速度によって調節範囲が異なるが、ダイス温度、エアナイフやエアチャンバー等の空気圧及び温度(必要に応じては温調する)、ロール(必要に応じては数本の温調ロール)もしくは水槽の温度、冷却ロールもしくは水槽とダイス間距離(エアギャップ)等を調節することなどが挙げられる。
【0030】
また、得られる縦裂き性ポリオレフィン系フィルムのc軸配向係数を調整するためには、ドラフト比(ダイス間隔と最終厚みの比)を大きくする、または透明性等が低下しない程度に弱延伸を施す、ダイス温度を下げる等の製造条件を調整する。例えば、延伸を施す場合、透明性を損なわない程度に延伸することが好ましい。詳細には、延伸倍率が、1〜3倍の範囲であり、好ましくは、1.1〜1.5倍であることが好ましい。3倍を越えると延伸ムラ、厚みムラの発生、透明性の悪化が起こるため実用的ではない。なお、延伸倍率は、無延伸フィルムの場合を1倍とする。
【0031】
また、フィルムの延伸方法は公知の方法を何ら制限なく用いることができる。例えば、Tダイ法の場合、製膜速度によって温度範囲が異なるが、ポリオレフィン系樹脂組成物を200〜250℃の温度範囲で溶融押出し、20〜120℃の範囲に調節したロールにより冷却固化させ、引き続き60〜160℃の範囲に調節した2本以上のロール間の周速差を利用して樹脂の押し出し方向に延伸した後、巻き取る方法が挙げられる。あるいは、Tダイ法により得た無延伸フィルム、又はインフレーション法により得たフィルムをフィルム延伸装置を用いてフィルムを繰り出し方向に延伸を行う方法が挙げられる。
【0032】
本発明の縦裂き性ポリオレフィン系フィルムには、必要に応じて、酸化防止剤、塩素捕捉剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、ブロッキング防止剤、顔料、他の樹脂やフィラー等の添加剤を効果が阻害されない限り配合されてもよい。
【0033】
【発明の効果】
本発明により、結晶性ポリプロピレン系樹脂と結晶性ポリエチレン系樹脂とを特定の割合で配合した樹脂組成物を、特定の結晶化度およびc軸配向係数になるように製造条件等を調整することにより、縦方向に直線的に引裂くことが可能で、且つ適度な引裂き強度を有し、しかも、透明性、外観の良好であり、臭気の発生の極めて少ない縦裂き性ポリオレフィン系フィルムを得ることができる。
【0034】
更に、防曇剤を含有させることで防曇性を有する縦裂き性ポリオレフィン系フィルムを得ることができる。
【0035】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例で得られた縦裂き性ポリオレフィン系フィルムの分析及び評価は次の方法にて行った。
【0036】
1.分析
(1)結晶化度及びc軸配向係数の測定
ここで、結晶化度、c軸配向係数は次のような測定方法によって求めた値である。
【0037】
・結晶化度:X線回折法によって求められるフィルム試料中の結晶の割合であり、詳しくは、X線による回折強度を測定し、回折強度曲線のピーク分離を行い、回折角2θが14.2°、17.1°、18.6°、21.9°、25.7°、28.6°付近に観測される結晶質のピーク面積をSC、16.3°付近に観測されるブロードな非晶質のピーク面積をSAとしたとき、下記式
SC/(SC+SA)×100(%)
で算出した。
【0038】
・c軸配向係数:X線回折法によって求められるポリプロピレン結晶c軸(分子鎖軸)のフィルムの縦方向(MD)への軸配向の程度を定量的に示す値である。詳しくは、ポリプロピレン結晶の(110)及び(040)面の配向分布曲線から、Z.W.Wilchinsky [”Advances in X−Ray Analysis”Vol.6 Plenum Press,New York(1963),P231]の方法により求められる。
【0039】
ここで、X線回折は、日本電子社製のX線回折装置JDX−3500を用いて、次の条件で行った。
【0040】
・ターゲット :銅(Cu−Kα線)
・管電圧−管電流:40kV−400mA
・X線入射法 :垂直ビーム透過法
・単色化 :グラファイトモノクロメーター
・検出器 :シンチレーションカウンター
結晶化度の場合、発散スリットは0.2mm、受光スリットは0.4mm、
c軸配向係数の場合、1mmφのユリメーター、受光スリットは2mmφピンホールで測定した。
【0041】
2.フィルムの物性評価
(1)引裂方向性
▲1▼引裂直線切れ性
フィルムから縦方向300mm×横方向210mmの試験片を切り出す。試験片の短片(横方向)の中央部に長さ15mmの2本の切り込みを間隔が10mmになるように入れる。中央部(切り込み間)を手で持って、約150mm/秒の速度で、フィルム面に対し45°の角度で縦方向に引っ張りフィルムを引き裂く。切り込み位置から150mmの点での、引き裂いた短冊の幅を測定した。幅が10mmの時、引裂直線切れ性は最良である。
【0042】
▲2▼引裂強度
フィルムから縦方向140mm×横方向30mmの試験片を切り出す。試験片の短片(横方向)の中央部に、長さ15mmの2本の切り込みを間隔が10mmになるように入れる。引張試験機を用いて、中央部(切り込み間)と両端部を各々180°反対方向に引っ張り、そのときの最大荷重を測定した。
【0043】
(2)透明性
JIS K 6714に準じて測定した。
【0044】
(3)フィルム外観
フィルム1m当たりに存在する長径0.25mm以上のフィッシュアイ の数を目視で測定した。
