(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の条件１にあるポリオレフィン系樹脂８５〜７０重量％、及び下記の条件２を満たす高溶融強度ポリプロピレン樹脂１５〜３０重量％からなることを特徴とする空冷により調製されたインフレーションフィルム。
条件１： ２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃での溶融張力（ＭＴ）とが次式１の関係にある。
式１ ＭＴ＜11.32×ＭＦＲ-0.7854
条件２： ２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃での溶融張力（ＭＴ）とが式２の関係を満たす。
式２ 11.32×ＭＦＲ-0.7854≦ＭＴ
【請求項２】
前記ポリオレフィン系樹脂が、下記組成からなる軟質ポリプロピレン系樹脂である請求項１に記載のインフレーションフィルム。
（イ）８０以上のアイソタクチック指数を有するポリプロピレン成分２０〜８０重量％。及び
（ロ）２５℃においてキシレンに不溶性の結晶性ポリエチレンを有する２〜６０重量％の結晶成分（Ｉ）と、２５℃においてキシレンに可溶性である９８〜４０重量％の非晶成分（II）とから成り、１０〜６０重量％のエチレンを含有する、エチレンと炭素数３以上のオレフィンとの共重合体成分８０〜２０重量％。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインフレーションフィルムを少なくとも一層含むことを特徴とする積層フィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インフレーションフィルム成形性の改良された樹脂組成物、及びそれから形成されたフィルム若しくは積層フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリオレフィン系樹脂は、一般に低コストで容易に成形できることから各産業において広範に使用されている。特にフィルム分野ではインフレーションフィルム成形により成形されることが多いが、この成形法により得られるフィルムは、成形流動時に分子鎖が剪断効果によって樹脂の流れ方向（以下、ＭＤ方向という）に引き伸ばされたまま冷却固化され、その結果、ＭＤ方向と樹脂の流れに直角方向（以下、ＴＤ方向という）との間に著しい物性差が生じる。
特にラップフィルムや、ストレッチフィルムとして、食品等を発泡トレイにのせて、これを手動又は自動包装機により包装する場合などに、ＭＤ方向及びＴＤ方向の引張時の応力及び伸び特性が大きく異なると、フィルムにしわが寄り、美観を損ねたり、トレイが破損し易い。
【０００３】
このＭＤ方向とＴＤ方向との物性差を解消する場合に、ＭＤ方向だけでなく、ＴＤ方向にも配向をかけるために成形機のダイ部分のリップギャップを拡大したり、ブロー比を上げることが行なわれるが、このようにすると、樹脂の成形安定性が低下したり、バブルのゆれが生じて製品が取れなかったり、フィルムの厚み精度が落ちたりする。はなはだしい場合には、成形自体が不可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、インフレーションフィルム成形に際し、ブロー比を大きくとったり、リップギャップを拡大した場合でも、安定に生産できる樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するため、鋭意検討した結果、ポリオレフィン系樹脂に特定の高溶融強度ポリプロピレン樹脂を配合することにより、ポリオレフィン系樹脂のインフレーションフィルム成形時の安定性を大幅に改善できることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、下記の条件１にあるポリオレフィン系樹脂９８〜７０重量％、及び下記の条件２を満たす高溶融強度ポリプロピレン樹脂２〜３０重量％からなるインフレーションフィルム成形に適した樹脂組成物に関するものである。
条件１：  ２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃での溶融張力（ＭＴ）とが次式１の関係にある。
式１  ＭＴ＜11.32×ＭＦＲ-0.7854 
