JP4704547B2

JP4704547B2 - Easily tearable film or sheet

Info

Publication number: JP4704547B2
Application number: JP2000168103A
Authority: JP
Inventors: 研一吉河; 芳孝廣中
Original assignee: Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
Current assignee: Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Priority date: 2000-06-05
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-06-05
Also published as: JP2001348468A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
易引き裂き性を有するフィルム乃至シートに関するもので、より詳細には、メタロセン系触媒を用いて製造されたエチレン系重合体の優れた透明性などの特性を有しながら、その引き裂き性を向上させたフィルム乃至シートに関する。本発明はまた、このフィルムを用いた易引き裂き性包装袋にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
パウチやフィルム袋等の包装材料では、鋏やナイフ等の格別の器具を使用することなしに、手で容易に開封し得るものが求められている。この開封には、ヒートシール部を破壊開封するタイプのものと、パウチや袋を構成するフィルム或いは積層体を引き裂くタイプのものがある。
【０００３】
前者のタイプのものは、ピーラブル包装と呼ばれているが、ヒートシール部の剥離強度がどうしても低くなるため、密封信頼性が十分でなく、高度の密封性が要求される包装体には適用できなかったり、ヒートシール性樹脂に易剥離性を付与するために格別の手段が必要であるという問題がある。
【０００４】
後者の引き裂きタイプのものでは、プラスチックフィルムの伸びが大きく、強靭であるため、引き裂きが困難であり、強いて手による引き裂きを行うと、意図外の方向に引き裂きが行われるという問題がある。
【０００５】
プラスチックに引き裂き性を付与する典型的な一手段は、プラスチックにスコア（弱化線或いはミシン目）を入れる方法であるが、この手段ではプラスチックの強度や密封性能が損なわれると共に、その引き裂き性の効果において未だ十分満足し得るものではない。
【０００６】
また、プラスチックを一軸方向に圧延乃至延伸し、分子配向を付与することによって、配向方向に引き裂き性を付与することもよく行われているが、この場合には、満足すべき引き裂き性が得られるようにすると、配向方向に直角方向の引っ張り強度が大きく低下して、実用上問題となる。
【０００７】
更に、タバコ・パックに見られるように、フィルムの引き裂くべき位置に引き裂き用の細テープを添えたものもあるが、引き裂き用の細テープを添えるための手段が必要であると共に、このテープを外部にはみ出させるため、完全な密封状態にはならないという問題がある。
【０００８】
更にまた、アルミ箔との積層体にみられるように、アルミの剛性を利用して、パウチの端縁に設けたノッチから引き裂きを行うようにしたものもあるが、アルミ箔とプラスチックとの接着強度が高くないと、引き裂き性が悪く、更に引き裂きの方向性も未だ十分満足し得るとはいえない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、メタロセン触媒を用いて製造したエチレン系重合体は、フィルム強度が大きく、透明性などの光学的特性にも優れているため、包装材料として用いられているが、このフィルムを用いたパウチやフィルム袋は、フィルム自体の引き裂き強度が高いため、引き裂きにくいという問題を有している。
【００１０】
本発明者らは、メタロセン触媒を用いて製造したエチレン系重合体にエチレン系アイオノマー樹脂を一定の量比でブレンドすることにより、前記エチレン系重合体が本来有する透明性などの光学的特性や、高い破断点抗張力などを実質上損なうことなく、引き裂き性を顕著に向上させうることを見出した。
【００１１】
即ち、本発明の目的は、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体が本来有する他の特性を実質上損なうことなく、その易引き裂き性を顕著に向上させたフィルム乃至シートを提供するにある。
本発明の他の目的は、上記フィルムを含んでなる易引き裂き性包装袋を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体９９．５〜５０重量部と７０〜９９重量％のエチレン成分と１〜３０重量％のエチレン系不飽和カルボン酸成分を含有し且つ金属成分による中和量が１〜９０％の範囲にあるエチレン系アイオノマー樹脂０．５〜５０重量部とのブレンド物で形成されており、機械方向及び横断方向の引き裂き強度が１０〜１０００N／ｃｍの範囲にあることを特徴とする易引き裂き性フィルム乃至シートが提供される。
本発明のフィルム乃至シートにおいては、
１．エチレン系重合体が８５０〜９５０ｋｇ／ｍ^３の密度を有するものであること、
２．エチレン系重合体が０．０５〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有するものであること、