【0045】

Figure 0003556460
(4)臭気
製膜したフィルムの試験片(300mm×210mm)10枚を蓋付きの瓶(容量300ml)にいれ、瓶の中の臭気を10人で官能試験を行い、臭気の有無を判定した。
【0046】
Figure 0003556460
(5)耐衝撃性試験
120mm×120mmにフィルムを切り出し、23℃下で東洋精機製フィルムインパクトテスターにて測定を行った。
【0047】
(6)防曇性評価
100mm×100mmにフィルムを切り出し、100mlのビーカーに水道水を50ml入れ、防曇面が内面になるようにビーカーにかぶせ、5℃の冷蔵庫に放置し、30分後と24時間後のフィルム内面の水滴の付着状況を目視にて観察し、以下のように評価した。
【0048】
○:全く曇らない
△:わずかに曇る
×:曇る(中身が見えない)
3.原料調整(造粒及びマスターバッチ作成)
(1)ポリプロピレン系樹脂原料A
結晶性プロピレン単独重合体(MFR8.0g/10分)100重量部に対して、酸化防止剤として2、6−ブチルヒドロキシトルエンを0.1重量部、塩素補足剤としてステアリン酸カルシウムを0.13重量部を加えた樹脂組成物をヘンシルミキサーにて5分間混合攪拌した後、60mmφ押出造粒機を用いて230℃にて造粒し、原料ペレットAとした。
【0050】
)防曇剤マスターバッチMB1
プロピレン−エチレンランダム共重合体(P−E共重合体、エチレン含有量3.6重量%、MFR=6.5g/10分)100重量部に対して、酸化防止剤として2,6−ブチルヒドロキシトルエンを0.1重量部、塩素補足剤としてステアリン酸カルシウムを0.15重量部、防曇剤としてグリセリン脂肪酸エステル6.0重量部、アルキルジエタノールアミン2.0重量部、高級アルコール3.0重量部を加えた樹脂組成物をヘンシルミキサーにて5分間混合撹拌した後、45mmφ2軸押出造粒機を用いて230℃にて造粒し、防曇剤添加量が10重量%の防曇剤マスターバッチMB1とした。
【0051】
)結晶核剤マスターバッチMB2
プロピレン−エチレン−1−ブテンランダム共重合体2(P−E−B共重合体2、エチレン含有量2.3重量%、1−ブテン含有量4.0重量%、MFR=7.0g/10分)100重量部に対して、ソルビトール誘導体の一つであるジ(P−メチルベンジリデン)ソルビトール(Me−DBS)5.3重量部、酸化防止剤として2,6−ブチルヒドロキシトルエンを0.1重量部、塩素補足剤としてステアリン酸カルシウムを0.13重量部を加えた樹脂組成物をヘンシルミキサーにて5分間混合撹拌した後、60mmφ押出造粒機を用いて230℃にて造粒し、5重量%マスターバッチMB2とした。
【0052】
)結晶性ポリエチレン及びその他の樹脂
以下に示す高密度ポリエチレン及びポリスチレンを使用した。
【0053】
a:高密度ポリエチレン 出光製120J
密度=0.956g/cm MFR=19g/10分
b:高密度ポリエチレン 出光製230J
密度=0.962g/cm MFR=5.5g/10分
c:ポリスチレン 新日鉄化学製 エスチレンG−20
比重=1.05
MFR=10g/10分(JIS K6870 200℃ 5000g
【0055】
実施例
表1に示す各原料ペレット(防曇剤マスターを含む)をミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを用いて、スクリュー径75mmφの押出機で溶融混練し、Tダイ方式にてダイス温度230℃で押出成形し、3本のロールを利用して弱延伸を行った。その際、第1ロールを60℃に、引き続き第2ロールを80℃に、第3ロールを110℃に調節して、さらに、第2ロールと第3ロール間でロールの周速差を利用して1.1倍延伸し、厚さ30μmのフィルムを得た。物性評価結果を表1に示した。
【0056】
実施例
表1に示す各原料ペレット(防曇剤マスターを含む)をミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを実施例と同様の成形機にてダイス温度230℃で押出成形し、3本のロールを利用して弱延伸を行った。その際、第1ロールを80℃に、引き続き第2ロールを80℃に、第3ロールを115℃に調節して、さらに、第2ロールと第3ロール間でロールの周速差を利用して1.5倍延伸し、厚さ30μmのフィルムを得た。物性評価結果を表1に示した。
【0057】
比較例1
表1に示す各原料ペレット(高密度ポリエチレンを添加しない)をミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを実施例3と同様の成形機にて、同様の成形条件、延伸条件で押出成形し、厚み30μmフィルムを得た。物性評価結果を表1に示した。表1に示したように、実施例に比べ縦裂き方向性が低下した。
【0058】
比較例2
表1に示す各原料ペレットをミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを実施例1と同様の成形機にてダイス温度210℃で押出成形し、実施例1と同様な冷却条件で厚み30μmのフィルムを得た。物性評価結果を表1に示した。表1に示したように、フィシュアイが発生し外観が損われた。
【0059】
比較例3
