JPH0733151A - 包装袋及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 メルトインデックスが２ｇ／１０分以下の線
状低密度ポリエチレン１００重量部、ラジカル発生剤
０．０００１〜０．１重量部、及び炭酸カルシウム２０
〜１５０重量部並びに上記合計１００重量部に対して可
塑剤０．１〜１０重量部を配合してなるポリエチレン樹
脂組成物を成形してなる包装袋、及び、かかるポリエチ
レン樹脂組成物をインフレーション成形し、得られた筒
状フィルムを引取方向に対して交差する方向を長手方向
としてヒートシール及び切断することを特徴とする、包
装袋の製造方法。 【効果】 高いヒートシール強度及び胴部強度を保ちな
がら、易焼却性が向上した包装袋が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は包装袋及びその製造方法
に関するものである。詳しくは、線状低密度ポリエチレ
ンにラジカル発生剤、炭酸カルシウム及び可塑剤を配合
したものを、インフレーション成形及びヒートシールす
ることにより得られる、ヒートシール強度及び胴部強度
が大きく、かつ、低カロリーで易焼却性の高い包装袋及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンに炭酸カルシウム等の無機
質充填剤を配合した易焼却性の高いフィルムは既に知ら
れている。また、特定の線状低密度ポリエチレンをラジ
カル発生剤で処理したヒートシール強度及び胴部強度の
大きい包装袋の製造方法についても既に知られている
（特許第１７３１９２９号等）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、易焼却
性を向上させるには、ある程度以上の量の無機質充填剤
を配合する必要があることから、強度低下を伴うため、
高い易焼却性を持ちながら、かつ、ヒートシール強度及
び胴部強度の大きい包装袋を得ることはできなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の課
題を解決した包装袋を得るべく、鋭意検討を重ねた結
果、特定の線状低密度ポリエチレンにラジカル発生剤、
炭酸カルシウム及び可塑剤を配合したものをインフレー
ション成形及びヒートシールすることにより、易焼却性
が高く、かつ、ヒートシール強度及び胴部強度の大きい
包装袋が得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。

【０００５】すなわち、本発明の要旨は、メルトインデ
ックスが２ｇ／１０分以下の線状低密度ポリエチレン１
００重量部、ラジカル発生剤０．０００１〜０．１重量
部、及び炭酸カルシウム２０〜１５０重量部並びに上記
合計１００重量部に対して可塑剤０．１〜１０重量部を
配合してなるポリエチレン樹脂組成物を成形してなる包
装袋、及びかかるポリエチレン樹脂組成物をインフレー
ション成形し、得られた筒状フィルムを引取方向に対し
て交差する方向を長手方向としてヒートシール及び切断
することを特徴とする包装袋の製造方法に存する。

【０００６】以下、本発明につきさらに詳細に説明す
る。本発明に用いられる線状低密度ポリエチレンとは、
エチレンと他のα−オレフィンとの共重合物であり、従
来の高圧法により製造された低密度ポリエチレン樹脂と
は異なる。線状低密度ポリエチレンは、例えばエチレン
と、他のα−オレフィンとしてブテン、ヘキセン、オク
テン、デセン、４メチルペンテン−１等を４〜１７重量
％程度、好ましくは５〜１５重量％程度共重合したもの
であり中低圧法高密度ポリエチレン製造に用いられるチ
ーグラー型触媒又はフィリップス型触媒を用いて製造さ
れたものである。これは、従来の高密度ポリエチレンを
共重合成分により短い枝分かれ構造とし、密度もこの短
鎖枝分かれを利用して適当に低下させ０．９１〜０．９
５ｇ／ｃｍ³ 程度としたものであり、従来の低密度ポリ
エチレンより直鎖性があり、高密度ポリエチレンより枝
分かれが多い構造のポリエチレンである。

