JPH05147179A - 共押出多層フイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カールやブロッキングが無く、しかも傷のつき
難いく、透明性にすぐれ、且つ衝撃強度およびヒートシ
ール強度に優れ、経時による老化の少ない、包装用資材
又は文具用ファイル等に適した共押出多層フィルムを提
供するものである。 【構成】本発明は、外層がポリプロピレンであり、芯層
が密度０．８５〜０．９４５ｇ／ｃｍ³の直鎖状エチレ
ン−α−オレフィン共重合体より成り、外層、芯層、外
層の厚さ比が１０〜４５：８０〜１０：１０〜４５の範
囲であって、芯層の直鎖状エチレン−α−オレフィン共
重合体には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン
−メチルアクリレート共重合体、エチレン−メタクリル
酸共重合体、イオノマー、プロピレン単独重合体、プロ
ピレン−α−オレフィン共重合体を単独又は合体して０
〜４０％を混合し、この３層の溶融体をキャスト法、下
吹き水冷インフレーション法を用い、重合体の溶融状態
から急冷することでフィルムを得るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カールや、ブロッキン
グの無い、傷のつきにくく透明性にすぐれ、かつ衝撃強
度及びヒートシール強度にすぐれ経時による老化の少い
共押出多層フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリプロピレンフィルムは、透明性にす
ぐれ、かつ、表面が傷つきにくく、腰があり（硬さ）又
光沢があるため包装された商品の美観に優れることから
包装用等広範囲に使用されている。

【０００３】しかしながら、衝撃強度が低く、特に低温
で脆い性質がある。

【０００４】また、直鎖状エチレン−α−オレフィン共
重合体フィルムは、強度殊に衝撃強度にすぐれねばり強
い性質があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の状況
に鑑み、ポリプロピレンフィルムでは衝撃強度が低く、
特に低温で脆い性質があるため、これ等欠点を防ぐた
め、強度にすぐれ、かつねばり強く、しかも耐候性にも
すぐれることを目的とした共押出多層フィルムを得るも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、芯層には直接
鎖状エチレン−α−オレフィン共重合体に、ポリプロピ
レン外層との接着性を向上させるため、エチレン−アク
リル酸共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合
他、エチレン−メタクル酸共重合体、イオノマー、プロ
ピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合
体を単独又は合体とし０〜４０％を混合したものを用い
た共押出多層フィルムを提供するものである。

【０００７】次に本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明の芯層とする直鎖状エチレン−α−
オレフィン共重合体は、主として、中、低圧法により製
造されるが、エチレンと共重合するα−オレフィンとし
ては炭素数３〜１２のα−オレフィン、即ちプロピレ
ン、ブデン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテ
ン−１、４−メチルペンテン−１、デセン−１、ドデセ
ン−１等である。

【０００９】これら直鎖状エチレン−α−オレフィン共
重合体は、ある種類の単独使用は勿論であるが、密度や
メルトインデックスの異なる共重合体の混合物を用いる
こともある。

【００１０】この直鎖状エチレン−α−オレフィン共重
合体の密度は０．８５〜０．９４５ｇ／ｃｍ³のものを
用いる。

【００１１】更にメルトインデックス（ＭＩ）として
は、０．５〜２０ｇ／１０分のものを用いる。

【００１２】また外層のポリプロピレンとしては各種の
ものが使用されるが、通常ＭＩが０．５〜２０ｇ／１０
分、好ましくは１．０〜１５ｇ／１０分の範囲のもので
あり、密度は０．８９５〜０．９１５ｇ／ｃｍ³の範囲
のものである。

【００１３】このポリプロピレンはプロピレン単独重合
体の他、プロピレンと２０重量％以下のα−オレフィン
（エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペ
ンテン−１等）とのランダム共重合体などを挙げること
ができる。

【００１４】これらのものは、それぞれ単独で用いるこ
とは勿論であるが、各種のものを混合して用いることも
できる。

【００１５】前記芯層の直鎖状エチレン−α−オレフィ
ン共重合体に混合して使用するエチレン−アクリル酸共
重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチ
レン−メタクリル酸共重合体、イオノマーについて述べ
る。

【００１６】エチレン−アクリル酸共重合体（略称ＥＡ
Ａ）は共重合成分のアクリル酸の含有量は３〜２０重量
％であり、好ましくは５〜１０％で、メルトインデック
ス（ＭＩ）としては０．５〜１５ｇ／１０分、好ましく
は１．５〜１０ｇ／１０分のものを用いる。

【００１７】エチレン−メチルアクリレート共重合体
（略称ＥＭＡ）は共重合成分のアクリル酸メチルの含有
量は３〜３０重量％であり、好ましくは６〜２５％で、
メルトインデックスとしては０．５〜２５ｇ／１０分、
好ましくは２〜１５ｇ／１０分のものを用いる。

