JPH03182348A - 共押出積層水冷インフレーションフィルム - 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〕 本発明は水冷インフレーション法による共押出積層フィ
ルムに関する。さらに詳しくは本発明は、低温耐衝撃性
、耐引裂性および透明性、開口性、製袋性に優れた水冷
インフレーション法による共押出積層フィルムに関する
。

〔従来の技術〕

ポリプロピレン系フィルムは剛性が大きく、透明性も良
好であり、かつヒートシール適性も有しているため、食
品包装用を主体として広く使用されている。しかしなが
ら、一方で前記フィルムは低温強度が著しく劣り、引裂
強さが弱いことから季節的物性変化を受けやすく、冬期
における破袋等のトラブルが多いという欠点があった。

また、繊維包装等でよく用いられている溶断シール袋、
即ちニクロム線等の熱線を用いてヒートシールと同時に
切断して製袋する方式の場合、前記ポリプロピレン系フ
ィルムによる袋のシール部は非常に脆く裂けやすいため
に、破袋トラブルが多いという欠点もあった。特に低温
時はこのシール部からの破袋が顕著な形で表れていた。

結晶性プロピレン重合体へのエチレンの共重合化により
低温特性の改良が図られているが、顕著な改良効果は認
められていないのが現状である。

一方、ポリエチレン系フィルムは低温強度は優れている
が透明性に劣るため、内容物の鮮明な識別性や装飾性等
が要求される高級包装用途には適当でなかった。

さらに、従来の高密度ポリエチレンおよび低密度ポリエ
チレンに加えて、近年新しいタイプとして直鎖状低密度
ポリエチレンが開発され、その優れた耐衝撃性と従来の
ポリエチレンに比べて透明性も改良されている等の特徴
が活かされて、その用途は拡大している。しかしながら
、その剛性、および成形方法にもよるが透明性は、ポリ
プロピレン系フィルムに比べまだ劣るものである。しか
も、共重合比の変更等のポリマーの改質や成形方法等で
透明性を向上させると耐ブロッキング性、スリップ性が
著しく低下し、印刷、製袋等の加工性、作業性が低下す
るだけでなく、袋の開口性が劣り、内容物の充填にも支
障が生じるという欠点があった。特に、透明性を向上さ
せることを目的とした水冷インフレーション加工法にお
いては前記の欠点が顕著に表れ、透明性と開口性とのバ
ランスがうまくとれないというのが現状である。

従来のポリプロピレン単層またはポリエチレン単層から
なるフィルムそのものを改良することには限界があるの
で、該単層を多層化して単層フィルムの欠点を改善する
方法が提案されている。例えば、特開昭５８−１４０２
８号にはポリプロピレン／直鎖状低密度ポリエチレン／
高圧法低密度ポリエチレンまたはエチレン−酢酸ビニル
共重合体からなる積層フィルムが開示されているが、こ
れはポリプロピレンにヒートシール性を付与することを
目的としており、他の課題は何ら解決されていない。

このように従来のフィルムはいずれも一長一短があり、
用途展開上大きな制約となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、前記従来のフィルムの難点を解消し、
低温強度、耐引裂性および透明性、開口性、耐ブロッキ
ング性に優れ、かつ加工性、作業性の良好な透明包装用
フィルムを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は前記課題を解決するため鋭意研究を行った
結果、特定の直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエ
チレンを混合したものと、特定の結晶性プロピレン重合
体または共重合体と、直鎖状低密度ポリエチレンとを用
い、一定範囲の構成で共押出することによって緒特性の
橋めて優れたフィルムが得られることを見出し本発明に
到達した。

本発明は、共押出法によって（Ａ）層の両面に（Ｂ）層
、（Ｃ）層が積層された複合フィルムであって、 （Ａ）層は直鎖状低密度ポリエチレンからなる層であり
、 （Ｂ）層は結晶性プロピレン系重合体または共重合体か
らなる層であり、そして （Ｃ）層は密度０．９１０〜０．９４０　ｇ／ｃｃの直
鎖状低密度ポリエチレン１００重量部と、メルトフロー
レート（以下、ＭＦＲと記載する）が５．０ｇ／１０箇
ｉｎ以上の高密度ポリエチレン２０〜２３０重量部との
混合体からなる層である共押出積層フィルムに関する。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明の共押出積層フィルムの（Ａ）層に用いる直鎖状
低密度ポリエチレンは、通常遷移金属化合物と有機金属
化合物とを組み合わせた触媒を用いて比較的低い圧力下
で主成分のエチレンと炭素原子数４以上のα−オレフィ
ンとを共重合させて得られる実質的に線状のポリエチレ
ンであり、従来から一般的に知られている酸素ラジカル
を開始剤として高圧下でラジカル反応によりエチレンを
重合して得られる長い枝分かれ分岐を有する低密度ポリ
エチレンとは異なるものであり、両者の分子構造、溶融
特性、結晶化特性および固体物性等も全く異なることが
知られている。

