CN101550247B - 拉伸薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拉伸薄膜,其拉伸均匀性优异,由树脂组合物形成,厚度为10~100μm,其包括成分(A)和(B),且其熔体流动速率在0.1~100g/10分钟的范围、密度在898~960kg/m3的范围,其中:(A)聚乙烯组合物50~95重量份,该聚乙烯组合物熔体流动速率在0.1~100g/10分钟的范围、密度在890~940kg/m3的范围;(B)高压法低密度聚乙烯5~50重量份,该高压法低密度聚乙烯的熔体流动速率在0.1~100g/10分钟的范围、密度在910~930kg/m3的范围,且成分(A)和成分(B)合计为100重量份。
Description
本申请是2004年9月17日递交的发明名称为“树脂组合物和由此得到的拉伸薄膜”的申请200480026872.X的分案申请
技术领域
本发明涉及由乙烯类聚合物组成的树脂组合物和由此得到的拉伸薄膜。
背景技术
由以聚乙烯或以聚乙烯为主要成分的树脂组合物产生的拉伸薄膜,透明性、强度特性、耐药品性、制袋加工性优异,因此在多种用途中使用。
但是,现有的使用聚乙烯的拉伸薄膜,在拉伸方向的强度弱,装入内容物时,袋子易破,造成内容物损坏,并且热封困难,因此作为袋状制品难以加工,此外,还有外观不好等不十分满意的问题。
在日本特开平8-134284号公报中,有关于使用茂金属化合物得到的聚乙烯在至少单轴方向拉伸形成的聚乙烯类树脂拉伸薄膜的报告,但在MD方向的撕裂强度在不足的水平上,因此要求改善。
在日本特开平8-269256号公报中,公开了由线状低密度聚乙烯、线状低密度聚乙烯和高压法低密度聚乙烯组成的组合物得到的重物包装用薄膜。该发明只公开了以重物包装为目的,使用吹塑成型的薄膜,没有关于拉伸薄膜的描述或建议。
如上所述,期望得到MD方向和TD方向的撕裂强度都优异,并且可均匀拉伸,透明性优异的聚乙烯类拉伸薄膜。此外,还期望得到可以制造此类拉伸薄膜的树脂组合物。
专利文献1:日本专利特开平8-134284号公报
专利文献2:日本专利特开平8-269256号公报
发明内容
本发明是为了解决上述现有的技术问题的发明,其目的在于提供一种撕裂强度高、MD方向和TD方向的撕裂强度平衡优异、可以均匀拉伸的拉伸薄膜和适于此类薄膜的树脂组合物。本发明的目的还在于可以提供一种透明性和刚性优异、耐冲击性、热封性、收缩包装性等优异的拉伸薄膜。
本发明人进行了潜心研究,发现满足特定物性参数的聚乙烯类拉伸薄膜,撕裂强度高、在MD方向和TD方向的撕裂强度平衡性优异、透明性和刚性优异、拉伸均匀性优异,至此完成了本发明。
即,第一发明是拉伸均匀性优异的聚乙烯类薄膜,是由拉伸聚乙烯类树脂形成的薄膜,其特征在于:
(A-i)以根据ASTM D1922测定的MD方向的埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂强度为Em、以TD方向的埃尔曼多夫撕裂强度为Et时,Em和Et满足下述的(式1)、(式2)和(式3),
20≤Em[N/cm]≤3000(式1)
20≤Et[N/cm]≤3000(式2)
0.1≤(Em/Et)≤3 (式3)
(A-ii)MD方向的拉伸初期弹性率TM满足下述(式4)
300≤TM[Mpa]≤10000(式4)
(A-iii)厚度在5μm~150μm的范围。其中,所谓拉伸均匀性优异,是指直至最大拉伸倍率,在单轴拉伸的膜中看不到白化。
本发明的拉伸薄膜,通过吹塑法、T模铸型法等将聚乙烯类树脂组合物成型为壁厚的薄膜,再将其拉伸成型得到。将进行拉伸成型前的膜称为“薄膜卷”。本发明中,将薄膜卷的拉取方向记为MD(MachineDirection纵向),将与拉取方向成直角的方向记为TD(TransverseDirection横向)。
从透明性和拉伸弹性率良好的方面考虑,拉伸薄膜的拉伸倍率,优选在2倍至15倍的范围,更优选在6倍至12倍的范围。
