JPH01156042A - フイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフィルムの縦方向（延伸方向）の耐引裂き強度
及び衝撃強度、剛性、耐抗張力に優れたフィルムを製造
する方法に関するものである。詳しくは線状ポリエチレ
ンを主体とする、従来のフィルムよシも薄肉化が可能で
、かつ米穀類、肥料等の比較的重い物品を包装するのに
適した包装袋用フィルムを製造する方法に関する物であ
る６ 〔従来技術〕 エチレンとα−オレフィンの共重合によって製造される
分岐の少ない線状低密度ポリエチレンは高温高圧下でラ
ジカル重合によシ製造される高圧法低密度ポリエチレン
に比べて引張り強さ、衝撃強度、剛性等の強度特性、耐
環境応力亀裂性（ＥＳＣＲ）、耐熱性、ヒートシール性
等に優れた特性を有しており、近年様々な分野で用いら
れている。特にフィルム分野では、その物性上の優位性
から高圧法低密度ポリエチレンから線状低密度ポリエチ
レンへの代替が急速に進んでいる。

こうした線状低密度ポリエチレン樹脂をＴダイ法あるい
はインフレーション法で成形した未延伸フィルムまたシ
ート（以下「原反」という）は、成形上の制約から、厚
さが極端に薄いものを得ることは困難である。さらにこ
うして得た原反は強度が弱い。そのため、従来から延伸
処理を行なうことが提案されている。

そこで、原反を二軸延伸することが考えられるが設備コ
ストが高く、また延伸条件の範囲が狭いため、運転管理
がきびしく、極一部の分野でしか利用されていない。

また縦−軸延伸は、設備コストが安く、運転管理が容易
であるが、フィルム物性の異方性、特に縦方向（延伸方
向）の耐引裂き強度及び表面強度に問題が残如実用に供
せるフィルムは得られなかった。

〔問題を解決するための手段〕

そこで本発明者、は従来技術の欠点を解消し、線状ポリ
エチレンから強度特性に優れた薄肉（延伸）フィルムを
製造すべく鋭意検討を重ねら、特定の条件下でインフレ
ーション成形した原反を特定条件下で縦−軸延伸するこ
とによシ、薄肉化しても耐引裂き強度、衝撃強度、剛性
、耐抗張力に優れたフィルムが得られることを見出し、
本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の要旨は密度が０．りｌ〜Ｏ０り６ｊ
、ｆ／ｃｍ’、メルトインデックスが２０　ｆｌｉｏ分
以下分流下比が７Ｑ以下の線状ポリエチレン又は該線状
ポリエチレンと分岐状低密度ポリエチレンの混合物２２
〜５０重量部ｓｉｏ。

℃で測定したムーニー粘度（ＭＬ、　１＋　４　（７０
０℃））がｊ−１００であシ主鎖が基本的に炭化水素の
飽和結合から成シペンダント側鎖に二重結合を含む炭化
水素系熱可塑性ニジストマー７〜５０重量部、ラジカル
発生剤０．０００７〜０．１重量部とからなる組成物を
、ラジカル発生剤を分解してポリエチレンやニジストマ
ーと反応させながらあるいは反応させた後、ブローアツ
プ比λ〜ｇ、フロストラインの高さ（以下ＦＬＨと言う
）２Ｄ−ｊＯｆ：）（Ｄはダイスの直径）の条件下にイ
ンフレーション成形し、得られたフィルムをフィルムの
引き取シ方向に延伸温度を上記樹脂組成物の融点−７０
〜融点−２０℃とし、延伸倍率をへ！〜ｒ倍として一軸
延伸することを特徴とするフィルムの製造方法に存する
。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

本発明に用いられる線状ポリエチレンとしてはＯｏりｉ
　ＮＯＪ　ｊ　？　／　ｃｍ３　　の線状低密度ポリエ
チレン及びＯｏりＡ！？／ｃｒｎ３以下の高密度ポリエ
チレンが用いられる。