この直鎖状低密度ポリエチレンは、一般にエチレンが９
７〜８０重量％、炭素原子数４以上のα−オレフィンが
３〜２０重量％からなる共重合体であり、このうち本発
明の（Ａ）層においてはその密度が０．９１０〜０．９
４０　ｇ／ｃｃの範囲内であって、好ましくは０．９３
０〜０．９４０ｇ／ｃｃの範囲内のものが用いられる。

また、（Ｃ）層においてこの直鎖状低密度ポリエチレン
１００重量部に対しＭＦＲが５．０ｇ／１０＋ａｉｎ以
上の高密度ポリエチレンを２０〜２３０重量部混合して
いるが、この高密度ポリエチレンとは通常チーブデー型
触媒を用いる低圧法および金属酸化物を触媒とする中圧
法によって製造されるものであるが、特に製造方法によ
って制限されるものではない。しかし、本発明において
はそのＭＦＲが５．　Ｏｇ　／　１０ｍｉｎ以上でなけ
ればならない。このＭＦＲが５．０ｇ／１０ｍｉｎ未満
のものでは、本発明の目的の一つである得られた積層フ
ィルムの透明性が低下し、さらには該フィルムの平滑性
をも低下させることから好ましくない。

（Ｃ）層に用いる直鎖状低密度ポリエチレン（以下、Ｌ
−ＬＤＰＥと記載する）と高密度ポリエチレン（以下、
ＨＤＰＥと記載する）とは限定された範囲のものを用い
るのが好ましい。

即ち、Ｌ−ＬＤＰＥとしては炭素原子数４〜８のα−オ
レフィンを５〜１５重量％含有する密度０．９１０〜０
．９４０　ｇ／ｃｃ、好ましくは０．９３０〜０．９４
０　ｇ／ｃｃの範囲で、ＶＦＲｏ、５〜１０　ｇ／ｌｏ
＠ｉｎ　、好ましくは０．８〜２．０　ｇ　／　１０ａ
ｉｉｎの範囲のエチレン・ａ−オレフィン共重合体であ
り、ＨＤＰＥは密度０．９５０ｇ／ｃｃ以上、好ましく
は０．９５０〜０．９７０　ｇ／ｃｃ、　ＭＦ　Ｒ５、
０〜ｌ　５．０　ｇ／１０ｍｉｎであり、かつＬ−ＬＤ
ＰＥとＨＤＰＥの混合体の密度が０．９４０ｇ／ＣＣ以
上とすることが望ましく、また１４　Ｄ　Ｐ　ＥのＬ−
ＬＤＰＥへの混合量は上記したようにＬＬＤＰＥ　ｌ　
００重量部に対してＨＤＰＥが２０〜２３０重量部の範
囲でなければならない。この混合量が２０重量部未満で
はフィルム加工時の開口性が劣り、経時でのブロッキン
グ性に問題を生じ、２３０重量部を越えるとフィルムの
引裂強さおよび透明性が著しく低下し好ましくない。上
記範囲のうち５０〜１００重量部の範囲で混合すると積
層フィルムにおいてバランス良く向上した緒特性が得ら
れ、本発明の特徴が最大限に発揮され特に好ましい。

本発明において（Ｃ）層に上記特定組成の樹脂を用いる
ことが、積層フィルムの開口性、耐ブロッキング性を高
める点、さらには（Ｂ）層および（Ａ）層の樹脂の特長
を十分活かし欠点を解消する点において最も重要な要素
である。

