JPS6046136B2 - ヒ−トシ−ル性の改良された包装用ポリエチレン組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、包装用ポリエチレン組成物に関し、更に詳し
くは、高密度ポリエチレンに、キシリレンジアミン系ポ
リアミド重合体を配合して成る、ヒートシール性が著し
く改善され、かつ耐衝撃性、引裂強度等にすぐれた物性
を有する包装用ポリエチレン組成物に関する。

近年、インスタット食品、レトルト食品をはじめとする
多くの簡易食品が開発され、その包装材料として、多く
のプラスチックフィルムが用いられており、このプラス
チックフィルムは紙に比べ防水性にすぐれ、丈夫で軽量
であり、かつ商品価値、経済性等の点ですぐれているた
め、デパートやスーパーマーケット等で買物袋（シヨッ
ピングバック）として利用されている。

しかるに、最近は流通機構や技術の発達、商品嗜好の変
化等に伴い内容物が大型化、かつ重量化の傾向にあり、
その結果包装資材に要求される性能は、年々シビヤーに
なりつゝある。

即ち、これらの包装資材に要求される性能としては、特
に機械的強度（引張強度、衝撃強度、引裂強度等）、ヒ
ートシール性、成型加工性等であるが、そのうちでも強
度的な弱点となるヒートシール強度が最も重要である。

この様な性能を満足するプラスチック材料としては、現
在高密度ポリエチレンが最も注目されているが、まだヒ
ートシール性（ヒートシール強度）が不充分であり、輸
送荷役中或いは使用中にしばしばヒートシール部分での
破裂が見られ、又突起物、重量物による衝撃破壊、引き
裂きも見られる。これらの問題点を解決する手段として
、例えばヒートシール性を改良するために低密度ポリエ
チレンやエチレンー酢酸ビニル共重合体等を高密度ポリ
エチレンフィルム上にコートする方法や種々の易ヒトシ
ール性物質を混入する方法が知られているが、これらの
方法は、いずれもヒートシール強度の向上は見られず、
不充分である。

又、ここで、より高いヒートシール強度を得るために膜
厚を大きくする手段も考えられるが、コストアップや省
資源の点から好ましくない。又、衝撃強度や引裂強度を
向上させるため、高密度ポリエチレンにエチレン−プロ
ピレン共重合体ゴムやポリイソブチレン等を配合する方
法が知られているが、これらの方法は、ヒートシール強
度、ヤング率、耐ブロッキング性が低下するため好まし
くない。

従がつて、以上述べた様に強い社会的ニーズがあるにも
かかわらず、いまだヒートシール性がすぐれ、かつ物性
的、経済的にすぐれた包装資材は提供されていないのが
現状である。

本発明者らは、これらの欠点を解決し、かつ物性的にバ
ランスのとれた樹脂組成物を得るために鋭意研究した結
果、高密度ポリエチレンに、キシリレンジアミン系ポリ
アミド重合体を少量配合して成るポリエチレン組成物が
、ヒートシール性（ヒートシール強度）が大巾に向上し
、かつ引張強度、衝撃強度及ひ引裂強度等の機械的強度
や透明性も向上することを見出し本発明に到つた。

本発明にしたがつて、高密度ポリエチレンに、下記のキ
シリレンジアミン系ポリアミド重合体の（４）又は（Ｂ
）０．０５〜１５Ｗｔ％を配合し、ついでフィルムに加
熱成形することを特徴とする、ヒートシール性の改良さ
れた包装用フィルムの製造方法が提供される：〔Ａ〕
（１）キシリレンジアミン又はキシリレンジアミンと少
なくとも１種の炭素数２〜１２の脂肪族ジアミンより成
るジアミン成分と（２）重合性脂肪酸又は重合性脂肪酸
と少なくとも１種の炭素数６〜１２の脂肪族ジカルボン
酸より成るジカルボン酸成分とを重縮合反応させること
により得られる重合体：〔Ｂ〕 上記〔Ａ〕のジアミン
成分とジカルボン酸成分との混合物又はそのナイロン塩
に、Ｅ−カプロラクタム及び／又はω−ラウリンラクタ
ムを加え重縮合反応させることにより得られる重合体。

本発明に用いる高密度ポリエチレンは、通常チーグラー
型の触媒を用いる低圧法及び金属酸化物を触媒とする中
圧法によつて製造されたものであつて、０．９４〜０．
９程度の密度と７０〜９０％の結晶性を有するものであ
る。

