JPH0745231B2

JPH0745231B2 - 斜配向クロスフィルム

Info

Publication number: JPH0745231B2
Application number: JP62315039A
Authority: JP
Inventors: 春樹長岡; 秀三笹川
Original assignee: 三井石油化学工業株式会社
Priority date: 1987-12-12
Filing date: 1987-12-12
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: JPH01156061A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、斜配向クロスフィルムに関し、さらに詳しく
は、各種包装資材、すなわち肥料、飼料、セメント、化
学品、農産物等の重包装用あるいは感光材料の包装用と
しての用途、さらには土木建築用シート、農水産用シー
トとしての用途など、広範囲の用途に利用できる斜配向
クロスフィルムに関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点一定の斜方向に分子配向を有するポリオレフィンフィル
ムの２枚が、互いに分子配向が交差するように積層され
た斜配向クロスフィルムを、各種包装資材として利用す
ることは知られている。たとえば、実公昭56−19087号
公報および実公昭61−20590号公報には、感光材料の包
装袋として使用することが示されているし、実公昭60−
13637号公報には、自立包装袋として使用することが示
されている。

各種の包装資材として利用される斜配向クロスフィルム
は、従来、高密度ポリエチレンを原料としている。この
高密度ポリエチレンからなる斜配向クロスフィルムは、
衝撃、破裂に強く、またフィルム縦横方向における引張
り強さおよび引張り伸びのバランスが優れている。しか
し、用途によっては、従来の斜配向クロスフィルムで
は、耐衝撃性、引裂強度あるいは柔軟性が不充分であっ
た。

また、50〜90重量％の高密度ポリエチレンと、10〜50重
量％の低圧法直鎖状低密度ポリエチレンとを含む高密度
ポリエチレン系樹脂組成物を原料とした斜配向クロスフ
ィルムが、特開昭61−237,640号公報に記載されている
が、この斜配向クロスフィルムも、従来の上記高密度ポ
リエチレンからなる斜配向クロスフィルムと同様、耐衝
撃性、引裂強度および柔軟性が不充分であった。

また、同公報には上記低圧法直鎖状低密度ポリエチレン
の一部を中密度ポリエチレンに代えた、高密度ポリエチ
レンと、低圧法直鎖状低密度ポリエチレンと、中密度ポ
リエチレンとを含む高密度ポリエチレン系樹脂組成物を
斜配向クロスフィルムの原料とすることが可能である旨
記載されている。しかし、50〜90重量％の高密度ポリエ
チレンを含むこの高密度ポリエチレン系樹脂組成物から
なる斜配向クロスフィルムは耐衝撃性、引裂強度および
柔軟性が不充分であった。

本発明者らは、従来技術により得られる斜配向クロスフ
ィルムに比べ、耐衝撃性、引裂強度に優れるとともに柔
軟性に富んだ斜配向クロスフィルムを得るべく、高密度
ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンとの配合割
合、および高密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチ
レンと中密度ポリエチレンとの配合割合を種々検討した
ところ、高密度ポリエチレンと、直鎖状低密度ポリエチ
レンと、中密度ポリエチレンとからなる樹脂組成物にお
いて、高密度ポリエチレンの量が30重量％以上で50重量
％未満である樹脂組成物を用いれば、耐衝撃性、引裂強
度に優れるとともに柔軟性に富んだ斜配向クロスフィル
ムが得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

発明の目的本発明は、耐衝撃性、引裂強度などの機械的強度に優れ
るとともに、柔軟性に富んだ斜配向クロスフィルムを提
供することを目的としている。

発明の概要本発明に係る斜配向クロスフィルムは、一定の斜方向に
分子配向を有するポリオレフィンフィルムの２枚が、互
いに分子配向が交差するように積層された斜配向ポリオ
レフィンクロスフィルムにおいて、フィルム原料ポリオ
レフィンとして、メルトフローレートが0.5〜10g/10分
であり、密度が0.900g/cm³以上、0.930g/cm³未満である
直鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］20〜60重量％と、メル
トフローレートが0.5〜15g/10分であり、密度が0.930〜
0.940g/cm³である中密度ポリエチレン［Ｂ］５〜30重量
％と、メルトフローレートが0.01g/10分以上、0.5g/10
分未満であり、密度が0.940g/cm³を超す高密度ポリエチ
レン［Ｃ］30重量％以上、50重量％未満とを含むポリブ
レンド物を用いることを特徴としている。

