JPS6215579B2

JPS6215579B2 -

Info

Publication number: JPS6215579B2
Application number: JP7712579A
Authority: JP
Inventors: Nobunari Sugimoto; Yoshio Matsumoto; Toshio Fujii; Koichi Hasegawa
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1979-06-19
Publication date: 1987-04-08
Also published as: JPS56841A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリエチレン組成物、詳しくはインフ
レーシヨン成形方法により極めて薄いフイルムを
成形するのに好適なポリエチレン組成物に関する
ものである。近年、高密度ポリエチレンをインフレーシヨン
成形により筒状に成形し、これをヒートシール等
により袋状とした極薄フイルムの包装材料が、そ
の優れた耐引裂強度、耐衝撃強度等に着目され急
速に普及している。しかしながら、上述の包装材料に用いられる高
密度ポリエチレンの極薄フイルムは、インフレー
シヨン成形方法、すなわち、押出機により溶融混
練した高密度ポリエチレンを環状のスリツトを有
するダイから筒状に押出し、上方をピンチロール
で挾んで引きとりながら筒状体の内部に空気等を
送り込んで所定径になるまで膨張させ、連続的に
製造されるものであるから、高密度ポリエチレン
の個有の性質上種々の問題を生じている。すなわち、高密度ポリエチレンは結晶性の合成
樹脂であるため、インフレーシヨン成形によりフ
イルムに成形する際、ダイから押出された高密度
ポリエチレンは、フロストライン（ダイから押出
された原料樹脂が冷却されて溶融状態から固化す
るとき透明度が急変する境界線）の直前で発熱を
起し、この部分で急速に結晶化する。この結晶化
は高密度ポリエチレンに延伸（分子配行）が加え
られると促進されるのでインフレーシヨン成形の
場合においては、極めて短時間に行なわれること
になる。このため、高密度ポリエチレンを用いてインフ
レーシヨン成形により、縦方向及び横方向の結晶
配向が均衡したフイルムを製造しようとすると、
製造条件が極めて限定されてしまう。具体的に
は、インフレーシヨン成形の際の筒状体の膨張比
（ブローアツプ比）（筒状体の径とダイの環状スリ
ツトの径との比）が限定されてしまいブローアツ
プ比の許容範囲が極めて挾くなり、この範囲外で
は結晶配向が縦及び横方向で均衡したフイルムは
得られないこととなる。これは、一種類のダイでは径の異なる筒状フイ
ルムを得ることはできないと云うことを意味する
ものであり、多品種の製品を製造する場合には、
環状スリツトの径の異なるダイを複数個用意しな
ければならないと云う欠陥を生起する。更に、このように結晶化の速度が大きいため
に、インフレーシヨン成形時にフイルム内に応力
が残留したまま固化することとなるので、後続す
る製袋工程におけるヒートシール時にフイルムが
収縮しやすくなる。したがつて安定したシールが
得られず、袋のシール強度が低下すると云う欠陥
を生起する。本発明者等は、高密度ポリエチレンを用いて薄
いフイルムを製造するより有利な方法を提供すべ
く種々検討を行なつた結果、ある特定の高密度ポ
リエチレン同志を特定の割合で配合した組成物を
使用した場合には、最適ブローアツプ比の範囲が
広く、すなわち、種々の径のフイルムが単一のダ
イで製造でき、しかも引裂強度、衝撃強度、シー
ル強度等の諸物性に優れたフイルムを高能率に安
定して製造し得ることを見出し、本発明を完成す
るに至つた。すなわち、本発明の要旨は、メルトインデツク
スが0.02〜0.1で流量比が100以上の高密度ポリエ
チレン100重量部に対し、メルトインデツクスが
0.1〜４で流量比が35以下の高密度ポリエチレン
を３〜15重量部配合して成るポリエチレン組成物
に存する。本発明に用いられる高密度ポリエチレン(A)およ
び同(B)とは、密度0.945以上のエチレンの単独重
合体のみならず、上述の特性を満足する限り、エ
チレンとプロピレン、ブテン、ヘキセン等との共
