JP5753746B2 - ポリエチレン系多層フィルム - Google Patents
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Description
(1)両表層が、920〜968kg/m3の密度を有するポリエチレン樹脂組成物からなること、
(2)表層と直接接する内層のいずれもが、922〜970kg/m3の密度を有するポリエチレン樹脂組成物からなること、
(3)表層と直接接する内層を構成するポリエチレン樹脂組成物の密度が、その表層を構成するポリエチレン樹脂組成物の密度よりも2kg/m3以上高いこと、及び
(4)表層と直接接する内層を構成するポリエチレン樹脂組成物のMFRが、その表層を構成するポリエチレン樹脂組成物のMFRよりも0.2g/10分以上低いこと。
とすることで、特定の組成物を表層および表層と直接接する内層に配することにより、高透明性、高光沢性、強いコシを併せ持つポリエチレン積層フィルムが提供されている(特許文献2参照)。
そこで、カールを発生させない加工適性を有するとともに透明性、剛性の優れたフィルムが切に求められていた。
(1)ポリエチレン(A)及びポリエチレン(B)の密度が0.910〜0.940g/cm3であること。
(2)ポリエチレン(A)の密度がとポリエチレン(B)の密度より小さく、かつ当該密度差が0.01g/cm3以下であること。
(3)ポリエチレン(A)の重量平均分子量(Mw)が97200(g/mol)以上、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが4.98以上であり、かつオリゴマー抽出量がポリエチレン(A)の重量に対し1.6重量%以上であること。
(4)ポリエチレン(B)の重量平均分子量(Mw)が71700(g/mol)以下、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2.48以下であり、かつオリゴマー抽出量がポリエチレン(B)の重量に対し0.2重量%以下であること。本発明によれば、従来得ることが不可能であった優れた透明性及び剛性を有するとともに、カールを生じさせず適度なヒートシール性を保持したポリエチレン系多層フィルムを得ることができる。
本発明に係わるポリエチレン(A)は、密度が0.910〜0.940g/cm3、好ましくは0.920〜0.930g/cm3のエチレンの単独重合体、若しくはエチレンと少量のプロピレン、ブテン−1、ヘプテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−メチル−ペンテン−1との共重合体であり、通常、直鎖状低密度ポリエチレンと呼ばれているエチレンを主体とする重合体である。密度が0.910g/cm3より低いと融点も低くなり、ヒートシール温度も低くなりすぎるおそれがあり、ヒートシール性が低下することから、加工に適さないフィルムとなることがあり、0.940g/cm3より高いと融点も連動して高くなり、ヒートシール温度が高くなりすぎるおそれがあり、加工性の観点から好ましくないことに加え、透明性が低下するおそれがある。
試料を23±2℃、湿度65%±15%の条件下で24時間以上放置し、試料約15gを秤量する。一方、500mlの丸底フラスコをシリカゲル入りのデシケーターに入れ、23±2℃の条件下で24時間以上放置し、重量を秤量する。当該丸底フラスコにヘキサン(試薬特級)を約200ml入れ前記秤量した試料を所定位置に封入してソックスレー抽出器をセットする。水温約90℃のウォーターバスに前記ソックスレー抽出器の丸底フラスコを浸漬して6時間抽出する。抽出後、ヘキサンを蒸発させ、100℃の条件の下、2時間丸底フラスコを減圧乾燥させる。乾燥後、丸底フラスコをシリカゲル入りのデシケーターに入れ、23±2℃の条件下で24時間以上放置し、重量を秤量する。以下の数式でオリゴマー抽出量(重量%)を求める。
・オリゴマー抽出量(重量%)={(抽出処理後の丸底フラスコの重量−抽出処理前の丸底フラスコの重量)/試料の重量}×100
