JP4356337B2

JP4356337B2 - 積層一軸延伸紐

Info

Publication number: JP4356337B2
Application number: JP2003067823A
Authority: JP
Inventors: 幸一柳瀬
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: JP2004276302A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層一軸延伸紐に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂を素材とする紐は一般に厚みが２０〜１００μｍ、幅が１０〜２００ｍｍ程度のフィルム状のものであり、１００〜５００ｍ程度の巻として製品化されている。こうした紐は荷造り、包装、装飾用等に用いられている。
従来より、ポリプロピレンや高密度ポリエチレンを素材とする一軸延伸紐は広く用いられており、例えば、ポリプロピレンと高密度ポリエチレンの混合物を溶融製膜したフィルムを延伸倍率が５倍で、延伸フィルム幅が原反幅の６０〜８０％になるように一軸延伸して得られる紐が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、またはこれらの混合物を一軸延伸して得られる紐は、引張破断強度に優れるものの、縦方向（延伸方向）に裂けやすいが、横方向（延伸方向と直角の方向）への引裂き（切断）は難しいという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５６−４３９４６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、縦方向へ裂けにくく、横方向へ裂けやすい一軸延伸紐を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記したような問題を解決し得る一軸延伸紐を見出すべく、鋭意検討を重ねた結果、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）を含む層とエチレン系樹脂（Ｂ）を含む層が（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順で積層された未延伸フィルムを、（Ａ）の融解ピーク温度未満で、かつ（Ｂ）の融解ピーク温度を超える温度で一軸延伸されてなる積層一軸延伸紐が、縦方向へ裂けにくく、横方向へ裂けやすいことを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）を含む層とエチレン系樹脂（Ｂ）を含む層が（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順で積層された未延伸フィルムを、下記式（１）を満足する温度Ｔで一軸延伸することを特徴とする積層一軸延伸紐の製造方法を提供するものである。
Ｔａ>Ｔ>Ｔｂ（１）
（Ｔａは結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）の融解ピーク温度を表わし、Ｔｂはエチレン系樹脂（Ｂ）の融解ピーク温度を表わす）
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の積層一軸延伸紐は、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）を含む層とエチレン系樹脂（Ｂ）を含む層が（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順で積層された未延伸フィルムを、下記式（１）を満足する温度Ｔで一軸延伸したものである。
Ｔａ>Ｔ>Ｔｂ（１）
ここで、Ｔａは結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）の融解ピーク温度を表わし、Ｔｂはエチレン系樹脂（Ｂ）の融解ピーク温度を表わす。
【０００９】
結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）としては、例えば、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂などが挙げられる。これらの中で、リサイクル性の観点から、オレフィン系樹脂が好ましく使用される。
オレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、プロピレン系樹脂、ポリ−４−メチルペンテン−１などが挙げられる。これらの中で、高密度ポリエチレン、プロピレン系樹脂が好ましく使用される。
高密度ポリエチレンの密度は、通常、０．９５ｇ／ｃｍ³〜０．９７ｇ／ｃｍ³程度である。