表1に示す各原料ペレット(ポリスチレンc添加)をミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを実施例3と同様の成形機にてダイス温度230℃で押出成形し、冷却の際に使用する3本のロールを以下のように利用して弱延伸を行った。80℃に調節した第1ロールで冷却し、引き続き80℃に調節した第2ロールと110℃に加熱した第3ロールの間でロールの周速差を利用して1.1倍延伸し、厚さ30μmのフィルムを得た。物性評価結果を表1に示した。表1に示したように、実施例に比べ透明性が低下した。
【0060】
比較例4
表1に示す各原料ペレット(ソルビトール誘導体MB2添加)をミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを実施例1と同様の成形機にてダイス温度230℃で押出成形し、実施例1と同様な冷却条件で厚さ30μmのフィルムを得た。物性評価結果を表1に示した。表1に示したように、臭気があり、製品として扱いにくく、耐衝撃性も実施例に比べ低下した。
【0061】
比較例5
表1に示す各原料ペレットをミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを用いて、実施例1と同様の成形機にてダイス温度230℃で押出成形し、厚さ30μmのフィルムを得た。その際のロール温度を、第1ロール、第2ロール、第3ロールとも40℃に調整して行った。その後、40℃で24時間エージングした後に、フィルム物性を評価した。結果を表1に示した。表1に示したように縦裂き性がほとんどなく引き裂くことが困難であった。
【0062】
比較例6
表1に示す各原料ペレットをミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを用いて、実施例1と同様の成形機にてダイス温度230℃で押出成形し、100℃に加熱した第1ロール、引き続き140℃に加熱した第2ロール、第3ロールの間でロールの周速差を利用して4.0倍延伸し、厚さ30μmの縦裂き性ポリプロピレン系フィルムを得た。その後、40℃で24時間エージングした後に物性評価した。表1にフィルム物性を示す。表1に示したように、実施例に比べ透明性が低下した。
【0063】
比較例7
表1に示す各原料ペレットをミキサーにて混合した。得られた原料ペレットを用いて、実施例1と同様の成形機にてダイス温度230℃で押出成形し、フィルムを得た。その際のロール温度を、第1ロール、第2ロール、第3ロールとも50℃に調整して、厚さ30μmのフィルムを得た。その後、40℃で24時間エージングした後に、フィルム物性を評価した。結果を表1に示した。表1に示したように、実施例に比べ縦裂き方向性が低下した。
【0064】
表1に示したフィルム物性より実施例のフィルムが押し出し方向への引裂方向性に優れ、かつ透明性、外観に優れた、臭気の発生が極めて少ない縦裂き性ポリオレフィン系フィルムであることがわかる。
【0065】
【表1】
Figure 0003556460
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertically tearable film made of a polyolefin resin. More specifically, the resin has excellent tearing properties such that the tearing direction in the resin extrusion direction (the longitudinal direction of the film) during film production is linear and the tear strength is low, and the transparency and appearance are good. It is a longitudinally tearable polyolefin-based film that generates very little odor from the film.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various packaging bags using a film made of a thermoplastic resin have been proposed. These packaging bags are used for packaging foods, clothing, industrial parts, and the like, and are used in a wide range of fields for preserving contents and protecting them from dust, dust, and the like.
[0003]
On the other hand, the packaged product must be opened when used, and is generally torn by hand in most cases. In this case, the packaging bag can be torn without applying a large force. If the tearing direction is linear, the packaging bag can be torn without breaking the shape of the contents, and can be easily opened.
