JPH075760B2

JPH075760B2 - ポリエチレン系フイルム

Info

Publication number: JPH075760B2
Application number: JP17379587A
Authority: JP
Inventors: 輝充小谷; 好正斉藤; 敏雄鷹
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1987-07-14
Filing date: 1987-07-14
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS6420235A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はヒートシール性がすぐれたポリエチレン系フイ
ルムに関する。さらにくわしくは、ヒートシール性がす
ぐれているのみならず、機械的特性（たとえば、引き裂
き性）が良好であり、しかもホットタック性についても
すぐれているポリエチレン系フイルムに関する。

〔従来の技術〕

従来から、ヒートシール材として、低密度ポリエチレ
ン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレ、エチレ
ン‐酢酸ビニル共重合体が使われてきている。

低密度ポリエチレンは押出ラミネートやドライラミネー
トなどに最も広くシーラント材として用いられてきてい
る。これは他の材料に比べてシール強度が比較的に強く
かつ低温シール性が良好であり、しかも耐寒性がすぐれ
ているためである。しかし、延伸が困難であり、縦‐横
の配向バランスを極端に変えることが難しく、引き裂き
性の良好なフイルムを得ることが困難である。また、高
速ヒートシール性に重要なホットタック性が悪いという
欠点があった。

また、直鎖状低密度ポリエチレンやエチレン‐酢酸ビニ
ル共重合体は、ヒートシール性が強く、かつ水ものなど
の液体の包装に適しており、しかもホットタック性も良
好である。しかし、高速に製袋する場合、フイルム強度
が強過ぎ、製袋時のカッティング性が悪いという欠点を
有する。

さらに、ポリプロピレンについては、適度なヒートシー
ル強度およびホットタック性を有し、かつ線状の分子構
造であるために引き裂き性もすぐれており、しかも自動
製袋時のカッティング性もよく、したがって自動包装分
野では広く利用されている。しかし、現在さらに製袋時
のスピードの高速化が望まれており、ポリプロピレンの
フイルムについては、高速製袋性の限界が生じている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

自動方向における高速製袋には、シーラント材と二軸延
伸ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなどの
フイルムとの密着性、ヒートシール時の圧力によるシー
ラント材の肉薄化、溶融時における耐応力性が重要な因
子となる。ポリプロピレンの場合、溶融状態における粘
度が低く、これらの必須条件を充分に満たさないために
高速製袋の限界になっていると考えられる。

以上のことから、本発明はこれらの欠点（問題点）がな
く、すなわちヒートシール時の粘度が高いばかりでな
く、ホットタック性も良好であり、しかもヒートシール
強度もすぐれており、かつ良好なシール性を保持したま
ますぐれた引き裂き性を有し、さらに充分な剛性を有す
るフイルムを得ることである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本発明にしたがえば、これらの問題点は、 1.1〜4.0倍に延伸されてなるポリエチレン系フイルムで
あって、該ポリエチレンが、重量平均分子量（以下「M
w」と云う）が15万ないし30万であり、かつ重量平均分
子量（Mw）／数平均分子量（以下「Mn」と云う）が10以
上であり、しかも密度が0.935g/cm³以上であるエチレン
系重合体を少なくとも含有してなり、該フイルムの密度
が0.930g/cm³以上であることを特徴とするポリエチレン
系フイルム、によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。

（Ａ）エチレン系重合体本発明において使われるエチレン系重合体のMwは15万な
いし30万であり、特に15万ないし25万のものが好まし
い。Mw15万未満のエチレン系重合体を用いるならば、溶
融時の高粘度が達成できず、ホットタック性がよくな
い。一方、30万を超えたエチレン系重合体を使用する
と、フイルムを製造するさいに現在使われている通常の
成形機を用いてフイルムを成形することが困難となるた
めである。

また、重量平均分子量／数平均分子量（すなわち、Mw/M
n）は10以上であり、12以上が望ましく、とりわけ12〜2
5が好適である。Mw/Mnが10未満のエチレン系重合体を使
用するならば、広い温度範囲にわたって高粘度を達成す
ることができず、しかもフイルム成形性がよくない。

さらに、密度は0.935g/cm³以上であり、0.935〜0.975g/
cm³が好ましく、特に0.940〜0.975g/cm³が好適である。
密度が0.935g/cm³未満のエチレン系重合体を使うと、延
伸し、引き裂き性がすぐれているフイルムを得ることが
難しい。密度が0.935g/cm³未満であるラジカル重合によ
って得られる低密度ポリエチレンは、長鎖分岐が多く、
延伸が困難であるばかりでなく、かりに延伸したとして
も、密度が0.935g/cm³以上である中ないし高密度ポリエ
チレンのように極端な異方性が達成される、引き裂き性
の良好なフイルムを得ることができない。

