(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストでレーザ加工等を伴わずに引裂容易なポリエチレンフィルムおよびこれよりなる包装資材を得る。【解決手段】ポリエチレンフィルムは、ＪＩＳ  Ｋ７１１２に基づく密度が０．９１ｇ／ｃｍ３〜０．９３の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）によりブロー比１．２〜３．２にてインフレーション成形される。このポリエチレンフィルムは、引裂性が良好なため、たとえば、収容された内容物を開封して取り出す包装資材等に好適に用いることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
密度０．９１ｇ／ｃｍ３〜０．９３ｇ／ｃｍ３の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であって、ブロー比１．２〜３．２にてインフレーション成形されたことを特徴とするポリエチレンフィルム。
【請求項２】
メルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分，１９０℃）が０．１以上４．０以下である請求項１に記載のポリエチレンフィルム。
【請求項３】
ＭＦＲ（ｇ／１０分，１９０℃）が１．０未満である請求項２に記載のポリエチレンフィルム。
【請求項４】
ＭＤ方向／ＴＤ方向の配向比が１．２〜２．５である請求項１から３のいずれかに記載のポリエチレンフィルム。
【請求項５】
厚さ４０μｍ〜２００μｍである請求項１から４のいずれかに記載のポリエチレンフィルム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のポリエチレンフィルムよりなることを特徴とする包装資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を成形して得られた引裂容易なポリエチレンフィルムおよび包装資材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエチレンやポリプロピレンに代表されるポリオレフィンは、インフレーション成形やキャスト成形によりフィルム化され、あるいは、押出ラミネートやドライラミネート等により他のフィルムと貼り合わされて、包装資材に用いられることが一般的である。この包装資材においては、最終ユーザにより内容物を取り出す、つまり袋を開ける作業がなされるため、開封作業が容易なことが重要な要素の一つとなる。そのため、易開封性、易カット性が通常、求められる。
【０００３】
ポリオレフィンフィルムとしては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）やポリプロピレン等が、その強度や成形安定性から多く使用されている。しかし、これらのフィルムは引き裂くのに大きな力が必要となるだけでなく、直線状にカットすることが難しいため、内容物が漏れてしまうおそれがある。
【０００４】
包装資材に易開封性、易カット性を付与するためのフィルムとしては、構成や材料に特徴があるものとして、たとえば、特許文献１では、複数のフィルムを貼り合わせることにより得られるラミネートフィルムが提案されている。また、特許文献２では、Ｔダイ成形等の共押出により得られた多層フィルムにおいて、フィルムを構成する層の１つに、環状ポリオレフィン（ＣＯＣ、ＣＯＰ）を使用したフィルムが提案されている。さらに、特許文献３では、シーラント層と、ポリアミド製の基材層と、酸変性ポリオレフィン製の接着層とによりインフレーション成形等の共押出により得られ、接着層およびシーラント層の厚さと、基材層の配向度を、一定範囲に規定したフィルムが提案されている。
【０００５】
また、上述の易開封性等を加工により付与したフィルムとして、特許文献４では、レーザによるハーフカット加工を施し、カット線を予め付しておく方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９９０２３号公報
【特許文献２】特開２００７−２４５６１２号公報
【特許文献３】特開２０１５−２２３７０６号公報
【特許文献４】特開平１１−７７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および２の提案のように、複数種のフィルムを積層するのは、単層構造に比べコストが嵩む。特に、特許文献２の提案のように、環状ポリオレフィンを用いた場合、ポリエチレンやポリプロピレンと言った一般的なポリオレフィンと比べ極めて高価である。また、特許文献３の提案では、積層フィルムのうちの１つの層である基材層の配向度を規定しているが、基材層はポリアミドであるので、強度が要求される用途向けであり、これをポリエチレンやポリプロピレンと言った代表的なポリオレフィンに直ちに適用することはできない。そのため、これらの提案では、易開封に関する様々な需要に対応することは、コストの観点から極めて困難である。