３．エチレン系重合体がエチレン・α−オレフィン共重合体であること、
４．エチレン系アイオノマーが０．０１〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有するものであること、
が好ましい。
本発明によればまた、上掲記載のフィルムを含んでなることを特徴とする易引き裂き性包装袋が提供される。
【００１３】
【発明の実施形態】
［作用］
本発明は、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体に特定のエチレン系アイオノマー樹脂を特定の量比で含有させると、上記エチレン系重合体が本来有する優れた他の特性を実質上損なうことなしに、易引き裂き性を顕著に向上させることができるという知見に基づくものである。
【００１４】
メタロセン触媒由来のエチレン系重合体（特にエチレン・α−オレフィン共重合体）から成るフィルムは、透明性などの光学的特性、各種機械的強度、耐衝撃性などに優れているが、その引き裂き強度が機械方向（ＭＤ）及び横断方向（ＴＤ）の何れに関しても、１３００Ｎ／ｃｍと大きく（後述する比較例１参照）、このフィルムから形成された袋を指により引き裂くことが困難であるという問題を有している。
【００１５】
これに対して、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体に特定のエチレン系アイオノマー樹脂を一定範囲の量比でブレンドし、これをフィルムに製膜すると、上記エチレン系重合体が有する他の優れた特性を実質上損なうことなしに、その引き裂き強度を約１／３程度に低減させることが可能となり（後述する実施例１参照）、このフィルムから形成された袋を指で引き裂くことが容易となるのである。
更に、本発明のブレンド物から成るフィルムでは、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体単独に比して、１１０乃至１８０℃の広いヒートシール温度範囲において、ヒートシール強度が顕著に向上しているという利点もある。
【００１６】
この易引き裂き性の付与は、特定のエチレン系アイオノマー樹脂の選択及び組合せに特有のものであり、エチレン系アイオノマー樹脂と同様のエチレン系重合体であっても、通常の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を配合した場合（後述する比較例３参照）や、エチレン・メタクリル酸共重合体を配合した場合（後述する比較例２参照）には、引き裂き強度の低下はきわめて僅かであるか、或いは逆に引き裂き強度が向上するのであって、本発明による易引き裂き性の付与は真に意外のものであることが明らかである。
【００１７】
本発明では、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体（Ａ）９９．５〜５０重量部、一層好適には９９〜７０重量部と、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）０．５〜５０重量部、一層好適には１〜３０重量部とのブレンド物（上記Ａ及びＢの合計を１００重量部とする）からフィルム乃至シートを形成させることも重要である。
即ち、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量が上記範囲を下回ると、この配合量が上記範囲内にある場合に比して易引き裂き性の付与が不十分であり、一方、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体（Ａ）の配合量が上記範囲を下回ると、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体が有する本来の利点が損なわれるようになる。
【００１８】
［メタロセン触媒由来のエチレン系重合体］
本発明に主成分として用いるポリエチレン或いはエチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレン或いはエチレンとα−オレフィンとの混合物を、メタロセン系触媒の存在下に重合させることにより得られるものである。
【００１９】
本発明において、メタロセン系触媒を用いて得られたポリエチレンやエチレン・α−オレフィン共重合体を用いるのは、このメタロセン系触媒を用いて合成したエチレン系重合体が、透明性やグロス等の光学的特性に優れており、引っ張り強度、耐衝撃性などの機械的特性にも優れていることによる。
【００２０】
メタロセン系触媒とは、メタロセン、即ち、置換乃至未置換のシクロペンタジエニル環２個と各種の遷移金属で構成されている錯体から成る遷移金属成分と、有機アルミニウム成分、特にアルミノオキサンとから成る触媒の総称であり、遷移金属成分としては、周期律表第IVｂ族、第Ｖｂ族或いは第VIｂ族の金属、特にチタニウム或いはジルコニウムが挙げられる。触媒中の遷移金属成分としては、一般に下記式
（Ｃｐ）_２ＭＲ_２
式中、Ｃｐは置換または未置換のシクロペンタジエニル環であり、Ｍは遷移金属であり、Ｒはハロゲン原子或いはアルキル基である、で表されるものが一般的に使用されている。
【００２１】
アルミノキサンとしては、有機アルミニウム化合物を水と反応させることにより得られたものであり、線状アルミノキサン及び環状アルミノキサンがある。これらのアルミノキサンは、単独でも或いは他の有機アルミニウムとの組み合わせでも使用できる。
【００２２】
