JPH02117813A - フィルムの製造方法 - 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、従来のフィルムよりも薄肉化が可能で
、かつ米穀類、肥料、樹脂ベレット等の比較的重い物品
〔従来の技術及びその課題〕 従来線状ポリエチレン樹脂な゛Ｔダイ法あるいはインフ
レーション法で成形したフィルムは剛性、耐抗張力に劣
り重量物の包装用フィルムに使うためには比較的厚いフ
ィルムを使用する必要があった。

そのため、フィルムを延伸して剛性、耐抗張力を付与す
る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、二軸延
伸装置は設備コストが高く、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、従来多用されている縦−軸延伸装置は設備コスト
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面強度
に問題が残り満足し得るフィルムは得られなかった。

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フィルムを製造すべく
鋭意検討を重ねた結果、特定の線状ポリエチレン樹脂を
特定の条件下でインフレーション成形した原反を特定の
条件下で縦−軸延伸することにより、今までのインフレ
ーション成形と同じＢＵＲ（ブローアツプ比）で成形し
ても耐引裂き強度のすぐれたフィルムが作れることを見
出し、本発明を完成するに到った０ 〔課題を解決するための手段〕 本発明の要旨はメルトインデックスが２９７１θ分以下
で、且つ、密度が０．デ１０−０．９１．！；の線状ポ
リエチレンを５０重量％以上含有する樹脂をインフレー
ション成形するにあたシ、環状スリットを介して可動ダ
イリップ及び中子のいずれか一方が回転させ得るか、両
者を相互に反対方向に回転させ得るようにされたダイを
備えたインフレーション成形装置を用いて、可動ダイリ
ッ、プ及び中子を同時に反対方向又は一方のみを下記（
１）式で示される回転指数（Ｓ）の値以上の回転数で、
且つ回転指数（Ｓ）の１０倍以下の回転数で回転させな
がらインフレーション成形し、得られたフィルムをフィ
ルム引取方向に延伸温度が上記樹脂の融点−７０〜融点
−λθ℃、延伸倍率八！〜８の条件下に一軸延伸するこ
とを特像とするフィルムの製造方法に存する。

但し、　Ｇ　：環状スリットの幅（％）ＭＩ　：上記樹
脂のメルトインデック ス（ｇｙｉｏ分） ｔ　：フィルム厚み（％） ＢｔＪＲ：　　ブローアンプ比 Ｄ　：環状スリットの径（％） 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いられる線状ポリエチレンとしては０．９／
〜０．９　！ｒ　１１／ｅｒｒ？の線状低密度ポリエチ
レン又は０．ｑ６りｇノ讐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り、従来の高圧法により製
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ハ、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
、ｑメチルペンテン−／等をダ〜／り重量係程度、好ま
しくはＳ〜／Ｓ重量係程度共重合したものであり中低工
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０．９／〜０．９　！ｒ　９７ｃｍ”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り枝分かれが
多い構造のポリエチレンである。

まだ、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０．９乙左
ｖ♂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２ｇ／
１０分以下、好ましくは／Ｅｌ／１０分〜θ、θθ／　
Ｉ／　／　０分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０
．９　／　０〜０．ｑｌ−３１１／ｃｍ”、好ましくは
０．９７！ｒ〜０．９１１０１１／♂の範囲であるのが
望ましい。該密度が上限よシ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はＪＩＳ　Ｋ
　ＡｔＡＯの引用規格であるＪ　ＩＳ　Ｋ　ｑ２／。

の表７の条件ｑに準拠して測定した値であり、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／
θ６ダイン／Ｕ　（荷重／／／３／１１）と１０５ダイ
ン／ｃｒｎ２（荷重ｌ／１３ｇ）の押出量（９／ｉｏ分
）であり、 で算出される。また、密度はＪＩＳ　Ｋ　６ｑｂｏに準
拠して測定した値である。

本発明においては、上述した線状ポリエチレンのみを用
いてもよいが、線状ポリエチレンを主成分とし、これに
分岐状低密度ポリエチレン等をＳＯ型重量未満配合して
もよい。

上記線状ポリエチレンに配合される分岐状低密度ポリエ
チレンとは、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、ダーメチルペンテンー／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θ、５〜／ｇ重量係、好ましくは２〜１
０重量−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（１０ｏｏ　〜３ｏｏｏ　Ｋｇ／ａｎ”　）
　　により、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り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はメルトインデックスが
２！／１０分以下、好ましくは／　１１／／　０分〜０
．０／１１／／θ分の範囲のものが用いられる。