【０００８】
一方、特許文献４の提案では、レーザ加工ができる設備を用意する必要があるので、機器コストが嵩む問題がある。また、レーザ加工時に微小な粉塵が発生する可能性があり、これがフィルムに付着すると、包装資材として使用される際に、たとえば、内容物が、電子部品であれば品質に、経口剤であればさらに人体に、それぞれ悪影響を及ぼす懸念がある等、内容物によっては好ましくない要因となり得る。
【０００９】
本発明は、低コストでレーザ加工等を伴わずに引裂容易なポリエチレンフィルムおよびこれよりなる包装資材を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
＜１＞  密度０．９１ｇ／ｃｍ３〜０．９３ｇ／ｃｍ３の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であって、ブロー比１．２〜３．２にてインフレーション成形されたことを特徴とするポリエチレンフィルムである。
【００１１】
＜２＞  メルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分，１９０℃）が０．１以上４．０以下である＜１＞に記載のポリエチレンフィルムである。
【００１２】
＜３＞  ＭＦＲが１．０未満である＜２＞に記載のポリエチレンフィルムである。
【００１３】
＜４＞  ＭＤ方向／ＴＤ方向の配向比が１．２〜２．５である＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のポリエチレンフィルムである。
【００１４】
＜５＞  厚さ４０μｍ〜２００μｍである＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のポリエチレンフィルムである。
【００１５】
＜６＞  ＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のポリエチレンフィルムよりなることを特徴とする包装資材である。
【００１６】
なお、本明細書において、ＭＤ方向はＭａｃｈｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、つまりフィルムの成形時における流れ方向ないし縦方向を意味し、ＴＤ方向はＴｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ、つまりフィルムの流れ方向に垂直な方向ないし横方向を意味する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のポリエチレンフィルムは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用い、ブロー比１．２〜３．２にて成形したため、フィルムを積層したり環状ポリオレフィンを用いることなく、低コストでレーザ加工等を伴わずに容易に引裂可能となる。
【００１８】
本発明の包装資材は、本発明のポリエチレンフィルムよりなるので、低コストでレーザ加工等を伴わずに容易に引裂可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、インフレーション成形模式図である。
【図２】図２は、本発明の包装資材の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施例１において、ブロー比１．２で成形されたフィルムをＴＤ方向へ引き裂いた際の引裂形状を撮影した写真である。
【図４】図４は、実施例１において、ブロー比１．８で成形されたフィルムをＴＤ方向へ引き裂いた際の引裂形状を撮影した写真である。
【図５】図５は、比較例１において、ブロー比１．２で成形したフィルムをＴＤ方向に引き裂いた際の引裂形状を撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のポリエチレンフィルムは、密度０．９１ｇ／ｃｍ３〜０．９３ｇ／ｃｍ３の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）より、インフレーション成形される。
【００２１】
ＬＤＰＥでないと、引裂強度が高く所望の引裂性が得られず、材料コストも高くなる。また、密度がこの範囲より高いと、衝撃強度が低くなり、破れやすくなる一方、この範囲より低いと、弾性率が低くなり、包装資材として使用して内容物を収容する際に、自動充填機等で行いにくくなる。つまり、本発明を包装資材として使用する場合、たとえば、１０〜３０ｋｇの肥料、米、土と言った農業用資材における用途が想定されるが、ＬＤＰＥの密度が上述した範囲外であると、その使用に適さない。
【００２２】
ＬＤＰＥのメルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分，１９０℃）は、０．１以上４．０以下であることが好ましく、０．１以上１．０未満であることがより好ましい。