重合体をも包含する。また、本発明に云う流量比とは、ASTM−
1238−57Tに規定されているメルトインデツクス
の測定法において、11.3Kgの荷重をかけたときの
10分間における流出量と1.112Kgの荷重をかけた
ときの10分間における流出量との比である。本発明にベースポリマーとして使用する高密度
ポリエチレン(A)は中低圧法で製造される高密度ポ
リエチレンのうち、メルトインデツクス
（ASTM−1238−57Tに規定の方法により測定、
190℃、荷重2.16Kgで径2.08ｍ／ｍのノズルを用
いてポリマーを押出したときの10分間の流出ｇ
数）が0.02〜0.1で、しかも流量比が100以上のも
のである。具体的にはノバテツクES300（三菱化
成工業製）、ハイゼツクス7000F（三井石油化学
工業製）、出光ポリエチレン640uF（出光石油化
学製）、ニツサンポリエチレン5001F（日産化学
製）等があげられる。また、高密度ポリエチレン(B)は、中低圧法で製
造される高密度ポリエチレンのうち、メルトイン
デツクスが0.1〜４で、しかも流量比が35以下の
ものである。具体的には、ノバテツクER010、ノ
バテツクET010M、ノバテツクET008（以上いず
れも三菱化成工業製）、ハイゼツクス5000S、
5200B（以上いずれも三井石油化学製）、サンテ
ツクS360（旭化成工業製）等があげられる。高密度ポリエチレン(B)は高密度ポリエチレン(A)
の100重量部に対して、３〜15重量部用いること
が必要であり、特に５〜10重量部の範囲が好まし
い。高密度ポリエチレン(B)が３重量部より少ない
ときは、ベースポリマーである高密度ポリエチレ
ン(A)の特性を大きく変えることがなく、効果が得
られない、一方15重量部より多いときはシール強
度は大であるが、引裂強度（縦）が低下し、さら
に衝撃強度も低下するので好ましくない。高密度ポリエチレン(A)としてメルトインデツク
スが0.02未満のものを使用するとフイルムの物性
はメルトインデツクスが0.02以上のものを使用し
た場合よりも更に良好なものが得られるが、溶融
樹脂の流れが不良となるため通常の成形機では十
分な押出量を確保できず、そのために押出機のモ
ーター動力を過大にする必要がある。又、押出機
の耐圧性能の向上も必要となり、設備費が過大と
なる。更に、通常の押出成形機を使用した場合に
は樹脂温度を極端に上げる必要を生じ、そのため
に押出機及びダイ内での滞留樹脂が劣化してゲル
状となり、フイルム成形時の筒状体（バブル）に
同伴されてバブルがパンクして成形困難となつた
り、添加されているフエノール系酸化防止剤が二
量体化する等してフイルムの暗所黄変を捉進した
りするというようなトラブルを起す。すなわち、
生産性、商品価値の両面から不利である。また、
メルトインデツクスが0.1より大きいものを用い
ると得られるフイルムの物性が不良となる。つま
り、最適なブローアツプ比をとつてフイルムの
縦、横の結晶配向度をバランスさせても、得られ
たフイルムの強度の絶対値は分子量に依存するた
め強度的に劣つたフイルムしか得られないことに
なる。高密度ポリエチレン(A)の流量比が100未満であ
ると流動の圧力依存性が低いことから十分な流動
性を好ましい温度域で得ることができず、成形機
の押出量が少なくなるので成形能力の点から好ま
しくない。押出量の減少をカバーするために樹脂
温度を上げると前述の如く押出機・ダイ内での滞
留樹脂が劣化してゲル状となり、バブルがパンク
（破断）して成形困難となつたり、また、溶融状
態での弾性が不足するためバブルが不安定で、特
にブローアツプ比を上げて成形する場合、バブル
が波うちや振れを起こすため均一な折径のチユー
ブを得ることが困難となることから好ましくな
い。反対に極端に高い流量比のもの、具体的には
流量比が200を越えると、逆に溶融体の弾性効果
が過大となりフイルムの表面がさめ肌状に荒れる
ことにより強度が低下すること、及び結晶化速度
が極端に速くなり冷却固化部分での配向の残留度
が大きくなる。従つて、ブローアツプ比の効きが
鋭くなり、縦、横の結晶配向度のバランスを得る
ブローアツプ比の範囲が非常に狭くなり実用的で
ないこと等から好ましくない。従つて特に流量比