【０００７】本発明で用いられる線状低密度ポリエチレ
ンとしては、エチレンとα−オレフィンとを共重合して
得られたメルトインデックス２ｇ／１０分以下、好まし
くは０．１〜１．０ｇ／１０分、さらに好ましくは０．
２〜０．８ｇ／１０分の範囲のものが用いられる。メル
トインデックスが上記範囲以上では、包装袋とした際の
胴部強度が低下するので、好ましくない。本発明におけ
る線状低密度ポリエチレンの好ましい密度は、０．９１
５〜０．９３５ｇ／ｃｍ³ であり、好ましい流動比は、
３５以下である。

【０００８】本発明においては、上述した線状低密度ポ
リエチレンのみを用いても良いが、線状低密度ポリエチ
レンを主成分とし、低密度ポリエチレンや高密度ポリエ
チレン、超低密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィ
ン共重合ゴム等のポリエチレン系重合体を、混合物のメ
ルトインデックスが２ｇ／１０分以下の範囲で配合して
も良い。なお、混合物の流動比は、７０以下であるの
が、ヒートシール部強度の上から望ましい。

【０００９】上に挙げた、配合可能なポリエチレン系重
合体としては、エチレンホモポリマー及びエチレンと他
の共重合成分との共重合体を含むものであり、共重合成
分としては、酢酸ビニル、エチルアクリレート、メチル
アクリレート等のビニル化合物、プロピレン、ブテン、
ヘキセン、オクテン、４−メチルペンテン−１等の炭素
数３以上のオレフィン類等が挙げられる。

【００１０】共重合成分の共重合量としては０．５〜１
８重量％、好ましくは２〜１０重量％程度である。本発
明においてメルトインデックスとはＪＩＳ Ｋ６７６０
に準拠し、１９０℃で測定した値であり、流動比とは、
上記メルトインデックス測定器を用いて求めたせん断力
１０⁶ ダイン／ｃｍ² （荷重１１１３１ｇ）と１０⁵ ダ
イン／ｃｍ ² （荷重１１１３ｇ）の押出量（ｇ／１０
分）の比であり、荷重１１１３１ｇでの押出量（１０分
間）÷荷重１１１３ｇでの押出量（１０分間）で算出さ
れる。また密度は、ＪＩＳ Ｋ６７６０に準拠して測定
した値である。

【００１１】流動比は用いられる樹脂の分子量分布の目
安であり、流動比の値が小さければ分子量分布は狭く、
流動比の値が大きければ分子量分布は広いことを表わし
ている。次に、線状低密度ポリエチレンに添加するラジ
カル発生剤としては、半減期１分となる分解温度が１３
０℃〜３００℃の範囲のものが好ましく、例えばジクミ
ルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、
ａ，ａ′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）
ベンゼン、ジベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキサイド等が挙げられる。

【００１２】ラジカル発生剤の添加量は、上記線状低密
度ポリエチレンに対し０．０００１〜０．１重量部の範
囲内から選ばれる。この添加量が０．０００１重量部よ
り少ない場合には、得られる包装袋のヒートシール部の
強度が無添加のものと殆んど変らず、また、０．１重量
部より多い場合には、メルトインデックスが低くなりす
ぎてフィルム成形時に膜切れが起り易く、且つ該フィル
ムの表面に肌あれを生起するので好ましくない。

【００１３】一方、この添加量が０．００２〜０．０２
重量部の範囲では、フィルム成形性及びヒートシール部
の強度が著しく向上するので好ましい。本発明におい
て、上記線状低密度ポリエチレンにラジカル発生剤、炭
酸カルシウム及び可塑剤を添加する方法としては、特に
制限を設けるものではなく、例えば以下の方法で実施す
ることができる。

【００１４】（１）インフレーション成形時に、上記線
状低密度ポリエチレン、ラジカル発生剤、炭酸カルシウ
ム及び可塑剤を同時に、または順次にフィードして溶融
押出する。 （２）押出機、バンバリーミキサー等の混練機を使用し
て、上記線状低密度ポリエチレン、及びラジカル発生剤
を混練して反応せしめた後、ペレット化し、次いで該ペ
レットに炭酸カルシウム及び可塑剤を配合してインフレ
ーション成形する。