本発明において用いられるエチレン系重合体はいわゆる
チーグラー法、フィリップス性、スタンダード法のいず
れかの方法によって工業的に製造され、多方面にわたっ
て利用されているものであり、その製造方法についても
広く知られているものである。該エチレン系重合体はエ
チレン単独重合体でもよく、エチレンとα‐オレフィン
との共重合体でもよい。この共重合体において、α‐オ
レフィンの炭素数は通常多くとも12個であり、３〜８個
のものが望ましい。望ましいα‐オレフィンの代表例と
しては、プロピレン、ブテン‐１、ヘキセン‐１および
4-メチルペン‐１があげられる。また、α‐オレフィン
の共重合割合は、一般には多くとも10重量％であり、特
に７重量％以下が好ましい。

（Ｂ）他の混合成分本発明のフイルムを製造するにあたり、該エチレン系重
合体のみを使用してもよく、このエチレン系重合体に後
記のラジカル重合によって製造される低密度ポリエチレ
ンおよび／またはこの重合法で製造されるエチレンを主
成分とするモノマーとの共重合体をさらに添加してもよ
い。また、添加剤をさらに添加してもよい。

低密度ポリエチレンおよびエチレンを主成分とする共重
合体はいずれもラジカル触媒（通常、有価過酸化物）の
存在下でエチレン単独またはエチレンと他のモノマーと
を重合させることによって得られるものである。他のモ
ノマーの代表例としては、一般には炭素数が多くとも12
個（好ましくは、８個以下）のビニルエステル（たとえ
ば、酢酸ビニル）、アルキル（メタ）アクリレート（た
とえば、メチル（メタ）アクリレート）および不飽和カ
ルボン酸またはその無水物（たとえば、アクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸）があげられ
る。該モノマーの共重合割合は、一般には多くとも15重
量％である。

また、添加剤としては、エチレン系重合体の分野におい
て広く使用されている光、熱および酸素に対する安定
剤、帯電防止剤、充填剤、滑剤、可塑剤などがあげられ
る。

これらの低密度ポリエチレン、エチレンを主成分とする
共重合体および添加剤はポリエチレンの分野においてよ
く知られているものである。

前記低密度ポリエチレンおよび／または共重合体の混合
割合はそれらの種類などによって異なるが、一般には多
くとも40重量％である。また、添加剤を配合する場合、
その配合量は多くとも10重量％である。

（Ｃ）混合方法本発明のエチレン系重合体に前記低密度ポリエチレン、
エチレンを主成分とする共重合体および充填剤のうち、
いずれかを配合する場合、エチレン系樹脂の分野におい
て一般に行なわれている方法を適用すればよい。

混合方法としては、ヘンシェルミキサーのごとき混合機
を使ってドライブレンドする方法ならびに単軸または二
軸押出機、ロールミル、バンバリーミキサーおよびニー
ダーのごとき混合物を用いて溶融混練する方法があげら
れる。あらかじめドライブレンドし、得られる混合物を
さらに溶融混練する方法、あらかじめ溶融混練し、得ら
れる混合物をさらに溶融混練する方法が均一な混合物
（組成物）を得ることができるために好ましい。また、
溶融混練するさい、ペレット状にして成形することが後
記のフイルムを製造するために好都合である。

（Ｄ）フイルムおよびその製造方法本発明のフイルムはエチレン系樹脂の分野において一般
に行なわれているフイルム成形法（たとえば、インフレ
ーション法、Ｔダイ法）を適用してフイルム成形するこ
とによって得ることができる。

前記の混合物を製造するために溶融混練する場合でも、
フイルムを成形する場合でも、使われるエチレン系重合
体または前記混合物が溶融する温度で実施する必要があ
る。しかし、高い温度で実施すると、エチレン系重合体
や低密度ポリエチレン、エチレンを主成分とする共重合
体が熱分解することがある。これらのことから、溶融混
練およびフイルム成形は180〜230℃で実施することが好
ましい。

このようにして得られる本発明のフイルムの密度は0.93
0g/cm³以上である。フイルムの密度が0.930g/cm³未満で
は、引き裂き性がよくない。

また、該フイルムの延伸倍率は1.1〜4.0倍であり、1.1
〜3.5倍が望ましく、とりわけ1.1〜3.0倍が好適であ
る。延伸倍率が1.1倍未満のフイルムでは、引き裂き性
がよくない。一方、4.0倍を超えると、引き裂き強度は
良好であるが、引き裂いたさいに裂け目の部分に糸状の
ヒゲが発生し、食品などの包装に適さないばかりでな
く、シール性もよくない。

さらに、このフイルムの厚さは、一般には10〜100μｍ
であり、特に15〜60μｍが好ましい。厚さ10μｍ未満の
フイルムでは、ヒートシール強度がよくない。一方、10
0μｍを超えるならば、引き裂き性がよくない。