が100〜200の範囲が好ましい。高密度ポリエチレン(B)のメルトインデツクスが
0.1より小さいものである場合には、それ自体の
フイルム成形時の流動性が高密度ポリエチレン(A)
よりも小さすぎるので両者が均一に混合し得ず、
一方メルトインデツクスが４より大きい場合には
流動性が逆に高密度ポリエチレン(A)より大きすぎ
るので均一に混合し得ない。高密度ポリエチレン(B)の流量比が35を越えると
本法の効果が充分でない。また、高密度ポリエチレン(B)の流量比は小さけ
れば小さい程本法の効果は十分であるが、一般的
な中低圧法のプロセスでポリエチレンを製造する
場合、流量比の下限は15程度であるので通常流量
比は15〜35の範囲が好ましい。本発明の組成物を得る方法は特に限定されるも
のではなく、通常のバンバリーミキサーやコンテ
イニアスミキサー等で所定量の両樹脂を混練・ペ
レツト化する方法、或は各成分を所定割合で直接
成形機に投入する方法を行なえばよい。配合量を正確に規定するための方法として、例
えば高密度ポリエチレン(B)を必要量の数倍〜数10
倍量高密度ポリエチレン(A)に練り込んでおき、そ
れを更に高密度ポリエチレン(A)で稀釈する、いわ
ゆるマスターバツチの方法もとり得る。なお本発明組成物には本発明の目的が達成され
る限り必要に応じて任意に顔料、充填剤、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等のポリエチレ
ンに常用される添加剤を添加混合してよいことは
勿論である。具体的には、フエノール系、フオスフアイト
系、サルフア系等の熱安定剤を0.01〜0.1重量
％、ステアリン酸等の高級脂肪酸金属塩を0.01〜
0.05重量％、界面活性剤を0.01〜0.3重量％添加す
る等の処方が挙げられる。本発明組成物は以上のような構成であり、イン
フレーシヨン成形によりフイルムに成形される
が、その際のブローアツプ比は２〜８倍好ましく
は３〜６倍程度が好適範囲となる。また得ようと
するフイルムの厚さは15〜40μ、好ましくは20〜
40μのものである。以下、実施例を用いて本発明の一具体例につき
更に詳細に説明するが本発明はその要旨を越えな
い限り以下の実施例に限定されるものではない。実施例１〜６ (1) 使用した高密度ポリエチレン樹脂高密度ポリエチレン(A)｛以下(A)樹脂と云
う｝：三菱化成工業(株)製、中低圧法ポリエチレ
ン、ノバテツクES300（メルトインデツクス：
0.04、密度：0.960、流量比：130）。高密度ポリエチレン(B)｛以下(B)樹脂と云
う｝：三菱化成工業(株)製、中低圧法ポリエチレ
ン、ノバテツクER010（メルトインデツクス：
0.9、密度：0.955、流量比：23）。（ノバテツク
は三菱化成工業(株)の登録商標）。 (2) インフレーシヨン成形機：モダンマシナリー
(株)製、EA−40型（スクリユー径：40mm、Ｌ／
Ｄ：26、圧縮比：3.5）。環状スリツトダイ：モダンマシナリー(株)製、
DESダイ（環状スリツト径：50mm、スリツト
幅：1.2mm）。 (3) 成形条件上記(A)樹脂及び(B)樹脂をペレツト状のまま第
１表に示した割合で混合し、得られた混合物を
インフレーシヨン成形機によりフイルム成形に
供した。本実施例では全て厚さ30μのフイルムを製造
するようにし、かつ引取速度を20ｍ／minに一
定としたので、押出量及びフイルムの折径は第
１表に示すごとく変化させた。 (4) 引裂強度 ASTM Ｄ−1922に規定するエルメンドルフ
法により横および縦の強度を測定した。 (5) 衝撃強度 ASTM Ｄ−1709に規定するダートドロツプ
インパクト法により行なつた。｛落錘距離66cm
（26インチ）、径1.27cm（0.5インチ）、強度はフ
イルムが破断するときの平均荷重で示した。｝ (6) シール強度シール機械：信越機工(株)製、変形自動製袋機
SJP18型。シール温度：280℃。シール圧力：16Kg／cm²。シールバー：１mm幅。サンプル：シール部がダンベル形の中央部に
くるようにJIS Ｚ−1702に規定するダンベル片
として打抜く。強度測定：シヨツパー形引張試験機を用いチ
ヤツク間距離50mm、引張速度500mm／minで引
張り、シール部が破断するときの強度（Kg／
cm）で表わす。