メタロセン系触媒を使用するエチレン或いはエチレンとα−オレフィンとの重合法は、特開昭５８−１９３０９号公報をはじめとし、多数の公報で公知であり、前記メタロセン系触媒の存在下、有機溶剤中、液状単量体中或いは気相法での重合により合成されるが、これらの公知の何れの方法によるものでも、前記条件を満足するものは本発明の目的に使用できる。
【００２３】
エチレンとα−オレフィンの共重合体の場合、α−オレフィンとしては、炭素数が４乃至８の範囲にあるものが好ましく、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１、オクテン−１等を挙げることができる。
【００２４】
本発明に用いるメタロセン触媒由来のエチレン系重合体は、密度が８５０乃至９５０ｋｇ／ｍ^３、特に８８０乃至９４５ｋｇ／ｍ^３の範囲にあることが好ましく、またメルトフローレート（ＭＦＲ、ＪＩＳＫ７２１０に準拠し、１９０℃、２，１６０ｇ荷重で測定−以下同様）が、０．０５〜１００ｇ／１０ｍｉｎ、特に０．１〜２５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることが好ましい。
【００２５】
密度が上記範囲を下回ると、樹脂組成物の機械的特性が低下する傾向があり、一方密度が上記範囲を上回ると、樹脂組成物の柔軟性が低下する傾向がある。
また、ＭＦＲが上記範囲を下回ると、樹脂組成物の加工性が低下する傾向があり、ＭＦＲが上記範囲を上回ると、樹脂組成物の物性が低下する傾向がある。
【００２６】
メタロセン系触媒を用いて得られるポリエチレン或いはエチレン・α−オレフィン共重合体は、分子量分布が狭いのが特徴であり、本発明においても、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が０．０１乃至２．５、特に０．１乃至２．０にあるものが好適に使用される。
本発明の目的には、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体が特に望ましい。
【００２７】
［エチレン系アイオノマー樹脂］
アイオノマーのベースポリマーとなるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体としては、エチレン成分が７０〜９９重量％、特に８０〜９５重量％、不飽和カルボン酸成分が１〜３０重量％、特に５〜２０重量％で含有されるものであり、またエチレンと不飽和カルボン酸以外にその他の不飽和モノマー成分を０〜２５重量％、特には０〜１２重量％の割合で共重合されたものであってもよい。
さらに、総和が上記条件を満たす限り、不飽和カルボン酸成分単位の異なるものを２種以上用いてもよい。
【００２８】
不飽和カルボン酸成分としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、無水マレイン酸などが例示され、特にアクリル酸あるいはメタクリル酸が好ましい。
【００２９】
他の不飽和モノマー成分としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチルのようなアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル、あるいは酢酸ビニルなどが例示できる。
【００３０】
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーにおける金属カチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛などの遷移金属が例示される。
金属イオンによる中和度は、１〜９０％、平均中和度が３％以上が好ましく、より好ましくは１０〜９０％からなるものが好適である。
【００３１】
アイオノマーとしてはまた、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．１〜５０ｇ／１０分、とくに０．２〜３０ｇ／１０分程度のものを使用するのが好ましい。
【００３２】
［ブレンド物］
フィルム乃至シートの成形に用いるブレンド物は、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体（Ａ）９９．５〜５０重量部、一層好適には９９〜７０重量部と、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）０．５〜５０重量部、一層好適には１〜３０重量部とをブレンドさせてなる（上記Ａ及びＢの合計を１００重量部とする）。
【００３３】
上記樹脂成分のブレンドには、乾式ブレンド、溶融ブレンド或いはこれらの組合せを用いることができ、乾式ブレンドには、リボンブレンダー、コニカルブレンダー、スーパーミキサーなどを用いることができる。溶融ブレンドには、ニーダー、バンバリーミキサー、一軸或いは二軸押出機等を用いることもできる。
【００３４】
本発明に用いるブレンド物には、それ自体公知の樹脂用配合剤、例えば、脂肪酸アミドや金属セッケン等の滑剤、シリカ等のアンチブロッキング剤、充填剤、着色剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、酸化防止剤、老化防止剤、帯電防止剤、改質用樹脂乃至ゴム、耐塩素水用の硫黄等を、それ自体公知の処方に従って配合できる。
【００３５】
［フィルム乃至シート］
本発明において、上記のブレンド物は、単層のフィルム乃至シートとして、或いは多層のフィルム乃至シートとして各種用途に用いることができる。
フィルム乃至シートへの成形は、それ自体公知の製膜法、例えばＴダイ法やインフレーション法により行うことができる。このフィルム乃至シートは未延伸のものであってもよいし、また一軸延伸或いは二軸延伸により分子配向されたものであってもよい。