上記線状低密度ポリエチレンとは、エチレンと他のα−
オレフィンとの共重合物であシ、従来の高圧法によ）製
造された分岐状低密度ポリエチレン樹脂とは異なる。線
状低密度ポリエチレンは、例えばエチレンと、他のα−
オレフィンとしてブテン、ヘキセン、オクテン、デセン
、弘メチルペンテンー１等を弘〜１７重量係程度、好ま
しくは！〜ｉｓ重量％程度共重合したものであシ中低圧
法高密度ポリエチレン製造に用いられるチーグラー型触
媒又はフィリップス型触媒を用いて製造されたものであ
り、従来の高密度ポリエチレンを共重合成分によシ短い
枝分かれ構造とし、密度もこの短鎖枝分かれを利用して
適当に低下させ０．り／−０，りｊ　ｆ／ｃｍ３程度と
したものであり、従来の分岐状低密度ポリエチレンより
直鎖性があり、高密度ポリエチレンよシ枝分かれが多い
構造のポリエチレンである。

また、高密度ポリエチレンとしてはエチレン単独をチー
グラー型触媒又はフィリップス型触媒を用いて重合させ
たエチレンホモポリマーであってその密度がＯ６りｔ　
ｉ°？／ｃｍ３以下、好ましくは０．２！　９７ｃｍ３
以下のものが用いられる。

上記の線状ポリエチレンはメルトインデックスが２０ｆ
／１０分以下好ましくは１０９／１０分以下、より好ま
しくはｏ、ｏｏｉ〜ｊｆ／１０分の範囲であシ、また流
動比は７０以下。

好ましくはｌＯ〜ＩＯの範囲のものが好適に用いられる
。メルトインデックスが上限よシ高いと、面強度が低下
するので好ましくない。流動比が上限より高いと、面強
度が低下するので好ましくない。さらに上記線状ポリエ
チレンは密度θ、５＞　／　０−０．Ｐ　Ａ　ｊ　９７
ｃｍ３、好ましくはＯｏりｌＯ〜Ｏ０り′ｓ　Ｏｆ　７
ｃｍ３ｓさらに好ましくはＯｏり／夕〜Ｏ１り≠Ｏり７
ｃｍ３の範囲であるのが望ましい。該密度が上限より高
いと耐衝撃性が著しく低下し、下限未満では剛性及び耐
抗張力が低下するので好ましくない。

本発明方法においてメルトインデックスとばＪＩＳ　Ｋ
　　Ｊ７．＜θの引用規格である　ＪＩＳＫ７２１０の
表１の条件≠に準拠して測定した値であシ、流動比とは
、上記メルトインデックス測定器を用い、せん断力ｉｏ
ｓダイン／ＣＩ＆（荷重／／／３／？）　　と／　０５
　　ダイン／ｃｒｌ（荷重／／／３ｆ）の押出量（９７
１０分）であり、 で算出される。また、密度はＪＩＳ　Ｋ　４７６０に準
拠して測定した値である。

流動比は用いられる樹脂の分子量分布の目安であり、流
動比の値が小さければ分子量分布は狭く、流動比の値が
大きければ分子量分布は広いことを表わしている。

上記線状ポリエチレンに配合される熱可塑性エラストマ
ーとは主鎖が基本的に炭化水素の飽和結合から成シペン
ダント側鎖に二重結合を含むものを言う。

この様な二？ストマーの例としてはエチレンおよヒ／ま
たはα−オレフィンとジエンモノマーとの共重合体があ
シ一般にはエチレン−プロピレン−ジエンのターポリマ
−（ＥＰＤＭ）−１ＪＸ知られている。このうちのジエ
ン成分としてはとくに制約はないが一般にはエチリデン
ノルボルネン、ジシクロペンタジェンなどが用いられる
。ニジストマーの他の例としては重合性ジエン化合物の
／、２付加重合物が挙げられ、具体的には／、２ポリブ
タジエン、ｌ、２ポリイノプレン、３、クポリインプレ
ン等が挙げられる。これらはジエン成分が／、２付加で
ある限りエチレンやα−オレフィンとの共重合体であっ
てもかまわない〇 一方、スチレンブタジェンラバーやインプレンラバーの
様に主鎖に不飽和結合を含む熱可塑性ニジストマーは后
述するラジカル発生剤との反応性が不充分であり好まし
くない。

