(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体９９．５〜５０重量部と７０〜９９重量％のエチレン成分と１〜３０重量％のエチレン系不飽和カルボン酸成分を含有し且つ金属成分による中和量が１〜９０％の範囲にあるエチレン系アイオノマー樹脂０．５〜５０重量部とのブレンド物で形成されており、機械方向及び横断方向の引き裂き強度が１０〜１０００N／ｃｍの範囲にあることを特徴とする易引き裂き性フィルム乃至シート。
【請求項２】
エチレン系重合体が８５０〜９５０ｋｇ／ｍ３の密度を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のフィルム乃至シート。
【請求項３】
エチレン系重合体が０．０５〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム乃至シート。
【請求項４】
エチレン系重合体がエチレン・α−オレフィン共重合体であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のフィルム乃至シート。
【請求項５】
エチレン系アイオノマーが０．０１〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有するものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のフィルム乃至シート。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載のフィルムを含んでなることを特徴とする易引き裂き性包装袋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
易引き裂き性を有するフィルム乃至シートに関するもので、より詳細には、メタロセン系触媒を用いて製造されたエチレン系重合体の優れた透明性などの特性を有しながら、その引き裂き性を向上させたフィルム乃至シートに関する。本発明はまた、このフィルムを用いた易引き裂き性包装袋にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
パウチやフィルム袋等の包装材料では、鋏やナイフ等の格別の器具を使用することなしに、手で容易に開封し得るものが求められている。この開封には、ヒートシール部を破壊開封するタイプのものと、パウチや袋を構成するフィルム或いは積層体を引き裂くタイプのものがある。
【０００３】
前者のタイプのものは、ピーラブル包装と呼ばれているが、ヒートシール部の剥離強度がどうしても低くなるため、密封信頼性が十分でなく、高度の密封性が要求される包装体には適用できなかったり、ヒートシール性樹脂に易剥離性を付与するために格別の手段が必要であるという問題がある。
【０００４】
後者の引き裂きタイプのものでは、プラスチックフィルムの伸びが大きく、強靭であるため、引き裂きが困難であり、強いて手による引き裂きを行うと、意図外の方向に引き裂きが行われるという問題がある。
【０００５】
プラスチックに引き裂き性を付与する典型的な一手段は、プラスチックにスコア（弱化線或いはミシン目）を入れる方法であるが、この手段ではプラスチックの強度や密封性能が損なわれると共に、その引き裂き性の効果において未だ十分満足し得るものではない。
【０００６】
また、プラスチックを一軸方向に圧延乃至延伸し、分子配向を付与することによって、配向方向に引き裂き性を付与することもよく行われているが、この場合には、満足すべき引き裂き性が得られるようにすると、配向方向に直角方向の引っ張り強度が大きく低下して、実用上問題となる。
【０００７】
更に、タバコ・パックに見られるように、フィルムの引き裂くべき位置に引き裂き用の細テープを添えたものもあるが、引き裂き用の細テープを添えるための手段が必要であると共に、このテープを外部にはみ出させるため、完全な密封状態にはならないという問題がある。
【０００８】
更にまた、アルミ箔との積層体にみられるように、アルミの剛性を利用して、パウチの端縁に設けたノッチから引き裂きを行うようにしたものもあるが、アルミ箔とプラスチックとの接着強度が高くないと、引き裂き性が悪く、更に引き裂きの方向性も未だ十分満足し得るとはいえない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、メタロセン触媒を用いて製造したエチレン系重合体は、フィルム強度が大きく、透明性などの光学的特性にも優れているため、包装材料として用いられているが、このフィルムを用いたパウチやフィルム袋は、フィルム自体の引き裂き強度が高いため、引き裂きにくいという問題を有している。
【００１０】
本発明者らは、メタロセン触媒を用いて製造したエチレン系重合体にエチレン系アイオノマー樹脂を一定の量比でブレンドすることにより、前記エチレン系重合体が本来有する透明性などの光学的特性や、高い破断点抗張力などを実質上損なうことなく、引き裂き性を顕著に向上させうることを見出した。
【００１１】
即ち、本発明の目的は、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体が本来有する他の特性を実質上損なうことなく、その易引き裂き性を顕著に向上させたフィルム乃至シートを提供するにある。