【００２３】
ＭＦＲが４．０を超えると、フィルムの強度が弱くなる傾向がある。つまり、フィルムの引裂性は、目的の箇所を容易に引き裂ける一方で、意図していない箇所が裂かれることは製品の品質上好ましくないが、ＭＦＲが高いと、そのようにフィルムが不意に裂けてしまうおそれがある。また、インフレーション成形が困難になりやすい。
【００２４】
また、ＭＦＲが１．０以上であると、ブロー比を柔軟に変更して成形しにくくなる他、引張強度等の強度も低下することがある。
【００２５】
ＬＤＰＥの密度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１２に基づき、市販の比重測定装置を用いて測定することができ、そのＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に基づき、市販のメルトインデクサーを用いて２．１６ｋｇ荷重にて測定することができる。
【００２６】
ＬＤＰＥは、１．２〜３．２のブロー比にて成形される。ブロー比が１．２未満であると、引き裂きにくくなり、ブロー比が３．２を超えると装置の制約上、成形が困難となる。
【００２７】
ブロー比は、この範囲内であれば特に制限は無いが、引裂強度が下がることを考慮すると、高い方が好ましい。
【００２８】
ブロー比は、フィルム膨張比と同義であり、たとえば、図１のインフレーション成形模式図に示すように、インフレーション成形機１０のダイス１１上に押し出された樹脂（フィルム）１２を空気で膨らました後の径（Ｅ）をダイスの径（Ｄ）で除した値（Ｅ／Ｄ）である。
【００２９】
なお、インフレーション成形時のフィルムの引取速度やＬＤＰＥの樹脂温度と言った、その他の条件については、成形機の性能を考慮しながら適用可能な条件を選択して採用すればよく、特に制限は無い。
【００３０】
このようにして得られたポリエチレンフィルムは、ＭＤ方向／ＴＤ方向の配向比、つまりＭＤ方向の配向度の値をＴＤ方向の配向度の値で除した値が１．２〜２．５であることが好ましい。この配向比が２．５を超えると、引裂強度が上がってしまうことがある。また、配向比が１．２未満のフィルムは、装置の制約上から作製が困難である。
【００３１】
ＬＤＰＥを上述した条件のブロー比で成形すれば、引裂性の良いフィルムが得られるが、フィルム作製後に、どのようなブロー比で作製したかを解析することは困難である。一方で、当該条件のブロー比により得られたフィルムは、概ねこの範囲内の配向比に収まり、良好な引裂性を示す。つまり、本発明において、ブロー比が良好な引裂性を有するフィルムを作製するための条件であるのに対し、ＭＤ方向／ＴＤ方向の配向比は作製後のフィルムにおいて、良好な引裂性を示すものの指標として意義がある。
【００３２】
配向度は、たとえば、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ−ＩＲ）を用い、得られたＩＲスペクトルから赤外二色法により、測定することができる。この際に、偏光測定では、偏光子の設置角度を０°とし、フィルムの（ａ）ＭＤを０°に合わせた状態と、（ｂ）ＴＤを０°に合わせた状態にて、それぞれ測定を行い、得られたスペクトルから（ａ）と（ｂ）の吸光度比を算出し、配向度とすればよい。また、スペクトル解析は、市販の解析ソフトウェアを用いればよい。
【００３３】
得られるポリエチレンフィルムの厚さは、上述した易開封性等が要求される包装資材で使用されることを考慮すると、４０μｍ〜２００μｍが好ましい。厚さは、ＪＩＳ  Ｋ７１３０に基づき、市販のダイヤルゲージを用いて測定することができる。
【００３４】
本発明のポリエチレンフィルムには、たとえば、シーラント層や接着層等の公知の層であって、通常使用される材料からなるものを、目的に応じて適宜積層させてもよい。
【００３５】
また、たとえば、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤、着色剤等の使用され得る公知の成分を、目的に応じて適宜添加してもよい。
【００３６】
本発明のポリエチレンフィルムは、このように容易に引裂可能な性質を有することから、その性質が要求される様々な用途にて適用可能であり、たとえば、包装袋をはじめとする包装資材等、易開封性や易カット性が要求される用途において好適である。
【００３７】
包装資材としては、通常知られている構成に、目的に応じて形成すればよいが、たとえば、図２に示す包装袋２０のように、頂部にトップシール２１、底部にボトムシール２２が、それぞれされており、頂部側の角部にコーナーシール２３がされ、このコーナーシール２３に開封用の切り口２４が形成されたものが好適に挙げられる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に限定されない。
【００３９】
（実施例１）