【００３６】
フィルム乃至シートの厚みは、要求される物性や用途によっても相違するが、一般的にいって、１０乃至３０００μｍ、特に２０乃至２０００μｍの範囲にあるのがよい。
【００３７】
前述したブレンド物は、単層のフィルム乃至シートとして使用できるほか、他の樹脂層との積層フィルム乃至シートとして用いることもできる。
積層フィルム乃至シートの場合、相手方の樹脂フィルムとしては、高、中、低密度ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体又はそのアイオノマー、エチレン・（メタ）アクリル酸・（メタ）アクリル酸エステル共重合体又はそのアイオノマー、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンのようなオレフィン重合体又は共重合体、ポリスチレン、ＡＢＳ系樹脂、スチレン・ブタジエンブロック共重合体のようなスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの様なポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６のようなポリアミド、ポリ塩化ビニルおよびこれらの任意割合のブレンドのような各種重合体からなるフィルムが挙げられる。
積層フィルム乃至シートの製造は、多層多重ダイを用いた共押し出し、押出コート、サンドイッチラミネーション、ドライラミネーションなどにより行うことができる。
【００３８】
本発明のフィルム乃至シートは、ラミネート用貼り合わせの目的に用いることができ、この場合、本発明のフィルム乃至シートを貼り合わせる基体としては、前述したプラスチックフィルムの他に、アルミ箔、スチール箔などの金属箔、紙、不織布、編織布などの繊維質シートなどが挙げられる。
【００３９】
本発明のフィルム乃至シートは、単独で或いは他の基体層との組合せで、軽包装袋或いは重包装袋の分野に使用でき、これらの袋に易引き裂き性を付与するのに有用である。
【００４０】
【実施例】
本発明を次の例を挙げて以下に更に説明するが、本発明は以下の例に制限されるものではない。
【００４１】
以下の実施例で用いた樹脂は次の通りである。
（１）メタロセン触媒由来のエチレン・α−オレフィン共重合体（ｍＬＬＤＰＥ）
密度：９０５ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ：４ｇ／１０分
融点：９３℃
（２）エチレン系アイオノマー樹脂（ＥＭＡＡ−Ｎａ）
組成：メタクリル酸含有量１０重量％
金属種Ｎａ（中和度５０％）
ＭＦＲ：１．３ｇ／１０分
融点：９７℃
（３）エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）
組成：メタクリル酸含有量１５重量％
ＭＦＲ：２５ｇ／１０分
融点：９３℃
（４）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
密度：９２３ｋｇ／ｍ^３
ＭＦＲ：２２ｇ／１０分
融点：１０７℃
【００４２】
樹脂からの製膜は次の通り行った。
押出機：
スクリュー：４０ｍｍφ（Ｌ／Ｄ＝３２）
ダイ：４５０ｍｍ幅
樹脂温度：２３０℃
スクリュー回転数：１００ｍｉｎ^-1
フィルム厚み：５０μｍ
引き取り速度：１４ｍ／分
【００４３】
製膜したフィルム物性の測定は次の通り行った。
（Ｉ）エルメンドルフ引き裂き強度
ＪＩＳＺ１７０２
（II）引っ張り物性（破断点抗張力、破断点伸び）
ＪＩＳＫ６７２３
（III）ヒートシール強度
シール圧力０．２ＭＰａ
シール時間０．５秒
シールバー幅１０ｍｍ
測定条件
剥離速度３００ｍｍ／分
剥離角度９０°
試験片幅１５ｍｍ
（IV）フィルム透明性（ヘイズ）
ＪＩＳＫ６７１４
【００４４】
［実施例１及び比較例１〜３］
表１に示す樹脂を使用し、前記条件で製膜し、得られたフィルムについて、上記の各項目について試験を行った。
得られた結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体９９．５〜５０重量部とエチレン系アイオノマー樹脂０．５〜５０重量部とのブレンド物を、フィルム乃至シートの成形に用いることにより、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体が本来有する他の特性を実質上損なうことなく、その易引き裂き性を顕著に向上させることができる。
このフィルム乃至シートは、単層或いは積層状態で、軽包装或いは重包装の袋として有用であり、引き裂きによる開封を容易に行うことができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an easily tearable film or sheet. More specifically, the tearability is improved while having excellent properties such as excellent transparency of an ethylene polymer produced using a metallocene catalyst. It relates to a film or sheet. The present invention also relates to an easily tearable packaging bag using this film.