発明の具体的説明以下、本発明に係る斜配向クロスフィルムについて具体
的に説明する。

直鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］本発明では、ASTM Ｄ 1238,Eによるメルトフローレー
トが0.7〜5g/10分の範囲、好ましくは1.0〜3.0g/10分の
範囲にあり、ASTM Ｄ 1505による密度が0.900g/cm³以
上、0.930g/cm³未満の範囲、好ましくは0.900〜0.925g/
cm³の範囲にある直鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］が用
いられる。直鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］のメルトフ
ローレートが0.5g/10分未満であると、溶融粘度が高く
成形性が劣る傾向にあり、一方メルトフローレートが10
g/10分を超えると、溶融張力が小さくなり過ぎて斜配向
クロスフィルムを成形することが困難となる傾向にあ
る。また、直鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］の密度が0.
900g/cm³未満であると、得られる斜配向クロスフィルム
がベタついてブロッキングを起こす傾向にあり、一方密
度が0.930g/cm³以上であると、得られる斜配向クロスフ
ィルムは柔軟性に欠ける傾向がある。

また、本発明で用いられる上記のような性状を有する直
鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］のＸ線による結晶化度
は、通常、40〜70％の範囲内にあり、多くは45〜60％の
範囲内にある。一般に、直鎖状低密度ポリエチレンの結
晶化度が40％未満であると、得られる斜配向クロスフィ
ルムの機械的強度が劣る傾向にあり、一方70％を超える
と、斜配向クロスフィルムの柔軟性が低下する傾向があ
る。

上記のような性状を有する直鎖状低密度ポリエチレン
［Ａ］は、たとえばエチレンと、炭素数が３〜20、好ま
しくは４〜20、さらに好ましくは６〜16であるα−オレ
フィンとを、チーグラー触媒の存在下に、低圧法によっ
て共重合させることにより得られる。重合形態として
は、具体的には、スラリー重合、気相重合、高温溶解重
合など種々の形態を採用することが可能である。また、
α−オレフィンとしては、具体的には、プロピレン、１
−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−
１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−テトラ
デセン、１−オクタデセンなどが用いられ、なかでも炭
素数４〜20、さらには６〜16のα−オレフィンが耐衝撃
性に優れるので特に好ましい。

本発明では、上記のような直鎖状低密度ポリエチレン
［Ａ］は、20〜60重量％、好ましくは30〜60重量％、さ
らに好ましくは40〜60重量％の量で用いられる。この直
鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］が20重量％未満である
と、得られる斜配向クロスフィルムの柔軟性および低温
ヒートシール性が劣る傾向にあり、一方、60重量％を超
えると、得られる斜配向クロスフィルムの引張り強さが
劣る傾向にある。

中密度ポリエチレン［Ｂ］本発明では、ASTM Ｄ 1238,Eによるメルトフローレー
トが0.5〜15g/10分の範囲、好ましくは0.7〜5g/10分の
範囲にあり、密度が0.930〜0.940g/cm³の範囲、好まし
くは0.933〜0.937g/cm³の範囲にある中密度ポリエチレ
ン［Ｂ］が用いられる。中密度ポリエチレン［Ｂ］のメ
ルトフローレートが0.5g/10分未満であると、溶融粘度
が高く成形性が劣る傾向にあり、一方、メルトフローレ
ートが15g/10分を超えると、溶融粘度が小さくなり過ぎ
て斜配向クロスフィルムを成形することが困難となる傾
向にある。また、中密度ポリエチレン［Ｂ］の密度が0.
930g/cm³未満であると、直鎖状低密度ポリエチレン
［Ａ］と、中密度ポリエチレン［Ｂ］と、高密度ポリエ
チレン［Ｃ］とのブレンド物の密度が低くなり過ぎて、
得られる斜配向クロスフィルムの引張り強さが劣る傾向
にあり、一方、密度が0.940g/cm³を超えると、直鎖状低
密度ポリエチレン［Ａ］と、中密度ポリエチレン［Ｂ］
と、高密度ポリエチレン［Ｃ］とのブレンド物の密度が
高くなり過ぎて、得られる斜配向クロスフィルムの耐衝
撃性が低下し、また柔軟性に欠ける傾向にある。

