JPS6239648A - ポリエチレンフイルム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は農業用被覆フィルム、更に詳しくは一般にマル
チフィルムと呼ばれている農業用被覆フィルムに関する
。

〔従来の技術〕

従来から植物の成育促進を図るためにマルチ栽培が広く
行われており、低密度ポリエチレンがこの用途に広く普
及している。しかしながら、低密度ポリエチレンフィル
ムを用いて実施した場合、使用時にフィルムの熱溶融な
どによる損傷が大きいこと、フィルム自体の強度及び伸
びに方向性があり、施工時に裂は易いこと、及びフィル
ム強度の不足のため比較的厚いフィルムを使用しなげれ
ばならないことなど、多くの問題点を有している。

一方これらの問題点を克服すべく高密度ポリエチレンに
エチレン−α−オレフィン共重合体ゴムを配合したり、
線状低密度ポリエチレンを用いてマルチフィルムとして
利用することが提案されている（特開昭５６−１１６７
３５号公報、特開昭５７−２８１１４号公報等）。しか
しながら、これらのフィルムも十分満足できるものでな
く、新しい技術でより有用な農業用被覆ポリエチレンフ
ィルムの提供が望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、従来用いられていた低密度ポリエチレン
製被覆フィルムに見られる上記問題点を解決すると共に
、強度のバランス、耐衝撃性、及び保温性のバランスに
優れた農業用被覆ポリエチレンフィルムを開発すぺ（鋭
意検討した結果、高密度ポリエチレンに特定のエチレン
−酢酸ビニル共重合体と線状低密度ポリエチレンを配合
してなる組成物を用いたフィルムが農業用被覆ポリエチ
レンフィルムとして極めて好適であることを見い出した
。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、密度０．９４〜０．９７ｇ　／ｃｎｌ
、メルトインデックス０．０１〜０．５ｇ／１０分の高
密度ポリエチレン６５〜９０［１部、メルトインデック
ス０．０５〜１０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２〜２
０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体５〜３０重量
部、及びメルトインデックス０．０１〜１０ｇ　／１０
分、密度０．８８〜０．９３ｇ　／ｃ！でのエチレン−
α−オレフィン共重合体５〜３０重量部からなり合計１
００重量部の重合体組成物からなるポリエチレン系フィ
ルムに関するものである。

本発明で用いられる高密度ポリエチレンは、密度０．９
４〜０．９７ｇ　／ｃｎｉのエチレン単独重合体又はエ
チレンと他のオレフィン、ジエン類との共重合体である
。

共重合に用いられる他のオレフィン及びジエンとしては
、プロピレン、ブテン−１、ペンテン、４−メチルペン
テン−１、ヘキセン、オクテン、デセン等のα−オレフ
ィン類、ブタジェン、イソプレン等のジオレフィン類、
シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジェン
、ノルボルネン等のシクロオレフィン類が挙げられる。

重合方法としては、通常の懸濁重合、気相重合、溶液重
合を用いることができる。重合に用いる触媒としては、
遷移金属化合物（例えばチタン含有化合物）、若しくは
担体（例えばマグネシウム含有化合物）に担持された遷
移金属化合物と、有機金属化合物（例えば有機アルミニ
ウム化合物）とから得られる触媒系、又は担体（例えば
シリカ、シリカ−アルミナ）に担持されたクロム含有化
合物を少なくとも使用することによって得られる触媒系
を用いることができる。

本発明の高密度ポリエチレンは、より好ましくは、次に
述べる高中密度ポリエチレンの高分子量成分（Ａ）及び
低分子量成分（Ｂ）の混合物である。この混合物は２段
以上の多段重合によって、又は（Ａ）及び（Ｂ）のポリ
エチレンを別々に製造した後均−に混合し、溶融混練す
ることにより製造することができる。

