JPH09174667A - ポリエチレン多層フィルム - Google Patents

ポリエチレン多層フィルム

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JPH09174667A
JPH09174667A JP8326585A JP32658596A JPH09174667A JP H09174667 A JPH09174667 A JP H09174667A JP 8326585 A JP8326585 A JP 8326585A JP 32658596 A JP32658596 A JP 32658596A JP H09174667 A JPH09174667 A JP H09174667A
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film
lldpe
layer
temperature
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JP8326585A
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Giuseppe Brambilla
ジュゼッペ・ブラムビッラ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中央層が直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ
Ｅ）から構成されるポリエチレン多層フィルムをキャス
ト押出成形によって製造する方法の改良法の提供を、そ
の課題とする。 【解決手段】 ａ）密度０.９１５〜０．９３５ｇ／cm3
を有し少なくとも接着特性を示すポリマー材料を有する
ＬＬＤＰＥポリエチレンを一連の押出機によって押出成
形し、 ｂ）押出成形した材料を、材料が押し出される押出機の
機能によって成層し、 ｃ）成層した材料を、拡大ヘッドのリップを介し押圧し
て周囲環境に排出し、 ｄ）拡大ヘッドから出てくる材料を、１０〜２５℃に維
持した水によって冷却した第１冷却ロールに集め、次い
で ｅ）第１冷却ロールから出てくるフィルムを、第１ロー
ルよりも低い温度１０〜２０℃に維持した水によって冷
却しかつ周速または回転速度が第１ロールよりも１０〜
４０％速い第２冷却ロールに送ることを、その解決手段
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、とくにパレットの
上に載せられる物品（パレット化物品）の包装に適した
多層フィルムおよびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】先の
イタリア特許出願において、高い靭性および良好な伸縮
性を有し低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を混合した直
鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）から得られる多層
フィルムが開示されている。
【０００３】先の特許出願に開示された製法は次のよう
な工程を含む。 − ＬＤＰＥおよび少なくとも接着特性を示すポリマー
材料を混合したＬＬＤＰＥポリエチレンを、一連の押出
機から押出成形し、 − 押出成形した材料を、材料が出てくる押出機の機能
によって押出機の出口において成層し、 − 成層した材料を、拡大ヘッドのリップを介し周囲環
境に排出して、１０〜３０℃に維持した水によって冷却
した高速回転の第１冷却ロールに堆積し、 − 第１冷却ロールから出てくるシートを、第１ロール
よりも低い温度１０〜２０℃に維持しかつ周速（回転速
度）が第１ロールよりも１０〜４０％速い第２冷却ロー
ルに送る。
【０００４】拡大ヘッドのスリット寸法、拡大ヘッドの
リップと第１ロールの間の距離およびリップと第１ロー
ルの接触点の間の距離は、所定の範囲内に入る。このよ
うにして得られたフィルムは、降伏点１５〜３５Ｎ／mm
2および極限伸び２００〜５００％の値を示す。
【０００５】