[0002]
[Prior art]
Packaging materials such as pouches and film bags are required to be easily opened by hand without using special instruments such as bags and knives. This opening includes a type that breaks and opens the heat seal part and a type that tears the film or laminate constituting the pouch or bag.
[0003]
The former type is called peelable packaging, but because the peel strength of the heat seal part is inevitably low, sealing reliability is not sufficient, and it can be applied to packaging that requires a high degree of sealing. Or there is a problem that a special means is required to impart easy peelability to the heat-sealable resin.
[0004]
In the latter tear type, the plastic film has a large elongation and is tough, so that it is difficult to tear, and there is a problem that tearing by hand forcibly tears in an unintended direction.
[0005]
One typical means of imparting tearability to plastic is to put a score (weakening line or perforation) in the plastic, but this means that the strength and sealing performance of the plastic are impaired and the tearing effect Is still not fully satisfactory.
[0006]
Also, it is often practiced to impart tearability in the orientation direction by rolling or stretching the plastic in a uniaxial direction to impart molecular orientation. In this case, satisfactory tearability is obtained. As a result, the tensile strength in the direction perpendicular to the alignment direction is greatly reduced, which is a practical problem.
[0007]
In addition, as seen in cigarette packs, there is a film with a tear tape attached at the position to be torn, but a means for attaching the tear tape is necessary, and this tape is externally attached. Since it protrudes, there exists a problem that it does not become a perfect sealing state.
[0008]
Furthermore, as seen in laminates with aluminum foil, there are some that use the rigidity of aluminum to tear from the notch provided at the edge of the pouch. If the strength is not high, the tearability is poor, and it cannot be said that the direction of tearing is still satisfactory.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, ethylene polymers produced using metallocene catalysts have been used as packaging materials because of their high film strength and excellent optical properties such as transparency. The film bag has a problem that it is difficult to tear because the tear strength of the film itself is high.
[0010]
The present inventors blended an ethylene-based ionomer resin in a certain quantitative ratio with an ethylene-based polymer produced using a metallocene catalyst, thereby providing optical properties such as transparency inherent in the ethylene-based polymer, It has been found that the tearability can be significantly improved without substantially damaging the high tensile strength at break.
[0011]
That is, an object of the present invention is to provide a film or sheet in which the easy tearability is remarkably improved without substantially impairing other properties inherent to the metallocene catalyst-derived ethylene-based polymer.
Another object of the present invention is to provide an easily tearable packaging bag comprising the above film.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, 99.5 to 50 parts by weight of an ethylene polymer produced using a metallocene catalyst, 70 to 99% by weight of an ethylene component and 1 to 30% by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid component are contained. And a blend with 0.5 to 50 parts by weight of an ethylene ionomer resin having a neutralization amount of 1 to 90% within a range of 10 to 1000 N in the machine direction and the transverse direction. An easily tearable film or sheet is provided in the range of / cm .
In the film or sheet of the present invention,
1. The ethylene polymer has a density of 850 to 950 kg / m ³ ;
2. The ethylene polymer has a melt flow rate of 0.05 to 100 g / 10 min,
3. The ethylene polymer is an ethylene / α-olefin copolymer ,
4). The ethylene ionomer has a melt flow rate of 0.01 to 100 g / 10 min ,
Is preferred.
According to the present invention, there is also provided an easily tearable packaging bag comprising the film described above.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Action]
In the present invention, when the ethylene polymer derived from the metallocene catalyst contains a specific ethylene ionomer resin in a specific quantitative ratio, the above-mentioned excellent properties inherent in the ethylene polymer are not substantially impaired. This is based on the knowledge that the easy tearability can be remarkably improved.