本発明に用いるキシリレンジアミン系ポリアミド重合体
は、〔Ａ〕（１）キシリレンジアミン１００〜１０モル
％、好ましくは１００〜５０モル％と少なくとも１種の
炭素数２〜１２の脂肪族ジアミンＯ〜９０モル％、好ま
しくはＯ〜５０モル％より成るジアミン成分と（２）重
合性脂肪酸１００〜１０モル％、好ましくは１００〜４
０モル％と少なくとも１種の炭素数６〜１２の脂肪族ジ
カルボン酸０〜９０モル％、好ましくは０〜６０モル％
より成るジカルボン酸成分とを重縮合反応させることに
より得られる重合体、又は〔Ｂ〕上記〔Ａ〕のジアミン
成分とジカルボン酸成分との混合物、又はそのナイロン
塩９９〜１０モル％、好ましくは９０〜１５モル％とε
一カプロラクタム及び／又はω−ラウリンラクタム１〜
９０モル％、好ましくは１０〜８５モル％とを重縮合反
応させることにより得られる重合体である。

得られる重合体は、反応条件や原料の仕込み組成等によ
つて、種々の分子量や軟化温度を有する。

本発明を実施するに当つては、分子量や軟化温度は特に
制限されないが、分子量としては、ｍ−クレゾールを溶
媒として３０℃で測定した相対粘度（ηｒ）が０．１以
上、軟化温度は６０〜１６０′Ｃの値を有する重合体の
使用が好ましい。本発明で重縮合反応に付されるキシリ
レンジアミンとしては、例えばキシレンのアンモオキシ
デーシヨン反応による工業的生産物を使用することがで
きる。

この工業的生産物は、通常メター及びバラーキシリレン
ジアミン混合物である。本発明においては、メタ体の含
有率５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上のキシ
リレンジアミンが用いられる。キシリレンジアミンと併
用して用いられる炭素数２〜１２の脂肪族ジアミンの具
体例としては、工チレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、１●１２−ドデカンジアミン、トリメチルヘキサ
メチレンジアミン等があげられ、これらジアミンは２種
以上混合して用いてもよい。

重合性脂肪酸とは、不飽和長鎖モノカルボキシ脂肪酸、
例えばオレイン酸、リノール酸、リノレン酸等をカップ
リングすることによつて得られる重合物の総称であり、
ここでは工業的生産物として市販されている、二量体（
ダイマー酸）を主体とした重合性脂肪酸を使用すること
ができる。

市販品としては、エメリー社のダイマー酸（商品名、エ
ンポール）、ゼネラルミルズ社及び第一ゼネラル株式会
社のダイマー酸（商品名、パーサダイム）等があげられ
る。重合性脂肪酸と併用して用いられる炭素数６〜１２
の脂肪族ジカルボン酸の具体例としては、アジピン酸、
アゼライン酸、セバチン酸、１●１２−ドデカン２酸等
があげられ、これらジカルボン酸は２種以上混合して使
用してもよい。

上記原料混合物の重縮合反応は、ポリアミド製，造のた
めの常法によることができる。

即ち、混合物を不活性雰囲気下に徐々に１３０〜２５０
′Ｃまで加熱し、縮合によつて離脱する水を除去しつつ
それがほぼなくなるに至らしめる。初めに少量の水、例
えば原料混合物の１〜５唾量％程度の水を添加し−てお
くことは、反応初期の系内の熱伝導性を高め、均質な樹
脂製品を得るのに有効である。本発明によると、高密度
ポリエチレンに、キシリレンジアミンと重合性脂肪酸の
構成単位を有するキシリレンジアミン系ポリアミド重合
体を配合することにより良好なヒートシール性が付与さ
れる。キシリレンジアミン系ポリアミド重合体の配合量
は、高密度ポリエチレンに対し、０．０５〜１５重量％
、好ましくは０。

１〜１唾量％である。

配合量が０．０５重量％以下では、ヒートシール性の改
良効果が少なく、一方配合量が１５重量％を越えると機
械的強度、成形加工性、耐ブロッキング性が低下するの
で好ましくない。高密度ポリエチレンと、キシリレンジ
アミン系ポリアミド重合体の混合は通常用いられている
公知の混合方法によつて行なう事ができ、例えば押出機
、パンバリミキサー、ロールミル等の機械的方法が採用
される。