【課題を解決するための手段】意外にも、先のイタリア
特許出願に開示のフィルム特性と同様な剛性および伸縮
性を有する多層フィルムおよび先のイタリア特許出願の
フィルム特性に対し新規な特性（より高い剛性を示すが
なお伸縮可能な特性）を示す多層フィルムが、ＬＤＰＥ
の添加なしにＬＬＤＰＥから出発して得られうることが
判明した。さらに、フィルムの冷却および延伸条件を適
切に規制し、わずかな割合のＬＤＰＥ（８〜４０重量％
の量）を混合したＬＬＤＰＥから出発すると、より高い
剛性を示すがなお伸縮可能なフィルムが得られうること
が判明した。
【０００６】本発明のフィルムの製法は、前記イタリア
特許出願に開示の製法とやや類似する。しかしながら、
非常に硬質のフィルムの製造のために、ある種の異なっ
た技術事項が導入されている。
【０００７】本発明のフィルムの製造は、既知のキャス
ト押出成形法によって実施される。この方法は、一連の
押出機（２またはそれ以上）を使用し、一般に可変スパ
ンのスクリューを備える単軸押出機によって材料の良好
な均一化が得られる。各押出機は、押出機から出てくる
材料をこの材料が出てくる押出機の機能によって成層す
る装置（フィードブロック）に機械的作用によって供給
する。
【０００８】フィードブロックから出てくるバーは、中
央層はより大きな直径の押出機から出てき両側の各層は
他の押出機から出てくる数層から形成されている。バー
は、次いで拡大ヘッドに送られ、ここから、機械的作用
によって周囲環境に、小さな開口部のスリットを介し排
出され、これにより幅が厚みよりも大きい幅広のプラス
チックフィルムが形成される。
【０００９】プラスチックフィルムは、高速回転の第１
冷却ロールに置かれ、ここで材料は延伸される。この第
１ロールから出てくるフィルムは、同様に水冷された第
２ロールに供給される。各押出機の押出量および他の条
件は同じであるので、フィルムの膜厚は第１ロールの周
速（回転速度）に依存する。事実、このロールの周速を
速くすれば、フィルムの膜厚は薄くなる。
【００１０】一群の冷却ロールから出てくるフィルム
は、次いで適した幅および長さを有する巻取リール上に
集める。巻取リール上のフィルムの移動は、相対的に正
方向への回転を示す一連の駆動ロールの各々によって達
成されるフィルムの一定の張力によって均一にさせる。
【００１１】本発明の製法によれば、ＬＬＤＰＥおよび
少なくともＬＬＤＰＥと適合性を示しフィルムに接着特
性を付与するポリマー材料並びにＬＬＤＰＥと適合性を
示す任意の他の材料を一連の押出機から押し出す。押出
機から出てくる材料は，この材料が出てくる押出機の機
能によって成層し、成層したバーは、拡大ヘッドのリッ
プを介し排出させてプラスチックフィルムを形成し、こ
れを、高周速（３００〜４５０ｍ／分）で回転し温度１
０〜２５℃に維持した水で冷却した第１ロールに堆積
し、次いで第１ロールよりも低い温度１０〜２０℃に維
持した水で冷却した第２ロールに堆積する。
【００１２】第２ロールは、第１ロールの周速よりも１
０〜４０％速い周速（回転速度）を有する。拡大ヘッド
から出てくる材料の温度は、一般に２３０〜２６０℃で
ある。スリットは０．３〜０．５mmの寸法を有し、拡大
ヘッドのリップと第１ロールの間の距離は２〜５mm、好
適には３〜５mmであり、リップと第１ロールとの接触点
の間の距離は１０〜１５cmである。スリットは、フィル
ムの最終膜厚およびフィルムが適用される延伸の関数と
して調整される。
【００１３】拡大ヘッドのリップと、材料の第１ロール
との接触点の間の距離は、ロールを拡大ヘッド出口のリ
ップに接近または離隔させると共にエアーアスピレータ
ーをフィルムの冷却ロールとの接触点付近で操作して圧
力降下させることによって、調整される。得られた圧力
降下によって、フィルムのロールへの良好な接着が可能
となる。
【００１４】この吸気量を変化させると、拡大ヘッドの
リップから冷却ロールまでの距離を材料が走行する状態
が変化すると同時に接触点が変化する。リップと接触点
の間の距離を増加させると、材料の弾性性能がより高く
なる。操作は、第１ロールと第２ロールの間においてフ
ィルムの滑りを回避するように実施する。