高密度ポリエチレンの高分子量成分（Ａ）の平均分子量
は１０万から１５０万、好ましくは３０万がら１００万
であり、低分子量成分（Ｂ）の平均分子量は０．１万か
ら１０万、好ましくは０．５万から５万である。（Ａ）
及び（Ｂ）の分子量の比は５がら２゜Ｏ１好ましくは１
０から１００である。分子量の比が５未満では、本発明
の優れた物性が得られ難く、又成形性も低下する。一方
分子量比が２００を超えると、物性、成形性を向上させ
る上で何らの利点もなく、かつ、製造上も不利となる。

本発明で用いられる高密度ポリエチレンは、密度０．９
４〜０．９７ｇ　／ｃｌ及びメルトインデックス（Ｍｌ
　）　０．０１〜０．５　ｇ　／１０分（１９０℃）、
好ましくは０．０１〜０．２　ｇ　／１０分（１９０°
Ｃ）のものが用いられる。Ｍｌが０．０１未満のもので
は、フィルム成形時の押出性が劣り、一方０．５を超え
るものではフィルム強度が不足する。更に、本発明にお
いて高密度ポリエチレンとして上記の高分子量成分（Ａ
）及び低分子量成分（Ｂ）・からなる組成物を用いるこ
とにより、成形性と強度バランスの優れたフイルムが得
られる。

本発明で用いられるエチレン−酢酸ビニル共重合体は、
所謂高圧法、例えばオートクレーブ法、チューブラ−法
で造られる。そのＭＩは０．０５〜１０ｇ／１０分で、
酢酸ビニル含有量が２〜２０重量％である。Ｍｌが０．
０５ｇ　／１０分未満では、高圧法での製造が困難であ
る。一方１０ｇ　／１０分を超えると、フィルム物性が
低下する。成形性、物性から、より好ましいＭｌは０゜
１〜Ｉｇ／１０分である。酢酸ビニル含有量が２重量％
未満では、フィルム強度の方向性改良の効果が殆どない
ばかりか、保温性の点でも十分に改良されない。酢酸ビ
ニル含有量が２０重量％を超えると、フィルムの成形性
が悪化し、施工時にブロッキングを起こし易（、作業性
を損ねる原因となる。成形性、物性からより好ましい酢
酸ビニル含有量は３〜１５重量％である。

本発明で用いられるエチレン−α−オレフィン共重合体
とは、所謂線状低密度ポリエチレンと称されるもので、
ＭＩが０．０１〜１０ｇ　／１０分、密度が０．８８〜
０．９３ｇ　／ｃｔａの範囲であり、炭素数３〜１０（
固のα−オレフィンとの共重合体である。炭素数３〜１
０個のα−オレフィンとしては、具体的にはプロピレン
、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１，４−メチ
ルペンテン−１、オクテン−１、デセン−１などが挙げ
られる。該共重合体中のα−オレフィンの含有量は約１
〜１０モル％である。

Ｍｌとしては０．０１〜Ｌｏｇ　／１０分、好ましくは
０゜０５〜２ｇ／１０分の範囲である。１０ｇ　／１０
分を超えると、得られるフィルムの衝撃強度が低下し、
一方０．Ｏ１ｇ　／１０分未満では、加工性が低下し好
ましくない。

密度としては０．８８〜０．９３ｇ　／ｃｏｔの範囲の
ものが使用できる。０．９３ｇ　／ｃ４をこえると引裂
き抵抗が低下する。密度が０．８８ｇ　／ｃｔＡ未満で
は、結晶化度が小さくなり過ぎ、所謂線状低密度ポリエ
チレンとしての効果がなくなって、本発明の特長が得ら
れにくくなってくる。

本発明における高密度ポリエチレンに対するエチレン−
酢酸ビニル共重合体及びエチレン−α−オレフィン共重
合体の配合比率としては、高密度ポリエチレン６５〜９
０ｆｆｉ量部に対してエチレン−酢酸ビニル共重合体を
５〜３０重量部、及びエチレン−α−オレフィン共重合
体を５〜３０重量部の範囲である。この高密度ポリエチ
レン、エチレン−酢酸ヒニル共重合体及ヒエチレンーα
−オレフィン共重合体の３成分を原料にした本発明のフ
ィルムは高密度ポリエチレンとエチレン−酢酸ビニル共
重合体との２成分を原料にした場合に比べ耐衝撃性に優
れ、一方高密度ポリエチレンとエチレン−α−オレフィ
ン共重合体との２成分系に比べ引裂き抵抗性に優れてい
る。