[0014]
Films made of metallocene catalyst-derived ethylene polymers (especially ethylene / α-olefin copolymers) have excellent optical properties such as transparency, various mechanical strengths, impact resistance, etc., but their tear strength Is as large as 1300 N / cm in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD) (see Comparative Example 1 described later), and it is difficult to tear a bag formed from this film with a finger. Have.
[0015]
On the other hand, when ethylene oxide polymer derived from metallocene catalyst is blended with a specific ethylene ionomer resin in a certain range of quantity ratio and formed into a film, other excellent properties of the ethylene polymer are obtained. The tear strength can be reduced to about 1/3 without substantially damaging the film (see Example 1 described later), and it becomes easy to tear a bag formed from this film with a finger. is there.
Further, the film comprising the blend of the present invention has an advantage that the heat seal strength is remarkably improved in a wide heat seal temperature range of 110 to 180 ° C. as compared with the metallocene catalyst-derived ethylene polymer alone. There is also.
[0016]
This easy tearing property is specific to the selection and combination of specific ethylene ionomer resins, and even in the case of ethylene polymers similar to ethylene ionomer resins, ordinary low density polyethylene (LDPE) is used. When blended (see Comparative Example 3 to be described later) or with an ethylene / methacrylic acid copolymer (see Comparative Example 2 to be described later), the tear strength decreases very little or conversely. It is clear that the strength is improved and that the provision of easy tearability according to the present invention is truly surprising.
[0017]
In the present invention, 99.5 to 50 parts by weight, more preferably 99 to 70 parts by weight of ethylene polymer (A) produced using a metallocene catalyst, and 0.5 to 50 ethylene ionomer resin (B). It is also important to form a film or sheet from a blend of parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight (the total of A and B is 100 parts by weight).
That is, when the blending amount of the ethylene-based ionomer resin (B) is less than the above range, imparting easy tearability is insufficient as compared with the case where the blending amount is within the above range. If the blending amount of the ethylene polymer (A) is less than the above range, the original advantages of the metallocene catalyst-derived ethylene polymer are impaired.
[0018]
[Ethylene polymer derived from metallocene catalyst]
The polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer used as the main component in the present invention is obtained by polymerizing ethylene or a mixture of ethylene and α-olefin in the presence of a metallocene catalyst.
[0019]
In the present invention, polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer obtained using a metallocene catalyst is used because an ethylene polymer synthesized using this metallocene catalyst is used for optical properties such as transparency and gloss. This is because of excellent mechanical properties and excellent mechanical properties such as tensile strength and impact resistance.
[0020]
The metallocene catalyst is composed of a metallocene, that is, a transition metal component composed of a complex composed of two substituted or unsubstituted cyclopentadienyl rings and various transition metals, and an organoaluminum component, particularly an aluminoxane. The transition metal component includes a metal of group IVb, group Vb or group VIb of the periodic table, particularly titanium or zirconium. The transition metal component in the catalyst is generally represented by the following formula (Cp) ₂ MR ₂
In the formula, Cp is a substituted or unsubstituted cyclopentadienyl ring, M is a transition metal, and R is a halogen atom or an alkyl group.
[0021]
The aluminoxane is obtained by reacting an organoaluminum compound with water, and includes a linear aluminoxane and a cyclic aluminoxane. These aluminoxanes can be used alone or in combination with other organic aluminum.
[0022]
A method for polymerizing ethylene or ethylene and α-olefin using a metallocene catalyst is known in many publications including JP-A-58-19309, and in an organic solvent in the presence of the metallocene catalyst. These are synthesized in a liquid monomer or by vapor phase polymerization, and any of these known methods satisfying the above conditions can be used for the purpose of the present invention.
[0023]
In the case of a copolymer of ethylene and α-olefin, the α-olefin is preferably one having 4 to 8 carbon atoms, butene-1, pentene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1. , Heptene-1, octene-1, and the like.
[0024]
Ethylene polymer derived metallocene catalyst used in the present invention preferably has a density in the range of 850 to 950 kg / ^{m 3,} especially 880 to 945 kg / ^{m 3,} also has a melt flow rate (MFR, conforming to JIS K 7210 And measured at 190 ° C. under a load of 2,160 g—the same applies hereinafter) is preferably in the range of 0.05 to 100 g / 10 min, particularly 0.1 to 25 g / 10 min.