メルトインデックスが上記範囲以上では、フィルムの面
強度が低下するので好ましくない。また、上記の分岐状
低密度ポリエチレンは密度が０．９３（＃／−以下、特
にθ、ｑ１５〜０．９２　！；　９／ｃｒ：の範囲であ
るのが、面強度の向上の点から望ましい０ 上記線状ポリエチレンと分岐状低密度ポリエチレンとの
配合量は線状低密度ポリエチレン７００〜３０重量部、
好ましくは９０〜７０重量部に対し分岐状低密度ポリエ
チレン０−５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部の
範囲内で用いられる。

またこの組成物にはラジカル発生剤を０１７０重量部以
下程以下光てもかまわない。例えば、ジクミルパーオキ
サイド、λ、３−ジメチルーコ、Ｓジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキサン、コ、Ｓ−ジメチルーコ、５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ソプロビル）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。

上記線状ポリエチレン又は線状ポリエチレンと分岐状低
密度ポリエチレンとの混合物をラジカル発生剤と反応さ
せることによシ上記ポリエチレン同志が分子カップリン
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。該変性
ポリエチレンは未変性の線状ポリエチレン又は線状ポリ
エチレンと分岐状低密度ポリエチレンとの配合物に比べ
、インフレーション成形時に横方向の配向がかかりやす
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。

上記樹脂には必要に応じて抗酸化剤、紫外線吸収剤、帯
電防止剤、滑剤等通常ポリエチレンに使用される公知の
添加剤を添加してもよい。

また、本発明に使用されるインフレーションフィルム成
形装置としては通常、用いられる形式のものならいづれ
でも使用可能であるが、成形ダイは通常のサーキュラダ
イとは異なり、環状ダイと中子のいずれか一方が回転可
能であるか、両者が相互に反対方向に回転できる回転ダ
イが用いられる。本発明で用いられるダイの一例を第１
図に示す。

第１図において、該ダイは環状スリット（１）を介して
相互に反対方向に回転させ得る可動ダイリップ（２）及
び中子（３）を有し、更に該環状スリット（１）に樹脂
を供給する樹脂流路（４）を具備しているＯ 本発明においては、上記した樹脂を上記した回転ダイを
装着したインフレーションフィルム成形装置を用いて、
特定の成形条件で成形する。

マス、インフレーションフィルム成形装置ＩＣおいて、
可動グイリップ（２）と中子（３）の一方又は両方を互
いに逆方向に回転させているため環状スリット（１）か
ら押出されたフィルムは押出方向と回転方向の複合され
た方向に配向することとなるので、フィルム全体として
は斜めに分子配向したフィルムが得られる。このフィル
ムの分子配向の程度は可動グイリップ及び中子の回転数
、樹脂の押出速度及び引取速度等を調節することにより
、適宜選択決定される。

本発明においては、フィルムの衝撃強度と縦方向の引裂
強度に優れたフィルムを製造するだめに、可動グイリッ
プ（２）及び中子（３）の回転数（可動グイリップ、及
び中子を同時に反対方向に回転させる場合には両者の回
転数の和、あるいはいずれか一方のみを回転させるとき
はその回転数）を、下記（１）式で示される回転指数（
Ｓ）の値以上で、且つ、Ｓ値の１０倍以下好ましくはＳ
値のへコ倍〜１０倍の範囲内に調節して行う。

ここで、　Ｓ　：回転指数 Ｇ　：環状スリットの幅（％） ＭＩ＝上記樹脂のメル）ダイ ンデックス（１１／／θ分） ｔ　：フィルムの厚み（％） ＢＵＲ：　フローアップ比 Ｄ　＝　環状スリットの径（％） を表す。

なお、上記の回転指数（Ｓ）は本発明の成形操作条件の
重要な指数であり、使用樹脂の流動性（Ｍ’Ｄ、フィル
ム厚み（ｔ）、ブローアツプ比（ＢＵＲ）、使用ダイの
スリット幅（０及びスリット径口により、必要な最低ト
ータル回転数（ｒ、ｐ、ｍ　）を規定するものである。

上記に規定した回転数が回転指数（Ｓ）よりも小さな回
転数の場合には得られるフィルムの強度は、従来の高ブ
ローアツプ比での成形品と大差がなく、本発明の効果を
十分発揮し得ない。また、該回転数が回転指数（Ｓ）の
７０倍より多い場合には、得られるフィルムの物性面で
のデメリットはないものの、成形装置の耐久性の点から
やや問題となる恐れがあり好ましくない。

また、樹脂の押出速度及び引取速度は通常インフレーシ
ョン成形で行われる程度の速度とされる。

該インフレーション方法を用いることにより、いままで
のインフレーション方法を用いる時よりも低ＢＵＲで横
配向を付与することが可能となり、原反成形時のバブル
の安定性も大幅に向上する。

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℃、延
伸倍率をへｓ−ｇ倍の条件下に線方向に一軸延伸を行う
。

