JPS61218649A - ポリエチレン系組成物及び該組成物から成る低滑性、低粘着性のフイルム - 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】 窒業上の利用分野 本発明は低滑性且つ低粘着性のポリエチレンフィルム及
び該フィルムを製造するのに好適な組成物に関する。

従来技術及び解決すべき技術的課題 ポリエチレンフィルムは、良好な印刷性を与えるために
その製膜行程において前処理に賦されることは周知であ
る。

特に最近、各種肥料、化学薬品等の重包装袋はポリエチ
レンフィルムを材質とするものが多（、これらの包装袋
は取扱いも荒く、また野積みされるので、印刷インキが
強固にフィルムに密着している事が必要とされる。

かような強固な印刷を与えるための前処理法としては、
コロナ放電処理、フレーム処理、化学薬品処理等が知ら
れているが、これらの内でもコロナ放電処理法が取扱い
が容易で且つ効果的であるため、ポリエチレンフィルム
の前処理法として広く用いられている。

而してポリエチレン樹脂をそのまま製膜してコロナ放電
処理に賦した場合、フィルム表面同志で甚しい密着現象
を起こし、例えばこのポリエチレンフィルムを紙管へ巻
取った後、これを剥がそうとしてもフィルム表面同志が
密着して剥がれず、甚しい時にはフィルムの破断が発生
すること本ある。またこのポリエチレンフィルムから成
る包装袋中に内容物を充填する時の温度や倉庫に保管時
の温度が高い場合には、ポリエチレンフィルムの外面同
志が融着し、インキ剥離やフィルム破断等が発生する。

従ってかような不都合を防止するために、フィルム成形
に先立ってポリエチレン樹脂中に滑剤が添加されている
。この種の滑剤としては、一般にステアリン酸、オレイ
ン酸、バルミチン酸、エルカ酸等の高級脂肪酸のアミド
が使用されている。

然しなから、この種の滑剤の使用によってフィルム表面
に滑り性を与えることは軽包装用途のポリエチレンフィ
ルムにおいては望ましいことではあるが、肥料、合成樹
脂ベレット、工業薬品等の重包装分野に使用されるポリ
エチレンフィルムにおいては不都合を生じる。

即ちかかる重包装分野においては、荷崩れによる袋や内
容物の損傷、倉庫収容能力等の見地から、ポリエチレン
フィルム表面に滑り難い性質を付与することが要求され
るのである。

特に近年、輸送の合理化により、パレット輸送、トラッ
ク輸送が増えており、滑り難い重装の要求が強まってい
る。

軽包装用途に使用されているオレイン酸アミド、パルミ
チン酸アミド、エルカ酸等の滑剤は滑性が大であるため
、重包装用途における滑剤としては使用することができ
ない。

この為、各社の型袋原料メーカーは滑性の低いステアリ
ン酸アミドを主に使用しているのが現状である。然しな
からこのステアリン酸アミドでも滑り効果が太きく、滑
剤含有量に対する滑り依存性が大である。従って、工業
的に滑剤添加量の管理を厳格にしなければならないとい
う煩しさかある。またこの種の滑剤の一定量が添加され
たポリエチレン樹脂組成物より得られたフィルムは、そ
の厚みによってフィルム表面の滑り性が異なり、厚さが
大である程滑り性が大となる。これはフィルムの厚みが
大となる程、フィルムの単位表面積当たりに滲出する滑
剤の量が大となるためと考えられる。

型袋用途において本則−グレードで１５０〜２２０μｍ
の肉厚の範囲で使用されるケースが出て来ており、滑剤
の少量添加管理下の原料では、開口性不良のトラブルが
発生し易く、また夏冬間の雰囲気温度差でのブリードア
ウト量の違いが出る等、その品質の安定化が困難になっ
ているのである。

また現在高速充填適性を向上させるために、原料樹脂中
に帯電防止剤が添加されており、これによってもフィル
ム表面が更に滑り易くなり、滑りの目安がつけ難くなっ
ている。