この場合、通常使用される無機充填剤、顔料、帯電防止
剤、安定剤、その他の添加剤等を必要に応じて配合する
事ができる。本発明の組成物をフィルムに形成する場合
、上記の方法で混合された高密度ポリエチレン組成物を
用いるのは勿論の事、高密度ポリエチレンとキシリレン
ジアミン系ポリアミド重合体をペレット状、或いは粉末
状で混合したもの、いわゆるドライブレンド物を用いて
も何等差しつかえがない。たＳ゛、キシリレンジアミン
系ポリアミド重合体の添加量の少ない場合は、組成物の
均一性から考えて、予め、目的とするキシリレンジアミ
ン系ポリアミド重合体の添加量より高濃度の組成物いわ
ゆるマスターポリマーを作り、これを配合比に応じて高
密度ポリエチレンで、稀釈するという、いわゆるマスタ
ーバッチ法を採用する事が好ましい。該組成物をフィル
ムに成形する方法としては、既に工業的に広く採用され
ているインフレーシヨン方式やＴ−ダイ方法等を用いる
事ができる。

次に実施例を挙けて本発明を更に詳しく説明するが、本
発明は、これらによつて限定されるものではない。尚、
フィルムの成形条件及び物性測定は次の方法によつた。
（１）フィルム成形条件 押出機；４５瓦１Ｔｒｉ．φ（Ｌ／Ｄ＝２４、メタリン
グ）ダイスロ径：１２０ＴｎＩｆＬφスパイラル冷却リ
ング；１６『φダイス温度；２１０−２１５゜Ｃ 引取速度；２５ｒｒ１．Ｉｍｉｎ プロアー；０．４ｋＷ フィルム寸法：折径１９０ＴＷ＆×厚み０．０４ｍＩｒ
ｒＬ〜０．２ｗｎ（２）物性試験項目 引張強度；ＡＳＴＭＤ−８８秩に準拠し、引張速度５０
０Ｔｒ０ｎＩｍｊｎ１チャック間距離５０Ｔ１ＵｎでＭ
（機械）方向、Ｔ（直角）方向の強度を測定した。

ヒートシール強度；テスター産業（株）のヒートシーラ
ー試験機を用い、圧着条件１秒、圧力１ｋ９ノｄ１圧着
面積５瓢×１５薗×１ケでシールを行い、２０℃６５％
ＲＨで４ＣＢ１間以上状態調節後、テンシロンにて引張
速度３００Ｔ！ｒ！Ｎｌｍｉｎで１８００剥離抵抗値（
ｙ／１５ＴＴ１１ｎ）を求めた。

衝撃強度；東洋精機製作所の振子式フィルムインパクト
テスターを用いた（衝撃子１インチ半球）。引裂強度；
ＡＳＴＭＤｌ９坐法に準拠。

透明性；ＡＳＴＭＤｌＯＯ３法に準拠し、Ｈａｚｅ（％
）を求めた。

実施例１〜６、比較例１〜２ メタキシリレンジアミン７０モル％を含有するメタ／バ
ラ混合キシリレンジアミンと、これと当量の重合性脂肪
酸（エンポール１０１０）及びこれに５重量％の水を加
えて重縮合反応する事によつてηｒ＝０．３８？ｓ軟化
温度６０−６８℃の重合体を得た。

この重合体を、密度０．９６．ＭＩ＝０．５の高密度ポ
リエチレンに対して第１表に示す割合で配合し、４０７
ＴＬＩＴｒＬ押出機にて、１８０℃で熔融混合した。こ
の組成物を前記の条件下でフィルム成形を行なつた。こ
のフィルム（厚さ４０ＴｒＬ．）の物性値を第１表に示
す。実施例７〜１２、比較例３〜４ ジカルボン酸成分として重合性脂肪酸８０モル％と１・
１２ドデカン２酸（東亜合成化学（株））２０モル％の
混合物を用いることを除いて実施例１〜６、比較例１〜
２と同様な方法で重縮合反応を行なつて、ηｒ＝０．５
４．軟化温度１１８−１２０℃なる重合体を得た。

この重合体を密度０．９代ＭＩ＝０．０４の高密度ポリ
エチレンに対して第２表に示す割合で配合し、４０″７
ＴＬ．１７７１．押出機にて、１８５゜Ｃで熔融混合し
た。

この組成物を用いて２５ｍ．のフィルム成形を行なつた
。このフィルム物性値を第２表に示す。実施例１３〜１
巳比較例５ ジカルボン酸成分として、重合性脂肪酸２２モル％、ア
ジピン酸４４モル％及びアゼライン酸３４モル％から成
る混合物を用いることを除いては、実施例１〜６、比較
例１〜２と同じ方法で、重縮合反応を行い、ηＲＯ．７
ｌ、軟化温度８６℃なる重合体を得た。