本発明者らは強度バランス、耐衝撃性及び保温性のバラ
ンスのとれた農業用被覆ポリエチレンフィルムを得るた
めには、高密度ポリエチレンに対してエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体及びエチレン−α−オレフィン共重合体を
本発明の範囲で配合することが極めて有効であることを
見いだした。

従って、各原料を上記範囲以外のところで配合しても、
本発明のような優れた性能のフィルムは得られない。

特に強度バランス、耐衝撃性、耐引裂き性及び保温性か
ら好ましい配合組成は、高密度ポリエチレン７０〜８５
重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合体７〜２０重量部
、エチレン−α−オレフィン共重合体８〜２０重量部で
ある。

本発明の重合体組成物を製造する際に、通常の安定剤、
滑剤、帯電防止剤、顔料、無機又は有殿充虜剤を、本発
明の効果を損なわない範囲で、混合することが可能であ
る。これらの添加物質の例としては、２．６−ジＬｅｒ
　ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）、イル
ガノックス１０１０．１０７６　（チバガイギーー商標
）、チヌビン３２７（チバガイギー側商標）、サノール
ＬＳ７７０　　（三共（＋菊商標）、ジラウリルチオジ
プロピオネート（ＤＬＴＰ）、シミリスチルチオジプロ
ピオネート（ＤＭＴＰ）、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸亜鉛、チタンホワイト、炭酸カルシウム、カ
ーボンブラ・ツク等が挙げられる。

本発明のポリエチレンフィルムは咳高密度ポリエチレン
、該エチレンー酢酸ビニル共重合体及び該エチレン−α
−オレフィン共重合体の３成分の組成物を原料として、
それをインフレーションフィルム成形することによって
作られる。

そのフィルムの厚さは、目的とする用途に応じて任意に
変えられるが、特に農業用被覆フィルムとして使用する
場合には５〜２５μが好適である。

又、農業用被覆フィルムとして使用するフィルムを作る
ための好ましい製膜条件は以下のようである。

膨　　　脹　　　比　　　：　４〜８ フロストライン高さ：ダイス径の３〜倍膨張比が４未満
では、フィルム強度の縦横のバランスが十分でなく、８
を超えると、バブルの横揺れを生じ安定な製膜が困難と
なる。

高密度ポリエチレンを用いて高強力ポリエチレンフィル
ムを得る目的で、分子量の高い樹脂を用いて高い膨張比
（ダイス直径に対するバブルの直径の比）にてインフレ
ーションフィルムを製膜スることが知られている。しか
しながらン容融したポリマーがダイス出口を出た後にも
ダイス通過時の応力が十分に緩和されない場合には、仮
令高い膨張比を設定しても、縦方向の配向と横方向の配
向がバランスしたフィルムが得られない。

フロストライン高さがダイス径の３倍未満では、フィル
ムの強度バランスが十分に改良されず、又１０倍を超え
ると、フィルムの強度バランスは改良されるが、バブル
が安定化せず、かつ、偏肉が現れるなど、却って品質を
低下させることになる。

本発明で得られるポリエチレン系フィルムは、偏光螢光
法で測定した縦及び横の配向度比が０．７〜３．０の範
囲にある。ここで用いた偏光螢光法は、予め□フィルム
に分散させた螢光性分子の分子軸の配向挙動を、偏光励
起光で励起し、発する螢光の偏光成分強度の角度分布を
測定することによって知るものである。