ＪＩＳ  Ｋ７２１０に基づき、メルトインデクサー（株式会社東洋精機製作所製，Ｆ−Ｆ０１）を用いて２．１６ｋｇ荷重にて測定されたメルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分，１９０℃）が０．３５、
ＪＩＳ  Ｋ７１１２に基づき、比重測定装置（株式会社島津製作所製，ＳＧＭ−２２０Ｕ−０２  ＥＢ−３２）を用いて測定された密度が０．９２０ｇ／ｃｍ３である低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）より、
インフレーション成形機（株式会社プラコー製）にて、ブロー比を１．２から順次高くしてポリエチレンフィルムを作製した。
【００４０】
なお、このフィルムの厚さは、ダイヤルゲージ（株式会社尾崎製作所製，ＦＦＡ−１）を用いてＪＩＳ  Ｋ７１３０に基づき、５０ｍｍ間隔で３０か所を測定し、その平均値を算出したところ８０μｍであった。
【００４１】
また、後述の例も含めて、ブロー比を３．２より高くすると、樹脂の吐出量が足りず、所定の厚さでフィルムを得られず、引取や巻取も困難でフィルムを作製することができなかった。
【００４２】
得られたフィルムについて、以下のようにして（１）配向度と（２）一般物性（引張強伸度、引裂強度、引張弾性率）を測定した。結果を表１に示す。また、ブロー比１．２、１．８にて、それぞれ成形したフィルムをＴＤ方向に引き裂いた際の引裂形状を撮影した写真を、ブロー比１．２について図３、ブロー比１．８について図４に、それぞれ示す。
【００４３】
（１）配向度
日本分光株式会社製ＦＴ／ＩＲ−６６００を用いて偏光測定を行い、得られたＩＲスペクトルから赤外二色法により、ＭＤとＴＤについての配向度を評価した。
【００４４】
偏光測定に際しては、偏光子の設置角度を０°とし、フィルムの（ａ）ＭＤを０°に合わせた状態と、（ｂ）ＴＤを０°に合わせた状態にて、それぞれ測定を行い、得られたスペクトルから（ａ）と（ｂ）の吸光度比を算出し、配向度とした。スペクトル解析に際しては、日本分光株式会社製Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｍａｎａｇｅｒ  Ｖｅｒｓｉｏｎ２スペクトル解析Ｖｅｒｓｉｏｎ２．１４．００を用いた。
【００４５】
また、得られたＭＤとＴＤの配向度の値より、両者の配向比（ＭＤ／ＴＤ）を有効数字２ケタで算出した。
【００４６】
（２）一般物性
・引張強伸度
ＪＩＳ  Ｋ７１２７に基づき、万能試験機（株式会社島津製作所製，ＡＧ−Ｘ５００Ｎ）を用いて引張速度３００ｍｍ／分でフィルム試験片を引っ張り、フィルム破断時の試験力を引張強度、フィルムの伸度を引張伸度とした。
・引裂強度
ＪＩＳ  Ｋ７１２８−１に基づき、上述の万能試験機を用いて引張速度２００ｍｍ／分にて引っ張った際の変位が２０ｍｍ〜１２０ｍｍの間の平均試験力を引裂強度とした。なお、ＭＤではＴＤ方向に流れることがあったが、得られた数値を測定値として採用した。
・引張弾性率
ＪＩＳ  Ｋ７１６１−１に基づき、上述の万能試験機を用いて引張速度３００ｍｍ／分にて歪みが０．０５％から０．２５％へ変化する際の試験力の傾きより算出した。
【００４７】
【表１】
2017202641.tif 000002
【００４８】
（実施例２）
実施例１において、ＬＤＰＥをＭＦＲ０．４（ｇ／１０分，１９０℃）、密度０．９２６／ｃｍ３のものに変えた以外は同様にして概ね同じ厚さとなるフィルムを作製し、配向度と各一般物性を測定した。結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
2017202641.tif 000003
【００５０】
（実施例３）
実施例１において、ＬＤＰＥをＭＦＲ１．０（ｇ／１０分，１９０℃）、密度０．９２４／ｃｍ３のものに変えた以外は同様にして概ね同じ厚さとなるフィルムを作製し、配向度と各一般物性を測定した。結果を表３に示す。なお、本例では、ブロー比１．８における各データの測定は行っていない。
【００５１】
【表３】
2017202641.tif 000004
【００５２】
（実施例４）
実施例１において、ＬＤＰＥをＭＦＲ２．０（ｇ／１０分，１９０℃）、密度０．９２４／ｃｍ３のものに変えた以外は同様にして概ね同じ厚さとなるフィルムを作製し、配向度と各一般物性を測定した。結果を表４に示す。なお、本例では、ブロー比１．８における各データの測定は行っていない。
【００５３】
【表４】
2017202641.tif 000005
【００５４】
（実施例５）
実施例１において、ＬＤＰＥをＭＦＲ３．０（ｇ／１０分，１９０℃）、密度０．９２４／ｃｍ３のものに変えた以外は同様にして概ね同じ厚さとなるフィルムを作製し、配向度と各一般物性を測定した。結果を表５に示す。なお、本例では、ブロー比１．８における各データの測定は行っていない。
【００５５】
【表５】
2017202641.tif 000006
【００５６】
（実施例６）