この重合体を実施例１〜６、比較例１〜２で用いた高密
度ポリエチレンに対して第３表に示す割合で配合し、以
下実施例１〜６、比較例１〜２と同条件で溶融混合し、
４０７ＴＬのフィルムを成形した。結果を第３表に示す
。

実施例１９〜２２、比較例６ 実施例１〜６、比較例１〜２と同じキシリレンジアミン
と、重合性脂肪酸を当モルづ）、５重量％の水と共にオ
ートクレーブに仕込み窒素置換後、１３５゜Ｃで２時間
反応を行なつてナイロン塩を製造し、これにω−ラウリ
ンラクタムを重量比で４５：５５の割合で添加混合し、
２４０゜Ｃ４時間重縮合、反応を行なつて、ηｒ＝０．
３鍬化温度７１−７２′Ｃの重合体を得た。

以下、実施例１〜６、比較例１〜２と同じ方法で同じ高
密度ポリエチレンに配合されフィルムに成形された。第
４表にフィルム（厚さ４０ＴｒＬ）の特性を示す。

実施例２３〜２８ジカルボン酸成分として、重合性脂肪
酸６０モル％びアジピン酸４０モル％の混合物を用いる
ことを除いては、実施例１９〜２２、比較例６と同様の
方法でナイロン塩を製造し、これに重量比で１：１の割
合でε一カプロラクタムを添加混合し、実施例，゛１９
〜２２、比較例６と同条件で重縮反応を行いηｒ＝０．
６ゝ軟化温度１００〜１０５℃の重合体を得た。

以下実施例１〜６、比較例１〜２と同じ方法で同じ高密
度ポリエチレンに配合し、フィルムを成形した。第５表
にフィルム（厚さ４０ｍ）の特性を示す。

実施例２９〜３２、比較例７実施例１〜６、比較例１〜
２と同じキシリレンジアミンと重合性脂肪酸を用いて、
モル比でキシリレンジアミン０．５０、１．１２−ドデ
カンジアミン０．５０、重合性脂肪酸０．８０）１・１
２−ドデカン２酸０．２０の割合よりなる混合物に５重
量％の水を添加して初期反応温度１４５℃で２時間、後
期反応温度）［２４０℃で３時間の条件で重縮合反応を
行ない、軟化温度１１０〜１１？Ｃ）ηｒ＝０．５３の
重合体を得た。

以下、実施例１〜６、比較例１〜２と同じ方法で同じ高
密度ポリエチレンに配合し、フィルムを成形した。第６
表にフィルム（厚さ４０ｍ）の特性を示す。

実施例３３〜３６．比較例８実施例１〜６、比較例８と
同じキシリレンジアミンと重合性脂肪酸を用い、モル比
でキシリレンジアミン０．７ゝヘキサメチレンジアミン
０．２ゝ重合性脂肪酸１。

００、Ｅ−カプロラクタム３．００の割合からなる混合
物に、適量のアルカリ性重合触媒と５重量％の水を添加
して実施例２９〜３２、比較例７と同じ反応条件にて重
縮合反応を行ない、ηｒ＝０．８１、軟化温度１３０℃
の重合体を得た。

実施例１〜６、比較例１〜２と同じ方法で同じ高密度ポ
リエチレンに配合し、フィルムを成形した。フィルム（
厚さ４０７Ｔ１，）の特性を第７表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高密度ポリエチレンに、下記のキシリレンジアミン
   系ポリアミド重合体の〔Ａ〕又は〔Ｂ〕０．０５〜１５
   重量％を配合しついでフィルム状に加熱成形することを
   特徴とする、ヒートシール性の改良された包装用フィル
   ムの製造方法：〔Ａ〕（１）キシリレンジアミン又はキ
   シリレンジアミンと少なくとも１種の炭素数２〜１２の
   脂肪族ジアミンより成るジアミン成分と、（２）重合性
   脂肪酸又は重合性脂肪酸と少なくとも１種の炭素数６〜
   １２の脂肪族ジカルボン酸より成るジカルボン酸成分と
   を重縮合反応させることにより得られる重合体；〔Ｂ〕
   上記〔Ａ〕のジアミン成分とジカルボン酸成分との混合
   物又はそのナイロン塩に、ε−カプロラクタム及び／又
   はω−ラウリンラクタムを加え重縮合反応させることに
   より得られる重合体。