上記のような性状を有する中密度ポリエチレン［Ｂ］
は、たとえばエチレンと、炭素数が３〜20、好ましくは
４〜20、さらに好ましくは６〜16であるα−オレフィン
とを、チーグラー触媒の存在下に、低圧法によって共重
合させることにより得られる。重合形態としては、具体
的には、スラリー重合、気相重合、高温溶解重合など種
々の形態を採用することが可能である。また、α−オレ
フィンとしては、具体的には、プロピレン、１−ブテ
ン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペ
ンテン、１−オクテン、１−デセン、１−テトラデセ
ン、１−オクタデセンなどが用いられ、なかでも炭素数
４〜20、さらには６〜16のα−オレフィンが耐衝撃性に
優れるので特に好ましい。

本発明では、上記のような中密度ポリエチレン［Ｂ］
は、５〜30重量％、好ましくは15〜30重量％、さらに好
ましくは20〜30重量％の量で用いられる。この中密度ポ
リエチレンが５重量％未満であると、直鎖状低密度ポリ
エチレン［Ａ］と、中密度ポリエチレン［Ｂ］と、高密
度ポリエチレン［Ｃ］とのブレンド物の密度が低くなり
過ぎて、得られる斜配向クロスフィルムの引張り強さが
劣る傾向にあり、一方、30重量％を超えると、直鎖状低
密度ポリエチレン［Ａ］と、中密度ポリエチレン［Ｂ］
と、高密度ポリエチレン［Ｃ］とのブレンド物の密度が
高くなり過ぎて、得られる斜配向クロスフィルムの耐衝
撃性が低下し、また柔軟性に欠ける傾向がある。

高密度ポリエチレン［Ｃ］本発明では、ASTM Ｄ 1238,Eによるメルトフローレー
トが0.01g/10分以上、0.5g/10分未満の範囲、好ましく
は0.02〜0.1g/10分の範囲にあり、密度が0.940g/cm³を
超える範囲、好ましくは0.940g/cm³を超える0.975g/cm³
以下の範囲にある高密度ポリエチレン［Ｃ］が用いられ
る。高密度ポリエチレン［Ｃ］のメルトフローレートが
0.01g/10分未満であると、溶融粘度が高く成形性が劣る
傾向にあり、一方、メルトフローレートが0.5g/10分以
上であると、引張り強さ、耐衝撃性などの機械的強度が
低下する傾向がある。

さらに、本発明で用いられる高密度ポリエチレン［Ｃ］
としては、メルトフローレートおよび密度が上記範囲に
あり、高密度ポリエチレン［Ｃ］のＱ値（重量平均分子
量Mw/数平均分子量Mn）が15以上、特に20〜30の範囲に
ある高密度ポリエチレン［Ｃ］が望ましい。

ここで、Ｑ値は分子量分布の尺度を表わす指標であり、
その測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィーを
用いて分子量分布曲線を求め、分子量既知の単分散ポリ
スチレンをスタンダードとしてユニバーサルキャリブレ
ーション法により重量平均分子量と数平均分子量を算出
することにより求めた値である。

本発明で、メルトフローレート、密度およびＱ値が上記
範囲にある高密度ポリエチレン［Ｃ］を用いれば、良好
な成形性が得られるとともに、機械的強度に優れた斜配
向クロスフィルムが得られる。