本发明的拉伸薄膜优选根据ASTM D1003测定的浊度(haze)在10%以下。
此外,本发明人发现,将由特定的聚乙烯类树脂形成的组合物拉伸成型得到的薄膜,令人惊讶的是,撕裂强度高,在MD方向和TD 方向的撕裂强度平衡性优异,并且具有优异的拉伸均匀性。
即,第二发明涉及以下所示的树脂组合物。一种拉伸薄膜用树脂组合物,具有下述(A)和(B),其熔体流动速率在0.1~100kg/m3的范围、密度在898~960kg/m3范围,其中:
(A)聚乙烯组合物50~95重量份,
该聚乙烯组合物包括下述成分(I)和(II),其中(I)和(II)的合计是100重量份,且其熔体流动速率在0.1~100kg/m3的范围、密度在890~940kg/m3的范围;
(B)高压低密度聚乙烯5~50重量份,
该高压低密度聚乙烯的熔体流动速率在0.1~100kg/m3的范围,密度在910~930kg/m3的范围,
成分(A)与成分(B)合计是100重量份,
(I)乙烯-α-烯烃共聚物5~95重量份,该乙烯-α-烯烃共聚物由乙烯和碳原子数4~12的α-烯烃共聚得到,其熔体流动速率为0.01~10g/10分钟,密度为860~925kg/m3;
(II)乙烯-α-烯烃共聚物5~95重量份,该乙烯-α-烯烃共聚物由乙烯和碳原子数4~12的α-烯烃得到,其熔体流动速率为1~100g/10分钟、密度为926~960kg/m3。
相对合计100重量份的上述成分(A)和成分(B),还优选配合有5~50重量份高密度聚乙烯(C),其由熔体流动速率为0.01~20g/10分钟、密度为940~980kg/m3的乙烯聚合物或乙烯-α-烯烃共聚物组成。此处,高密度聚乙烯(C)的密度比乙烯-α-烯烃共聚物(II)的密度大。高密度聚乙烯(C)和共聚物(II)的密度差在5kg/m3以上,优选在10kg/m3以上、50kg/m3以下。
含有的高密度聚乙烯(C)在上述范围,特别是拉伸薄膜的拉伸弹性率和在MD方向的埃尔曼多夫撕裂强度优异,因此优选。
乙烯-α-烯烃共聚物(I)优选为使用茂金属催化剂聚合的物质,乙烯-α-烯烃共聚物(II)优选为使用茂金属或齐格勒催化剂聚合的物质。
通过使用此树脂组合物,可以较好的制造第一发明的薄膜。
此外,也配制至少含有一层的多层薄膜,其层由第一发明的拉伸薄膜和拉伸第二发明的树脂组合物的薄膜形成。
通过吹塑成型或其它方法共同挤出形成拉伸薄膜的薄膜卷的树脂组合物和形成其它层的树脂组合物,通过挤出层压或干层压等的方法层压,再拉伸得到多层薄膜。此外,例示有通过干层压等的方法在预先拉伸的薄膜上层积其他层的方法。在拉伸方法中,有例如在加热辊和以与该辊不同速度旋转的辊之间通过,在MD方向拉伸的方法。
如上所述,根据本发明,可以得到由乙烯类聚合物组成的性能优异的拉伸薄膜和薄膜用树脂组合物。此外,该拉伸薄膜可在诸如包括收缩薄膜等的包装材料的各种用途中适用,特别是具有优异的透明性、刚性、在MD方向和TD方向的撕裂强度的平衡性、耐冲击性、热封性、收缩包装性,作为包装材料使用时内容物的保鲜性、外观和耐寒性优异,还具有收缩时的内容物保持性优异等的特征。
具体实施方式
以下,说明第一发明的延伸薄膜。
Em和Et通常为20~3000[N/cm],优选为50~2500[N/cm]。
在MD方向(Em)和TD方向(Et)的埃尔曼多夫撕裂强度平衡,
通常为0.1≤(Em/Et)≤3,
优选为0.2≤(Em/Et)≤2.5,
更优选为0.3≤(Em/Et)≤2。
拉伸倍率通常在2倍至15倍的范围,优选在6倍至12倍。倍率在该范围,拉伸薄膜变得均匀,具有优异的透明性和拉伸弹性率,因此优选。
拉伸初期弹性率通常为300~10000MPa,优选为500~8000MPa,更优选为500~5000MPa。
本发明中,拉伸初期弹性率如下所述求得。在平行于拉取薄膜的方向,即MD方向,从薄膜冲孔得到JIS K6718号的尺寸的哑铃,作为试验片。