【００１５】この効果は、例えばフィルムを逆圧に付す
ことによって得られる。高い降伏点（４０〜８０Ｎ／mm
2）およびなお高い極限伸び（５０〜１００％）を有す
るフィルムを製造するには、１５〜１８℃の温度範囲に
維持した第１ロールの冷却水の温度で操作すると共に、
第２ロールの冷却水の温度を１２〜１５℃に維持する。
第２ロールの周速（回転速度）は第１ロールよりも２０
〜３０％速い。
【００１６】前記した条件はまた、ＬＤＰＥ８〜４０重
量％量を混合したＬＬＤＰＥから得られ高降伏点（３５
〜７０Ｎ／mm2）および６０〜２００％の極限伸びを有
する多層フィルムの製造に適用される。ＬＬＤＰＥ単独
から得られるフィルムに対し、ＬＤＰＥを混合したＬＬ
ＤＰＥから得られるフィルムは、他の諸条件および降伏
点が等しければ、各冷却ロールの周速間においてより大
きな差異が必要である。
【００１７】本発明の多層フィルムの層厚は２〜１００
μmで、好適な層厚は８〜２０μmである。フィルム製造
に用いるＬＬＤＰＥは、既知のポリマーである。チーグ
ラーナッター触媒またはメタロセン触媒のいずれかを用
いることが好適である。ＬＬＤＰＥは、また他のポリマ
ー材料を混合してその加工性を改善することができる。
他の材料には、例えばわずかな割合のブテンおよび／ま
たはエチレンとポリエチレンの部分的結晶性コポリマー
が包含される。
【００１８】ＬＬＤＰＥの密度は、好適には０．９１５
〜０．９３５ｇ／cm3（ＡＳＴＭ Ｄ１５０５）である。
メルトインデックスは、好適には２〜３ｇ／１０分（Ａ
ＳＴＭ Ｄ ２３６-６５Ｔ、Ｅ条件）である。ＬＤＰＥ
は、また既知のポリマーである。フィルムに接着特性を
付与するため、ＬＬＤＰＥは、好適には密度０．８９５
〜０．９１０ｇ／cm3のＬＬＤＰＥのうちから選択され
たＬＬＤＰＥと適合性のポリマー材料層と共に同時押出
する。
【００１９】ある種の用途に関し、フィルムは、各フィ
ルムが相互に接触する場合に各プラットホーム間の接着
を回避するため滑り特性が必要である。フィルムの内側
または外側に付与することができる滑り特性能力は、好
適には密度約０．９３０ｇ／cm3のＬＬＤＰＥを用いて
得られる。したがって本発明のフィルムは、主要層、一
般に中央層および接着特性を有する材料層を含み、所望
により主要層に用いたＬＬＤＰＥよりもより高い密度の
ＬＬＤＰＥ層を含む。
【００２０】フィルム製造に使用するポリマーは、この
分野で通常使用される添加剤、例えば色素、抗酸化剤、
成核剤などを含む。またＬＬＤＰＥ適合性ポリマーは、
ＬＬＤＰＥの特性を改善するのに適した量で使用するこ
とができる。
【００２１】本発明のフィルムは、高い剛性と共に良好
な伸縮性を特徴とする。キャスト押出成形の通常の条件
下に得られた従来からのＬＬＤＰＥフィルムに対し、本
発明のフィルムは、約３倍またはそれ以上の値を達成で
きる降伏点を有する。降伏点範囲は１５〜８０Ｎ／mm2
である。極限伸びは、実用上関心の範囲となる５０〜５
００％である。硬質で伸縮性を示す、ＬＬＤＰＥを基本
とする多層フィルムは知られている。
【００２２】しかしながらこのフィルムは、キャスト押
出成形によって形成したフィルムを延伸処理に付すこと
によって得られる。このフィルムの製法はかなり複雑で
ある。なぜならこの製法は、キャスト押出成形によって
形成したフィルムを巻き戻し次いで延伸後に再巻取する
ことを含んでいるからである。高降伏点値を得るため
に、非常に高い延伸比を用いている。
【００２３】このようにして得られたフィルムは降伏点
約５０Ｎ／mm2および極限伸び約６０〜７０％の値を有
する。
【００２４】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるも
のではない。実施例１ 可変スパンのスクリューを備える、一連の単軸押出機Ａ
〜Ｃに、順次、ＬＬＤＰＥ・Ｄｏｗ２１００（密度約
０．９１８ｇ／cm3）（押出機Ａ）、ポリエチレン・Ｄ
ｏｗ４１０４（密度約０．９０４ｇ／cm3）（押出機
Ｂ）およびポリエチレンＬＬＤＰＥ・Ｄｏｗ２２３７６
（密度約０．９２８ｇ／cm3）（押出機Ｃ）を供給す
る。