【００１５】（３）ラジカル発生剤を多量に含んだマス
ターバッチ（高密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエ
チレンまたは線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン
に多量のラジカル発生剤を該ポリエチレンの融点以上の
温度で、且つ該ポリエチレンがラジカル発生剤と反応を
起さない温度下、例えば１３０〜１６０℃の温度下で溶
融混練した高濃度（通常２００〜２００００ｐｐｍ程
度）のラジカル発生剤を含有するポリエチレンのマスタ
ーバッチ）をあらかじめ作り、このマスターバッチと上
記線状低密度ポリエチレン、炭酸カルシウム及び可塑剤
をブレンドし、インフレーション成形する。

【００１６】また、ラジカル発生剤そのものはそのま
ま、或は溶剤に溶かして使用される。上記線状低密度ポ
リエチレンをラジカル発生剤と反応させることにより、
該ポリエチレンが架橋反応を生起して高分子量成分が増
加し、且つメルトインデックスが低下した変性ポリエチ
レンが得られる。該変性ポリエチレンは未変性の線状低
密度ポリエチレンに比べ、フィルム成形性が向上し、且
つインフレーション成形時に縦方向の配向がかかりやす
く、このようにして得たフィルムはヒートシール時に配
向を受けた方向に収縮し、フィルムの元の厚さより厚く
なり、ヒートシール部の強度が向上するので好ましい。

【００１７】本発明で用いる炭酸カルシウムとしては、
特に制限はないが、高級脂肪酸によって表面処理した平
均粒径０．５〜６μｍのものが好ましい。高級脂肪酸に
よる表面処理は、線状低密度ポリエチレンに中に炭酸カ
ルシウムを均一に分散させるために有効なものであり、
表面処理方法は、例えば炭酸カルシウムと高級脂肪酸を
加熱しながら混合攪拌することによって行われる。

【００１８】表面処理における好ましい高級脂肪酸は、
炭素数１０以上のものであり、好ましい高級脂肪酸の配
合割合は、炭酸カルシウム１００重量部に対し、高級脂
肪酸０．１〜５重量部である。平均粒径が、上記範囲以
下では凝集し易いため、包装袋とした際のヒートシール
強度及び胴部強度が低下するので好ましくない。

【００１９】また、上記範囲以上でも、包装袋とした際
のヒートシール強度及び胴部強度が低下するので好まし
くない。本発明における炭酸カルシウムの配合割合は、
線状低密度ポリエチレン１００重量部に対し、炭酸カル
シウム２０〜１５０重量部とするのが易焼却性及び包装
袋の強度を確保するために好ましい。

【００２０】本発明に用いられる可塑剤としては、通常
塩化ビニル樹脂の可塑剤として用いられる種々のものを
使用することができ、特に限定されるものではなく、フ
タール酸エステル系可塑剤、芳香族カルボン酸エステル
系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、脂肪族エ
ステル誘導体系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、エポ
キシ系可塑剤、塩素系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、
その他の可塑剤などが用いられる。

【００２１】フタール酸エステル系可塑剤としては例え
ば、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチ
ルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフ
タレート、ジオクチルフタレート、ジ−２−エチルヘキ
シルフタレート、ジ−イソオクチルフタレート、ジノニ
ルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジデシルフタ
レート、ジイソデシルフタレート、ジラウリルフタレー
ト、ジシクロヘキシルフタレート、ジフェニルフタレー
ト、ジベンジルフタレート、ジ（混合アルコール）フタ
レート、ジブトキシエチルフタレート、ブチルラウリル
フタレート、ブチルベンジルフタレート、ブチルオクチ
ルフタレート、オクチルデシルフタレート、ブチルシク
ロヘキシルフタレート等があげられる。