上記のような性状を有する高密度ポリエチレン［Ｃ］
は、従来既知のたとえばマグネシウム化合物に担持され
たチタン化合物と有機金属化合物との複合触媒に代表さ
れるチーグラー触媒を用いて、エチレンあるいはエチレ
ンと少量の炭素数が３〜20のα−オレフィンとを低圧下
に重合させる方法、シリカ・アルミナを担体とした酸化
クロム触媒に代表されるフィリップス触媒を用いて、エ
チレンあるいはエチレンと少量の炭素数が３〜20のα−
オレフィンとを中圧下に重合させる方法等、いわゆる中
低圧法によって得られる。

本発明では、上記のような高密度ポリエチレン［Ｃ］
は、30重量％以上、50重量％未満、好ましくは30〜48重
量％、さらに好ましくは40〜45重量％の量で用いられ
る。この高密度ポリエチレン［Ｃ］が30重量％未満であ
ると、得られる斜配向クロスフィルムの引張り強さが低
下する傾向にあり、一方50重量％以上になると、成形時
にフィルムに配向を与え難く、また得られる斜配向クロ
スフィルムの耐衝撃性が低下し、また柔軟性に欠ける傾
向がある。

エチレン・α−オレフィンランダム共重合体［Ｄ］本発明に係る斜配向クロスフィルムは、直鎖状低密度ポ
リエチレン［Ａ］、中密度ポリエチレン［Ｂ］および高
密度ポリエチレン［Ｃ］をフィルム原料とするが、さら
に用途に合わせて改質するため種々の形態を採ることが
できる。

たとえば、本発明の斜配向クロスフィルムの耐衝撃性お
よび低温ヒートシール性をさらに改良するために、Ｘ線
による結晶化度が０〜40％、好ましくは20％未満、さら
に好ましくは５％未満であり、エチレン含有量が55〜95
モル％、好ましくは60〜93モル％であり、密度が0.870
〜0.900g/cm³、好ましくは0.875〜0.895g/cm³であるエ
チレン・α−オレフィンランダム共重合体［Ｄ］を
［Ａ］と［Ｂ］と［Ｃ］とからなるポリブレンド物中に
配合してもよい。なかでも、ASTM Ｄ 1238,Eによるメ
ルトフローレートが0.01〜20g/10分、とくに0.05〜10g/
10分の範囲にあるエチレン・α−オレフィンランダム共
重合体［Ｄ］が好ましく用いられる。

エチレンと重合されるα−オレフィンとしては、炭素数
が３〜20のα−オレフィンが好ましく用いられ、具体的
には、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘ
キセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１
−デセン、１−テトラデセン、１−オクタデセンなどが
用いられる。

本発明では、上記のようなエチレン・α−オレフィンラ
ンダム共重合体［Ｄ］は、直鎖状低密度ポリエチレン
［Ａ］、中密度ポリエチレン［Ｂ］および高密度ポリエ
チレン［Ｃ］の合計量100重量部に対し、５〜30重量
部、好ましくは10〜20重量部の量で用いられる。

本発明に係る斜配向クロスフィルムのフィルム原料とし
て、上記の成分［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］、または
［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］および［Ｄ］に加えて、たとえ
ばカーボンブラック、ホワイトカーボンあるいはチタン
ホワイト等の充填剤、帯電防止剤、耐熱安定剤、耐候安
定剤、核剤、抗ブロッキング剤など、通常、ポリオレフ
ィンに添加混合される配合剤を、本発明の目的を損わな
い範囲で添加することができる。カーボンブラックなど
は分散性に劣るので従来、フィルム原料の全量に対し、
２〜３重量％ほどしか添加することができなかったが、
本発明に係る斜配向クロスフィルムに用いる組成物はカ
ーボンブラックの分散性に優れているので、カーボンブ
ラックを５〜10重量％添加しても、得られるフィルムは
柔軟性、ヒートシール性および機械的強度に優れてい
る。