本発明の他の目的は、上記フィルムを含んでなる易引き裂き性包装袋を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体９９．５〜５０重量部と７０〜９９重量％のエチレン成分と１〜３０重量％のエチレン系不飽和カルボン酸成分を含有し且つ金属成分による中和量が１〜９０％の範囲にあるエチレン系アイオノマー樹脂０．５〜５０重量部とのブレンド物で形成されており、機械方向及び横断方向の引き裂き強度が１０〜１０００N／ｃｍの範囲にあることを特徴とする易引き裂き性フィルム乃至シートが提供される。
本発明のフィルム乃至シートにおいては、
１．エチレン系重合体が８５０〜９５０ｋｇ／ｍ３の密度を有するものであること、
２．エチレン系重合体が０．０５〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有するものであること、
３．エチレン系重合体がエチレン・α−オレフィン共重合体であること、
４．エチレン系アイオノマーが０．０１〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有するものであること、
が好ましい。
本発明によればまた、上掲記載のフィルムを含んでなることを特徴とする易引き裂き性包装袋が提供される。
【００１３】
【発明の実施形態】
［作用］
本発明は、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体に特定のエチレン系アイオノマー樹脂を特定の量比で含有させると、上記エチレン系重合体が本来有する優れた他の特性を実質上損なうことなしに、易引き裂き性を顕著に向上させることができるという知見に基づくものである。
【００１４】
メタロセン触媒由来のエチレン系重合体（特にエチレン・α−オレフィン共重合体）から成るフィルムは、透明性などの光学的特性、各種機械的強度、耐衝撃性などに優れているが、その引き裂き強度が機械方向（ＭＤ）及び横断方向（ＴＤ）の何れに関しても、１３００Ｎ／ｃｍと大きく（後述する比較例１参照）、このフィルムから形成された袋を指により引き裂くことが困難であるという問題を有している。
【００１５】
これに対して、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体に特定のエチレン系アイオノマー樹脂を一定範囲の量比でブレンドし、これをフィルムに製膜すると、上記エチレン系重合体が有する他の優れた特性を実質上損なうことなしに、その引き裂き強度を約１／３程度に低減させることが可能となり（後述する実施例１参照）、このフィルムから形成された袋を指で引き裂くことが容易となるのである。
更に、本発明のブレンド物から成るフィルムでは、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体単独に比して、１１０乃至１８０℃の広いヒートシール温度範囲において、ヒートシール強度が顕著に向上しているという利点もある。
【００１６】
この易引き裂き性の付与は、特定のエチレン系アイオノマー樹脂の選択及び組合せに特有のものであり、エチレン系アイオノマー樹脂と同様のエチレン系重合体であっても、通常の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を配合した場合（後述する比較例３参照）や、エチレン・メタクリル酸共重合体を配合した場合（後述する比較例２参照）には、引き裂き強度の低下はきわめて僅かであるか、或いは逆に引き裂き強度が向上するのであって、本発明による易引き裂き性の付与は真に意外のものであることが明らかである。
【００１７】
本発明では、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体（Ａ）９９．５〜５０重量部、一層好適には９９〜７０重量部と、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）０．５〜５０重量部、一層好適には１〜３０重量部とのブレンド物（上記Ａ及びＢの合計を１００重量部とする）からフィルム乃至シートを形成させることも重要である。
即ち、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）の配合量が上記範囲を下回ると、この配合量が上記範囲内にある場合に比して易引き裂き性の付与が不十分であり、一方、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体（Ａ）の配合量が上記範囲を下回ると、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体が有する本来の利点が損なわれるようになる。
【００１８】
［メタロセン触媒由来のエチレン系重合体］
本発明に主成分として用いるポリエチレン或いはエチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレン或いはエチレンとα−オレフィンとの混合物を、メタロセン系触媒の存在下に重合させることにより得られるものである。
【００１９】
本発明において、メタロセン系触媒を用いて得られたポリエチレンやエチレン・α−オレフィン共重合体を用いるのは、このメタロセン系触媒を用いて合成したエチレン系重合体が、透明性やグロス等の光学的特性に優れており、引っ張り強度、耐衝撃性などの機械的特性にも優れていることによる。
【００２０】
メタロセン系触媒とは、メタロセン、即ち、置換乃至未置換のシクロペンタジエニル環２個と各種の遷移金属で構成されている錯体から成る遷移金属成分と、有機アルミニウム成分、特にアルミノオキサンとから成る触媒の総称であり、遷移金属成分としては、周期律表第IVｂ族、第Ｖｂ族或いは第VIｂ族の金属、特にチタニウム或いはジルコニウムが挙げられる。触媒中の遷移金属成分としては、一般に下記式