【００２２】芳香族カルボン酸エステル系可塑剤として
は例えば、トリ−２−エチルヘキシルトリメリテート、
トリ−ｎ−オクチルトリメリテート、トリデシルトリメ
リテート、トリブチルトリメリテート、ジブチルベンジ
ルトリメリテート、ジエチレングリコールジベンゾエー
ト等があげられる。脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤と
しては例えば、ジ−ｎ−ヘキシルアジペート、ジオクチ
ルアジペート、ジ−ｎ−エチルヘキシルアジペート、ジ
イソデシルアジペート、ジカプリルアジペート、ジブチ
ルセバケート、ジオクチルセバケート、ジ−２−エチル
ヘキシルセバケート、ジオクチルアゼレート、ジ−２−
エチルヘキシルアゼレート、ブチルフマレート、ジオク
チルフマレート、ジオクチルサクシネート、ジイソデシ
ルサクシネート、ジオクチルテトラヒドロフタレート等
があげられる。

【００２３】脂肪族エステル誘導体系可塑剤としては例
えば、ブチルオレエート、メチルアセチルリシノレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、ペンタエ
リスリトールエステル等があげられる。リン酸エステル
系可塑剤としては例えば、トリオクチルホスフェート、
トリクロルエチルホスフェート、トリブチルホスフェー
ト、トリ（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリブ
トキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェー
ト、クレジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホ
スフェート、ジフェニルオクチルホスフェート等があげ
られる。

【００２４】エポキシ系可塑剤としては例えば、ブチル
エポキシステアレート、オクチルエポキシステアレー
ト、オクチルエポキシベンゾエート、エポキシ化大豆
油、ベンジルエポキシステアレート、エポキシ化ヘキサ
ヒドロフタル酸ジオクチル等があげられる。塩素系可塑
剤としては例えば、塩素化パラフィン、塩素化ステアリ
ン酸メチル、塩素化ジフェニル、塩素化ベンジルラウレ
ート、塩素化ジフェニルベンゼン等があげられる。

【００２５】ポリエステル系可塑剤としては例えば、ポ
リプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート等
があげられる。これらの可塑剤は単独でまたは二種以上
を混合して使用することができる。可塑剤の配合割合
は、線状低密度ポリエチレンとラジカル発生剤と炭酸カ
ルシウムの合計１００重量部に対し、０．１〜１０重量
部の範囲内から選ばれるが、この配合割合が０．１重量
部より少ない場合には、得られる包装袋のヒートシール
部の強度が無添加のものと殆んど変らず、また、１０重
量部より多い場合には、フィルム表面に析出し、ブロッ
キングや印刷性の低下、ヒートシール性の低下が発生す
るので好ましくない。

【００２６】好ましい可塑剤の配合割合は０．５〜５重
量部であるまた、可塑剤の分子量がおよそ４００程度よ
り高い場合、フィルム表面に析出し難いので好ましい。
上述の変性線状低密度ポリエチレンに炭酸カルシウムと
可塑剤を配合したものをただ単にインフレーション成形
するよりも、ヒートシール部強度の良好なものを得るた
めに、成形に当っては以下の特定の成形条件とするのが
好ましい。

【００２７】その特定の成形条件とは、ブローアップ比
を０．９〜２とし、ドラフト率を１０〜４０とし、冷却
速度指数３０秒以下としてインフレーション成形するこ
とである。ここでドラフト率とは下記式によって得られ
る。

【００２８】

【数１】

【００２９】また、冷却速度指数とは溶融樹脂がダイか
ら押出されフロストラインに達するまでの時間（秒）で
あり、下記式によって得られる。

【００３０】

【数２】

【００３１】ブローアップ比を２．０以上とするとヒー
トシール時にヒートシールの長手方向の収縮が生起し袋
胴部の配向と逆方向の歪が発生するため得られた袋のヒ
ートシール端部の強度が低下し、破袋の原因となる。ド
ラフト率は１０以下ではヒートシール時良好な収縮が生
起せず４０以上とすれば袋の胴部自体の分子配向が一方
向に大きくなりすぎ胴部自体の引裂けの生起する原因と
なる。