即ち滑剤としてステアリン酸アミドを使用することによ
っては、開口性やフィルム表面の粘着性を改良し且つ難
滑性を与えることは困難となっているのが現状である。

発明の目的 本発明の目的は、コロナ放電処理に賦して印刷特性良好
なフィルムと１−た場合、フィルム表面同志の密着が防
止され且つ低滑性でしかも開口性に優れたフィルムを形
成することが可能な組成物及びそれにより得られるフィ
ルムを提供するにある。

本発明の他の目的は、新規な滑剤を用いて成るフィルム
形成用組成物及び該組成物により得られるフィルムを提
供するにある。

本発明の更に他の目的は、重包装用として有用なフィル
ムを提供するにある。

発明の構成 本発明によれば、ポリエチレン単独重合体又は共重合体
とアルキレンビス（高級脂肪酸アミド）とを主体とし、
アルキレンビス（高級脂肪酸アミド）は前記重合体当た
り０．０１乃至０．０６重量％の量で含有されているこ
とを特徴とするフィルム形成用組成物が提供される。

本発明によれば更に、ポリエチレン単独重合体又は共重
合体とアルキレンビス（高級脂肪酸アミド）とを主体と
し、アルキレンビス（高級脂肪酸アミド）は前記重合体
当たり０．０１乃至０．０６重量％の景で含有されてい
る組成物を成膜した後、コロナ放電処理を施すことによ
り得られることを特徴とする低滑性、低粘着性のフィル
ムが提供される。

発明の好適態様 組成物 本発明において重要な特徴は、フィルム形成樹脂に配合
する滑剤として、アルキレンビス（高級脂肪酸アミド）
を使用することにある。

従来、重包装袋フィルム用に使用する滑剤としてはステ
アリン酸アミドが広く用いられていたのであるが、かか
る滑剤は後述する実施例からも明らかな通り、フィルム
表面の密着防止に有効であり、且つフィルム自体の滑性
も比較的低いという点では満足のい（ものであるが、そ
の滑性が滑剤添加量に大きく依存し、しか４フイルムの
滑性が経時変化し、時とともに滑り性が増大するため、
滑りの管理が極めて困難であるという不都合を有してい
るのである。従って難滑性が要求される重包装用の用途
としては未だ不満足である０而して本発明に従い、滑剤
としてアルキレンビス（高級脂肪酸アミド）を用いてフ
ィルムを形成した場合には、フィルム自体の滑性の経時
変化や滑剤配合量に対する依存性が極めて小さくな９、
しかもフィルム表面の粘着性が小であるためフィルム表
面同志の密着が有効に防止されるという顕著な利点が達
成されるのである。

かかるアルキレンビス（高級脂肪酸アミド〕としては、
メチレンビス（ステアリン酸アミド）、メチレンビス（
オレイン酸アミド）、メチレンビス（パルミチン酸アミ
ド）、メチレンビス（エルカ酸アミド）、エチレンビス
（ステアリン酸アミド）、エチレンビス（オレイン酸ア
ミド）、エチレンビス（パルミチン酸アミド）、エチレ
ンビス（エルカ酸アミド）、（イソ）プロピリデンビス
（ステアリン酸アミド〕、・・・・・・・・・等を単独
又は２種以上の組み合わせで使用することができる。尚
、このアルキレン基を介して結合されている高級脂肪酸
アミドは、アミド基の窒素原子に結合している水素原子
が、アルキル基、ポリ（オキシアルキレン）基、ヒドロ
キシアルキル基等で置換されているアミド類であっても
よい。この様なＮ置換アミドの例としては、■、■−ビ
ス（４−ヒドロキシブチル）アミド、Ｍ、Ｎ−ビス（６
−ヒドロキシヘキシル）アミド、Ｗ、Ｎ−ビス（トリオ
キシエチレンコアミド、Ｗ、Ｎ−ビス（ヘキサオキシエ
チレン）アミド等を挙げることができる０中でも好まし
いビスアミド類は、高級脂肪酸として炭素数１２乃至２
２の飽和又は不飽和脂肪酸を用いた構成のものである。

例えばバレリアン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、オ
レイン酸、エルカ酸、エライジン酸から誘導されるビス
アミド類を挙げることができる。最も好適にはメチレン
ビス（ステアリン酸アミド）が使用される。