（Ｃｐ）２  ＭＲ２  
式中、Ｃｐは置換または未置換のシクロペンタジエニル環であり、Ｍは遷移金属であり、Ｒはハロゲン原子或いはアルキル基である、で表されるものが一般的に使用されている。
【００２１】
アルミノキサンとしては、有機アルミニウム化合物を水と反応させることにより得られたものであり、線状アルミノキサン及び環状アルミノキサンがある。これらのアルミノキサンは、単独でも或いは他の有機アルミニウムとの組み合わせでも使用できる。
【００２２】
メタロセン系触媒を使用するエチレン或いはエチレンとα−オレフィンとの重合法は、特開昭５８−１９３０９号公報をはじめとし、多数の公報で公知であり、前記メタロセン系触媒の存在下、有機溶剤中、液状単量体中或いは気相法での重合により合成されるが、これらの公知の何れの方法によるものでも、前記条件を満足するものは本発明の目的に使用できる。
【００２３】
エチレンとα−オレフィンの共重合体の場合、α−オレフィンとしては、炭素数が４乃至８の範囲にあるものが好ましく、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１、オクテン−１等を挙げることができる。
【００２４】
本発明に用いるメタロセン触媒由来のエチレン系重合体は、密度が８５０乃至９５０ｋｇ／ｍ３、特に８８０乃至９４５ｋｇ／ｍ３の範囲にあることが好ましく、またメルトフローレート（ＭＦＲ、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠し、１９０℃、２，１６０ｇ荷重で測定−以下同様）が、０．０５〜１００ｇ／１０ｍｉｎ、特に０．１〜２５ｇ／１０ｍｉｎの範囲にあることが好ましい。
【００２５】
密度が上記範囲を下回ると、樹脂組成物の機械的特性が低下する傾向があり、一方密度が上記範囲を上回ると、樹脂組成物の柔軟性が低下する傾向がある。
また、ＭＦＲが上記範囲を下回ると、樹脂組成物の加工性が低下する傾向があり、ＭＦＲが上記範囲を上回ると、樹脂組成物の物性が低下する傾向がある。
【００２６】
メタロセン系触媒を用いて得られるポリエチレン或いはエチレン・α−オレフィン共重合体は、分子量分布が狭いのが特徴であり、本発明においても、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が０．０１乃至２．５、特に０．１乃至２．０にあるものが好適に使用される。
本発明の目的には、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体が特に望ましい。
【００２７】
［エチレン系アイオノマー樹脂］
アイオノマーのベースポリマーとなるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体としては、エチレン成分が７０〜９９重量％、特に８０〜９５重量％、不飽和カルボン酸成分が１〜３０重量％、特に５〜２０重量％で含有されるものであり、またエチレンと不飽和カルボン酸以外にその他の不飽和モノマー成分を０〜２５重量％、特には０〜１２重量％の割合で共重合されたものであってもよい。
さらに、総和が上記条件を満たす限り、不飽和カルボン酸成分単位の異なるものを２種以上用いてもよい。
【００２８】
不飽和カルボン酸成分としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノエチルエステル、無水マレイン酸などが例示され、特にアクリル酸あるいはメタクリル酸が好ましい。
【００２９】
他の不飽和モノマー成分としては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチルのようなアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル、あるいは酢酸ビニルなどが例示できる。
【００３０】
エチレン・不飽和カルボン酸共重合体アイオノマーにおける金属カチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛などの遷移金属が例示される。
金属イオンによる中和度は、１〜９０％、平均中和度が３％以上が好ましく、より好ましくは１０〜９０％からなるものが好適である。
【００３１】
アイオノマーとしてはまた、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが０．１〜５０ｇ／１０分、とくに０．２〜３０ｇ／１０分程度のものを使用するのが好ましい。
【００３２】
［ブレンド物］
フィルム乃至シートの成形に用いるブレンド物は、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体（Ａ）９９．５〜５０重量部、一層好適には９９〜７０重量部と、エチレン系アイオノマー樹脂（Ｂ）０．５〜５０重量部、一層好適には１〜３０重量部とをブレンドさせてなる（上記Ａ及びＢの合計を１００重量部とする）。
【００３３】
上記樹脂成分のブレンドには、乾式ブレンド、溶融ブレンド或いはこれらの組合せを用いることができ、乾式ブレンドには、リボンブレンダー、コニカルブレンダー、スーパーミキサーなどを用いることができる。溶融ブレンドには、ニーダー、バンバリーミキサー、一軸或いは二軸押出機等を用いることもできる。
【００３４】