[0004]
For this purpose, it is common to provide an opening (notch) for opening. However, it is necessary that the film be torn in the same direction as the incision, and the tearing direction of the film and the tear strength at that time are small. Film is required.
[0005]
As a conventional olefin-based film having a tear direction, a uniaxially stretched film that has been stretched at a high magnification in the machine direction and utilizes the molecular orientation in the machine direction has been proposed.
[0006]
Further, for the purpose of improving the tear direction by non-stretching or uniaxial stretching at a low magnification, it has been proposed to form a film comprising a composition comprising a polypropylene resin and a sorbitol derivative into a film (Japanese Patent Laid-Open No. 1-299831). Publication).
[0007]
Further, there is an easily tearable heat-sealing film formed by molding a resin mixture of a propylene polymer and a styrene polymer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-74040).
[0008]
However, in order to impart sufficient tear directionality to the above uniaxially stretched film, high-magnification stretching must be performed. In high-magnification stretching, film thickness unevenness and stretching unevenness are likely to occur during production, and transparency is also high. Is reduced.
[0009]
Further, when a film composed of a composition comprising a polypropylene resin and a sorbitol derivative is formed into a film, the direction of tearing is improved, but an odor is generated from the film formed and its use in food applications is limited. In addition, bleeding of the sorbitol derivative to the film surface over time after film formation deteriorates transparency and causes roll contamination during secondary processing such as slitting and printing.
[0010]
Furthermore, in the case of a film formed by molding a resin mixture of a propylene polymer and a styrene polymer, the propylene polymer and the styrene polymer are incompatible, so the transparency is reduced, and the styrene polymer is brittle. Impact resistance decreases.
[0011]
There is a problem as described above, and thus far, a film having good longitudinal crack directionality and low tear strength, having excellent tearing properties, and having no odor, good transparency and good appearance has been obtained. It was difficult.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and provides a longitudinally tearable polyolefin-based film having excellent tearing properties, excellent transparency, good appearance, and extremely low odor generation. It is in.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, using a polyolefin resin composition consisting of a specific ratio of crystalline polypropylene resin and crystalline polyethylene resin, and a specific crystal By adjusting production conditions and the like so as to obtain a degree of chemical conversion and a c-axis orientation coefficient, a vertically tearable polyolefin having excellent tear direction in the longitudinal direction, excellent transparency and appearance, and extremely low odor generation. It has been found that a base film can be obtained.
[0014]
That is, the present invention comprises a polyolefin-based resin composition comprising 99.99 to 90% by weight of a crystalline polypropylene-based resin and 0.01 to 10 parts by weight of a crystalline polyethylene-based resin, and has a crystallinity of 45 to 65%. A longitudinally tearable polyolefin film having a c-axis orientation coefficient of 0.15 to 0.6 in a longitudinal direction, wherein 0.1 to 4.0 parts by weight of an antifogging agent is added to 100 parts by weight of the polyolefin film. And a longitudinally tearable polyolefin-based film stretched at a stretching ratio of 1.1 to 1.5 times .
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The crystalline polypropylene resin used in the present invention may be a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and another α-olefin, or a mixture thereof. Other α-olefins include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl- 1-pentene and the like can be mentioned. As a copolymer of these and propylene, any of a random copolymer and a block copolymer can be used. The α-olefin content is suitably at most 20% by weight, preferably at most 10% by weight. If the α-olefin content exceeds 20% by weight, the crystallinity tends to decrease, and the tear directionality tends to decrease.
[0016]
Specific examples of the crystalline polypropylene resin used in the present invention include propylene homopolymer, propylene-ethylene random copolymer, propylene-1-butene random copolymer, and propylene-ethylene-1-butene random. Copolymers can be mentioned. Although the melt flow rate (MFR) of the crystalline polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, it is preferably 0.5 to 50 g / 10 minutes (ASTM D1238, temperature 230 ° C, load 2.16 kg).
[0017]
The crystalline polyethylene resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is a crystalline polymer mainly composed of ethylene. Among them, crystalline ethylene homopolymer, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene- Crystalline ethylene-α-olefin multipolymers such as 1 copolymer and mixtures thereof are preferably used.
[0018]
The density of the crystalline polyethylene resin is 0.935 to 0.975 g / cm 3 , and the melt flow rate (MFR) of the crystalline polyethylene resin (ASTM D1238 temperature 190 ° C., load 2.16 kg) 0.1 to 0.1 50 g / 10 min is preferred.
[0019]
In particular, high density polyethylene having a density of 0.950 to 0.970 g / cm 3 and a melt flow rate of 0.5 to 30.0 g / 10 minutes is suitable from the viewpoint of crystallinity, processability, appearance (fish eye) and the like.