このアルキレンビス（高級脂肪酸アミド）は、フィルム
形成樹脂当たり０．０１乃至０．０６重ｔ％、好ましく
は０．０２乃至０．０４重量％の量で使用する。この範
囲よりも多量に使用した場合には、組成物をフィルム成
形し、後述するコロナ放電処理に賦した場合、所望の印
刷適性を得ることができず、更にヒートシール性が阻害
されるという不都合を生ずる。また上記範囲よりも少量
の場合には、形成されるフィルムの表面粘着性や滑性の
点で不満足となる。

また本発明に使用するフィルム形成樹脂としては、エチ
レン単独重合体又はエチレン共重合体が使用される。

エチレン単独重合体としては、例えば高圧法により製造
されたポリエチレンが好適である。

エチレン共重合体としては、エチレンと他のオレフィン
との共重合体、特にエチレン−酢酸ビニル共重合体が好
適である。共重合させるべき他のオレフィンは、２乃至
８重ｔ％、特に６乃至６重量チの量で含有されているこ
とが好適である。

尚、これらフィルム形成樹脂は、メルトインデックス（
ＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８）が０．１乃至４．Ｏｆ／１０
ｗＩｔ１特に０．２５乃至１．Ｏｆ／１０＋＋＋ｍの本
のが好適に使用される。

更に本発明においては、形成されるポリエチレンフィル
ムの製袋時の袋そろいや開口性を与えるために、それ自
体公知のアンチブロッキング剤、例えば炭酸カルシウム
、酸化珪素等を配合することができる。特にフィルム表
面の低粘着性を維持しつつ、充填時の開口性を向上させ
るために、かようなアンチブロッキング剤を併用するこ
とが好ましい。

このアンチブロッキング剤は、その種類によっても異な
るが一般にフィルム形成樹脂当たり、２００乃至４００
０重量％、特に５００乃至２０００重量％の量で使用さ
れる。

フィルム 本発明においては上記フィルム形成用組成物をフィルム
成形し、これにコロナ放電処理を施すことにより、印刷
適性に優れ且つ重包装用用途に特に適したフィルムを得
ることができる０フイルム成形は、それ自体公知の手段
、例えばメルトブレンドして成る上記組成物を押出等の
操作に賦することによって行なわれる。

コロナ放電処理は、それ自体周知のフィルム表面処理技
術であり、それ自体周知の技法で行なうことができる。

放電極としては、ナイフェツジ電極、ワイヤー電極、回
転式絶縁電極等のコロナ放電極が使用され、一般に処理
フィルムと電極端との間のギャップは０．５〜２゜Ｏｎ
＋の条件で処理が行なわれる。

コロナ放電処理機のジェネレータとしては、スパークギ
ャップ方式、真空管方式、高周波インノくルス方式等の
ものが使用され、一般にコロナ放電の印加電圧は６乃至
１２ｆ〆、出力が１２００乃至６０００ワット分／ｄ、
特に１５００乃至２５００ワット分／ｒｒ？となる様に
すれば、本発明の目的に望ましい結果が得られる。

かくして形成されたフィルムは、低粘着性であってフィ
ルム表面同志の密着が防止され、しか本印刷適性に優れ
ているとともに低滑性で開口性に優れ、重包装用のフィ
ルムとして非常に有用である０ 本発明の優れた効果を次の例で説明する。

参考例１゜ メルトインデックス０．５　ｆ／Ｉ　Ｑｍ、　酢酸ヒニ
ル濃度６チのエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を使用し
、これに滑剤を配合し、空冷式インフレーション成形法
で成膜し、コロナ放電処理を施した０尚、滑剤としては
次に示すものを使用した。

滑剤 ステアリン酸アミド：ライオンアーマ−製メチＶ″７１
″Ｘ″テア：日本化成製 リン酸アミド 滑剤の性状 ステアリン醗アミド：融点９８°〜１０６Ｃ酸価　　２
．５以下 沃素価　５．０以下 得られたフィルムの滑り摩擦係数及び滑り開始角度を測
定し、その結果を第１表に示す。また滑り摩擦係数の経
時変化をＷｃ２表に示す。