上記熱可塑性エラストマーはｉｏｏ℃で測定したムーニ
ー粘度（ＭＬ　　　（ｔｏｏ℃））が５〜１＋４ ｉｏｏの範囲であることカ；必要である。ムーニー粘度
が上記範囲以上では線状ポリエチレンとの相溶性が悪く
、上記範囲以下ではエラストマー配合の効果が小さくか
つフィルムのブロッキング性等が悪化するので好ましく
ない。

上記線状ポリエチレンと熱可塑性ニジストマーとの配合
量は線状ポリエチレンタタ〜！ｏ重量部、好ましくはり
０〜７０重量部に対し熱可塑性エラストマー７〜５０重
量部、好ましくは１０〜３０重量部の範囲内で用いられ
る。

上記熱可塑性ニジストマーの配合量が上記範囲以下では
フィルム成形性及び延伸性の改良が不十分であり、また
上記範囲以上ではフィルム強度が低下するので好ましく
ない。

また、上記組成物は、線状ポリエチレンの一部を、線状
ポリエチレンの特性が失なわれない程度に、例えばＳＯ
重量％以下、望ましくは１０〜３０重量％程度分岐状低
密度ポリエチレンで置き替えることができる。分岐状低
密度ポリエチレンの使用はフィルム成形性及び延伸性が
さらに向上するので望ましい。該分岐状低密度ポリエチ
レンとしては、エチレンホモポリマー及びエチレンと他
の共重合成分との共重合体を含むものである。

共重合成分としては酢酸ビニル、エチルアクリレート、
メチルアクリレート等のビニル化合物、ヘキセン、プロ
ピレン、オクテン、≠−メチルペンテンー１等の炭素数
３以上のオレフィン類等が挙げられる。共重合成分の共
重合量としてはｏ、ｓ、ｔｒ重量％、好ましくは２〜ｌ
θ重量係程度である。これらの低密度ポリエチレンは通
常の高圧法（１０００〜３０００ｋｇ／ａ／ｌ）によシ
、酸素、有機過酸化物等のラジカル発生剤を用いラジカ
ル重合によシ得たものであるのが望ましい。

上記分岐状低密度ポリエチレンとしては密度がＯｌり３
０　？　／　ｃｍ３　　以下、望ましくはＯｏり１０〜
Ｏ，ター２　ｊ　ｆ　／　ｃｒｒＬ３　　の範囲、メル
トインデックスが２０２１ｔｏ分以下、望ましくは／、
１０グア１０分の範囲、流動比が７０以下、望ましくは
３０〜７０の範囲のものが好適に用いられる０ 次に、上記線状ポリエチレン及び熱可塑性ニジストマー
に配合するラジカル発生剤としては半減期１分となる分
解温度が／３０℃〜３００℃の範囲のものが好ましく、
例えばジクミルパーオキサイド、２．ｊ−ジメチル−２
，ｊジ（１−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２．ｊ−ジ
メチルニコ、ｊジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−
３、α、α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシインプロピ
ル）ベンゼン、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−
ブチルパーオキサイド等が挙げられる。

ラジカル発生剤の配合量は、上記線状ポリエチレン及び
熱可塑性エラストマーの合計量に対し０．０００　／−
０，７重量部の範囲内から選ばれるが、この配合量が０
．０００７　重量部より少ない場合には得られるフィル
ムの面強度が無添加のものと殆んど変らず、また、０，
７重量部より多い場合には、メルトインデックスが低く
なシすぎてフィルム成形時に膜切れが起り易く、且つ該
フィルムの表面に肌あれを生起するので好ましくない。

本発明において上記線状ポリエチレン及び熱可塑性ニジ
ストマーにラジカル発生剤を配合して、ラジカル発生剤
を分解しポリエチレン及び熱可塑性ニジストマーと反応
せしめる方法としては特に制限を設けるものではなく、
例えば以下の方法で実施することができる。

（１）　　インフレーション成形時に上記線状ポリエチ
レン、熱可塑性エラストマー及びラジカル発生剤を同時
または順次にフィードして溶融押出する。

（２）押出機、バンバリーミキサ−等の混線機を使用し
て上記線状ポリエチレン、熱可塑性子ラストマー及びラ
ジカル発生剤を混練して反応せしめた後ペレット化し、
該ペレットを使用してインフレーション成形する。