【００３２】冷却速度指数が３０秒以上となるとフィル
ム成形時にドラフトによりフィルム中に生起した分子配
向が熱弛緩により緩和してしまいヒートシール時に収縮
が起らずヒートシール部の強度がでなく、またフィルム
が偏肉化する。なお、ヒートシールに当ってはヒートバ
ーやヒートベルト等を用いるが、これらの加熱機により
ヒートシール部を長時間に渡って押圧すると熱弛緩を起
しヒートシール部の強度が出ないので、２００〜２８０
℃、好ましくは２３０〜２８０℃程度の温度でなるべく
ヒートシール部に押圧力を加えないようにしてフィルム
同志が融着するまで迅速に加熱した後、ヒートシール部
を自由状態とすることによりヒートシール部に収縮を起
させるようなヒートシール方法を用いるのが望ましい。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を示し本発明を更に詳細に説明
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。

【００３４】実施例１ （イ）包装袋の製造 線状低密度ポリエチレン（メルトインデックス：０．６
ｇ／１０分、密度：０．９２ｇ／ｃｍ³ 、共重合成分：
ヘキセン−１）１００重量部と、ラジカル発生剤（２，
５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキ
シン−３）０．０１重量部と、炭酸カルシウム（平均粒
径：１．７μｍ、表面処理：ステアリン酸２重量部）４
０重量部と、可塑剤（トリ−２−エチルヘキシルトリメ
リテート）３重量部を混合し、次いで押出機で２５０℃
で３分間溶融混練して押出しペレット化した。

【００３５】これをモダンマシナリー社製デルサー６５
φ型押出機に環状スリット径２００ｍｍφのインフレー
ションダイ及び冷却用エアーリングを取付けたインフレ
ーション成形機を用い、押出量１００ｋｇ／ｈｒ、ブロ
ーアップ比１．４、ドラフト率１４の条件下にエアーリ
ングからの空気吹出量を変化させ、冷却速度指数１６秒
として１５０μｍのインフレーションフィルムを得た。
得られたインフレーションフィルムを長さ６７０ｃｍ、
幅４４０ｃｍの筒状フィルムに切断し、ニューロング社
製ＨＳ ２２Ｂ−２型ヒートシーラー（加熱部長さ１５
０ｍｍ、加熱部クリアランス０．３ｍｍ、冷却部長さ：
１５０ｍｍ、冷却部クリアランス１ｍｍ）を用いてヒー
トシール温度（加熱部表面温度）２２０℃、冷却部温度
３０℃、フィルム送り速度１５ｍ／秒の条件下に筒状フ
ィルムの開口部の一方を端部から１．５ｃｍの位置でヒ
ートシールした。得られた袋に２０ｋｇの肥料を充填
し、開口部を前記と同様の条件でヒートシール後１８〜
２４時間堆積して放置し、落袋試験用の包装袋を得た。

【００３６】（ロ）包装袋の性能試験 上記（イ）で得られた包装袋について、横落袋試験及び
縦落袋試験を下記方法によって行った。 （ａ）横落袋試験 包装袋の胴部が床面と平行でヒートシール部が床面と略
垂直となるようにして２０袋を落下させる（横落下）こ
とにより試験を行ない破袋率を求めた。なお、横落袋試
験は袋のヒートシール部の強度測定のために行ったもの
である。落下条件は室温を−５℃とし落下高さ１．５
ｍ、１袋当り落下回数５回とした。破袋率は試験に用い
た包装袋の破袋した袋の百分率で求めた。その結果を表
１に示す。実用性の面から破袋があると使用不可であ
る。