斜配向クロスフィルムの製造方法まず、本発明に係る斜配向クロスフィルムの原反となる
斜配向フィルムは、従来公知の方法によって製造するこ
とができる。たとえば、インフレーション法により得た
チューブラーフィルムをその軸方向に延伸した後、螺旋
状に切開する方法（特公昭40−5319号）、サーキュラー
ダイにより押出されたチューブラーフィルムを成膜方向
に伸長しながら連続的にマンドレルおよびピンチロール
を回動させ、チューブラーフィルムを捩り螺旋状に配向
させた後、成膜方向に切開するか、切開することなくそ
のまま折たたむ方法（特公昭47−38621号）、サーキュ
ラーダイにより押出されたチューブラーフィルムを固定
マンドレルと回転マンドレルの２つのマンドレルを設置
することにより、両マンドレル間で斜方向に延伸配向さ
せた後ピンチロールおよび引張りロールにより引き取る
方法（特公昭53−38306号）、さらにはサーキュラーダ
イおよび第１マンドレルを回動させ、引張りロールの第
２マンドレルは引張りロールに対するチューブラーフィ
ルムのねじれを補償するように逆方向に回動させ、引張
りロールおよび巻取りロールを回動させることなく成形
できるようにした装置（特公昭54−15892号）により斜
配向フィルムを得る方法などがある。なかでも本出願人
による特公昭53−38306号および特公昭54−15892号によ
る装置を用いる方法が、任意の配向比で延伸斜配向させ
適当な強度を得ることができるため好ましい。

原反フィルムの配向比（延伸フィルムの引張強度／未延
伸フィルムの引張強度）は用途により適宜決定される
が、通常1.2倍以上、好ましくは1.5倍〜５倍程度になる
ように延伸した原反フィルムを用いるのがよい。また、
原反フィルムの配向軸の方向も用途により適宜決定され
るが、通常、原反フィルムをその配向軸を交差して貼り
合わせた場合の配向軸の交差角が、原反フィルムの長さ
方向において30度〜150度、好ましくは60度〜120度の範
囲になるようにするのがよい。

次に、上記斜配向フィルム２枚を貼り合わせる方法とし
ては、従来公知の種々の方法がある。たとえば、原反フ
ィルムの片方にビニル系、アクリル系、ポリアミド系、
エポキシ系、ゴム系、ウレタン系等の接着剤を塗布した
後、接着剤を乾燥させて残る片方の原反フィルムとを加
圧加熱接着するドライラミネート法、原反フィルムの片
方をコロナ処理および／または有機チタン系、ポリエチ
レンイミン系、イソシアネート系でアンカー処理した
後、低密度ポリエチレン（高圧法および中低圧法を含
む）、エチレン・酢酸ビニル共重合体などを押出ラミネ
ートをして残る片方の原反フィルムと圧着積層する押出
しラミネート法、あるいはホットメルトラミネート法な
どが挙げられる。また、サーキュラーダイと引張ロール
とを相対的に回転させて斜配向フィルムを得ることがで
きる前記特公昭47−38621号公報、あるいは特公昭53−3
8306号公報に記載されている斜配向フィルム成形装置を
用いれば、直接積層クロスフィルムとすることもでき
る。また、斜配向フィルム間の接着強度あるいはラミネ
ート強度は、通常、100g/15mm以上であることが必要で
ある。縦および横方向のバランスのとれさ引裂強度を有
する斜配向延伸クロスフィルムを得るには、接着強度が
好ましくは100g/15mm〜600g/15mm、特に好ましくは200g
/15mm〜400g/15mmの範囲がよい。接着強度が400g/15mm
を超えても問題はないが、縦方向の引裂強度がやや弱く
なる傾向がある。

なお、本発明に係る斜配向クロスフィルムを、ポリエチ
レン、ナイロン、ビニロンなどのプラスチックフィル
ム、金属箔あるいは発泡体と積層することによって遮光
性、ガスバリヤー性あるいは緩衝性に優れた積層品を得
ることができる。