プロピレン系樹脂としては、例えば、結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロピレン−エチレンランダム共重合体、結晶性プロピレン−エチレン−ブテン−１ランダム共重合体、結晶性プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン、エチレン及び／又は炭素数４〜１０のα−オレフィンとの結晶性ブロック共重合体などが挙げられる。
ここで、α−オレフィンとしては、例えば、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１等の炭素数４〜１０のα−オレフィンが挙げられる。
【００１０】
結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）には、必要に応じて、酸化防止剤、防曇剤、帯電防止剤、造核剤、紫外線吸収剤、顔料などの各種添加剤、充填剤を添加してもよい。
また、本発明の目的を損わない範囲で、リサイクル樹脂などの他の樹脂をブレンドしてもよい。
【００１１】
エチレン系樹脂（Ｂ）は、熱可塑性で、エチレンから誘導される繰り返し単位を５０重量％以上含有するものであることが好ましい。
エチレン系樹脂（Ｂ）としては、例えば、エチレンの単独重合体、エチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとの共重合体、またはエチレンと少なくとも１種の他のモノマーとの共重合などが挙げられる。
炭素数３〜１０のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、デセン−１などが挙げられる。
他のモノマーとしては、例えば、ブタジエンやイソプレンなどの共役ジエン、１，４ペンタジエンなどの非共役ジエン、アクリル酸メチルやアクリル酸エチルなどのアクリル酸エステル、メタクリル酸メチルやメタクリル酸エチルなどのメタクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニルなどが挙げられる。
エチレン系樹脂（Ｂ）としては、例えば、低密度ポリエチレン；中密度ポリエチレン；高密度ポリエチレン；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、エチレン−４−メチルペンテン−１共重合体、エチレン−ヘキセン−１共重合体、エチレン−オクテン−１共重合体、エチレン−デセン−１共重合体などのエチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとの共重合体；エチレンとブタジエンやイソプレンなどの共役ジエンとの共重合体；エチレンと１，４ペンタジエンなどの非共役ジエンとの共重合体；エチレンとアクリル酸、メタクリル酸または酢酸ビニルなどとの共重合体；これらの樹脂を、例えば、α、β−不飽和カルボン酸やその誘導体（例えば、アクリル酸やアクリル酸メチル）、または脂環族カルボン酸やその誘導体（例えば、無水マレイン酸）で変性（例えば、グラフト変性）した樹脂などを挙げることができる。
【００１２】
本発明で用いるエチレン系樹脂（Ｂ）は、低密度ポリエチレン、エチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとの共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、またはこれらの混合物であることが好ましい。
低密度ポリエチレンの密度は、通常、０．８８ｇ／ｃｍ³〜０．９３ｇ／ｃｍ³程度である。
【００１３】
また、エチレン系樹脂（Ｂ）は、エチレンから誘導される繰り返し単位（以下、「エチレン単位」と称する）の含有量が７０〜９５重量％で酢酸ビニルから誘導される繰り返し単位（以下、「酢酸ビニル単位」と称する）の含有量が３０〜５重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体、またはエチレン単位の含有量が７０〜９５重量％でメチルメタクリレートから誘導される繰り返し単位の含有量が３０〜５重量％のエチレン−メチルメタクリレート共重合体であることがより好ましい。
【００１４】
低密度ポリエチレンの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、高圧ラジカル重合法などの公知の方法が挙げられる。
エチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとの共重合体の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、イオン重合法が挙げられる。
エチレン−酢酸ビニル共重合体の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、エチレン、酢酸ビニルをラジカル開始剤を用いて共重合するなどの公知の方法が挙げられる。
【００１５】