（３）　　ラジカル発生剤を多量に含んだマスターバッ
チすなわち、線状低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポ
リエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレンに多
量のラジカル発生剤（通常！’０００〜１１００００ｐ
ｐ程度）を配合し、ポリエチレンの融点以上でラジカル
発生剤がポリエチレンとほとんど反応を起さない温度下
に溶融混練してペレット状としたマスターバッチをあら
かじめ作シ、このマスターバッチと上記線状ポリエチレ
ン及び熱可塑性ニジストマーをブレンドしインフレーシ
ョン成形する。

また、ラジカル発生剤そのものはそのままあるいは溶剤
に溶かして使用される。

上記線状ポリエチレンをラジカル発生剤と反応させるこ
とにより上記ポリエチレンが分子カップリングを生起し
て高分子量成分が増加し、且つメルトインデックスが低
下した変性ポリエチレンが得られるが、上記熱可塑性ニ
ジストマーを配合することによシ分子カップリングがよ
シ効果的に行なわれる。該変性ポリエチレンは未変性の
線状ポリエチレンと熱可塑性ニジストマーとの単なる配
合物に比べ、インフレーション成形時に横方向の配向が
かかシやすく、このようにして得たフィルムは延伸処理
した場合、縦裂は強度及び衝撃強度が著しく向上する。

本発明においては、上記変性ポリエチレンを用いてイン
フレーション法によって未延伸フィルムを成形し、次い
で未延伸フィルムを縦方向（フィルムの引き取シ方向）
に延伸して延伸フィルムを製造する。

該未延伸フィルムはインフレーション成形法を用いて、
ブローアツプ比を２〜♂、好ましくは３〜ｒ１７０スト
ライン高さをダイス直径（Ｄ）の２〜ｊｔＯ倍（２ｆ：
）−３Ｏｒ））、好ましくは！〜よ０倍（Ｊ−Ｄ−ｓｏ
Ｄ）の範囲の条件下で行なう。上記ブローアツプ比が下
限未満ではフィルムの縦方向の耐引裂強度及び衝撃強変
度が低下し、上限より高いとバブルの成形安定性が低下
するので好ましくない。また、クロストライン高さが下
限未満ではフィルムの縦方向の耐引裂強度が低下し、上
限より高いとパズルの成形安定性が低下するので好まし
くない。

上記未延伸フィルムは次いで延伸温度を上記樹脂組成物
（変性ポリエチレン）の融点−７０〜融点−２０′Ｃ，
延伸倍率をｔ３−♂倍の条件下に縦方向に一軸延伸を行
う。

延伸温度は融点−２０℃以下、融点−７０℃発生し、ま
た範囲以上ではフィルムの衝撃強度が大きく低下する。

延伸倍率は／、６倍以上を傍流下で、好ましくは２倍以
上〜ｊ倍以下で延伸するのが望ましい。

延伸倍率がへ５倍未満では延伸による効果が不充分であ
り、フィルムの剛性および耐抗張力は充分なものとはな
らない。また２倍以上では延伸フィルムは縦方向への過
度の分子配向を有するものになり、フィルムの縦裂は強
度が低下し好ましくない。

〔実施例〕

以下に実施例を示し本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限シ以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例／ （１）線状低密度ポリエチレン（メルトインデックス（
ＭＩ　）０．３ｔｌＩ　０分、流動比２０゜密度：Ｏｌ
りＪｔ９／ｃｒｎ３、共重合成分ゼラチン−／、共重合
量：ｌθ０重量部融点ｔｉざ℃）を♂Ｏ重量部とエチレ
ン−プロピレン−エチリデンノルボルネン−ターポリマ
ー（ＥＰＤＭ。