発明の効果本発明に係る斜配向クロスフィルムは、メルトフローレ
ートが0.5〜10g/10分であり、密度が0.900g/cm³以上、
0.930g/cm³未満である直鎖状低密度ポリエチレン［Ａ］
20〜60重量％と、メルトフローレートが0.5〜15g/10分
であり、密度が0.930〜0.940g/cm³である中密度ポリエ
チレン［Ｂ］５〜30重量％と、メルトフローレートが0.
01g/10分以上、0.5g/10分未満であり、密度が0.940g/cm
³を超す高密度ポリエチレン［Ｃ］30重量％以上、50重
量％未満とを含むポリブレンド物よりなる斜配向フィル
ムの２枚を、互いに分子配向が交差するように積層され
て構成されているので、従来技術により得られる斜配向
クロスフィルムに比べ、ヒートシール性、低温シール性
および柔軟性に特に優れており、また強度物性、特にエ
ルメンドルフ引裂強度、インパクト衝撃強度、落錘衝撃
強度、、剥離強度、指抜強度に優れているため、各種包
装資材などに好適に用いることが可能である。

以下、本発明を実施例による説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

なお、本実施例における斜配向クロスフィルムの物性評
価は、下記の試験方法によって行なった引張強度、引張破断点伸び…JIS K 6781 エルメンドルフ法引裂強度…JIS P 8116 インパクト強度…ASTM D 3420 落錘強度、ヒートシール強度…JIS Z 1707 剥離強度…JIS P 8139 ステイフネス…JIS L 1096 E 引張見掛ヤング率…JIS K 6781 分子配向角度…延伸されたフィルムにノッチを入れ、裂
けた方向角度を分度器で測定指抜強度…フィルムに指を当て抜き破る時の強さを触感
で評価柔軟性…フィルムを手触りにて評価また、使用した樹脂は以下の通りである。

実施例１〜６および比較例１〜２表１に示す割合の樹脂組成物を原料として、厚さ45μ、
フィルム配向角度45度のフィルムを成形した。

次いで、得られたフィルム２枚を配向交差角度が90度に
なるように配して、メルトフローレートが6.5g/10分で
あり、密度が0.917g/cm³である低密度ポリエチレン（商
品名「ミラソンＭ−11」［三井石油化学工業（株）
製］）を用いてサンドイッチラミネートして斜配向クロ
スフィルムを得た。得られた斜配向クロスフィルムの接
着層は、厚みが10μであった。

このようにして得られた斜配向クロスフィルムの物性を
表１に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定の斜方向に分子配向を有するポリオレ
フィンフィルムの２枚が、互いに分子配向が交差するよ
うに積層された斜配向ポリオレフィンクロスフィルムに
おいて、フィルム原料ポリオレフィンとして、メルトフ
ローレートが0.5〜10g/10分であり、密度が0.900g/cm³
以上、0.930g/cm³未満である直鎖状低密度ポリエチレン
［Ａ］20〜60重量％と、メルトフローレートが0.5〜15g
/10分であり、密度が0.930〜0.940g/cm³である中密度ポ
リエチレン［Ｂ］５〜30重量％と、メルトフローレート
が0.01g/10分以上、0.5g/10分未満であり、密度が0.940
g/cm³を超す高密度ポリエチレン［Ｃ］30重量％以上、5
0重量％未満とを含むポリブレンド物を用いることを特
徴とする斜配向クロスフィルム。
【請求項２】前記分子配向の交差が、交差角度30〜150
度の範囲内になるようになされていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の斜配向クロスフィルム。
【請求項３】前記ポリブレンド物が、直鎖状低密度ポリ
エチレン［Ａ］、中密度ポリエチレン［Ｂ］および高密
度ポリエチレン［Ｃ］の合計量100重量部に対し、Ｘ線による結晶化度０〜40％、エチレン含有量55〜95モ
ル％、密度0.870〜0.900g/cm³のエチレン・α−オレフ
ィンランダム共重合体［Ｄ］を５〜30重量部含むことを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
斜配向クロスフィルム。