尚、測定方法は次の通りである。

滑り摩擦係数：　ＡＳＴＭＤ−１８９４に準じ念力法で
、荷重面積４２−　荷重２００りで 測定 滑り開始角度：東洋精機製、滑り開始角測定機を用いて
荷重面積６５ｃｄ、荷重１９ 角度上昇速度２．５度／秒で測定 Ｗｃ１表 全てにブロッキング防止剤５ｔＯ１＝９００Ｆ添加加工
して、６日後の値である。

第２表 上 実施例１゜ メルトインデックス０．５Ｆ／１０順（ＡＳＴＭＤ−１
２３８）、酢酸ビニル含有率６％のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合樹脂からなり、これに添加剤を全く配合してい
ない無添加樹脂とＭＢＳを３００Ｆ添加したベレットと
を６５ｒｍａφ押出機で、溶融混練し、１．２ｆｉのス
リットを有する１５０ｍ＋φ径のダイスから押出して、
ダイス径と膨張した管状の径との比（膨比）が１．５と
なるように膨張させ、この溶融管状体をダイスとニップ
ロールとの間で２７ｔＺ’の空気を吹きつけて冷却し、
０．２目厚のポリエチレン膜を得た。次に膜表面のコロ
ナ放電処理を案定板とニップロールとで管状膜が扁平化
され光直後に、ピラー社の表面処理機Ｐ、Ｈ３Ｏ０型を
使朋して行った。

その際の機械目盛パワーは２２０Ｆ１３２０Ｆ１ＭＩｔ
／ｒｒ？であつ九。膜を長さ５００ｍづつ１ケの紙管に
巻き取り、硬目に捲いた。コロナ放電処理条件は濡れ張
力試験法による測定で、無添加フィルムにおいて、直後
４５　ｄｖル／ｃｍｓ　　１日後４５　ｄｍ／ｃｍ、　
　１週間後４４　ｅＬｔｎ　７ｃｍとなる程度、またＭ
ＢＳ　３００Ｆ添加フイルムにおいては、直後４５ｔｌ
ｙｎ／ｃｍ、１日後４３　ｃｔｙｎ　７ｃｍ、　１週間
後４１ｄｙｎ　／　ｃｍとなる程度に設定した。

以上の条件で紙管に捲き取られたポリエチレン膜を紙管
に捲いたｆまで２４時間放置し、その後に捲きもどしを
行い膜表面の密着度を以下のようにして判定、評価した
。

判定　　　評価項目 ５、　膜全表面にわたり、密着音電小さく、外観の損傷
が全くない状態 ４、　密着前が発生し、部分的に密着し九個所が白化し
ている状態 密着個所の割合が２０％以下、フィルムの損傷はない状
態 ３、４の状態で、更に密着した個所が約２１〜５０チ ２．４．の状態で、更に密着した個所が約５１〜１００
％ １、　密着した個所を剥離すると、フィルムが破損する
状態 その結果、密着度は次の通りであった。

無添加品は、判定１〜２を示した。

ＭＢＳ５００Ｐ添加品は５を示し、最も捲きの硬い紙管
中心部でも全（密着が認められず、優秀な結果を示した
０ 父上記加工条件で加工したフィルムの融着強度を見た。

フィルムを１０聰幅に切り、これを数枚重ねて２枚のガ
ラス板で挾ム。

これに重さ４．２〜の重りを載せ、このものを所定温度
の熱風循環式恒温槽に５日間放置した。次いで試料を取
出し、ショツパー型引張試験機を用いて３００鵡／馴の
速度で引張り、融着強度を測定した。その結果を第３表
に示す。

尚、フィルムに対する負荷荷重を４．２　Ｋ４と設定し
たのは次の理由による。

４００關Ｘ５００ｍ＋の重装に内容物２０Ｋｆを詰めて
積み上げ、上から２１段目の袋にか＼る荷重を求めると
、荷重は袋の々りの面積で受けると仮定ｆｈｔｄ　　　
　”””’　　　　＝０．３Ｋｇ／ｍ４０ｃｒｎＸ　５
０６ｎＸ　２／３ となる。

上記方法で求めた最下段にか＼る荷重が０．３　Ｋｆ／
ｄであるとし、融着強度を同荷重で求めるとすると□＝
０．３に９／ｃｒＩ　　として７ｃｒｎＸ　１ｚＸ　２ γ＝　４．２　Ｋ９となる。