日本合成ゴム社製ＥＰｊ７Ｐ％ＭＬ　１＋、　（１００
°Ｃ）＝♂♂）を２０重量部とをトライブレンドしたも
の（混合物の融点ｌ／♂℃）とＸ、を−ジメチル−２，
タジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３を０．０３
重量部混合したものを原料とし、これをモダンマシナリ
ー社製デルサーｔＳφ型押出機に環状スリット径２ｊＯ
φ、スリット幅グーのインフレーションダイ及び冷却用
エアーリングを取付けたインフレーションフィルム成形
機を用い、押出量ざＱｋｇ　／　ｈ　ｒ　、ブローアツ
プ比３、ＦＬＨ／Ｄ＝♂の条件下で２００μのインフレ
ーションフィルムを得た。このフィルム原反をフィルム
の引き取り方向にスリットしたものをロール延伸装置を
用いて延伸温度１０℃、延伸倍率（縦方向３倍）の条件
下で、♂Ｏμの厚さの縦−軸延伸フィルムを製造した。

評価方法 げ）得られたフィルムの強度は エルメンドルフ引裂強度−Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｐ♂ｌｅｔタ
ートドロップインバク）　（ＤＤＩ）−ＡＳＴＭＤＩ７
０りに準じて試験した。

（ロ）指抜は強度試験 フィルムの耐抗張力を調べるため、指抜は強度試験を行
なった。

試験法は上記（１）で得られた縦延伸フィルムを、延伸
方向に７６０閣、横方向（フィルムの幅方向）に７００
０　％に切断し、横方向にまるめ重ね部分が乙Ｏ閣とな
るようにし、該重ね部にホットメルト接着剤（新田ゼラ
チン社製グレードＨＸ−７１０）を塗布して重ね部分を
ホットガンにて加熱接着させて、筒状体とし、該筒状体
の上下のいずれかをニー−ロング社製Ｈ８２２Ｂ−Ｚ型
　ヒートシールを用いヒートシールした後、得られた袋
に２０ｋｇの肥料を充填し開口部を前記と同じくヒート
シールした試験用包装袋を得、上記２０ｋｇの肥料袋の
ヒートシール部が床面と平行になるように手で持ち上げ
、袋のフィルム面に指が喰い込む状況を観察した。

評価　　　゛ Ａ：全く指が喰い込まず、全く問題なしＢ：やや指が喰
い込むが、特に問題なしＣ：大きく指が喰い込み、問題
あり 結果を表１に示す。

実施例２ 実施例／において、熱可塑性エラストマーとしてポリ／
、２−ブタジェン（日本合成ゴム社製ＲＢ♂３０％ＭＬ
　　　（／　００’Ｃ）　−＝／　ｊ　）　　を用い１
　＋４ たこと以外実施例／と同様に成形、延伸した。

比較例１〜７ 実施例／において線状ポリエチレン及び熱可塑性ニジス
トマーの配合比、熱可塑性ニジストマーの種類、成形条
件、延伸条件を表１の様に〔発明の効果〕 本発明によシ従来で考えられない薄さで、衝撃強度、剛
性、耐抗張力及び引裂強度が向上したフィルムが、２軸
延伸もしくは横一軸延伸よシも低コ、ストで製造可能と
なる。

本発明により、重中量包装袋等の比較的重い物品を包装
するのに適した包装袋用フィルムの薄肉化が可能となる
。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長径用　　　−（ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）密度が０．９１〜０．９６５ｇ／ｃｍ＾３、メル
   トインデックスが２０ｇ／１０分以下、流動比が７０以
   下の線状ポリエチレン又は該線状ポリエチレンと分岐状
   低密度ポリエチレンの混合物９９〜５０重量部、１００
   ℃で測定したムーニー粘度｛ＭＬ＿１＿＋＿４（１００
   ℃）｝が５〜１００であり主鎖が基本的に炭化水素の飽
   和結合から成りペンダント側鎖に二重結合を含む炭化水
   素系熱可塑性エラストマー１〜５０重量部、ラジカル発
   生剤０．０００１〜０．１重量部とからなる組成物を、
   ラジカル発生剤を分解してポリエチレンやエラストマー
   と反応させながらあるいは反応させた後、ブローアップ
   比２〜８、フロストラインの高さ２Ｄ〜５０Ｄ（Ｄはダ
   イスの直径）の条件下にインフレーション成形し、得ら
   れたフィルムをフィルムの引き取り方向に延伸温度を上
   記樹脂組成物の融点−７０〜融点−２０℃とし、延伸倍
   率を １．５〜８倍として一軸延伸することを特徴とするフィ
   ルムの製造方法。