JPH0753791A - 包装袋用ポリエチレン樹脂組成物及びそれを用いた包装袋の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートシール強度及び胴部強度が大きく、且
つ易焼却性の高い包装袋を製造することを目的とする。 【構成】 ［η］（極限粘度）が２ｄｌ／ｇ以上且つ密
度が０．９３ｇ／ｃｍ³以上の高分子量エチレン重合体
１０〜９８重量部と、［η］が１ｄｌ／ｇ以上且つ密度
が０．９３ｇ／ｃｍ³ 未満のエチレン−αオレフィン共
重合体２〜９０重量部、及びこれらの合計１００重量部
に対して炭酸カルシウム２０〜１５０重量部、並びに、
該高分子量エチレン重合体とエチレン−αオレフィン共
重合体と炭酸カルシウムとの合計量１００重量部に対し
て可塑剤０．１〜２０重量部を配合してなる包装袋用ポ
リエチレン樹脂組成物。及び、該包装袋用ポリエチレン
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にヒートシー
ル及び切断することを特徴とする包装袋の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は包装袋用樹脂組成物及び
それを用いた包装袋の製造方法に関するものである。詳
しくは高分子量エチレン重合体とエチレン−αオレフィ
ン共重合体からなる組成物に炭酸カルシウムと可塑剤を
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、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を製造す
る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。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。

【０００３】

【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、高分子量エチレン重合体とエチレン−αオレフィン
共重合体からなる組成物に炭酸カルシウムと可塑剤を配
合したものを特定の条件下に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。

【０００４】すなわち、本発明の要旨は、［η］
（［η］は１３０℃テトラリン溶液中で測定した極限粘
度。以下、同じ。）が２ｄｌ／ｇ以上且つ密度が０．９
３ｇ／ｃｍ ³ 以上の高分子量エチレン重合体１０〜９８
重量部と、［η］が１ｄｌ／ｇ以上且つ密度が０．９３
ｇ／ｃｍ³ 未満のエチレン−αオレフィン共重合体２〜
９０重量部、及びこれらの合計１００重量部に対して炭
酸カルシウム２０〜１５０重量部、並びに、該高分子量
エチレン重合体とエチレン−αオレフィン共重合体と炭
酸カルシウムとの合計量１００重量部に対して可塑剤
０．１〜２０重量部を配合してなる包装用ポリエチレン
樹脂組成物。及び、該包装袋用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に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。

【０００５】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高分子量エチレン重合体は、１
３０℃テトラリン溶媒中で測定した極限粘度［η］が２
ｄｌ／ｇ以上、好ましくは、２．３〜３．７ｄｌ／ｇの
重合体であり、チーグラー型触媒又はフィリップス型触
媒を用いて中低圧下でエチレン単独もしくはエチレンと
他のαオレフィン、例えば、プロピレン、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
重合したもので、密度が０．９３ｇ／ｃｍ³ 以上、好ま
しくは０．９３〜０．９７ｇ／ｃｍ³の高結晶性のもの
である。

【０００６】また、エチレン−αオレフィン共重合体
は、［η］が１ｄｌ／ｇ以上、好ましくは、１．２〜
２．７のエチレンと他のαオレフィンの共重合体であ
り、共重合成分により短い枝分かれ構造を有し、密度を
０．９３ｇ／ｃｍ³ 未満、好ましくは０．８９ｇ／ｃｍ
³ 以上０．９３ｇ／ｃｍ³ 未満に低下させたものであ
る。エチレンと共重合する他のαオレフィンとしては、
例えば、ブテン、ヘキセン、オクテン、デセン、４−メ
チルペンテン−１等が挙げられる。

【０００７】高分子量エチレン重合体の［η］が２ｄｌ
／ｇ未満、もしくは、エチレン−αオレフィン共重合体
の極限粘度［η］が１ｄｌ／ｇ未満では、包装袋とした
際の胴部強度やヒートシール強度が低下するので好まし
くない。尚、本発明において密度とは、ＪＩＳ Ｋ６７
６０に準拠して測定した値である。

【０００８】本発明で用いられ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。平均粒径
が、０．５μｍ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傾向にあ
り、好ましくない。また、６μｍ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傾向に
あり、好ましくない。

【０００９】高級脂肪酸による表面処理は、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
しながら混合撹拌することによって行われる。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。

【００１０】本発明における炭酸カルシウムの配合割合
は、高分子量エチレン重合体とエチレン−αオレフィン
共重合体との合計１００重量部に対し、炭酸カルシウム
２０〜１５０重量部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。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。