条件２：  ２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃での溶融張力（ＭＴ）とが式２の関係を満たす。
式２  11.32×ＭＦＲ-0.7854≦ＭＴ
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、オレフィンモノマーから製造される各種のポリオレフィン系樹脂が使用できる。このようなポリオレフィン系樹脂としては、具体的には、ポリエチレン系樹脂や、ポリプロピレン系樹脂、軟質ポリプロピレン系樹脂等が使用される。
ここで、ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレンや、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高圧法エチレン−α−オレフィン共重合体等が含まれる。また、ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレンや、エチレンとプロピレンとのランダムコポリマー、エチレンブロック部を含むブロックタイプポリプロピレン、プロピレンとエチレンとブテン−１とのターポリマーなどが包含される。
【０００７】
本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂は、以下の条件１にあるものである。
条件１：  ２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃での溶融張力（ＭＴ）とが次式１の関係である。
式１  ＭＴ＜11.32×ＭＦＲ-0.7854 
メルトフローレートの測定方法は、JIS K7210 に記載されている方法で230 ℃にて測定される。
また、溶融張力（ＭＴ）は、JIS K7210 に示されるＭＦＲ測定用の装置に準じて測定する。
ポリオレフィン系樹脂は、上記式１に従うものが普通であり、このような樹脂では、安定してインフレーション成形することが困難であった。
【０００８】
本発明は、このようなポリオレフィン系樹脂に、条件２を満す特定の高溶融強度ポリプロピレン樹脂を所定量配合することによって、インフレーション成形を安定化できるようにしたものである。
本発明で使用されるポリオレフィン系樹脂としては、以下の組成を有する軟質ポリプロピレン系樹脂が好適なものとして使用される。
（イ）８０以上、好ましくは、９０以上（上限は、100 が好適である）のアイソタクチック指数（以下、I.I.という）を有するポリプロピレン成分２０〜８０重量％と、
（ロ）２５℃においてキシレンに不溶性の結晶性ポリエチレンを有する２〜６０重量％の結晶成分（Ｉ）と、２５℃においてキシレンに可溶性である９８〜４０重量％の非晶成分（II）とから成り、１０〜６０重量％のエチレンを含有する、エチレンと炭素数３以上のオレフィンとの共重合体成分８０〜２０重量％、
からなる。
【０００９】
ポリプロピレン成分（イ）のアイソタクチック指数（I.I.）は、重合体のうち常温のキシレンに不溶の成分の占める重量％である。
また、ポリプロピレン成分（イ）の１３５℃のテトラリン中の固有粘度は、１〜4.５dl/g、好ましくは1.５〜4.０dl/gであることが望ましい。固有粘度が１dl/g未満の場合、得られるフィルムの低温特性を低下させ易く、一方、固有粘度が4.５dl/gを超える場合、樹脂の流動性が低下し、成形性が悪化し易い。
ポリプロピレン成分（イ）は、軟質ポリプロピレン系樹脂の重量に基づき２０〜８０重量％の量で使用され、好ましくは２５〜５５重量％、特に好ましくは３０〜５０重量％の量が好適である。ポリプロピレン成分の量が２０重量％未満の場合には、得られるフィルムの剛性が低下し、一方８０重量％を超える場合には低温での衝撃強度が低下し易い。
【００１０】
ポリプロピレン成分（イ）と共に使用される、エチレンと炭素数３以上のオレフィンとの共重合体成分（ロ）は、２５℃においてキシレンに不溶性の結晶性ポリエチレンを有する２〜６０重量％の結晶成分（Ｉ）と、２５℃においてキシレンに可溶性である９８〜４０重量％の非晶成分（II）とから成り、１０〜６０重量％のエチレンを含有する。