第３表 上記結果から明かにＭＥＳｄ高雰囲気下での融着防止効
果を示すことが判明した。

実施例２゜ メルトインデックス：　０．５　ｆ７１０ｍ、酢酸ビニ
ル含有率６チのエチレン−酢酸ビニル共重合樹ｍＶｃＭ
ＢＳ３００Ｐ及ＵＳｉＯ，：　９００Ｐｔ押出機を用い
て混線添加してベレットに成形した。

このベレットを６５ｍφ押出機を使用して、空冷式イン
フレーション成形法によって厚み０．２ｔｔｍ。

折＠４２０ｍのポリエチレンを成形し、これを−捲き５
００ｍで紙管に巻き取った。

成膜工程で適用されたコロナ放電処理区は、前記判定法
で５であった。また、成膜１週間後の滑り摩擦係数け１
，０５であった。

次にこのポリエチレン膜で長さ８５０ｍＸ＠５５０ａａ
＋の袋を作り、これに２５Ｋｔのポリエチレン原料を充
填して封かんし、内容物の充填された袋を１面が５袋８
段なる様にパレットに積み上げた０ このパレットをフォークリフトへ２段分固定せずに積み
込み、このフォークリフトを全周２００ｍの走路に時速
２０Ａｎ／Ａて走行させた。３周目で荷崩れの点検を行
った力；、荷崩れはほとんどなく満足な結果であった。

また、このパレットの倉庫内積付けを行った処、ハＬ／
ット４段までは１チ月間放置しても崩れが認められな込
という優秀な結果であった。

比較の為に、現在型袋用途で使用されているメルトイン
デックス０．５ｆ／１０ｍｍ、酢酸ビニル含有率６チの
エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂に、ステアリン酸アミ
ド６０Ｑｐ及（ＪＳｉＯ，４５０１ｐＩを添加し九原料
を用いて前記と同一寸法の袋を作り、これに２５に９の
ポリエチレン原料を充填封かんしてフォークリフトによ
る走行試験を行ったところ、走路１周目で上段パレット
が崩れ始めるという極めて不満足な結果であった。

特許出願人　　三井石油化学工業株式会社手続補正書印
発） 昭和６０年　６月１８日 特許庁長官　　志　賀　　　学　殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第５８５２０号 ２゜発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、代理人〒１０５ ５゜補正命令の日付 な　　し ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）明細書第４頁下から６行に「エルカ酸」トするを
、 「　エルカ酸アミド　」 と訂正する。

（２）仝第１１頁下から５行乃至４行に「２００乃至４
０００重景％１特に５００乃至２０００！ｉ量％Ｊとあ
るを、 「　２００乃至４０００ｐｐｍ、特にＳＯＯ乃至２００
０ｐｐｍＪ と訂正する。

（３）仝第１６頁下から５行にｒＭＢＳを」とあるを、 ｒ　メチレンビス（ステアリン酸アミド）〃以下ＭＢＳ
と省略することがある。／／を」と訂正する。

（４）仝第１７頁４行に「案定板」とあるを、「　安定
板　Ｊ と訂正する。

（５）仝第２０頁下から５行に「ポリエチレン」とある
を、 「　ポリエチレンフィルム　」 と訂正する。

以上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレン単独重合体又は共重合体とアルキレ
   ンビス（高級脂肪酸アミド）とを主体とし、アルキレン
   ビス（高級脂肪酸アミド）は前記重合体当たり０．０１
   乃至０．０６重量％の量で含有されていることを特徴と
   するポリエチレン系組成物。
2. （２）前記ポリエチレン共重合体がエチレン−酢酸ビニ
   ル共重合体である特許請求の範囲第１項記載の組成物。
3. （３）アルキレンビス（高級脂肪酸アミド）が、メチレ
   ンビス（ステアリン酸アミド）である特許請求の範囲第
   １項記載の組成物。
4. （４）ポリエチレン単独重合体又は共重合体とアルキレ
   ンビス（高級脂肪酸アミド）とを主体とし、アルキレン
   ビス（高級脂肪酸アミド）は前記重合体当たり０．０１
   乃至０．０６重量％の量で含有されている組成物を成膜
   した後、コロナ放電処理を施すことにより得られること
   を特徴とする低滑性、低粘着性のフィルム。