【００１８】エチレン−メタクリル酸共重合体（略称Ｅ
ＭＡＡ）は共重合成分のメタクリル酸の含有量は５〜３
０重量％であり、好ましくは７〜２５％で、メルトイン
デックスとしては１〜２０ｇ／１０分、好ましくは３〜
１５ｇ／１０分のものを用いる。

【００１９】イオノマーは上記ＥＭＡＡをナトリウム、
亜鉛等の金属で部分的に中和（金属イオンにより架橋）
したものである。

【００２０】次にフィルムの製造法は、キャスト法とイ
ンフレーション法による。キャスト法はＴダイより３層
の溶融体をキャストドラムの上に押出し冷却せしめフィ
ルムとする。

【００２１】インフレーション法は円型ダイより上記３
層の溶融体をチューブ状に押出し、空気圧によりインフ
レーションを行い、空気で冷却してフィルムとする方法
と、下吹き水冷インフレーション方式により、水により
外部を冷却する、又は内部を水により冷却されたマンド
レルに接触させて冷却しつくる方法がある。

【００２２】本発明では主としてキャスト法、下吹き水
冷インフレーション法を用いる。これはこれらの方法で
は重合体の溶融状態から急冷することができるので、得
られたフィルムの透明度が良く作業性も良いためであ
る。

【００２３】この透明度と冷却条件については、結晶性
重合体に関して溶融状態から冷却し固化させるとき、徐
冷即ちゆっくりと冷却する場合と急冷即ち急激に冷却す
る場合があるが、これによって得られたフィルムの物性
は大幅に異なる。

【００２４】徐冷すると、結晶化最適温度を通過する時
間が長くなり結晶化が進行し、結晶化度が大きくなると
共に結晶の大きさも大となり球晶を形成する。この球晶
の大きさが可視光線の波長と同じ位になると乱反射を生
じ、透明性が悪くなって不透明となる。したがって、透
明性を良くするためには急冷して球晶の発達を防止する
ことが必要である。

【００２５】前記した結晶化度が大きく且つ球晶が大き
くなるとフィルムは不透明になると共に、硬く脆くなっ
てくる。この逆の場合即ち急冷したものは、透明性が良
く、柔らかくねばりがあり衝撃に強くなる。しかし、フ
ィルム同志が粘着するブロッキング現象も生じる傾向が
があり、摩擦係数が大きくなってすべりにくくなってく
る。これを防止するためアンチブロッキング剤、滑剤を
添加することが行われる。

【００２６】本発明の場合、例えば三層構造の共押出フ
ィルムであり、外層がポリプロピレン、芯層が直鎖状エ
チレン−α−オレフィン共重合体単独又は直鎖状エチレ
ン−α−オレフィン共重合体に上記略称ＥＡＡ、ＥＭ
Ａ、ＥＭＡＡ、イオノマー、プロピレン単独重合体、プ
ロピレン−α−オレフィン共重合体を単独又は合体して
一部混合したものであるが、外層、芯層、外層の厚さ比
は１０〜４５：８０〜１０：１０〜４５である。この厚
さは全体の厚さとして２５〜１５０μであって、上記厚
さ比とも関連してこの範囲が良好であった。

【００２７】ポリプロピレンと高圧法低密度ポリエチレ
ンの共押出では両者の接着性が悪くそのため両者間に接
着性樹脂の介在を必要とするが、ポリプロピレンと直鎖
状エチレン−α−オレフィン共重合体との接着はかなり
良好である。しかし、更に接着性を向上させるため、略
称ＥＡＡ、ＥＭＡ、ＥＭＡＡ、イオノマー、プロピレン
単独重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体を単
独又は合体して４０％を上限として直鎖状エチレン−α
−オレフィン共重合体に混合し、芯層としてポリプロピ
レンと共押出することも行う。この場合、この混合する
割合が４０％を超えるとポリプロピレンとの接着性は更
に向上するが、直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合
体の特性を損ねるため、混合割合の上限を４０％とす
る。

【００２８】外層のポリプロピレンには滑剤、アンチブ
ロッキング剤、帯電防止剤等の各種添加剤を本発明の目
的を損なわない範囲で添加することもできる。

【００２９】インフレーション法によるフィルム製造の
場合のブロー比は、通常０．８〜３．０、好ましくは
１．１〜２．５で行う。

【００３０】

【実施例】次に本発明の共押出多層フィルムを実施例に
より詳しく説明する。

【００３１】実施例１〜３および比較例１ 表１に示す外層及び芯層用の樹脂を各々３台の押出機
（５０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２６）に供給し溶融混練し、次
いで内接着型サーキュラー・ダイ（１５０ｍｍφ、ダイ
リップ間隔１．２ｍｍ）に導入して下向きに押出し、ブ
ロー比１．３で下吹き水冷インフレーション法にて厚さ
５０μの筒状共押出３層フィルムを得た。（冷却水温２
５℃で直接外冷）層の厚さ比、即ち層比は外層：芯層：
外層、２５：５０：２５とした。