[0020]
In the present invention, the respective amounts of the crystalline polypropylene resin and the crystalline polyethylene resin in the polyolefin resin composition are 99.99 to 90% by weight of the crystalline polypropylene resin and 0.01% of the crystalline polyethylene resin. It is preferably 99.5 to 95% by weight of a crystalline polypropylene resin and 0.5 to 5% by weight of a crystalline polyethylene resin. If the amount of the crystalline polyethylene is less than 0.01% by weight, the longitudinal tearing direction of the present invention becomes insufficient, and if it exceeds 10% by weight, the transparency (haze value) decreases, The problem that the generation of eyes is increased occurs.
[0021]
In the present invention, the method for producing the polyolefin-based resin composition is not particularly limited, and for example, a known method such as a melt-kneading method or a dry blending method may be employed.
[0022]
The longitudinally tearable polyolefin film of the present invention has the above composition, and has a crystallinity of 45 to 65%, preferably 50 to 62%, as measured by X-ray diffraction. When the crystallinity is less than 45%, the tearing directionality of the resulting film is reduced, and when the crystallinity exceeds 65%, the rigidity of the film increases, making it difficult to handle as a general packaging film. Further, the impact strength of the film is extremely reduced.
[0023]
Further, the longitudinally tearable polyolefin-based film of the present invention further has a c-axis orientation coefficient measured by X-ray diffraction of 0.15 to 0.6, and preferably 0.20 to 0.55. This is very important. That is, if the c-axis orientation coefficient of the film is less than 0.15, the longitudinal tearing directionality is reduced, while if it exceeds 0.6, the transparency is reduced, and the film is easily torn vertically, and is used for packaging. Not suitable for handling.
[0024]
Further, the vertical tear resistant polyolefin films of the present invention, blended antifogging agent. Above Kibokumorizai generally, antifogging, anti-static agents, known called surfactants are used, for example, glycerin, polyethylene glycol, pentaerythritol, sorbitol, polyhydric alcohols and lauric, such as polypropylene glycol Acids, stearic acid, esters with higher fatty acids such as oleic acid, ethylene oxide adducts of higher aliphatic amines, higher aliphatic alkanolamides, higher alcohol phosphates, and mixtures thereof are typical examples. . The addition amount of the anti-fogging agent is 0.1 to 4.0 parts by weight , and preferably 0.2 to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin-based film. When the amount of the anti-fogging agent is less than 0.1 part by weight, the effect of exhibiting anti-fogging property is small. On the other hand, when the amount exceeds 4.0 parts by weight, the anti-fogging agent bleeds on the surface and the anti-fogging layer of the film. There is a tendency for blocking between them to occur and for transparency to decrease.
[0025]
The method of compounding the antifogging agent is not particularly limited, and a conventionally known method may be employed. For example, when the polyolefin resin composition is manufactured, a method of simultaneously adding the antifogging agent, Is prepared in advance and a necessary amount is blended at the time of film formation.
[0026]
Further, it is preferable to perform corona treatment to such an extent that the physical properties are not impaired, depending on the use such as the printing treatment. The corona treatment may be carried out in the air or in an inert gas atmosphere such as nitrogen. After corona discharge treatment, the film surface wetting index after aging at 40 ° C. for 24 hours is 35 to 35. It is preferably 45 mN / m.
[0027]
Although the thickness of the longitudinally tearable polyolefin film of the present invention is not particularly limited, it is usually practically preferable to be in the range of 10 to 100 μm.
[0028]
As the method for producing the longitudinally tearable polyolefin resin film of the present invention, a known method can be used without any limitation. For example, a method in which a polyolefin-based resin composition is melt-extruded by a T-die method and continuously wound by a temperature-adjustable roll, or a method in which a polyolefin-based resin composition is melt-extruded by an inflation method and a temperature-adjustable air chamber is used. Or a method of cooling with a water tank whose temperature can be adjusted.
[0029]
In the above method, in order to adjust the crystallinity of the longitudinally tearable polyolefin-based film obtained, a method of adjusting the cooling conditions when the molten polyolefin-based resin composition discharged from a die is cooled and solidified from a molten state is generally used. It is a target. For example, in the case of the T-die method, the adjustment range varies depending on the film forming speed. However, the die temperature, the air pressure and temperature of an air knife, an air chamber, and the like (the temperature is adjusted if necessary), and the roll (if necessary, several pieces) are used. Temperature control roll) or the temperature of the water tank, and the distance (air gap) between the cooling roll or the water tank and the die are adjusted.