【００３７】（ｂ）縦落袋試験 包装袋のヒートシール部が床面と平行で胴部が床面と略
垂直となるようにして２０袋を落下させる（縦落下）こ
とにより試験を行ない破袋率を求めた。なお、縦落袋試
験は袋の胴部の強度測定のために行ったものである。落
下条件は室温を−５℃とし落下高さ１．５ｍ、１袋当り
落下回数５回とした。破袋率は試験に用いた包装袋の破
袋した袋の百分率で求めた。その結果を表１に示す。実
用性の面から破袋率は１０％まで許容出来る。

【００３８】実施例２ 実施例１において、線状低密度ポリエチレンのメルトイ
ンデックスを０．８ｇ／１０分、炭酸カルシウムの配合
量を１００重量部、可塑剤の配合量を１０重量部、ブロ
ーアップ比を１：１、冷却速度指数を２８秒としたほか
は、実施例１と同様にして１５０μｍのインフレーショ
ンフィルムを得た。次いで、実施例１と同様にして破袋
率を測定した。結果を表１に示す。

【００３９】比較例１ 実施例１において、可塑剤を配合しないほかは実施例１
と同様にして１５０μｍのインフレーションフィルムを
得た。次いで、実施例１と同様にして破袋率を測定し
た。結果を表１に示す。

【００４０】比較例２ 実施例１において、線状低密度ポリエチレンのメルトイ
ンデックスを２．６ｇ／１０分としたほかは、実施例１
と同様にして１５０μｍのインフレーションフィルムを
得た。次いで、実施例１と同様にして破袋率を測定し
た。結果を表１に示す。

【００４１】比較例３ 実施例２において、ラジカル発生剤を配合しないほか
は、実施例２と同様にして１５０μｍのインフレーショ
ンフィルムを得た。次いで、実施例２と同様にして破袋
率を測定した。結果を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、高いヒートシール強度
及び胴部強度を保ちながら易焼却性が向上した包装袋を
得ることができる。この包装袋は、米穀類、肥料等の比
較的重い内容物の包装に適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉清 哲也 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メルトインデックスが２ｇ／１０分以下
   の線状低密度ポリエチレン１００重量部、ラジカル発生
   剤０．０００１〜０．１重量部、及び炭酸カルシウム２
   ０〜１５０重量部並びに上記合計１００重量部に対して
   可塑剤０．１〜１０重量部を配合してなるポリエチレン
   樹脂組成物を成形してなる包装袋。
2. 【請求項２】 炭酸カルシウムが、平均粒径０．５〜６
   μｍの炭酸カルシウム１００重量部に対して炭素数１０
   以上の高級脂肪酸０．１〜５重量部によって表面処理さ
   れたものである請求項１記載の包装袋。
3. 【請求項３】 メルトインデックスが２ｇ／１０分以下
   の線状低密度ポリエチレン１００重量部、ラジカル発生
   剤０．０００１〜０．１重量部及び炭酸カルシウム２０
   〜１５０重量部並びに上記合計１００重量部に対して可
   塑剤０．１〜１０重量部を配合してなるポリエチレン樹
   脂組成物をインフレーション成形し、得られた筒状フィ
   ルムを引取方向に対して交差する方向を長手方向として
   ヒートシール及び切断することを特徴とする、包装袋の
   製造方法。
4. 【請求項４】 インフレーション成形条件がブローアッ
   プ０．９〜２．０、ドラフト率１０〜４０、かつ冷却速
   度指数３０秒以下である請求項３記載の包装袋の製造方
   法。
5. 【請求項５】 ヒートシールの方法が、ヒートシール部
   を２００〜２８０℃の温度でフィルム同志が融着するま
   で加熱した後ヒートシール部を自由状態とすることによ
   りヒートシール部に収縮を生起させることを特徴とす
   る、請求項３又は４記載の包装袋の製造方法。