エチレンと炭素数３以上のオレフィンとの共重合体成分中の結晶成分（Ｉ）の割合は２〜６０重量％であり、２〜４０重量％が好ましく、特に２〜３０重量％が好適である。結晶成分（Ｉ）の割合が６０重量％を超える場合は本発明のフィルムの低温での衝撃強度が低下し易い。
また、共重合体成分（ロ）におけるエチレンの含量は１０〜６０重量％、好ましくは１５〜５０重量％、特に好ましくは２０〜５０重量％である。エチレンの量が１０重量％よりも少ない場合には、フィルムの柔軟性が低下し、結果的に本発明のフィルムの低温特性が低下し易い。
【００１１】
なお、非晶成分（II）の１３５℃のテトラリン中の固有粘度は、好ましくは1.５〜１０dl/g、特に好ましくは2.０〜5.０dl/gであることが望ましい。固有粘度が1.５dl/g未満の場合、得られるフィルムの低温特性が低下し易い。一方、固有粘度が１０dl/gを超える場合、樹脂の流動性が低下し、成形性が悪化し易い。
エチレンと炭素数３以上のオレフィンとの共重合体成分（ロ）に用いられる、炭素数３以上のオレフィンは、炭素数３以上の直鎖状又は環状のオレフィンである。直鎖状オレフィンの場合には、炭素数は好ましくは３〜１０、特に好ましくは３〜７であり、例えば、プロピレンや、ブテン−１、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン等が好適に挙げられる。また環状オレフィンとしては、例えばビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセンなどが挙げられる。これらの中では特にプロピレンは、低温特性と剛性のバランスがすぐれ、好適である。
【００１２】
このような軟質ポリプロピレン系樹脂を製造する方法は特に制限されないが、例えば、特開平６−２５３６７号公報に示されるような多段重合法によって得られるものを挙げることができる。この多段重合法は、第一段階のプロピレンの単独重合又はプロピレンと少量のエチレンとのランダム共重合段階と、次のエチレンと１種類以上の炭素数３以上のα−オレフィンとの共重合段階を含む重合工程からなる。この重合法により得られた樹脂は、各段階で生成する樹脂成分が重合時のリアクター中であたかもブレンドされたようになるため、従来の重合後にブレンドする方法と違い非晶成分が非常に微細に分散し、薄肉成形可能な、柔軟性、耐引裂き性、突刺し強度に優れたフィルムを得ることが可能となる。
以上のポリオレフィン系樹脂は、それぞれ単独で、以下で説明する高溶融強度ポリプロピレンと組み合わせて本発明の樹脂組成物を形成することも可能であるが、２種以上のポリオレフィン系樹脂を高溶融強度ポリプロピレンと組み合わせて混合して使用に供することも可能である。
【００１３】
特にポリエチレン系樹脂の場合は、前記軟質ポリプロピレン系樹脂を少量添加することで、高溶融強度ポリプロピレンとの相溶性が良くなり本発明の効果がよりいっそう現れる。
【００１４】
本発明において使用される高溶融強度ポリプロピレン樹脂としては、以下の条件２を満たすものが使用される。
条件２：  ２３０℃でのメルトフローレート（ＭＦＲ）と、２３０℃での溶融張力（ＭＴ）とが式２の関係を満たす。
式２  11.32×ＭＦＲ-0.7854≦ＭＴ
メルトフローレート（ＭＦＲ）及び溶融張力（ＭＴ）が上記式２を満たさない場合には、メルトフロレートに対して溶融張力が十分大きくないため、ポリオレフィン系樹脂の成形安定性を改善することができず、好ましくない。
高溶融強度ポリプロピレン樹脂は、枝分かれ指数が１未満、好ましくは、0.４未満（下限は例えば、0.２）で、歪み硬化伸び粘度を有するゲルを含まない、例えば、主としてアイソタクチックの半結晶性ポリプロピレンが好適である。このような高溶融強度ポリプロピレン樹脂としては、例えば、プロピレンホモポリマーや、プロピレンとエチレンとのランダム共重合体からなるものが挙げられる。このような高溶融強度ポリプロピレン樹脂は、例えば特開昭62-121704 号公報に記載された方法によって製造することができる。
【００１５】
ここで、枝分かれ指数は、長鎖枝分かれの程度を定量化するものであり、[ η] sr/[η] Lin で定義される。ここで、[ η] srは、枝分かれポリプロピレンの固有粘度であり、[ η] Lin は、重量平均分子量が実質的に同じ直鎖状ポリプロピレンの固有粘度である。