[0030]
Further, in order to adjust the c-axis orientation coefficient of the obtained longitudinally tearable polyolefin-based film, the draft ratio (the ratio between the die interval and the final thickness) is increased, or the film is weakly stretched to such an extent that transparency and the like are not reduced. And adjusting the production conditions such as lowering the die temperature. For example, when performing stretching, it is preferable to perform stretching to such an extent that transparency is not impaired. Specifically, the stretching ratio is in the range of 1 to 3 times, preferably 1.1 to 1.5 times. If it exceeds three times, it is not practical because uneven stretching and uneven thickness and poor transparency occur. The stretching ratio is set to 1 in the case of a non-stretched film.
[0031]
In addition, as a method for stretching the film, a known method can be used without any limitation. For example, in the case of the T-die method, although the temperature range varies depending on the film forming speed, the polyolefin-based resin composition is melt-extruded in a temperature range of 200 to 250 ° C, and cooled and solidified by a roll adjusted to a range of 20 to 120 ° C, Subsequently, a method is used in which the resin is stretched in the extrusion direction of the resin by utilizing the peripheral speed difference between two or more rolls adjusted to a range of 60 to 160 ° C., and then wound up. Alternatively, a method in which a non-stretched film obtained by the T-die method or a film obtained by the inflation method is stretched in the unreeling direction by using a film stretching apparatus.
[0032]
In the longitudinally tearable polyolefin film of the present invention, if necessary, antioxidants, chlorine scavengers, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants, antiblocking agents, pigments, additives such as other resins and fillers May be blended as long as the effect is not impaired.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, a resin composition in which a crystalline polypropylene-based resin and a crystalline polyethylene-based resin are blended in a specific ratio, by adjusting production conditions and the like so as to have a specific crystallinity and c-axis orientation coefficient. It is possible to obtain a longitudinally tearable polyolefin-based film which is capable of tearing linearly in the longitudinal direction, has an appropriate tear strength, is excellent in transparency and appearance, and generates very little odor. it can.
[0034]
Further, by including an antifogging agent, a longitudinally tearable polyolefin film having antifogging properties can be obtained.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. The analysis and evaluation of the longitudinally tearable polyolefin-based film obtained in the following Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.
[0036]
1. Analysis (1) Measurement of Crystallinity and c-axis Orientation Coefficient Here, the crystallinity and c-axis orientation coefficient are values obtained by the following measurement methods.
[0037]
Crystallinity: the ratio of crystals in the film sample determined by the X-ray diffraction method. More specifically, the diffraction intensity by X-ray is measured, the peaks of the diffraction intensity curve are separated, and the diffraction angle 2θ is 14.2. °, 17.1 °, 18.6 °, 21.9 °, 25.7 °, the crystalline peak area observed around 28.6 ° was SC, and the broad peak area observed around 16.3 ° was SC. When the peak area of the amorphous is defined as SA, the following formula SC / (SC + SA) × 100 (%)
Was calculated.
[0038]
C-axis orientation coefficient: a value quantitatively indicating the degree of axial orientation of the polypropylene crystal c-axis (molecular chain axis) in the machine direction (MD) of the film determined by the X-ray diffraction method. Specifically, from the orientation distribution curves of the (110) and (040) planes of the polypropylene crystal, Z. W. Wilkinsky ["Advances in X-Ray Analysis" Vol. 6 Plenum Press, New York (1963), P231].
[0039]
Here, the X-ray diffraction was performed under the following conditions using an X-ray diffractometer JDX-3500 manufactured by JEOL Ltd.
[0040]
・ Target: Copper (Cu-Kα ray)
-Tube voltage-tube current: 40kV-400mA
-X-ray incidence method: vertical beam transmission method-Monochromatization: graphite monochromator-Detector: In the case of crystallinity of a scintillation counter, the divergence slit is 0.2 mm, the light receiving slit is 0.4 mm,
In the case of the c-axis orientation coefficient, the measurement was performed using a 1 mmφ urimeter and the light receiving slit using a 2 mmφ pinhole.
[0041]
2. Evaluation of physical properties of film (1) Direction of tearing (1) A test piece measuring 300 mm in length and 210 mm in width was cut out from the film. Two 15 mm long cuts are made at the center of the short piece (lateral direction) of the test piece so that the interval is 10 mm. Holding the center (between the cuts) by hand, pull the film vertically at a speed of about 150 mm / sec at an angle of 45 ° to the film surface. The width of the torn strip at a point 150 mm from the cut position was measured. When the width is 10 mm, the tear straightness is the best.
[0042]
{Circle around (2)} A test piece of 140 mm in length × 30 mm in width is cut out from the tear strength film. Two 15 mm long cuts are made at the center of the short piece (lateral direction) of the test piece so that the interval becomes 10 mm. Using a tensile tester, the center (between cuts) and both ends were pulled in opposite directions by 180 °, and the maximum load at that time was measured.
[0043]
(2) Transparency Measured according to JIS K 6714.
[0044]
(3) Appearance of Film The number of fish eyes having a major axis of 0.25 mm or more per 1 m 2 of the film was visually measured.