本発明において（Ｂ）層に用いる結晶性プロピレン重合
体または共重合体は、プロピレン単独またはプロピレン
を主成分とし、これとエチレンもしくは炭素原子数４以
上のα−オレフィンとの共重合体であり、例えば結晶性
ポリプロピレン、結晶性エチレン・プロピレンランダム
共重合体、結晶性プロピレン・ブテン−１共重合体、結
晶性プロピレン・エチレン・ブテン−１三元共重合体等
が一般によく知られている。

これらは例えばチーグラー・ナツタ系等の公知のα−オ
レフィンの立体規則性触媒を用いてスラリー法、溶液法
、気相法またはそれらの併用法等の公知の方法で単独重
合または共重合させることによって得ることができる。

これらのプロピレン系重合体または共重合体は公知のも
のであるが、本発明においては、低温強度改良を（Ａ）
層におけるＬ−ＬＤＰＥおよび（Ｃ）層においてＨＤＰ
Ｅとの混合体として用いられているＬ−ＬＤＰＨにより
可能としていることから、（Ｂ）層にはポリプロピレン
中量も透明性が良好な結晶性プロピレン重合体を用いる
ことが特に望ましい。

本発明の（Ｃ）層に用いる特定のＬ−ＬＤＰＥと特定の
ＨＤ　Ｐ　Ｅとを混合してなる組成物、（Ａ）層に用い
るＬ−ＬＤＰＥおよび（Ｂ）層に用いる結晶性プロピレ
ン共重合体には従来からポリオレフィン系フィルムの添
加剤として常用されているフェノール系、リン系等の熱
安定剤、酸化防止剤、脂肪酸アミド類を主体としたスリ
ップ剤、シリカ、ゼオライト等のブロッキング防止剤、
グリセライドアミン誘導体等の界面活性剤を主体とした
帯電防止剤、防曇剤、紫外線吸収剤、着色剤等を本発明
の目的を損なわない範囲で任意に添加するすることがで
きる。

本発明の積層フィルムの（Ｃ）層に用いるＬＬＤＰＥと
ＨＤＰＥとを混合する方法および（Ａ）層や（Ｂ）層に
用いるＬ−ＬＤＰＥまたは結晶性プロピレン重合体もし
くは共重合体と前記の各種添加剤とを配合する方法は、
これらが均一に分散、混合する方法であればいずれでも
良く、具体的には例えばリボンブレンダーヘンシルミキ
サー　バンバリーミキサ−等でよく混合して均一に分散
させる方法、さらにそれらの混合物を押出機、混練ロー
ル等を用いて溶融混練した後、冷却、切断してペレット
状の組成物として用いる方法に従っても良い。

本発明の積層フィルムの（Ａ）層を芯層とし、その両面
に（Ｂ）層、（Ｃ）層をそれぞれ積層したフィルムは、
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）層の各々に１台の押出機を用い
て、これらから各層の材料を溶融押出し、共押出多層サ
ーキュラ−ダイ等の公知の方法により溶融状態で積層、
ブローした後、エアーリングで徐冷、サイジングリング
で水冷して得る共押出積層水冷インフレーション法によ
って得ることができる。

なお、本発明の変形として（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のい
ずれかの層を２層以上積層させたフィルム、例えば （Ｂ）／　（八）／　（Ｂ）／　（八）／　（Ｃ）、（
Ｂ）／　（Ａ）／　（Ａ）／　（Ｃ）のごとく４層以上
のものも本発明は当然包含するものである。

この共押出積層法によって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各
層の厚さを任意に選択することができ、全厚さ３０μ以
下でその一層が２〜３μの超薄層を有するフィルムを得
ることも容易である。

また、（Ｃ）層をチューブ内面として成形し、全厚さ１
５μ以下になった場合でも開口性、耐ブロッキング性の
点において非常に優れた性能を発揮するものである。

本発明はとの共押出積層法を用いて（Ａ）、（Ｂ）各層
の厚さが全厚さの３０〜６０％、（Ｃ）層の厚さが１０
〜３０％の範囲になるようにするのが好ましい。

また、フィルムの全厚さは通常１０〜１００μが望まし
く、１５〜５０μが特に望ましい。

この共押出積層法は通常３台の押出機を用いて、各層の
材料を溶融押出し、三層サーキュラ−ダイを用いて溶融
状態で積層した後、押出された積層体をエアーによりブ
ローし、エアーリングで徐冷し、その後直接水冷方式の
サイジンブリングで急冷してチューブ状のフィルムとし
得るが、このサイジングでの水温は２０〜３０℃とする
ことが好ましい。この温度が低すぎた場合（２０℃未満
）はフィルムのカール、巻きじわ等の問題を生じ、逆に
高すぎた場合（３０℃を越えた場合）は、透明不良の問
題を生じる。