[0025]
When the density is lower than the above range, the mechanical properties of the resin composition tend to be reduced, whereas when the density is higher than the above range, the flexibility of the resin composition tends to be reduced.
Moreover, when MFR is less than the said range, there exists a tendency for the workability of a resin composition to fall, and when MFR exceeds the said range, there exists a tendency for the physical property of a resin composition to fall.
[0026]
The polyethylene or ethylene / α-olefin copolymer obtained by using a metallocene catalyst is characterized by a narrow molecular weight distribution. In the present invention, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 0.01 to 2.5. In particular, those in the range of 0.1 to 2.0 are preferably used.
For the purposes of the present invention, an ethylene / α-olefin copolymer produced using a metallocene catalyst is particularly desirable.
[0027]
[Ethylene ionomer resin]
The ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer used as the base polymer of the ionomer includes an ethylene component of 70 to 99% by weight, particularly 80 to 95% by weight, and an unsaturated carboxylic acid component of 1 to 30% by weight, particularly 5 to 20%. In addition to ethylene and unsaturated carboxylic acid, other unsaturated monomer components are copolymerized in an amount of 0 to 25% by weight, particularly 0 to 12% by weight. Also good.
Furthermore, as long as the sum satisfies the above conditions, two or more types having different unsaturated carboxylic acid component units may be used.
[0028]
Examples of the unsaturated carboxylic acid component include acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic acid monomethyl ester, maleic acid monoethyl ester, maleic anhydride, etc., and particularly acrylic acid or methacrylic acid. Is preferred.
[0029]
Other unsaturated monomer components include, for example, acrylic esters and methacrylic esters such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. Or vinyl acetate.
[0030]
Examples of the metal cation in the ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer ionomer include alkali metals such as lithium, sodium and potassium, alkaline earth metals such as magnesium and calcium, and transition metals such as zinc.
Degree of neutralization by metal ion is 1-90%, preferably an average degree of neutralization than 3%, more preferably suitably made of 10-90%.
[0031]
It is also preferable to use an ionomer having a melt flow rate at 190 ° C. and a load of 2160 g of 0.1 to 50 g / 10 minutes, particularly about 0.2 to 30 g / 10 minutes.
[0032]
[Blend]
The blend used for forming the film or sheet is composed of 99.5 to 50 parts by weight, more preferably 99 to 70 parts by weight of an ethylene polymer (A) produced using a metallocene catalyst, and an ethylene ionomer resin ( B) 0.5 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight are blended (the total of A and B is 100 parts by weight).
[0033]
For the blending of the resin components, a dry blend, a melt blend, or a combination thereof can be used. For the dry blend, a ribbon blender, a conical blender, a super mixer, or the like can be used. For melt blending, a kneader, a Banbury mixer, a single-screw or twin-screw extruder or the like can be used.
[0034]
For blends used in the present invention, known compounding agents for resins, for example, lubricants such as fatty acid amides and metal soaps, antiblocking agents such as silica, fillers, colorants, heat stabilizers, weathering stabilizers, Antioxidants, anti-aging agents, antistatic agents, modifying resins or rubbers, sulfur for chlorine-resistant water and the like can be blended according to a formulation known per se.
[0035]
[Film or sheet]
In the present invention, the above blend can be used for various applications as a single layer film or sheet or as a multilayer film or sheet.
The film or sheet can be formed by a film forming method known per se, for example, a T-die method or an inflation method. The film or sheet may be unstretched, or may be molecularly oriented by uniaxial stretching or biaxial stretching.
[0036]
The thickness of the film or sheet differs depending on the required physical properties and applications, but generally speaking, it is preferable to be in the range of 10 to 3000 μm, particularly 20 to 2000 μm.
[0037]
The blend described above can be used as a single layer film or sheet, and can also be used as a laminated film or sheet with another resin layer.
In the case of a laminated film or sheet, the other resin film includes high, medium and low density polyethylene, ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid ester copolymer. , Ethylene / (meth) acrylic acid copolymer or its ionomer, ethylene / (meth) acrylic acid / (meth) acrylic acid ester copolymer or its ionomer, polypropylene, poly-1-butene, poly-4-methyl- Olefin polymer or copolymer such as 1-pentene, polystyrene, ABS resin, styrene resin such as styrene / butadiene block copolymer, polyethylene terephthalate, polyester such as polybutylene terephthalate, nylon 6, nylon 66 Such as polyamide, polyvinyl chloride Beauty made of various polymeric films, such as blends of any of these proportions can be mentioned.