【００２５】上記押出機の出口における材料の各押出量
は、各々約７０％、７％および１５％である。押出機Ａ
〜Ｃのスクリューの各回転速度は、各々約５７rpm、６
３rpmおよび８５rpmで、押出機出口における溶融材料の
各温度は、各々約２６５℃、１８０℃および２６５℃で
ある。押出機から排出される材料をフィードブロック装
置に供給し、この装置によって材料を、材料が出てくる
押出機の機能によって成層し、拡大ヘッドに供給する。
【００２６】拡大ヘッドは約０．５mmのスリットを有
し、拡大ヘッドのリップと第１冷却ロールとの接触点と
の間における距離は、約１５mmに調節する。スリットか
ら出てくる材料の温度は、約２３５℃である。第１巻取
ロールの水温は約１８℃に維持する。周速は約３４０ｍ
／分である。
【００２７】第１ロールから排出される材料の温度は約
９０℃よりも低い。次いで、材料を約１２℃に維持した
水で冷却した第２ロールに送る。第２ロールの周速は約
４３０ｍ／分である。冷却ロールから出てくるフィルム
を、一定の張力下に所定の幅および長さを有するリール
上に集めた。フィルムは、膜厚約１２μmであって、以
下の表１にその機械的特性を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例２ 押出機Ａに、ＬＬＤＰＥ・Ｄｏｗ２１００（密度約０．
９１８ｇ／cm3）およびポリエチレンＬＤＰＥ・Ｄｏｗ
ＬＤ１５０を供給することおよびホッパーの押出量が約
８重量％であることを除き、実施例１を反復した。得ら
れたフィルムは、降伏点約６０Ｎ／mm2および極限伸び
約９０％（装置長手方向）を有する。
【００３０】比較例１ 第１ロールの冷却水温度を３０〜３５℃に維持するこ
と、第２ロールの冷却温度を２８〜３０℃に維持するこ
とおよび第１ロールと第２ロールの周速の差異を約５％
とすることを除き、実施例１を反復した。フィルムの機
械特性を以下の表２に示す。
【００３１】
【表２】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央層が直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬ
    ＤＰＥ）から構成されるポリエチレン多層フィルムを、
    キャスト押出成形によって製造する方法において、 ａ）密度０.９１５〜０.９３５ｇ／cm3を有し少なくと
    も接着特性を示すポリマー材料を有するＬＬＤＰＥを一
    連の押出機によって押出成形し、 ｂ）押出成形した材料を、材料が押し出される押出機の
    機能によって成層し、 ｃ）成層した材料を、拡大ヘッドのリップを介し押出し
    て周囲環境に排出し、 ｄ）拡大ヘッドから出てくる材料を、１０〜２５℃に維
    持した水によって冷却した第１冷却ロールに集め、次い
    で ｅ）第１冷却ロールから出てくるフィルムを、第１ロー
    ルよりも低く、温度１０〜２０℃に維持した水によって
    冷却しかつ周速または回転速度が第１ロールよりも１０
    〜４０％速い第２冷却ロールに送ることを含む方法。
  2. 【請求項２】 第１ロールの冷却水の温度は１５〜１８
    ℃に維持し、第２ロールの冷却水の温度は１２〜１５℃
    に維持し、第２ロールの周速は第１ロールよりも２０〜
    ３０％速い請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記各ロールの周速は３００〜４５０ｍ
    ／分である請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 拡大ヘッドのリップと第１ロールの間の
    距離は２〜５mmであり、拡大ヘッドのリップと押出した
    材料が第１ロールに接触する地点との距離は、１０〜１
    ５mmである請求項１、２または３記載の方法。
  5. 【請求項５】 拡大ヘッドのスリットは０.３〜０.５mm
    である請求項１、２、３または４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記接着剤ポリマー材料はポリエチレン