在英斯特朗(Instron)型万能材料试验机的气动卡盘上固定试验片,卡盘间距离为86mm、以拉伸速度200mm/分钟进行拉伸试验,以相对于初期应力的变位的倾斜度作为拉伸初期弹性率。
如下确定拉伸均匀性。将薄膜卷通过表面温度为110℃的加热辊1和与其以不同速度旋转的辊2之间,将薄膜卷在MD方向单轴拉伸,得到拉伸薄膜。辊1的旋转速度为5m/min,通过辊2的旋转速度调整倍率。以0.5倍刻度增大倍率,将薄膜破裂之前的倍率作为最大拉伸倍率,以目测观察最大拉伸倍率的薄膜。将看不到薄膜中产生白化,即看不到白而混浊部分的薄膜定义为拉伸均匀性优异。其中,假定除去薄膜端部白化的状态。
以下,说明第二发明的拉伸薄膜用树脂组合物。
(乙烯-α-烯烃共聚物)
本发明中使用的乙烯-α-烯烃共聚物(I)是乙烯和碳原子数4~12的α-烯烃共聚得到的乙烯-α-烯烃共聚物,乙烯-α-烯烃共聚物(II)是乙烯和碳原子数4~12的α-烯烃共聚得到的乙烯-α-烯烃共聚物。并且,乙烯-α-烯烃共聚物(I)和乙烯-α-烯烃共聚物(II),可以是相同的α-烯烃共聚得到的共聚物,也可以是不同的α-烯烃分别共聚得到的共聚物。
共聚物(I)优选使用茂金属催化物聚合。共聚物(II)可以使用茂金属催化剂或齐格勒-纳塔催化剂得到,特别优选使用茂金属催化剂聚合。
作为碳原子数4~12的α-烯烃,例如,可举出1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十二碳烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、乙烯环己烷、乙烯环己烯、苯乙烯、降冰片烯、丁二烯、异戊二烯等,优选的是1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯。此外,上述的碳原子数4~12的α-烯烃可以单独使用,也可以至少2种并用。
作为乙烯-α-烯烃共聚物(I)和乙烯-α-烯烃共聚物(II),例如,可举出乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物等,优选是乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-4-甲基-1-戊烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物,更优选乙烯-1-己烯共聚物。
乙烯-α-烯烃共聚物(I)的熔体流动速率(MFR)是0.01~10g/10分钟,优选为0.2~5g/10分钟,更优选为0.3~1g/10分钟。乙烯-α-烯烃共聚物(I)的熔体流动速率(MFR)小于0.01g/10分钟时,熔融 粘度变得过高,挤出加工性恶化;大于10g/10分钟时,机械强度下降。
乙烯-α-烯烃共聚物(I)的密度是860~925kg/m3,优选是900~920kg/m3、更优选是903~920kg/m3。乙烯-α-烯烃共聚物(I)的密度在860~925kg/m3的范围,拉伸成膜时可以顺利得均匀拉伸,因此优选。共聚物(I)的密度可以通过α-烯烃的共聚量变化。
乙烯-α-烯烃共聚物(II)的熔体流动速率(MFR)是1~100g/10分钟,优选2~80g/10分钟,更优选是4~60g/10分钟。MFR在1g/10分钟以上,挤出加工性良好,在100g/10分钟以下,可提高机械强度,因此优选。
乙烯-α-烯烃共聚物(II)的密度是926~960kg/m3,优选是935~945kg/m3。乙烯-α-烯烃共聚物(II)的密度小于926kg/m3时,进行拉伸成型时附着在加热辊上,均匀拉伸性下降。大于960kg/m3时,冲击强度和透明性下降。共聚物(II)的密度可以通过α-烯烃的共聚量变化。
(高压法低密度聚乙烯)
从良好的保持挤出加工性、机械强度和加热处理后的透明性的观点出发,本发明中使用的高压法低密度聚乙烯(B)的熔体流动速率(MFR),优选是0.1~10g/10分钟,更优选是0.1~8g/10分钟,进一步优选是0.2~8g/10分钟。