励起光の波長として３６５ｎｍを使用し、螢光性染料と
して匈ｔｒｉｔｅ　Ｆｌｕｏｒ　ＰＳＮ　　（住友化学
住萄製）を使用して測定した。

上記方法で得られる縦及び横の配向度比が３．０を超え
ると、引裂伝播性が増大し、農業用被覆ポリエチレンフ
ィルムとしては適さない。

〔実施例〕

以下に実施例を示す。なお、それに先立って、実施例で
用いられる高密度ポリエチレンの製造条件、各特性値の
測定方法、フィルム成形条件等を示す。

（１１高密度ポリエチレン製造用固体触媒Ａトリクロル
シラン（Ｈ３ｉ　Ｃｌ５）１モルを１βのへキサンに溶
かした溶液２１を８７！容、のオートクレーブに入れ、
５０゛ｃに保った。これにＡ　Ｉ　Ｍ　ｇ　６．。

（Ｃ２Ｈ５）２．０　（ｎ　−Ｃ４Ｈｑ　）ｑ、５　（
ＯＣ４Ｈｑ　　）３．！；の有機アルミニウムーマグネ
シウム錯体の１モルを１βのヘキサンに溶かした溶液２
ｇを攪拌下に２時間がけて滴下し、更にこの温度で２時
間反応させた。生成した固体成分を２１１のヘキサンで
２回沈降法によって洗浄した。この固体成分を含むスラ
リーに四塩化チタン２１を仕込み、１３０℃にて２時間
反応させた後、固体触媒を単離し、遊離のハロゲンが検
出されなくなるまでヘキサンで洗浄した。この固体触媒
は２．１％のチタンを含有していた。

（２）高密度ポリエチレンの製造 反応容積２００７！のステンレス製重合容器を用いて連
続重合により製造した。重合温度は８６°Ｃ，重合圧力
は１２Ｋｇ／ｃｎ（Ｇで８Ｋｇ／ｈｒの生成量となるよ
うに重合をコントロールした。触媒はトリエチルアルミ
ニウムを０．５ｍｍｏｌ　／　ｌの濃度で、又前記（１
１で製造した固体触媒Ａは重合生成量が８Ｋｇ／ｈｒと
なるように３０β／ｈｒのへキサンと共に導入した。

水素を分子量調節剤として用いた。高分子量成分（Ａ）
は分子１６０００００となるように気相組成を調節した
。低分子量成分（Ｂ）は分子量２４０００となるように
重合した。

高分子量成分（Ａ）及び低分子量成分（Ｂ）の重合生成
量比５０　：　５０で重合し、イルガノックス１０１０
を１１０００ｐｐ　、ステアリン酸カルシウム１１００
０ｐｐ及びサノールＬＳ７７０を１５００ｐｐｍと共に
二軸押出機で２００℃にて混練押出しペレットを得た。

Ｍｌは０．０６ｇ　／１０分、密度は０．９５３　ｇ　
／Ｃｎ（であった。

（３）各特性値の測定法 ■密度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−１５０５に従って測定した。

■メルトインデックス（Ｍ　Ｉ　）　　：　ＡＳＴＭ　
Ｄ−１２３８に従い、温度１９０′Ｃ１荷重２．１１Ｋ
ｇの条件で測定した。

■フィルム引張特性：　ＡＳＴＭ　Ｄ−８８２に従って
測定した。

■フィルムの衝撃強度：　ＡＳＴＭ　Ｉ）−１７０９に
従って測定した。

■全光線透過率：　ＪＩＳ　Ｋ−６７１４に従って測定
した。

■１ｌａｚｅ　：　ＪＩＳ　Ｋ−６７１４に従って測定
した。

■融解開始温度：　ＡＳＴＭ　Ｄ−３４１７に従って測
定し、ヘースラインと融解ピークからの接線の交点を融
解開始温度とした。

０手裂き性：縦及び横方向にそれぞれ５０Ｘ２００　ｍ
ｍの試験片を作成し、短辺側の中央に深さ２０ｍｍの切
込みを設けた。各試験片１０枚づつを手で裂いた結果を
ランク付けして評価した。