ポリエチレン系樹脂（Ｂ）には、必要に応じて、酸化防止剤、防曇剤、帯電防止剤、造核剤、紫外線吸収剤、顔料などの各種添加剤、充填剤を添加してもよい。また、本発明の目的を損わない範囲で、リサイクル樹脂などの他の樹脂をブレンドしてもよい。
【００１６】
本発明の積層一軸延伸紐は、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）を含む層とエチレン系樹脂（Ｂ）を含む層が（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順に積層された未延伸フィルムを、下記式（１）を満足する温度Ｔで一軸延伸することにより得られる。
Ｔａ>Ｔ>Ｔｂ（１）
ここで、Ｔａは結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）の融解ピーク温度を表わし、Ｔｂはエチレン系樹脂（Ｂ）の融解ピーク温度を表わす。
ここで、融解ピーク温度とは、示差走査熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ）を用いて得られた融解吸熱カーブのピーク温度（Ｔｍ）をいう。ただし、融解ピークが２つ以上観測される場合は、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）についてはそのうちの最も高い融解ピーク温度を採用し（Ｔａ）、エチレン系樹脂（Ｂ）についてはそのうち最も低い融解ピーク温度を採用する（Ｔｂ）。
一軸延伸の温度（Ｔ）が、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）の融解ピーク温度（Ｔａ）以上では、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）からなる層に配向が起こらず十分な引張破断強度が得られない。また、一軸延伸の温度（Ｔ）が、エチレン系樹脂（Ｂ）の融解ピーク温度（Ｔｂ）以下では、延伸方向と直角の方向への引裂き性が劣る。
【００１７】
本発明の積層一軸延伸紐は、まず任意の積層法によって、（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の構成の未延伸積層フィルムを形成し、次いで該未延伸フィルムを一軸方向に延伸することにより得られる。
未延伸積層フィルムの製造法（積層法）は、特に限定されるものではなく、例えば、熱接着法や押出又はドライラミネーション法、共押出法等の公知の方法を採用することができる。共押出成形としては、例えば、Ｔダイ成形法またはインフレーション成形法が挙げられる。
未延伸積層フィルムの一軸方向の延伸は、特に限定されるものではなく、例えば、ロール一軸延伸法などの公知の方法を採用することができる。
一軸方向の延伸倍率は、通常、３〜１５倍であり、５〜８倍であればより好ましい。
延伸紐の幅は、原反幅の５０〜９０％程度である。
【００１８】
本発明の積層一軸延伸紐を構成する各層の厚さは、特に限定されないが、通常、各層の厚さは、約１０〜１００μｍである。
エチレン系樹脂（Ｂ）を含む層の占める割合は、縦に裂けにくい性質を発現させる観点から、紐全体の厚みに対して、５０％以上であることが好ましく、５０％〜９０％であることがより好ましく、６０〜８０％であることがさらに好ましい。エチレン系樹脂からなる層の厚み比率が５０％未満であるとフィルムが縦に裂けやすくなる傾向があり、９０％を超えるとフィルムが横に裂けやすい性質が発現しなくなる傾向がある。
【００１９】
本発明の積層一軸延伸紐は、全体の厚みが３０〜１００μｍ程度で、幅が３０〜２００ｍｍ程度で、長さが５０〜１００ｍ程度であり、縦方向へ裂けにくく、横方向へ裂けやすいという優れた性能を備えていることから、荷造り、包装、装飾用紐などの用途に適しており、特に荷造り用紐として好適に使用することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて更に具体的に説明するが、本発明が実施例により限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２１】
以下、実施例および比較例における物性値の測定方法を説明する。
（１）融解ピーク温度（Ｔｍ）
結晶性プロピレン系樹脂については、示差走査熱量計（パーキンエルマー社製ＤＳＣ）を用いて、予め試料１０ｍｇを窒素雰囲気下で２２０℃で５分間溶融した後、５℃／分の降温速度で４０℃まで降温した。その後、５℃／分で昇温させて、得られた融解吸熱カーブのピーク温度を融解ピーク温度（Ｔｍ）とした。
また、エチレン系樹脂については、熱プレスにより作製した厚さ約０．５ｍｍのシートから切り出した約１０ｍｇの試片をＤＳＣ測定用サンプルパンに入れ、１５０℃で５分間予備加熱し、１℃／分で４０℃まで降温し、５分間保持した後１０℃／分の速度で１５０℃まで昇温させて、得られた融解吸熱カーブのピーク温度を融解ピーク温度（Ｔｍ）とした。
なお、本測定器を用いて５℃／分の昇温速度で測定したインジウム（Ｉｎ）の融解主ピーク温度は、１５６．６℃であった。