【表】第１表および以下の表において、ドラフト率は
次の計算により求めた。ドラフト率＝ρ_ｎ／ρ_ｆ・Ｇ／ｔ・１／ＢＵＲ式中、記号は下記の通り、Ｇ：ダイスリツトの幅ｔ：得られたフイルムの厚み ρ_n：ダイスリツトより押出される樹脂の密度 ρ_f：フイルムの密度 BUR：ブローアツプ比また、表面状態は肉眼での観察により、〇：良好、△：ほぼ良好、×：不良と表わした。なお、引裂強度の実用上の許容範囲は、縦：６Kg・cm／cm²以上、横15Kg・cm／cm²で、か
つ、（縦の値）×（横の値）＝150以上である。また、衝撃強度及びシール強度の実用上の許容
範囲は夫々、衝撃強度：100ｇ以上シール強度：1.1Kg／cm以上である。比較例１〜６ (A)樹脂と(B)樹脂との配合割合及びブローアツプ
比を変えた外は実施例１〜６と同じ条件で成形を
行なつた。結果を第２表に示す。

【表】第１表に本発明組成物を用いて製造したフイル
ムの物性値を測定した結果を示し、第２表に(B)樹
脂を含まぬか或は本発明の範囲外の量を含む樹脂
組成物を用いて製造したフイルムの同様の物性の
測定結果を示す。又(B)樹脂を10重量部添加した場
合と添加しない場合とについて、ブローアツプ比
の変化が縦方向の引裂強度（第１図）、横方向の
引裂強度（第２図）、衝撃強度（第３図）及びシ
ール強度（第４図）に及ぼす影響をそれぞれ図示
する。即ち、本発明組成物では、引裂強度（縦）は、
(B)樹脂を含まないときと同様にブローアツプ比の
増加とともに向上し、引裂強度（横）は、各ブロ
ーアツプ比に於て(B)樹脂を含まないときより高い
レベルであり、衝撃強度は(B)樹脂を含まないとき
の最適ブローアツプ比の範囲が狭いのにくらべて
大幅に広くなり、又シール強度も各ブローアツプ
比に於て(B)樹脂を含まないときより高いレベルに
あることが判る。比較例７〜９実施例４と同様の条件で、実施例４で使用した
(B)樹脂に替えて、三菱化成工業(株)製、中低圧法ポ
リエチレン、ノバテツクBT002（メルトインデツ
クス：0.2、密度：0.960、流量比：130）と云う
流量比の大きいものを使用した場合（比較例
７）、三井石油化学工業(株)製、低圧法ポリエチレ
ン、ハイゼツクス2000J（メルトインデツクス：
3.0、密度：0.958、流量比：43）と云う流量比の
大きいものを使用した場合（比較例８）、三菱化
成工業(株)製、中低圧法ポリエチレン、ノバテツク
JS050（メルトインデツクス：6.0、密度：
0.956、流量比：23）と云うメルトインデツクス
の大きいものを使用した場合（比較例９）の結果
を第３表に示す。

【表】

【表】実施例７実施例４と同様の条件で、実施例４で使用した
(B)樹脂に替えて、三菱化成工業(株)製、中低圧法ポ
リエチレン、ノバテツクJS030（メルトインデツ
クス：3.5、密度：0.950、流量比：20）を使用し
た場合の結果を第４表に示す。

【表】第３表から明らかなように、(B)樹脂として流量
比が本発明範囲より大きいものを使用した場合
（比較例７、８参照）には引裂強度及びシール強
度の充分なものは得られず、(B)樹脂としてメルト
インデツクスが大きいものを使用した場合（比較
例９及び実施例７参照）には(A)樹脂と(B)樹脂が均
一に混合せずフイルムの表面状態が悪くなる傾向
にあり、本発明の範囲より大きくなると、表揚状
態が極めて悪くなり強度も充分なものが得られな
いことが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例３〜６及び比較例１〜４のブロ
ーアツプ比の変化が縦方向の引裂強度に与える影
響を示すグラフである。第２図は第１図と同様に
ブローアツプ比が横方向の引裂強度に与える影響
を示すグラフである。第１図、第２図とも縦軸は
引張強度を対数軸で表示し、横軸はブローアツプ
比を示す。第３図はブローアツプ比と衝撃強度と
の関係を示すグラフ、第４図はブローアツプ比と
シール強度との関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１メルトインデツクスが0.02〜0.1で流量比が
100以上の高密度ポリエチレン(A)100重量部に対
し、メルトインデツクスが0.1〜４で流量比が35
以下の高密度ポリエチレン(B)を３〜15重量部配合
してなるポリエチレン組成物。２高密度ポリエチレン(A)100重量部に対し、高
密度ポリエチレン(B)を５〜10重量部配合してなる
特許請求の範囲第１項記載のポリエチレン組成
物。