○　裂は目が最後まで伝播せず容易に引き裂けなかった
ものが８０％以上であったもの。

△　裂は目が最後まで引裂き方向に伝播してしまうのが
２０〜４０％であったもの ×　縦、横何れかの方向が全試料について容易に引き裂
くことができたもの （４）　　フィルム成膜条件 成形機：モダンマシナリー■製空冷インフレーションフ
ィルム装置 押出機：モダンマシナリー■製５０開φデルサー成形条
件： 押出温度　　　　　　　２００°Ｃ ダイ　　　　　　　　　　１５０　ｍｍφスパイラルダ
イダイキャップ　　　　　２．０ｍｍ ブロー比　　　　　　５．０ 吐出量　　　　　　　　３０　Ｋｇ　／ｈｒフィルム厚
さ　　　　　　１０μ フロントライン高さ　　９００ｍｍ （５）保温性の評価 各実施例で製造されたフィルムを用いて試験的に作られ
た畝の両脇でそのフィルムを石で固定する方法で被覆し
た。測定は２月中旬に実施し、午前１１時及び午後４時
の２回外気温と地中５ｃｍ下の地温との温度差を記録し
た。

実施例１ 予め（２）で製造した高密度ポリエチレン（Ｍ　１０゜
０６ｇ　／１０分、密度０．９５３　ｇ　／ｃｏり　７
０重量部とエチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｍ　Ｉ　０
．３ｇ／　１０分、酢酸ビニル含有量６重量％）１５重
量部及びエチレン−オクテン−１共重合体（Ｍ　１０．
８　ｇ　／１０分、密度０．９２０ｇ／ａＩり　１５重
量部を混合し、前記（４）の条件にて１０μ厚さのフィ
ルムを得た。得られたフィルムの物性及び保温性を評価
した結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１において高密度ポリエチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体及びエチレン−オクテン−１共重合体の
配合比をそれぞれ８０重量部、１５重量部及び５重量部
に変更した以外は同様の方法にてフィルムを得た。得ら
れたフィルムの物性及び保温性を第１表に示す。

実施例３ エチレン−オクテン−１共重合体の代わりにエチレン−
ブテン−１共重合体（Ｍ　１０．８　、密度０．９２４
　）を用いた以外は、実施例１と同様にしてフィルムを
得た。その評価結果を第１表に示す。

比較例１ 市販されている低密度ポリエチレン（Ｍ　Ｉ　２．０、
密度０．９２０　ｇ　／　ａＪ）を押出温度１５０°Ｃ
、グイ径３００　ｍｍφ、膨張比２．０の条件にて厚さ
２０μのフィルムを得た。得られたフィルムの物性及び
保温性を第１表に示す。

比較例２ 予め（２）で製造した高密度ポリエチレン（Ｍ　Ｉ　Ｏ
。

０６、密度０．９５３　）　７０重量部とエチレン−α
−オレフィン共重合体ゴム（Ｍ　＋０．３　、密度０．
８９）　３０重量部を混合しく４）の条件にてｌＯμ厚
さのフィルムを得た。得られたフィルムの物性及び保温
性を評価した結果を第１表に示す。

比較例３ 実施例１においてエチレン−酢酸ビニル共重合体を高圧
法低密度ポリエチレン（ＭＩｏ、４、密度０．９２０　
）に変更した以外は、実施例１と同様の方法でフィルム
を得た。得られたフィルムの物性及び保温性を第１表に
示す。

実施例４ 実施例１においてエチレン−酢酸ビニル共重合体として
ＭＩｏ、６、酢酸ビニル含有量６Ｍ量％、密度０．９２
５　ｇ　／ｃ＋＋Ｉの共重合体を用い、エチレン−オク
テン−１共重合体の代わりにエチレン−ブテン−１共重
合体（ＭＩｏ、５、密度０．９２０　＞に変更した以外
は、実施例１と同様の方法でフィルムを得た。