本発明に用いるブレンド物には、それ自体公知の樹脂用配合剤、例えば、脂肪酸アミドや金属セッケン等の滑剤、シリカ等のアンチブロッキング剤、充填剤、着色剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、酸化防止剤、老化防止剤、帯電防止剤、改質用樹脂乃至ゴム、耐塩素水用の硫黄等を、それ自体公知の処方に従って配合できる。
【００３５】
［フィルム乃至シート］
本発明において、上記のブレンド物は、単層のフィルム乃至シートとして、或いは多層のフィルム乃至シートとして各種用途に用いることができる。
フィルム乃至シートへの成形は、それ自体公知の製膜法、例えばＴダイ法やインフレーション法により行うことができる。このフィルム乃至シートは未延伸のものであってもよいし、また一軸延伸或いは二軸延伸により分子配向されたものであってもよい。
【００３６】
フィルム乃至シートの厚みは、要求される物性や用途によっても相違するが、一般的にいって、１０乃至３０００μｍ、特に２０乃至２０００μｍの範囲にあるのがよい。
【００３７】
前述したブレンド物は、単層のフィルム乃至シートとして使用できるほか、他の樹脂層との積層フィルム乃至シートとして用いることもできる。
積層フィルム乃至シートの場合、相手方の樹脂フィルムとしては、高、中、低密度ポリエチレン、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体又はそのアイオノマー、エチレン・（メタ）アクリル酸・（メタ）アクリル酸エステル共重合体又はそのアイオノマー、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンのようなオレフィン重合体又は共重合体、ポリスチレン、ＡＢＳ系樹脂、スチレン・ブタジエンブロック共重合体のようなスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの様なポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６のようなポリアミド、ポリ塩化ビニルおよびこれらの任意割合のブレンドのような各種重合体からなるフィルムが挙げられる。
積層フィルム乃至シートの製造は、多層多重ダイを用いた共押し出し、押出コート、サンドイッチラミネーション、ドライラミネーションなどにより行うことができる。
【００３８】
本発明のフィルム乃至シートは、ラミネート用貼り合わせの目的に用いることができ、この場合、本発明のフィルム乃至シートを貼り合わせる基体としては、前述したプラスチックフィルムの他に、アルミ箔、スチール箔などの金属箔、紙、不織布、編織布などの繊維質シートなどが挙げられる。
【００３９】
本発明のフィルム乃至シートは、単独で或いは他の基体層との組合せで、軽包装袋或いは重包装袋の分野に使用でき、これらの袋に易引き裂き性を付与するのに有用である。
【００４０】
【実施例】
本発明を次の例を挙げて以下に更に説明するが、本発明は以下の例に制限されるものではない。
【００４１】
以下の実施例で用いた樹脂は次の通りである。
（１）メタロセン触媒由来のエチレン・α−オレフィン共重合体（ｍＬＬＤＰＥ）
密度：    ９０５ｋｇ／ｍ３  
ＭＦＲ：  ４ｇ／１０分
融点：    ９３℃
（２）エチレン系アイオノマー樹脂（ＥＭＡＡ−Ｎａ）
組成：メタクリル酸含有量１０重量％
金属種  Ｎａ（中和度  ５０％）
ＭＦＲ：１．３ｇ／１０分
融点：  ９７℃
（３）エチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）
組成：メタクリル酸含有量１５重量％
ＭＦＲ：２５ｇ／１０分
融点：  ９３℃
（４）低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）
密度：    ９２３ｋｇ／ｍ３  
ＭＦＲ：  ２２ｇ／１０分
融点：    １０７℃
【００４２】
樹脂からの製膜は次の通り行った。
押出機：
スクリュー：  ４０ｍｍφ（Ｌ／Ｄ＝３２）
ダイ：        ４５０ｍｍ幅
樹脂温度：    ２３０℃
スクリュー回転数：１００ｍｉｎ-1
フィルム厚み：     ５０μｍ
引き取り速度：      １４ｍ／分
【００４３】
製膜したフィルム物性の測定は次の通り行った。
（Ｉ）エルメンドルフ引き裂き強度
ＪＩＳ  Ｚ１７０２
（II）引っ張り物性（破断点抗張力、破断点伸び）
ＪＩＳ  Ｋ６７２３
（III）ヒートシール強度
シール圧力    ０．２ＭＰａ
シール時間    ０．５秒
シールバー幅  １０ｍｍ
測定条件
剥離速度      ３００ｍｍ／分
剥離角度      ９０°
試験片幅      １５ｍｍ
（IV）フィルム透明性（ヘイズ）
ＪＩＳ  Ｋ６７１４
【００４４】
［実施例１及び比較例１〜３］
表１に示す樹脂を使用し、前記条件で製膜し、得られたフィルムについて、上記の各項目について試験を行った。
得られた結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
0004704547.tif 000002
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン系重合体９９．５〜５０重量部とエチレン系アイオノマー樹脂０．５〜５０重量部とのブレンド物を、フィルム乃至シートの成形に用いることにより、メタロセン触媒由来のエチレン系重合体が本来有する他の特性を実質上損なうことなく、その易引き裂き性を顕著に向上させることができる。
このフィルム乃至シートは、単層或いは積層状態で、軽包装或いは重包装の袋として有用であり、引き裂きによる開封を容易に行うことができる。