The production of the laminated film or sheet can be carried out by coextrusion using a multilayer multiple die, extrusion coating, sandwich lamination, dry lamination or the like.
[0038]
The film or sheet of the present invention can be used for the purpose of laminating, and in this case, as the substrate on which the film or sheet of the present invention is bonded, in addition to the plastic film described above, aluminum foil, steel foil, etc. Examples thereof include fibrous sheets such as metal foil, paper, nonwoven fabric, and woven fabric.
[0039]
The film or sheet of the present invention can be used alone or in combination with other substrate layers in the field of light packaging bags or heavy packaging bags, and is useful for imparting easy tearability to these bags.
[0040]
【Example】
The present invention will be further described below with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[0041]
Resins used in the following examples are as follows.
(1) Metallocene catalyst-derived ethylene / α-olefin copolymer (mLLDPE)
Density: 905kg / m ³
MFR: 4 g / 10 min Melting point: 93 ° C.
(2) Ethylene ionomer resin (EMAA-Na)
Composition: methacrylic acid content 10% by weight
Metal species Na (Neutralization degree 50%)
MFR: 1.3 g / 10 min Melting point: 97 ° C
(3) Ethylene / methacrylic acid copolymer (EMAA)
Composition: methacrylic acid content 15% by weight
MFR: 25 g / 10 min Melting point: 93 ° C.
(4) Low density polyethylene (LDPE)
Density: 923kg / m ³
MFR: 22 g / 10 min Melting point: 107 ° C.
[0042]
Film formation from the resin was performed as follows.
Extruder:
Screw: 40mmφ (L / D = 32)
Die: 450mm width Resin temperature: 230 ° C
Screw rotation speed: 100min ^-1
Film thickness: 50 μm
Pickup speed: 14m / min
The physical properties of the formed film were measured as follows.
(I) Elmendorf tear strength JIS Z1702
(II) Tensile properties (tensile strength at break, elongation at break)
JIS K6723
(III) Heat seal strength Seal pressure 0.2 MPa
Sealing time 0.5 seconds Seal bar width 10 mm
Measurement conditions Peeling speed 300mm / min Peeling angle 90 °
Specimen width 15mm
(IV) Film transparency (haze)
JIS K6714
[0044]
[Example 1 and Comparative Examples 1 to 3]
Using the resin shown in Table 1, a film was formed under the above conditions, and the obtained film was tested for each of the above items.
The obtained results are shown in Table 1.
[0045]
[Table 1]

[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, a blend of 99.5 to 50 parts by weight of an ethylene polymer produced using a metallocene catalyst and 0.5 to 50 parts by weight of an ethylene ionomer resin is used for forming a film or a sheet. Thus, the easy tearability can be remarkably improved without substantially damaging other properties inherent to the metallocene catalyst-derived ethylene polymer.
This film or sheet is useful as a light packaging or heavy packaging bag in a single layer or laminated state, and can be easily opened by tearing.

Claims

Medium containing 99.5 to 50 parts by weight of an ethylene polymer produced using a metallocene catalyst, 70 to 99% by weight of an ethylene component and 1 to 30% by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid component, and a metal component. It is formed from a blend with 0.5 to 50 parts by weight of an ethylene ionomer resin having a sum of 1 to 90%, and has a tear strength in the machine direction and in the transverse direction of 10 to 1000 N / cm. An easily tearable film or sheet characterized by the above .

The film or sheet according to claim 1 , wherein the ethylene polymer has a density of 850 to 950 kg / m ³ .

The film or sheet according to claim 1 or 2, wherein the ethylene polymer has a melt flow rate of 0.05 to 100 g / 10 min.

The film or sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the ethylene-based polymer is an ethylene / α-olefin copolymer.

The film or sheet according to any one of claims 1 to 4 , wherein the ethylene ionomer has a melt flow rate of 0.01 to 100 g / 10 min.

Easy-tear packaging bag characterized in that it comprises a film according to any one of claims 1 to 5.