本発明に係わるポリエチレン(B)は、密度が0.910〜0.940g/cm3、好ましくは0.920〜0.930g/cm3のエチレンの単独重合体、若しくはエチレンと少量のプロピレン、ブテン−1、ヘプテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、4−メチル−ペンテン−1との共重合体であり、通常、直鎖状低密度ポリエチレンと呼ばれているエチレンを主体とする重合体である。密度が0.910g/cm3より低いと融点も低くなり、ヒートシール温度が低くなりすぎるおそれがあり、ヒートシール性が低下することから、加工に適さないフィルムとなることがあり、0.940g/cm3より高いと融点も連動して高くなり、ヒートシール温度が高すぎるおそれがあり、加工性の観点から好ましくないことに加え、透明性が低下するおそれがある。
本発明のポリエチレン系多層フィルムは、ポリエチレン(A)からなる層の両側の表面にポリエチレン(B)からなる層が設けられた構造を有する少なくとも3層を有する多層フィルムである。ポリエチレン(A)からなる層及びポリエチレン(B)からなる層を前記のように構成させることにより、カールが発生せず、適度なヒートシール性を保持する等加工性、透明性、剛性においていずれも優れたポリエチレン系多層フィルムを得ることができる。本発明のポリエチレン系多層フィルムであるポリエチレン(A)からなる1層及びポリエチレン(B)からなる2層の合計3層からなるフィルムは種々の公知の成型方法を用いることができるが、エクストルーダーによる共押出によるキャスト成型が、生産効率の観点から好ましい。
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例に制約されるものではない。
実施例及び比較例で使用した原材料は次の通りである。
<原材料>
(1)ポリエチレン−1(直鎖状低密度ポリエチレン)
・ブラスケム製(商品名;バイオPE、銘柄名;LL−218)
・密度0.918g/cm3、MFR;2.3g/10分。
・融点:125.9℃
・Mw:97,200(g/モル)
・Mw/Mn:4.98
・オリゴマー抽出量:2.6(wt%)
(2)ポリエチレン−2(直鎖状低密度ポリエチレン)
・ブラスケム製(商品名;バイオPE、銘柄名;LH−118)
・密度0.916g/cm3、MFR;1.0g/10分。
・融点:125.0℃
・Mw:127,000(g/モル)
・Mw/Mn:5.53(wt%)
・オリゴマー抽出量:1.6(wt%)
(3)ポリエチレン−3(直鎖状低密度ポリエチレン)
・三井化学社製(商品名;エボリュー、銘柄名;SP2040)
・密度0.920g/cm3、MFR;4.0g/10分。
・融点:117.3℃
・Mw:71,700(g/モル)
・Mw/Mn:2.48
・オリゴマー抽出量:0.2(wt%)
(4)添加剤
(イ)シリカ
・富士シリシア化学社製、商品名サイリシア730(平均粒径3μm)
(ロ)エルカ酸アミド
・チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名ATMERSA1753
<評価方法>
(1)光学特性
日本電色工業社製ヘイズメーター300Aを用いて、ヘイズ(HZ:%)、平行光線透過率(PT:%)を測定した。測定値は5回の平均値である。
(2)引張り試験
試験片として、フィルムから縦方向(MD)及び横方向(TD)に短冊状フィルム片(長さ:150mm、幅:15mm)を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC-1225)を用い、チャック間距離:100mm、クロスヘッドスピード:300mm/分(但し、ヤング率の測定は5mm/分)の条件で引張試験を行い、降伏点及び破断点における強度(MPA)、伸び(%)、ヤング率(MPA)を求めた。なお、伸度(%)はチャック間距離の変化とした。測定値は5回の平均値である。
(3)スリップ性
株式会社安田精機製尺所製スリップテスターNo.162SLDを用い、非コロナ面同士を重ねあわせて、傾斜角法から静止摩擦係数を求めた。また、傾斜角はtanθで示した。
(4)ヒートシール強度
実施例1、2、比較例1〜3のフィルムと厚み25μmの二軸延伸ナイロンフィルム及び厚み25μmの二軸延伸ポリ乳酸フィルムウレタン系接着剤を用いてドライラミネートして得た積層フィルムを使用した。
フィルムのポリエチレンフィルム面同士を重ね合わせた後に、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製商品名ルミラー)で挟み、テスター産業株式会社製TP−701−BHEATSEALTESTERを用いて、所定の温度で、シール面圧:1kg/cm2、時間:1.0秒の条件下で熱融着した。尚、加熱は上側のみとした。次いで、熱融着した二軸延伸積層フィルムから幅:15mmの試験片を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC-1225)を用いて300mm/分の引張り速度で剥離し、その最大強度を熱融着強度とした。