【００１１】フタ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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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、高分子量エチレン重合体とエチレン−αオレフィン
共重合体と炭酸カルシウムの合計量１００重量部に対
し、０．１〜１０重量部の範囲内から選ばれる。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改善が不十分であり、ま
た、１０重量部より多い場合には、可塑剤がフィルム表
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。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。

【００１６】本発明の包装袋用ポリエチレン樹脂組成物
は、上述した高分子量エチレン重合体、エチレン−αオ
レフィン共重合体、炭酸カルシウム及び可塑剤の４成分
を配合してなるが、該４成分を配合する方法としては、
特に制限はなく、例えばインフレーション成形時に上記
４成分を同時に供給して溶融押出する方法や、押出機や
バンバリーミキサー等の混合機により上記４成分を予め
溶融混合してペレット化し、得られたペレットをインフ
レーション成形する方法を採ることもできる。また、該
４成分の配合順序も特に限定する必要はなく、任意の順
序で配合することができる。

【００１７】また、本発明の包装袋用ポリエチレン樹脂
組成物には、更に、必要に応じて抗酸化剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、滑剤等通常ポリエチレンに使用される
公知の添加剤を添加してもよい。本発明においては、こ
のようにして得られた包装袋用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により、包装袋を製造す
る。

【００１８】ここで、よりヒートシール部強度の良好な
ものを得るためには、インフレーション成形をするに当
たり、以下に示す特定条件を採用するのが好ましい。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５〜４０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。

【００１９】

【数１】

【００２０】式中、記号は下記の通り。

【表１】 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。

【００２１】

【数２】 τ ： 冷却速度指数（秒） ＦＬＨ： フロストライン高さ（ｃｍ） Ｖ₀ ： 溶融樹脂がリップ部を通過する時の線速度
（ｃｍ／ｓｅｃ） Ｖ₁ ： 引取速度（ｃｍ／ｓｅｃ）

【００２２】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。

【００２３】ドラフト率は５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。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。

【００２４】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、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。

【００２５】

【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。 〈実施例〉 （イ）包装袋の製造 ［η］が２．８ｄｌ／ｇで且つ密度が０．９４２ｇ／ｃ
ｍ³ の高分子量エチレン重合体、［η］が１．４ｄｌ／
ｇで且つ密度が０．９２０ｇ／ｃｍ³ のエチレン−ブテ
ン共重合体、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）、及び可塑剤｛トリ
−２−エチルヘキシルトリメリテート｝を、高分子量エ
チレン重合体とエチレン−ブテン共重合体との配合比が
１：２（重量比）であり、かつ該高分子量エチレン重合
体とエチレン−ブテン共重合体との合計１００重量部に
対し、炭酸カルシウムが４０重量部、可塑剤が３重量部
となる割合で配合し、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。これをモダンマシ
ナリー社製デルサー６５φ型押出機に環状スリット径２
００ｍｍφ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。

【００２６】得られたインフレーションフィルムを長さ
６７０ｍｍ、幅４４０ｍｍ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１５０ｍｍ、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１．５
ｃｍ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。

【００２７】（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。

【００２８】（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。

【００２９】〈比較例〉実施例において、可塑剤を配合
しないほかは実施例と同様にして１５０μｍのインフレ
ーションフィルムを得た。次いで、実施例と同様にして
破袋率を測定した。結果を表１に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、ヒートシール強度及び
胴部強度が大きく、且つ易焼却性の高い包装袋を得るこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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】 ［η］（［η］は１３０℃テトラリン溶
   媒中で測定した極限粘度。以下、同じ。）が２ｄｌ／ｇ
   以上且つ密度が０．９３ｇ／ｃｍ³ 以上の高分子量エチ
   レン重合体１０〜９８重量部と［η］が１ｄｌ／ｇ以上
   且つ密度が０．９３ｇ／ｃｍ³ 未満のエチレン−αオレ
   フィン共重合体２〜９０重量部、及びこれらの合計１０
   ０重量部に対して炭酸カルシウム２０〜１５０重量部、
   並びに該高分子量エチレン重合体とエチレン−αオレフ
   ィン共重合体と炭酸カルシウムとの合計量１００重量部
   に対して可塑剤０．１〜２０重量部を配合してなる包装
   袋用ポリエチレン樹脂組成物。
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記載の包装袋用ポリエチレン樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の包装袋用ポリエチ
   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にヒートシ
   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を、ブローアップ
   比０．９〜２．０、ドラフト率５〜４０、冷却速度指数
   ３０秒以下の条件下で行うことを特徴とする、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、その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。