延伸温度は融点−２０℃以下、融点−７０℃以上、好ま
しくは融点−３０℃〜融点＝６０℃が望ましい。範囲以
下ではフィルムに延伸斑が発生し、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／、ｊ倍以上ｇ倍以下で、好ましくは２倍以
上〜Ｓ倍以下で延伸するのが望ましい。

延伸倍率がへ！倍未満では延伸による効果が不充分であ
シ、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３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〔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。

実施例中における評価方法は以下の通シである０ （イ）得られたフィルムの強度 ０工ルメンドルフ引裂強度−ＪＩＳ　Ｐ　ｇｔ／ｌ。

０ダートドロツプインパクト（ＤＤＩ）−ＡＳＴＭ　Ｄ
　／　７０９ （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。

試験法は上記で得られた縦延伸フィルムを、延伸方向に
？　Ａ　Ｏｗｎに切断し、横方向（フィルムの幅方向）
に７０００％に（フィルム幅が狭い場合は重ね部が７０
咽となるよう、貼合せて１０１０００ｔ幅とする）切断
し、横方向にまるめ重ね部分が１０ｍｍ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−９６０）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
ずれかをニューロング社製Ｈ８′２２Ｂ−Ｚ型ヒートシ
ーラを用いヒートシールした後、得られた袋に、２０Ｋ
８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２０　Ｋｑの肥料袋のヒート
シール部が床面と平行に々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／に示す。

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）：　ｏ、ｓ　９／ｌｏ分、流動比：ツ０、密度：
０．９．２／１１麿）をｇｏ重量部と高圧法分岐状低密
度ポリエチレン（ＭＩ　：　ｏ、ｔｉ９／１０分、流動
比：４ｊ、密度：　０．９２２１！／ｃｒｔ？）を２０
重量部トライブレンドし、これをモダンマシナリー社製
デルサー（商品名）６！ｒφ型押出型押環状スリット径
：、２！ｒＯｔｍｎφ、環状スリット幅（ダイリップの
ギヤノブ）：！、Ｏｍで且つダイリップ及び中子を環状
スリットを介して相互に反対方向に回転できるスパイラ
ル状の回転ダイ（図／に示す形状の回転ダイ）を取付け
たインフレーション成形機を用い、成形温度：１９０℃
、ブローアツプ比（ＢＵＲ）：　／、？及び第１表に示
す回転数の条件下で２００μのインフレーションフィル
ムラ得り。

このフィルム原反な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ｇｏ℃、延
伸倍率（縦方向３倍）の条件下で、ｇｏμの厚さの縦−
軸延伸フィルムを製造した。評価結果を第１表に示す。

実施例コ、３、比較例／〜ｑ 第７表に示すように、成形条件、樹脂組成等を変えた以
外は実施例／と同様にしてフィルムを得、評価した。結
果を第７表に示す。

グ 〔発明の効果〕 本発明の方法によりて得られたフィルムは耐引裂強度、
衝撃強度、剛性、耐抗張力に優れ、薄肉化が可能で、重
量物の包装用袋等に用いて好適なフィルムである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるダイの一例の縦断面図である。 図中／は環状スリット、コはダイリップ、３は中子をそ
れぞれ示す。 出　願　人　三菱化成株式会社 代　理　人　　弁理士長谷月 （ほか７名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メルトインデックスが２ｇ／１０分以下で、且つ
   、密度が０．９１０〜０．９６５の線状ポリエチレンを
   ５０重量％以上含有する樹脂をインフレーション成形す
   るにあたり、環状スリットを介して可動ダイリップ及び
   中子のいずれか一方が回転させ得るか、両者を相互に反
   対方向に回転させ得るようにされたダイを備えたインフ
   レーション成形装置を用いて、可動ダイリップ及び中子
   を同時に反対方向又は一方のみを下記（ I ）式で示さ
   れる回転指数（Ｓ）の値以上の回転数で、且つ回転指数
   （Ｓ）の１０倍以下の回転数で回転させながらインフレ
   ーション成形し、得られたフィルムをフィルム引取方向
   に延伸温度が上記樹脂の融点−７０〜融点−２０℃、延
   伸倍率１５〜８の条件下で一軸延伸することを特徴とす
   るフィルムの製造方法。 Ｓ＝（３０×Ｇ×ＭＩ＾０＾．＾２）／（ｔ×ＢＵＲ＾
   ０＾．＾７×Ｄ）・・・・・・・・・・・・（ I ） 但し、Ｇ：環状スリットの幅（ｍ／ｍ） ＭＩ：上記樹脂のメルトインデックス（ｇ／１０分） ｔ：フィルム厚み（ｍ／ｍ） ＢＵＲ：ブローアップ比 Ｄ：環状スリットの径（ｍ／ｍ）