伸び粘度は、流体又は半流体物質の伸びに対する抵抗である。歪み硬化伸び粘度は、伸び量が増加するに伴い、伸び粘度が高くなる現象を示す特性である。長鎖分岐を導入することにより歪み硬化伸び粘度を示すようになる。この伸び粘度は、一定速度で引張歪みを受けたときの溶融状態にある試料の応力と歪みを測定する装置により測定できる。
【００１６】
本発明で用いる高溶融強度ポリプロピレン樹脂の配合量は、ポリオレフィン系樹脂９８〜７０重量％に対して、２〜３０重量部であり、好ましくは、５〜２０重量部である。高溶融強度ポリプロピレン樹脂の量が、２重量％未満では、十分な溶融張力が得られず、インフレーションフィルム成形時の安定性を改良することが難しい。一方、高溶融強度ポリプロピレン樹脂の量が３０重量％を越えると、得られるポリオレフィン系樹脂フィルムのメルトフローレート（ＭＦＲ）に対して溶融張力（ＭＴ）が大きくなりすぎ、高速成形でフィルムが切れ易くなるので好ましくない。
樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、上記の通り、JIS K7210 に記載されている方法により、230 ℃にて測定されるものである。
【００１７】
また、樹脂の溶融張力（ＭＴ）は、JIS K7210 に示されるＭＦＲ測定用の装置に準じて測定する。具体的には、約5gの樹脂をシリンダー内に５分間230 ℃で予熱した後、ピストンによって押出速度20mm／分でキャピラリーより吐出したストランドを15.7 m／分の定速度で引取り、途中滑車を介してストレスゲージにて荷重を読み取り、記録する。測定開始から120 〜180 秒の間の読みの平均値を溶融張力とした。
【００１８】
本発明の樹脂組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、好ましくは0.01〜15g 、更に好ましくは、0.1 〜10g である。
本発明の樹脂組成物の溶融張力（ＭＴ）は、好ましくは、１〜15g 、更に好ましくは、1.2 〜12g である。1g未満では高速成形で押出ムラが起こり易い。10g を超えると、高速成形時にフィルム切れが発生し易い。
本発明の樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂及び高溶融強度ポリプロピレン樹脂のそれぞれのペレットを単に混合することによって、あるいはこの混合物を押出機を通し、溶融混合することによって容易に得ることができる。
本発明で用いる樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤や、抗ブロッキング剤、滑剤、粘着剤、防曇剤、防滴剤、防霧剤、帯電防止剤、紫外線など特定波長の光線を吸収する光線吸収剤、老化防止剤、無機物などの充填剤、顔料などの各種添加剤を適宜配合することができる。
【００１９】
上記樹脂組成物から形成されるフィルムの厚みについては、通常８〜２００μm 、好ましくは１５〜１５０μm である。該フィルムの厚みが８μm 未満では、フィルムの強度が低下し易く、破損を生じ易い。一方、２００μm を越えると厚くなりすぎ、取り扱い性が著しく低下する。
本発明のフィルムは、本発明の樹脂組成物からなる単層フィルムの他、多層フィルムとして、例えば、二層フィルムの一方の層に本発明の樹脂組成物のフィルムを使用し、他の層にポリオレフィン系樹脂という構成や、あるいは組成比の違う二種類の本発明の樹脂組成物をそれぞれのフィルムとして使用することも可能であり、このようなフィルムはインフレーションフィルム成形時の安定性に優れている。三層以上のフィルムについても同様であり、本発明の樹脂組成物を少なくとも一層に配することによりフィルム成形時の安定性が改善される。他の層には最終使用のフィルムの要求物性に応じて各種の適当なポリオレフィン系樹脂あるいはポリオレフィン系樹脂組成物を用いればよい。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明について、実施例又は比較例を参照しながら、更に詳しく説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例又は比較例によって何ら限定されるものではない。
実施例で使用した樹脂は以下の通りである。
0003881791.tif 000002