〔実施例および比較例〕

以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明す
る。

なお、実施例および比較例において、ヒートシール強度
はタンザク型試験片（幅 15mm）を切り取り、シール圧
力が2kg/cm²でシール時間が１秒間でヒートシールした
サンプルを引張試験機を用い、300mm/分の速度で剥離し
たときの強度で評価した。また、ホットタック性は試料
をポリアミド（ナイロン6,6）フイルムとドライラミネ
ーション法によって強固に接着させたものをホットタッ
ク用の試料とした。該試料をシール圧力が2kg/cm²、シ
ール時間が１秒間でヒートシールした直後に25g×２の
荷重で剥離した時の剥離距離で評価した。さらに、引き
裂き強度はJIS Z1702にしたがって測定した。また、重
量平均分子量（Mw）はゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーを使って溶媒としてO-ジクロルベンゼンを用い
て140℃で測定した。

なお、実施例および比較例においてポリマーとして使用
したエチレン系重合体、プロピレン系重合体、低密度ポ
リエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレンの物性を下
記に示す。

〔（Ａ）エチレン系重合体〕

エチレン系重合体として、Mwが20万であり、Mw/Mnが18
であり、かつ密度が0.950g/cm²である高密度ポリエチレ
ン〔以下「HDPE（ａ）」と云う〕およびMwが10万であ
り、Mw/Mnが５であり、かつ密度が0.955g/cm²である高
密度ポリエチレン〔以下「HDPE（ｂ）」と云う〕を使用
した。

〔（Ｂ）プロピレン系重合体〕

また、プロピレン系重合体として、メルトフローインデ
ックス（JIS K7210にしたがい、条件が14で測定）か6g
/10分であるプロピレン単独重合体（以下「PP」と云
う）を使った。

〔（Ｃ）低密度ポリエチレン〕

さらに、低密度ポリエチレンとして、メルトフローイン
デックス（JIS K7210にしたがい、条件が４で測定）か
1.0g/10分であり、かつ密度が0.923g/cm²であるフリー
ラジカル触媒で製造された低密度ポリエチレン（以下
「LDPE」と云う）を用いた。

〔（Ｄ）直鎖状低密度ポリエチレン〕

また、直鎖状低密度ポリエチレンとして、メルトフロー
インデックス（JIS K7210にしたがい、条件が４で測
定）が0.8g/10分であり、密度が0.923g/cm²であり、か
つアルキル基の炭素数が２であり、しかも主鎖の1000個
の炭素に対するアルキル機の数が20である直鎖状低密度
ポリエチレン（以下「LLDPE」と云う）を使用した。

実施例１〜3,比較例１〜５ HDPE（ａ）を温度が200℃、ブロー比が2.5および引き取
り速度が30m/分の条件でインフレーション法にて成形
し、厚さが25μｍのフイルムを製造した。また、温度を
190℃にかえたほかは、HDPE（ａ）と同じ条件でHDPE
（ｂ）をインフレーション法で成形し、同じ厚さのフイ
ルムを製造した。さらに、PPをＴダイ法によって温度が
230℃で成形し、厚さが25μｍのフイルムを製造した。
また、LDPEを温度が170℃、ブロー比が1.5および引き取
り速度が15m/分の条件でインフレーション法にて成形
し、厚さが25μｍのフイルムを製造した。

前記のようにして製造したHDPE（ａ）およびHDPE（ｂ）
の各フイルムを130℃に加熱したロールを用いて第１表
に示される延伸倍率で延伸したそれぞれのフイルムを製
造した。

このようにして延伸したHDPE（ａ）およびHDPE（ｂ）な
らびに未延伸のPP,LDPEおよびLLDPEの各フイルムの引き
裂き強度およびヒートシール強度の測定を行なった。そ
れらの結果を第１表に示す。また、ホットタック性の測
定を行なった。それらの結果を第２表に示す。なお、第
２表において、数値は剥離距離（単位はmm）である。

〔発明の効果〕本発明のポリエチレン系フイルムは下記のごとき効果を
発揮する。

（１）ヒートシール強度が強い。

（２）ホットタック性がすぐれている。

（３）易引き裂き性があり、しかも糸引き現象がな
い。

（４）高ヤング率を有する。

本発明のポリエチレン系フイルムは以上のごとき効果を
有するため多方面にわたって利用することができる。代
表的な用途を下記に示す。

（１）紙、アルミニウム箔、その他の合成樹脂などと
ラミネートさせて各種食品、医薬などの包装材（主とし
て袋）（２）該フイルムのみで食品（たとえば、食肉）、医
薬などの包装材（３）各種産業資材の包装袋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】1.1〜4.0倍に延伸されてなるポリエチレン
系フイルムであって、該ポリエチレンが、重量平均分子
量が15万ないし30万であり、かつ重量平均分子量／数平
均分子量が10以上であり、しかも密度が0.935g/cm³以上
であるエチレン系重合体を少なくとも含有してなり、該
フイルムの密度が0.930g/cm³以上であることを特徴とす
るポリエチレン系フイルム。