【００２２】
（２）メルトフローレート（ＭＦＲ）
エチレン系重合体はＪＩＳＫ７２１０の表１の条件４に従い、プロピレン系重合体はＪＩＳＫ７２１０の表１の条件１４に従い測定を行った。
【００２３】
（３）引裂強度
ＪＩＳＰ８１１６に規定された方法に従って、フィルムのＭＤ方向およびＴＤ方向のそれぞれについて測定した。ここで、ＭＤはフィルムの流れ方向を表わし、ＴＤはフィルムの流れ方向と直角の方向を表わす。
【００２４】
（４）引裂性
フィルムを横方向に手によって切り、引裂きやすさを以下のように判定した。
引裂き始めの容易さ（ノッチなしで引裂き開始）
○：軽く容易に引裂きを開始できる。
△：引裂きを開始できるが強い力が必要である。
×：引裂きを開始することができない。
引裂きの感触
○：小さい抵抗で引裂きを持続できる。
△：引裂きを持続できるが抵抗が大きい。
×：引裂きがひっかかって止まってしまう、または縦方向へ裂けてしまう。
引裂きの直線性
○：概ね横方向へ真っ直ぐ裂ける。
△：引裂きの方向がやや曲がる。
×：引裂きの方向が大きく曲がって、縦裂けへ移行する。
【００２５】
実施例１
結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）としては、プロピレン−エチレン共重合体（三井住友ポリオレフィン（株）製Ｗ５３１、Ｔｍ＝１３５℃、ＭＦＲ（２３０℃）＝７ｇ／１０分）を用いた。また、エチレン系樹脂（Ｂ）としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（住友化学工業（株）製エバテートＨ２０２０、Ｔｍ＝８８℃、ＭＦＲ＝１．５ｇ／１０分、エチレン単位の含有量＝８５重量％、酢酸ビニル単位の含有量＝１５重量％）を用いた。
次に、ＳＨＩモダンマシナリー社製２種３層共押出Ｔダイフィルム加工機を用いて、上記プロピレン−エチレン共重合体を表面層押出機へ供給し、上記エチレン−酢酸ビニル共重合体を中間層押出機にそれぞれ投入して、ダイス温度２３０℃で共押出し、引取速度５ｍ／分の条件で製膜し、厚み構成が表面層／中間層／表面層の順に５０μｍ／１５０μｍ／５０μｍの２種３層原反フィルムを得た。次いで該原反フィルムを（株）日本製鋼製所製テンター縦ロール延伸機により、延伸温度１２０℃で縦方向に６倍一軸延伸し、全厚み４０μｍの２種３層一軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表１に示す。
【００２６】
実施例２
エチレン系樹脂として、エチレン−メチルメタクリレート共重合体（住友化学工業（株）製アクリフトＷＨ２０４、Ｔｍ＝８９℃、ＭＦＲ＝３ｇ／１０分、エチレン単位の含有量＝８５重量％、メチルメタクリレート単位の含有量＝１５重量％）を用いた以外は、実施例１と同様にして全厚み４０μｍの２種３層一軸延伸フィルムを製造した。得られたフィルムの評価結果を表１に示す。
【００２７】
比較例１
エチレン系樹脂として、エチレン−ヘキセン−１共重合体（三井住友ポリオレフィン（株）製エボリュー、ＳＰ０５４０、密度＝０．９０２ｇ／ｃｍ³、Ｔｍ＝１１１℃）を用い、延伸温度を７０℃とした他は実施例１と同様にして全厚み４０μｍの２種３層一軸延伸フィルムを製造した。得られたフィルムの評価結果を表１に示す。
【００２８】
比較例２
エチレン系樹脂（Ｂ）からなる層を設けず、結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）としてプロピレン−エチレン共重合体（三井住友ポリオレフィン（株）製Ｗ５３１、Ｔｍ＝１３５℃、ＭＦＲ（２３０℃）＝７ｇ／１０分）を用いた単層構成によって実施例１と同様に厚み４０μｍの一軸延伸フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】

ＮＢ：所定の方向に引裂くことができない
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、縦方向へ裂けにくく、横方向へ裂けやすい一軸延伸紐を提供することが可能となる。

Claims

結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）としてプロピレン系樹脂を含む層と、エチレン系樹脂（Ｂ）としてエチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン−メタクリル酸エステル共重合体を含む層が（Ａ）／（Ｂ）／（Ａ）の順で積層された未延伸フィルムを、下記式（１）を満足する温度Ｔで、縦方向に５〜８倍一軸延伸することを特徴とする積層一軸延伸紐の製造方法。
Ｔａ>Ｔ>Ｔｂ（１）
（Ｔａは結晶性熱可塑性樹脂（Ａ）の融解ピーク温度を表わし、Ｔｂはエチレン系樹脂（Ｂ）の融解ピーク温度を表わす）
エチレン系樹脂（Ｂ）を含む層の厚みの割合が、厚み全体の５０％以上である請求項１記載の積層一軸延伸紐の製造方法。