第一段階でポリプロピレン成分を重合し、第二段階でエチレンとプロピレンとを共重合することにより得られたものを使用した。
使用した軟質ポリプロピレン系樹脂Ａ−３の性状｛ポリプロピレン成分（イ）の含量、及びI.I.、エチレン−プロピレン共重合体成分（ロ）の含量、エチレン−プロピレン共重合体成分（ロ）中のエチレン含量、エチレン−プロピレン共重合体成分（ロ）中の（Ｉ）キシレン不溶性成分量、（II）キシレン可溶性成分のテトラリン１３５℃中の固有粘度｝を表１に示す。
得られた樹脂Ａ−３は、ＭＦＲ＝0.５ｇ／１０分、ＭＴ＝5.１ｇ（いずれも230 ℃における）であった。
Ａ−１〜３は、いずれも上記式１を満たす。
【００２１】
【表１】
0003881791.tif 000003
得られた樹脂には、酸化防止剤として、 IRGANOXＢ２２５（チバスペシャリティーケミカルズ社製）（IRGAFOS 168 （トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト）と、IRGANOX 1010（ペンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］）との１：１の混合物）を0.3 重量％、及び触媒中和剤としてステアリン酸カルシウム0.１重量％を加え、同方向かみ合い型２軸押出機でペレット化した。
Ｂ−１：モンテル社製高溶融強度ポリプロピレン
ＨＭＳ「ＰＦ８１４」
ＭＦＲ＝３ｇ／１０分、ＭＴ＝２４ｇ（いずれも２３０℃における）
Ｂ−１は、上記式２を満たす。
【００２２】
参考例１
樹脂Ａ−１に高溶融強度ポリプロピレンＢ−１を１０重量％となるように添加し、これを空冷インフレーション成形装置を用いて、厚み３０μｍのフィルムを成形した。成形条件は次のとおりである。
押出機：内径５５ｍｍ、スクリューＬ／Ｄ ２６
ダイ ：外口径７５ｍｍ、ダイリップ間隙3.５ｍｍ
樹脂温：２００℃
ブローアップ比：5.０
【００２３】
比較例１
樹脂Ａ−１だけを用い、参考例１と同様に温度２００℃でインフレーション成形を試みたが、成形開始時のバブル形成ができず、成形不可能であった。
実施例１
樹脂Ａ−２に樹脂Ｂ−１を１５重量％となるように添加し、空冷インフレーション成形装置を用いて、厚み３０μｍのフィルムを成形した。成形条件は次のとおりである。ダイ中央部にフィルムに接するように内部安定体を設置した。このフィルムを実施例１と同様の項目について評価を行なった。
押出機：内径５５ｍｍ
ダイ ：外口径８５ｍｍ、ダイリップ間隙0.８ｍｍ
樹脂温：２００℃
ブローアップ比：3.５
【００２４】
比較例２
樹脂Ａ−２だけを用い、実施例１と同様に空冷インフレーション成形を試みたが、バブルが内部安定体に安定に接触せず、巻き取り後のフィルムにしわが入り実用的な製品が得られなかった。
参考例２
樹脂Ａ−３に高溶融強度ポリプロピレンＢ−１を１０重量％となるように添加し、これを空冷インフレーション成形装置を用いて、厚み３０μｍのフィルムを成形した。成形条件は次のとおりである。
押出機：内径５５ｍｍ、スクリューＬ／Ｄ ２６
ダイ ：外口径７５ｍｍ、ダイリップ間隙3.５ｍｍ
樹脂温：２１０℃
ブローアップ比：5.０
比較例３
樹脂Ａ−３だけを用い、参考例１と同様に温度２１０℃でインフレーション成形を試みたが、成形開始時のバブル形成ができず、成形不可能であった。上記の結果を表２に合わせて示す。
【００２５】
【表２】
表２
樹脂組成物の
評価項目     参考例１   実施例１   参考例２   比較例１   比較例２   比較例３
MFR(ｇ／10分） 1.6        1.4         0.59        1.6         1.0       0.5
ＭＴ（ｇ）     4.3        5.6         8.4         3.4         4.6       5.1
フィルム成形性 良好       良好   良好       不可能       不可能   不可能  
【００２６】
【発明の効果】
これらの結果から、ポリオレフィン系樹脂に、特定の高溶融強度ポリプロピレン樹脂を配合したことにより、インフレーションフィルム成形時にリップギャップを拡大したり、ブロー比を大きくとったりした場合にも優れた成形安定性を示すインフレーションフィルムが得られる。