[0045]
Figure 0003556460
(4) Ten test pieces (300 mm × 210 mm) of the film formed by odor were put in a bottle with a lid (capacity: 300 ml), and the odor in the bottle was subjected to a sensory test by 10 persons to determine the presence or absence of odor. .
[0046]
Figure 0003556460
(5) Impact resistance test A film was cut out to 120 mm x 120 mm and measured at 23 ° C with a film impact tester manufactured by Toyo Seiki.
[0047]
(6) Evaluation of antifogging property A film was cut out to 100 mm × 100 mm, 50 ml of tap water was put into a 100 ml beaker, covered with a beaker so that the antifogging surface was on the inner side, and left in a refrigerator at 5 ° C. for 30 minutes. The adhesion state of water droplets on the inner surface of the film after 24 hours was visually observed and evaluated as follows.
[0048]
:: Not cloudy at all △: Slightly cloudy ×: Cloudy (the contents are not visible)
3. Raw material adjustment (granulation and master batch creation)
(1) Polypropylene resin raw material A
0.1 part by weight of 2,6-butylhydroxytoluene as an antioxidant and 0.13 part by weight of calcium stearate as a chlorine scavenger based on 100 parts by weight of a crystalline propylene homopolymer (MFR 8.0 g / 10 min) The resulting resin composition was mixed and stirred with a Hensyl mixer for 5 minutes, and then granulated at 230 ° C. using a 60 mmφ extrusion granulator to obtain a raw material pellet A.
[0050]
( 2 ) Antifoggant masterbatch MB1
100 parts by weight of a propylene-ethylene random copolymer (PE copolymer, ethylene content 3.6% by weight, MFR = 6.5 g / 10 minutes), 2,6-butylhydroxyl as an antioxidant 0.1 parts by weight of toluene, 0.15 parts by weight of calcium stearate as a chlorine scavenger, 6.0 parts by weight of glycerin fatty acid ester as an antifogging agent, 2.0 parts by weight of alkyldiethanolamine, and 3.0 parts by weight of higher alcohol After mixing and stirring the added resin composition for 5 minutes using a Hensyl mixer, the mixture was granulated at 230 ° C. using a 45 mmφ twin-screw extrusion granulator, and an antifogging agent masterbatch containing 10% by weight of the antifogging agent was added. MB1.
[0051]
( 3 ) Crystal nucleating agent masterbatch MB2
Propylene-ethylene-1-butene random copolymer 2 (P-E-B copolymer 2, ethylene content 2.3% by weight, 1-butene content 4.0% by weight, MFR = 7.0 g / 10 Min) with respect to 100 parts by weight, 5.3 parts by weight of di (P-methylbenzylidene) sorbitol (Me-DBS), which is one of the sorbitol derivatives, and 0.1 parts of 2,6-butylhydroxytoluene as an antioxidant. Parts by weight, a resin composition containing 0.13 parts by weight of calcium stearate as a chlorine supplement was mixed and stirred with a Hensyl mixer for 5 minutes, and then granulated at 230 ° C. using a 60 mmφ extrusion granulator. 5 wt% master batch MB2 was obtained.
[0052]
( 4 ) Crystalline polyethylene and other resins High-density polyethylene and polystyrene shown below were used.
[0053]
a: High density polyethylene Idemitsu 120J
Density = 0.956 g / cm 3 MFR = 19 g / 10 min b: High-density polyethylene Idemitsu 230J
Density = 0.962 g / cm 3 MFR = 5.5 g / 10 min c: polystyrene Nippon Steel Chemical's Estyrene G-20
Specific gravity = 1.05
MFR = 10 g / 10 min (JIS K6870 200 ° C. 5000 g )
[0055]
Example 1
Each raw material pellet (including the antifogging agent master) shown in Table 1 was mixed with a mixer. The obtained raw material pellets were melt-kneaded with an extruder having a screw diameter of 75 mmφ, extruded at a die temperature of 230 ° C. by a T-die method, and weakly stretched using three rolls. At that time, the first roll was adjusted to 60 ° C., the second roll was adjusted to 80 ° C., the third roll was adjusted to 110 ° C., and the difference in peripheral speed between the second roll and the third roll was used. To obtain a film having a thickness of 30 μm. Table 1 shows the physical property evaluation results.
[0056]
Example 2
Each raw material pellet (including the antifogging agent master) shown in Table 1 was mixed with a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 230 ° C. using the same molding machine as in Example 1, and weakly stretched using three rolls. At this time, the first roll is adjusted to 80 ° C., the second roll is adjusted to 80 ° C., the third roll is adjusted to 115 ° C., and the difference in peripheral speed between the second roll and the third roll is used. And stretched 1.5 times to obtain a film having a thickness of 30 μm. Table 1 shows the physical property evaluation results.