冷却固化されたフィルムは巻き取られて次の工程、例え
ば印刷、製袋等の２次加工工程を経て、目的とする用途
に使用される。

本発明における特性の測定および評優は以下の方法およ
び基準で行った。

（１）密度：ＪＩＳ　　Ｋ　　７１１２に準拠し２３℃
で測定した。（単位：ｇ／ｃｃ） （２）メルトフローレート（ＭＦＲ）　　：　Ｊ　Ｉ　
ＳＫ　　７２１０に準拠し、結晶性ポリプロピレン重合
体および共重合体は試験条件１４（２３０℃、２．１６
ｋｇ）、ポリエチレン類は試験条件４　（１９０℃、２
．１６ｋｇ）で測定した。

（３）ヘイズ（Ｈａｚｅ）：ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１０Ｏ
３により測定した。この値が小さい程透明性が良いこと
を意味する。

（４）開口性：フィルム加工時にチューブ状フィルムの
切り口を親指と八指し指で軽く摩擦させた時の開口の度
合いを表す。

（５）耐ブロッキング性：チューブ状フィルムに４ｋｇ
／１００Ｃｉの荷重をかけ５０℃で２４時間エージング
した後２枚のフィルムを平面状態で剥離するのに要した
荷重（ｇ）で表す。

（６）引裂強さ：ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１９２２のエレメ
ンドルフ引裂強さに準拠する。

（単位：ｋｇ／ｃｍ） （７）衝撃強度：ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１７０９−Ａに準
拠する。（単位：Ｆ、□） （８）引裂荷重：ＪＩＳ　　Ｋ　　６７８１に準拠して
常温（２３℃）、−５℃、−１，５℃の各条件下で測定
した。（単位二ｇ） （９）落袋強度：ヒートシーラーにより幅１５ｃｍ。

長さ１５ａａのサイズに製袋した袋にポリエチレン系ベ
レットを１００ｇ充填しトップシールした。この袋を一
１Ｏ℃の恒温室に２４時間放置した後、同室内で高さ１
．０ｍより１０袋落下させた場合の破袋した袋の数で表
す。

ａ［ｌスティフネス：ＡＳＴＭ　　Ｄ　　８８２＋＝準
拠する。（単位：ＩＣｇ／Ｃｉ） 〔実施例〕 以下に本発明の実施例および比較例を示し、本発明をさ
らに詳しく説明するが、これらは本発明を何ら限定する
ものではない。

（Ａ）層および（Ｂ）層用に各々口径５０■、（Ｃ）層
用に口径４０園の計３台の押出機およびこれに連結した
三層サーキュラ−ダイを用いて、（Ａ）層が中央の芯層
に、（Ｂ）層がチューブ外面層に、そして（Ｃ）層がチ
ューブ内面層になるように組み合わせて、（Ｂ）／　（
Ａ）／　（Ｃ）　＝１．７　：　２．３　：　１．０の
構成で溶融押出し、水冷インフレーション法（サイジン
グリング水温：２３℃）により全厚さ１５μの共押出フ
ィルムを得た。

なお、押出温度は３台の押出機およびグイ共に２°００
℃として行った。

得られたフィルム特性を第１表に記載した。

この特性の記載中、開口性の評価は以下のように示した
二〇非常に良好、○良好、△劣る、×非常に劣る。また
、この表の下欄に（Ａ）。

（Ｂ）、　　（Ｃ）各層に使用した樹脂の内容を併記し
た。

比較例１〜４ 第１表から明らかなごとく結晶性プロピレン這合体およ
びエチレン・プロピレンランダム共重合体で（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）層を構成するフィルムは直鎖状低密度ポリ
エチレンを（Ａ）層とするフィルムと比較し低温強度が
著しく劣り、また引裂強さも劣っている。