得られたフィルムの物性及び保温性を第１表に示す。

比較例４ 実施例２においてエチレン−α−オレフィン共重合体ゴ
ムの代わりに高圧法低密度ポリエチレン（ＭＩｏ、４、
密度０．９２０　）を用いた以外は、比較例２と同様の
方法でフィルムを得た。得られたフィルムの物性及び保
温性を第１表に示す。

比較例５ 市販されている線状低密度ポリエチレン（エチレン−ブ
テン−１共重合体、ＭＩｏ、８、密度０．９２４　）を
用いて、押出温度１８０℃、ダイス径３００　ｍｍφ、
膨張比２．５の条件にて、厚さ１０μのフィルムを得た
。得られたフィルムの物性及び保温性を第１表に示した
。

〔発明の効果〕

本発明の農業用被覆ポリエチレンフィルムは次の特長を
有する。

■低密度ポリエチレンフィルムの１／２以下の厚さで、
同等以上の強度があり、しかも縦横各方向の強度バラン
スが良好である。そのため苗などの移植のために原反フ
ィルムに穿設された定植穴が次第に拡大したり、設置後
の回収作業において破れたすせず作業性に極めて優れて
いる。

■高密度ポリエチレンを主体としたフィルムであるが、
透明性に優れている。そのため光線透過率が向上し、か
つ、９〜１１μの波長の輻射領域の赤外線透過率がエチ
レン−酢酸ビニル共重合体の配合により、低密度ポリエ
チレン及び高密度ポリエチレンよりも低下し、この二つ
の効果により保温性（地温上昇効果）が著しく向上した
フィルムが得られる。

■高温の時期（６〜９月）に使用しても、熱融着による
ちぎれや破れを生じない。

■低密度ポリエチレンフィルムに比較して薄肉化が可能
になり、かつ、剛性が高く、ブロッキングを起こさない
ことから、施工作業、施工後の回収作業が容易である。

■低密度ポリエチレンフィルムに比較して薄肉化ができ
るために、フィルム巻き１本当たりの重量が軽減され、
作業性が良い。又、原料資源の節約になる。さらには、
施工後の廃棄、焼却処理も処理量が少ないため大幅にし
易くなる。

■本発明のフィルムは農業被覆用として好適であるが、
農業被覆用以外の用途、例えば包装材、間紙、土木、建
築用シートなどの用途にも広く使用できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）密度０．９４〜０．９７ｇ／ｃｍ＾３、メルトイ
   ンデックス０．０１〜０．５ｇ／１０分の高密度ポリエ
   チレン６５〜９０重量部、メルトインデックス０．０５
   〜１０ｇ／１０分、酢酸ビニル含有量２〜２０重量％の
   エチレン−酢酸ビニル共重合体５〜３０重量部、及びメ
   ルトインデックス０．０１〜１０ｇ／１０分、密度０．
   ８８〜０．９３ｇ／ｃｍ＾３のエチレン−α−オレフィ
   ン共重合体５〜３０重量部からなり合計１００重量部の
   重合体組成物からなるポリエチレン系フィルム。
2. （２）高密度ポリエチレンが高分子量の高中密度ポリエ
   チレン（Ａ）と低分子量の高中密度ポリエチレン（Ｂ）
   とからなる均一溶融混和物であり、（Ａ）の平均分子量
   が１０万から１５０万、（Ｂ）の平均分子量が０．１万
   から１０万であり、かつ、（Ａ）対（Ｂ）の分子量比は
   ５から２００で、（Ａ）及び（Ｂ）の混合比率が３０対
   ７０から８０対２０である特許請求の範囲第１項記載の
   ポリエチレン系フィルム。
3. （３）フィルムが５〜２５μの厚さを有する特許請求の
   範囲第１項記載のポリエチレン系フィルム。
4. （４）フィルムの偏光螢光法で測定した縦及び横の配向
   度比が０．７〜３．０の範囲にある特許請求の範囲第１
   項記載のポリエチレン系フィルム。