    と適合性を示し、この材料は密度０.８９５〜０.９１０
    ｇ／cm3のＬＬＤＰＥである前記請求項のいずれか１つ
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】 接着剤材料は中央層のＬＬＤＰＥ重量の
    ５〜１５重量％の用量で使用する請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 中央フィルムが低密度ポリエチレン（Ｌ
    ＤＰＥ）を混合した直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰ
    Ｅ）から構成され、降伏点３５〜７０Ｎ／mm2および極
    限伸び６０〜２００％を有するポリエチレン多層フィル
    ムを、請求項１記載の方法の工程に従いキャスト押出成
    形によって製造する方法において、第１冷却ロールの冷
    却水の温度を１５〜１８℃に維持し、 第２冷却ロールの冷却水の温度を、第１冷却ロールより
    も低く、温度１２〜１５℃に維持し、 第２ロールの周速または回転速度を第１ロールよりも２
    ０〜３０％速いものとすることを含む方法。
  9. 【請求項９】 前記各ロールの周速は３００〜４５０ｍ
    ／分であり、拡大ヘッドのリップと第１ロールの間の距
    離は２〜５mmであり、拡大ヘッドのリップと押出した材
    料が第１ロールに接触する地点との距離は、１０〜１５
    mmであり、拡大ヘッドのスリットは０.３〜０.５mmであ
    る請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 接着剤材料は、密度０.８９５〜０.９
    １０ｇ／cm3のＬＬＤＰＥである請求項８または９記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 密度０.９１５〜０.９３５ｇ／cm3の
    直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）から形成される
    主要層を備え、キャスト押出成形によって得られ、かつ
    降伏点１５〜８０Ｎ／mm2および極限伸び５０〜５００
    ％を有する、パレタイ化物品の包装に特に適している多
    層フィルム。
  12. 【請求項１２】 降伏点は４０〜８０Ｎ／mm2であり、
    極限伸びは５０〜１００％である請求項１１記載のフィ
    ルム。
  13. 【請求項１３】 ＬＬＤＰＥは８〜４０重量％の低密度
    ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と混合されており、フィルム
    降伏点は３５〜７０Ｎ／mm2であり、極限伸びは６０〜
    ２００％である請求項１１記載のフィルム。
  14. 【請求項１４】 接着特性を有しＬＬＤＰＥと適合性を
    示す材料からなる層を備える請求項１１、１２または１
    ３記載のフィルム。
  15. 【請求項１５】 接着剤材料からなる前記層は、密度
    ０.８９５〜０.９１０ｇ／cm3のＬＬＤＰＥから形成さ
    れる請求項１４記載のフィルム。
  16. 【請求項１６】 前記層の接着剤材料は、主要層のＬＬ
    ＤＰＥに基づき５〜１５重量％である請求項１４または
    １５記載のフィルム。
  17. 【請求項１７】 層厚は２〜１００μmである請求項１
    １〜１６のいずれかに記載のフィルム。
  18. 【請求項１８】 請求項１１〜１７のいずれかに記載の
    フィルムの、パレット化物品包装用としての使用。
  19. 【請求項１９】 パレット化物品の要素がミネラルウォ
    ーター、巻取紙、ブロック、機械部品、セラミック、食
    品、医薬品、積層体、金属製品などである、請求項１１
    〜１７のいずれかに記載のフィルムの、パレット化物品
    の包装用としての使用。
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