比較例５〜９ 一方、直鎖状低密度ポリエチレンを（Ａ）。

（Ｃ）層とするフィルムは（Ａ）層のみの場合に比べ大
幅に低温強度が向上し、また他のフィルム物性において
も優れた結果となっていた。

しかしながら、開口性および耐ブロッキング性が悪く実
用上問題となるものであった。

比較例１０〜１４ チューブ状フィルムの開口性改良のため（Ｃ）層に密度
、ＭＦＲの異なる種々の高密度ポリエチレンを用い試験
した結果、開口性は優れていたが、透明性の点で結晶性
プロピレン単独重合体による三層フィルム（比較例１）
のレベルのものは得られず、またエチレン・プロピレン
ランダム共重合体によるフィルムより劣っていた。

また、引裂強さにおいては実用上問題となるものであっ
た。

実施例１〜５ 比較例で示す種々の試験結果の欠点を顧みて、（Ａ）層
に直鎖状低密度ポリエチレン、（Ｂ）層に結晶性プロピ
レン単独重合体、そして（Ｃ）層に直鎖状低密度ポリエ
チレン１００重量部と、Ｍ　Ｆ　Ｒｌ　２．Ｏｇ／１０
＋＊ｉｎ　、密度０．９５３ｇ／ｃｃの高密度ポリエチ
レン１１〜２３０重量部混合したものを用い試験した。

その結果、（Ｃ）層の高密度ポリエチレンの混合量が１
１重量部では開口性に若干問題があったが、これ以上の
混合量としたものでは全て開口性が良好であり、透明性
もエチレン・プロピレンランダム共重合体による三層フ
ィルム（比較例２）より優れており、結晶性プロピレン
単独重合体による三層フィルム（比較例１）と同レベル
のものを得ることができた。さらに、これら実施例ｉ〜
５のフィルムは低温強度、引裂強さおよび耐ブロッキン
グ性も優れており、実用上なんら問題のないものであっ
た。

〔発明の効果〕

本発明の水冷インフレーション法による共押出積層フィ
ルムは、開口性、透明性、耐ブロッキング性は勿論、低
温強度、引裂強さにも優れ、製袋適性も良好という種々
の優れた特性を有しており、この特性を活用し、従来ポ
リプロピレン系フィルムで実用上問題を生じていた耐寒
性を必要とする種々の包装用途に幅広く活用することが
できる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）共押出法によって（Ａ）層の両面に（Ｂ）層、（
   Ｃ）層が積層された複合フィルムであって、（Ａ）層は
   直鎖状低密度ポリエチレンからなる層であり、 （Ｂ）層は結晶性プロピレン重合体または共重合体から
   なる層であり、そして （Ｃ）層は密度０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｃの直鎖
   状低密度ポリエチレン１００重量部と、メルトフローレ
   ート（ＭＦＲ）が５．０ｇ／１０ｍｉｎ以上の高密度ポ
   リエチレン２０〜２３０重量部との混合体からなる層で
   ある共押出積層フィルム。
2. （２）（Ｂ）層／（Ａ）層／（Ｃ）層の順に積層され、
   （Ａ）層および（Ｂ）層の各々の厚さが複合フィルムの
   全厚さの３０〜６０％であり、（Ｃ）層の厚さが１０〜
   ３０％である請求項１記載の共押出積層フィルム。
3. （３）（Ｃ）層に用いる直鎖状低密度ポリエチレンが炭
   素原子数４〜８のα−オレフィンを５〜１５重量％含有
   する密度０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｃ、ＭＦＲ０．
   ５〜１０ｇ／１０ｍｉｎのエチレン・α−オレフィン共
   重合体であり、高密度ポリエチレンが密度０．９５０ｇ
   ／ｃｃ以上、ＭＦＲ５．０〜１５．０ｇ／１０ｍｉｎで
   あり、かつ直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチ
   レンとの混合体の密度が０．９４０ｇ／ｃｃ以上である
   請求項１記載の共押出積層フィルム。
4. （４）請求項３記載のエチレン・α−オレフィン共重合
   体を（Ａ）層に用いてなる請求項１記載の共押出積層フ
   ィルム。
5. （５）（Ｂ）層に用いる結晶性プロピレン重合体または
   共重合体が、ＭＦＲ１．０〜１５．０ｇ／１０ｍｉｎで
   、プロピレン成分を９５重量％以上含有する請求項１記
   載の共押出積層フィルム。
6. （６）水冷インフレーション法で製造し、かつ（Ｃ）層
   がチューブ内面層となる請求項１記載の共押出積層フィ
   ルム。