(5)フィルムのカール状態
実施例1、2、比較例1〜3のフィルムをカッターナイフで100mm×100mm切り出した後にガラス板の上に載せて、角部の浮きの有無を確認した。目視で1mm以上の浮きのあるものを×、浮きのないものを○とした。
予めポリエチレン−3に添加剤として添加剤1としてエルカ酸アミド1000ppm、シリカ1000ppmを配合し、表−1記載のとおり、外層:ポリエチレン−3+添加剤1、中間層:ポリエチレン−1、内層:ポリエチレン−3+添加剤1の2種3層フィルムを層比1/3/1となるように3種3層ダイを有するキャスト成形機を用いて成形した。またそのさいにフィルム外層は巻き取り直前にコロナ放電処理し、表面張力を約42dyn/cmとした。結果を表−1に示す。
実施例2
中間層をポリエチレン−1に代えてポリエチレン−2とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表−1に示す。
比較例1
中間層をポリエチレン−1に代えてポリエチレン−3とした以外は実施例1と同様に行った。結果を表−1に示す。
比較例2
予めポリエチレン−1に添加剤として添加剤1としてエルカ酸アミド1000ppm、シリカ1000ppmを配合し、表−1記載のとおり、全層:ポリエチレン−1+添加剤1の1種1層フィルムとなるようにし、片面に巻き取り直前にコロナ放電処理し、表面張力を約42dyn/cmとした以外は実施例1と同様に行った。結果を表−1に示す。
比較例3
予めポリエチレン−2に添加剤として添加剤1としてエルカ酸アミド1000ppm、シリカ1000ppmを配合し、表−1記載のとおり、全層:ポリエチレン−1+添加剤1の1種1層フィルムとなるようにし、片面に巻き取り直前にコロナ放電処理し、表面張力を約42dyn/cmとした以外は実施例1と同様に行った。結果を表−1に示す。
なお、実施例及び比較例の各物性の測定値は、表−1に示す通りである。
(表−1)
従って、実施例1、2のような3層構成にすることにより、フィルムのカールを生じさせず、かつ適度なヒートシール性を保持し優れた透明性、剛性を同時に具有しさせることができる。
Claims (5)
- ポリエチレン(A)からなる層の両側の表面にポリエチレン(B)からなる層が設けられた構造を有する多層フィルムであって、下記の要件をいずれも満たすことを特徴とするポリエチレン系多層フィルム。
(1)ポリエチレン(A)及びポリエチレン(B)の密度が0.910〜0.940g/cm3であること。
(2)ポリエチレン(A)の密度がとポリエチレン(B)の密度より小さく、かつ当該密度差が0.01g/cm3以下であること。
(3)ポリエチレン(A)の重量平均分子量(Mw)が97200(g/mol)以上、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが4.98以上であり、かつオリゴマー抽出量がポリエチレン(A)の重量に対し1.6重量%以上であること。
(4)ポリエチレン(B)の重量平均分子量(Mw)が71700(g/mol)以下、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2.48以下であり、かつオリゴマー抽出量がポリエチレン(B)の重量に対し0.2重量%以下であること。
- ポリエチレン(B)からなる層/ポリエチレン(A)からなる層/ポリエチレン(B)からなる層の層比が1/8/1〜3/4/3であることを特徴とする請求項1記載のポリエチレン系多層フィルム。
- ポリエチレン(A)からなる層の両側にポリエチレン(B)からなる層が設けられた構造のフィルムの少なくとも一方の面にフィルム層が1層以上形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のポリエチレン系多層フィルム。
- 前記フィルム層がポリ乳酸および/またはナイロンから形成されていることを特徴とする請求項3記載のポリエチレン系多層フィルム。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリエチレン系多層フィルムからなる包装体。
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