从保持拉伸薄膜的刚性的观点出发,高压法低密度聚乙烯(B)的密度,优选为915~935kg/m3,更优选是915~930kg/m3,进一步优选是918~930kg/m3。
(高密度聚乙烯)
本发明中使用的高密度聚乙烯(C)的熔体流动速率(MFR)是0.1~20g/10分钟,优选0.1~10g/10分钟,更优选是0.5~5g/10分钟,进一步优选是0.1~3g/10分钟。
高密度聚乙烯的熔体流动速率(MFR)在0.1g/10分钟以上时,熔融粘度从挤出加工性出发是适合的,因此优选。在20g/10分钟以下时,机械强度良好,因此优选。
高密度聚乙烯(C),由乙烯聚合物或乙烯-α-烯烃共聚物构成。密度在940~980kg/m3、优选在950~970kg/m3的范围。密度降到940kg/m3 以下,埃尔曼多夫撕裂强度的平衡性下降。
作为高密度聚乙烯(C),优选具有多个DSC峰的高密度聚乙烯。其中,所谓具有多个DSC峰,包括在DSC图中可观测到2个以上的峰的情况,还包括观测到1个峰和伴随其的肩的情况。根据JIS K7122,以加热速度10℃/分钟从10℃升温到180℃测定DSC。
具有多个DSC峰的高密度聚乙烯是组成分布广泛的聚乙烯,可以通过进行多段聚合或干混合密度不同的物质而得到。
(乙烯-α-烯烃共聚物的制造方法)
作为本发明中使用的乙烯-α-烯烃共聚物(I)的制造方法,可以列举使用茂金属催化剂的公知的聚合方法。作为公知的聚合方法,可举出,例如溶液聚合法、淤浆聚合法、高压离子聚合法、气相聚合法等,优选气相聚合法、溶液聚合法、高压离子聚合法,更优选气相聚合法。
作为茂金属催化剂,优选包含具有含环戊二烯形阴离子骨架的基的过渡金属化合物的催化剂类。所谓包含具有含环戊二烯形阴离子骨架的基的过渡金属化合物,是所谓的茂金属类化合物,例如,以通式MLaXn-a(式中,M是元素周期表的第4族或镧系列的过渡金属原子。L是含有环戊二烯形阴离子骨架的基或含有杂原子的基,至少1个是含有环戊二烯形阴离子骨架的基。多个L也可以互相交联。X是卤原子、氢或碳原子数1~20的烃基。n表示过渡金属原子的原子价、a是0<a≤n的整数)表示,可以单独使用,也可以至少2种并用。
在上述的茂金属类催化剂中,可以组合使用三乙基铝、三异丁基铝等的有机铝化合物,甲基铝氧烷(methyl alumoxane)等的铝氧烷(alumoxane)化合物和/或三苯甲基四(五氟苯基)硼酸酯、N,N-二甲替苯胺四(五氟苯基)硼酸酯等的离子性化合物。
此外,上述的茂金属类催化剂,也可以是将上述的茂金属类化合物和有机铝化合物、铝氧烷化合物和/或离子性化合物载附或浸渍在SiO2、Al2O3等的微粒子状无机载体、聚乙烯、聚苯乙烯等的微粒子状有机聚合物载体上的催化剂。
作为由使用上述的茂金属类催化剂的聚合而得到的乙烯·α·烯烃共聚物,可举出例如日本专利特开平9-183816号公报中记载的乙烯·α·烯 烃共聚物。
作为在本发明中使用的乙烯-α-烯烃共聚物(II)的制造方法,可举出使用公知的聚合催化剂的公知的聚合方法。作为公知的聚合催化剂,可举出例如齐格勒·纳塔催化剂、茂金属类催化剂等,优选茂金属类催化剂。作为公知的聚合方法,可以列举与上述的乙烯-α-烯烃共聚物(I)的制造方法中使用的聚合方法相同的聚合方法。
(高密度聚乙烯的制造方法)
作为本发明中使用的高密度聚乙烯(C)的制造方法,可举出使用公知的聚合催化剂的公知的聚合方法。作为公知的聚合催化剂,可举出例如齐格勒·纳塔催化剂等,作为公知的聚合方法,可举出与上述的乙烯-α-烯烃共聚物(I)的制造方法中使用的聚合方法相同的聚合方法。作为高密度聚乙烯(C)的制造方法,可举出例如使用齐格勒·纳塔催化剂的淤浆聚合方法。
(高压法低密度聚乙烯的制造方法)