実施例１において、ＬＤＰＥをＭＦＲ４．０（ｇ／１０分，１９０℃）、密度０．９２４／ｃｍ３のものに変えた以外は同様にして概ね同じ厚さとなるフィルムを作製し、配向度と各一般物性を測定した。結果を表６に示す。なお、本例では、ブロー比１．８における各データの測定は行っていない。
【００５７】
【表６】
2017202641.tif 000007
【００５８】
（比較例１）
実施例１において、ＬＤＰＥをＭＦＲ０．８（ｇ／１０分，１９０℃）、密度０．９２５５／ｃｍ３の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）に変えた以外は同様にして概ね同じ厚さとなるフィルムを作製した。本例では、ブロー比１．８および３．２における各データのみを測定した。結果を表７に示す。また、ブロー比１．２にて成形したフィルムをＴＤ方向に引き裂いた際の引裂形状を撮影した写真を図５に示す。
【００５９】
【表７】
2017202641.tif 000008
【００６０】
〔考察〕
表１〜７に示した各例の結果より、以下のことが判った。なお、各例の比較の便宜のため、それぞれのフィルム基材、ＭＦＲ、密度の一覧を表８に示す。
【００６１】
【表８】
2017202641.tif 000009
【００６２】
（１）ＭＦＲとブロー比の関係について
実施例１〜６より、ＭＦＲ０．３５〜４．０の範囲において、いずれもブロー比を高くすることで、引裂強度が低くなる傾向にあることが確認でき、特にＴＤ方向の引裂強度については一貫して低くなる傾向にあることが確認できた（表１〜６参照）。そのため、ＭＦＲの値に関わらず、所定範囲の密度にあるＬＤＰＥより、ブロー比を１．２以上としてインフレーション成形にてフィルムを作製することで、良好な引裂性を示し、引き裂いて内容物を取り出すことが要請される包装資材等の用途にて好適なフィルムが得られる。
【００６３】
一方、ブロー比を３．２より上げると、機械的制約より作製できなかったことから、ブロー比の上限は３．２である。
【００６４】
また、実施例６より、ＭＦＲ４．０のＬＤＰＥでは、引裂性は良好であるが、引張強度等の他の一般物性を考慮すると強度が弱く（表６参照）、包装資材等の本発明のフィルムの用途に相応しいものとするには、ＭＦＲは４．０以下であることが好ましい。
【００６５】
さらに、実施例３〜６より、ＭＦＲ１．０以上のＬＤＰＥでは、ブロー比１．０での成形ができなかったため（表３〜６参照）、ブロー比を柔軟に変えてフィルムを作製するためには、ＭＦＲは１．０未満であることが、より好ましい。また、引張強度等が高いため、物性面からも、ＭＦＲが１．０未満であることが、より好ましい。
【００６６】
ここで、ＭＦＲが１．０未満と低いＬＤＰＥにて、良好な強度を保ちながら、引裂性に優れるフィルムが得られるのは、分子鎖が長いため、ブロー比により配向が影響を受け易いためと推測される。
【００６７】
（２）ブロー比と配向度の関係について
いずれの例でも、ブロー比が高くなるにつれてＭＤ方向の配向度が減少する一方、ＴＤ方向の配向度が増加する傾向が確認できた。つまり、ブロー比が高くなるにつれてＭＤ方向／ＴＤ方向の配向比が下がる傾向にあり、この配向比が低い方が良好な引裂性を示す。そして、その良好な引裂性を示す際には、配向比は殆どの場合に１．２〜２．５の範囲に収まっている。
【００６８】
（３）ＬＤＰＥとＬＬＰＤＥの関係について
比較例１より、ＬＬＰＤＥにおいても、ブロー比が高くなるにつれて引裂強度が低下する傾向は観られ、配向度もＬＤＰＥと同程度の値を示しているが（表７参照）、引裂強度を含めた強度の絶対値がＬＤＰＥに比べて高い。
【００６９】
また、図３〜５の写真を比べても、ＴＤ方向への引裂時に、実施例１のＬＤＰＥフィルムでは概ね直線状の引裂形状が得られる（図３および図４参照）のに対し、比較例１のＬＬＤＰＥフィルムでは凸凹の大きな引裂形状となっている（図５参照）。
【００７０】
そのため、ＬＬＤＰＥは引裂性が良好とは言えず、本発明のポリエチレンフィルムに用いる樹脂として好ましくない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、容易に引裂可能な性質が要求される様々な用途にて適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０              インフレーション成形機
１１              ダイ
１５              樹脂（フィルム）
２０              包装袋
２１              トップシール
２２              ボトムシール
２３              コーナーシール
２４              切り口
【図１】
2017202641.tif 000010
【図２】
2017202641.tif 000011
【図３】
2017202641.tif 000012
【図４】
2017202641.tif 000013
【図５】
2017202641.tif 000014