[0057]
Comparative Example 1
Each raw material pellet shown in Table 1 (without adding high-density polyethylene) was mixed with a mixer. The obtained raw material pellets were extruded with the same molding machine as in Example 3 under the same molding conditions and stretching conditions to obtain a 30 μm thick film. Table 1 shows the physical property evaluation results. As shown in Table 1, the longitudinal tear directionality was lower than that of the example.
[0058]
Comparative Example 2
Each raw material pellet shown in Table 1 was mixed by a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 210 ° C. using the same molding machine as in Example 1, and a film having a thickness of 30 μm was obtained under the same cooling conditions as in Example 1. Table 1 shows the physical property evaluation results. As shown in Table 1, fish eyes occurred and the appearance was impaired.
[0059]
Comparative Example 3
Each raw material pellet (polystyrene c added) shown in Table 1 was mixed by a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 230 ° C. using the same molding machine as in Example 3, and weakly stretched using three rolls used for cooling as follows. Cooled by the first roll adjusted to 80 ° C., and subsequently stretched 1.1 times using the peripheral speed difference of the roll between the second roll adjusted to 80 ° C. and the third roll heated to 110 ° C. A 30 μm thick film was obtained. Table 1 shows the physical property evaluation results. As shown in Table 1, the transparency was lower than in the examples.
[0060]
Comparative Example 4
Each raw material pellet (with the addition of the sorbitol derivative MB2) shown in Table 1 was mixed with a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 230 ° C. using the same molding machine as in Example 1, and a film having a thickness of 30 μm was obtained under the same cooling conditions as in Example 1. Table 1 shows the physical property evaluation results. As shown in Table 1, there was an odor, it was difficult to handle as a product, and the impact resistance was lower than that of the examples.
[0061]
Comparative Example 5
Each raw material pellet shown in Table 1 was mixed by a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 230 ° C. using the same molding machine as in Example 1 to obtain a film having a thickness of 30 μm. The roll temperature at that time was adjusted to 40 ° C. for all of the first roll, the second roll, and the third roll. Then, after aging at 40 ° C. for 24 hours, the film physical properties were evaluated. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, there was almost no longitudinal tearing and it was difficult to tear.
[0062]
Comparative Example 6
Each raw material pellet shown in Table 1 was mixed by a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 230 ° C. using the same molding machine as in Example 1, and the first roll heated to 100 ° C., followed by the second roll and the third roll heated to 140 ° C. The film was stretched 4.0 times using a difference in peripheral speed of the roll between the two to obtain a vertically tearable polypropylene film having a thickness of 30 μm. Then, after aging at 40 ° C. for 24 hours, physical properties were evaluated. Table 1 shows the physical properties of the film. As shown in Table 1, the transparency was lower than in the examples.
[0063]
Comparative Example 7
Each raw material pellet shown in Table 1 was mixed by a mixer. The obtained raw material pellets were extruded at a die temperature of 230 ° C. using the same molding machine as in Example 1 to obtain a film. The roll temperature at that time was adjusted to 50 ° C. for all of the first, second, and third rolls to obtain a film having a thickness of 30 μm. Then, after aging at 40 ° C. for 24 hours, the film physical properties were evaluated. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the longitudinal tear directionality was lower than that of the example.
[0064]
From the physical properties of the films shown in Table 1, it can be seen that the films of Examples are excellent in tearing direction in the extrusion direction, and excellent in transparency and appearance, and are extremely tear-free polyolefin films with very little odor.
[0065]
[Table 1]
Figure 0003556460

Claims (1)

結晶性ポリプロピレン系樹脂99.99〜90重量%と結晶性ポリエチレン系樹脂0.01〜10重量部とからなるポリオレフィン系樹脂組成物よりなり、結晶化度が45〜65%、縦方向のc軸配向係数が0.15〜0.6である縦裂き性ポリオレフィン系フィルムであって、該ポリオレフィン系フィルム100重量部に対して、防曇剤0.1〜4.0重量部を含有し、延伸倍率1.1〜1.5倍で延伸されてなる縦裂き性ポリオレフィン系フィルム。A polyolefin resin composition comprising 99.99 to 90% by weight of a crystalline polypropylene-based resin and 0.01 to 10 parts by weight of a crystalline polyethylene-based resin, having a crystallinity of 45 to 65% and a vertical c-axis. A longitudinally tearable polyolefin film having an orientation coefficient of 0.15 to 0.6, which contains 0.1 to 4.0 parts by weight of an antifogging agent with respect to 100 parts by weight of the polyolefin film , and is stretched. A longitudinally tearable polyolefin film stretched at a magnification of 1.1 to 1.5 times .
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