【００３２】比較例１は外層、芯層共にポリプロピレン
（この場合プロピレン−エチレン共重合体）とし、単体
構造のものをつくり実施例との比較に供した。

【００３３】これらの得られたフィルムの霞度、衝撃強
度、引裂強度、接着強度の測定結果を表１に示す。

【００３４】これによると比較例１に示すポリプロピレ
ン単体構造フィルムの場合と比較して、実施例１〜３に
あげた芯層に直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合
体、略称ＬＬＤＰＥ（この場合エチレン−４−メチルペ
ンテン−１共重合体）を用いた共押出フィルムは、衝撃
強度、引裂強度が大幅に向上しており且つ霞度の変化は
少なくおさえられており、従って透明性にすぐれ且つポ
リプロピレンのもつ光沢、傷つきにくい性質を具備した
強靱なフィルムである。

【００３５】この中で実施例１と実施例２、３の比較で
は外層のポリプロピレンと芯層のエチレン−α−オレフ
ィン共重合体との層間接着強度の差があげられる。

【００３６】即ち、実施例２では芯層はエチレン−４−
メチルペンテン−１共重合体（別称ＬＬＤＰＥ−Ｃ４）
とエチレン−アクリル酸共重合体（略称ＥＡＡ）を９：
１の比で混合したもの。実施例３ではＬＬＤＰＥ−Ｃ４
とエチレン−メチルアクリレート共重合体（略称ＥＭ
Ａ）を同じく９：１の比で混合したものを芯層としてい
る。

【００３７】層間接着強度は、実施例１に比して実施例
２では２倍、実施例３では３倍となっている。

【００３８】この接着強度は、この共押出しフィルム単
体使用の場合も、また他のナイロン、ＰＥＴ等の基材フ
ィルムとのラミネートしたものでも、屈曲くりかえし変
形、ヒートシール強度に影響するものであるので、この
強度レベルは高い方が好ましい。

【００３９】実施例４〜５ 表１に示す外層および芯層用の樹脂を各々３台の押出機
（外層用５０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２８、芯層用９０ｍｍ
φ、Ｌ／Ｄ＝２８）に供給し、溶融混練した。

【００４０】次いで内接着型Ｔダイ（１０００ｍｍ幅、
ダイリップ間隔１ｍｍ）に導入して押出した後、２５℃
の水を通したキャストドラムの上に接触させて急冷固化
し、厚さ５０μの共押出３層フィルムを得た。層の厚さ
比即ち層比は外層：芯層：外層、２５：５０：２５とし
た。

【００４１】得られたフィルムの性質を前例と同様に表
１に示す。

【００４２】実施例４は外層はポリプロピレン（この場
合プロピレン−エチレン共重合体）、芯層はエチレン−
４−メチルペンテン−１（別称ＬＬＤＰＥ−Ｃ４）とエ
チレン−メタクリル酸共重合体（略称ＥＭＡＡ）９：１
の比で混合したものである。

【００４３】実施例５は外層は他の例と同じポリプロピ
レンであり、芯層はエチレン−オクテン−１共重合体
（別称ＬＬＤＰＥ−Ｃ８）とイオノマーを９：１の比で
混合したものである。

【００４４】接着強度については、実施例４、５は実施
例２より向上している。

【００４５】衝撃強度については、実施例５は最もすぐ
れていることが認められた。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明によるフィルムは透明性がよく、
カール、ブロッキングの無い、衝撃に強く、ピンホール
が生じにくい且つ腰のあるフィルムであり、ヒートシー
ル性も良好であるため広範囲に用いられる。更に製袋、
印刷性などの二次加工の作業性、開口性などに優れてい
る。従って、本発明の共押出多層フィルムは包装用資材
又は文具用、ファイルに最適のフィルムである。

【００４８】フィルム単体としての用途は勿論、ナイロ
ン、ＰＥＴ等の基材フィルムとのラミネートによりその
性能を向上させ食品包装等に用途を拡大できる。

【００４９】近年販売の述べているファイル用途にも従
来のＰＰファイルの問題点を改善したとなり有望であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外層がポリプロピレンであり、芯層が密
   度０．８５〜０．９４５ｇ／ｃｍ³の直鎖状エチレン−
   α−オレフィン共重合体より成り、外層、芯層、外層の
   厚さ比が１０〜４５：８０〜１０：１０〜４５の範囲で
   あって、芯層の直鎖状エチレン−α−オレフィン共重合
   体には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メ
   チルアクリレート共重合体、エチレン−メタクリル酸共
   重合体、イオノマー、プロピレン単独重合体、プロピレ
   ン−α−オレフィン共重合体を単独又は合体して０〜４
   ０％を混合したものから成ることを特徴とする共押出多
   層フィルム。