作为本发明中使用的高压法低密度聚乙烯(B)的制造方法,可以列举,通常使用槽型反应器或管型反应器、在自由基引发剂的存在下,在聚合压力140~300MPa、聚合温度200~300℃的条件下聚合乙烯的方法,为了调节熔体流动速率,作为分子量调节剂,可以使用甲烷和乙烷等的烃。高压法低密度聚乙烯可以由公知的方法,例如以Mori etal:“High Polymer Engineering”,Vol.13,P247(Chijin-Shokan),1966等记载的方法制造。
(树脂组合物)
本发明的成分(A)由5~95重量份的乙烯-α-烯烃共聚物(I)和95~5重量份的乙烯-α-烯烃共聚物(II)((I)和(II)合计为100重量份)组成。优选相对30~80重量份的(I),(II)是70~20重量份,更优选相对40~80重量份的(I),(II)是20~60重量份。
(I)小于5重量份时,有机械强度恶化的情况,此外,有使拉伸薄膜的透明性恶化的情况。(I)大于95重量份时,拉伸薄膜的刚性下降。
本发明的树脂组合物中,相对50~95重量份的成分(A)的配合量,成分(B)的配合量是5~50重量份,优选相对50~90重量份的 成分(A),成分(B)是10~50重量份;更优选相对60~90重量份的成分(A),成分(B)是10~40重量份(任一种中,成分(A)和成分(B)的合计都为100重量份)。
成分(A)小于5重量份时,有机械强度恶化的情况,此外使透明性恶化。成分(B)大于95重量份时,拉伸薄膜的刚性下降。
由本发明的成分(A)和(B)组成的树脂组合物的熔体流动速率(MFR)是0.1~10g/10分钟,优选是0.2~4g/10分钟,更优选是0.3~3g/10分钟。树脂组合物的熔体流动速率(MFR)小于0.1g/10分钟时,挤出加工性恶化,大于10g/10分钟时。机械强度下降。熔体流动速率(MFR)若为0.5~10g/10分钟时,特别是在由吹塑法产生的薄膜成型中,因为树脂的挤出性良好、发泡稳定,所以,在制造拉伸工序前的薄膜原反时,由吹塑法产生的薄膜成型可以得到更理想的树脂组合物。
(树脂组合物的制造方法)
此外,本发明中使用的聚乙烯类树脂组合物的密度是898~960kg/m3,优选是900~950kg/m3,更优选是900~940kg/m3。上述组合物的密度若为898~960kg/m3,就可以得到强度和刚性高,撕裂强度平衡性优异的薄膜。上述组合物的密度小于898kg/m3,拉伸薄膜的粘连性(blocking)恶化,大于960kg/m3时,拉伸薄膜的透明性和机械强度下降。
此外,拉伸本发明的乙烯类树脂组合物得到的薄膜的密度在上述的密度范围内。
作为本发明中使用的聚乙烯类树脂组合物的其它的制造方法,可以列举例如干混合或熔融混合乙烯-α-烯烃共聚物(I)、乙烯-α-烯烃共聚物(II)、高密度聚乙烯(C)或高压法低密度聚乙烯(B)。在干混合中,可以使用亨舍尔混合机、滚筒混合机等的各种混合机,此外,在熔融混合中,可以使用单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里混炼机、加热辊等的各种混合机。
此外,作为在本发明中可以使用的聚乙烯类树脂组合物的制造方法,可以使用例如以下所述的优选的制造方法。
1.使用1个聚合器、分成2个条件以上的反应条件,将乙烯-α-烯烃共聚物(I)、(II)和根据需要的高密度聚乙烯(C)连续地聚合后, 混合高压法低密度聚乙烯(B)的方法。
2.通过多段聚合工艺,在多个聚合器中聚合各种成分,最终得到本发明的聚乙烯类树脂组合物的方法。
3.通过多段聚合制造各种成分中的任意2个成分后,混合剩余的1个成分或2个成分的方法。
本发明的拉伸薄膜,首先将聚乙烯类树脂成型为称为薄膜卷的厚壁的薄膜,再将其拉伸成型得到。薄膜卷的拉伸方向为MD、与拉伸方向成直角的方向为TD。在拉伸的前工序中,制造的薄膜卷可以使用公知的制造方法,可以列举例如吹塑薄膜成型法、T模铸膜成型法、压延成型法、加压成型法等。为了在拉伸工序中得到良好的拉伸性,优选使用吹塑成型法。
本发明的拉伸薄膜可以作为单层薄膜利用。
此外,本发明的拉伸薄膜通过将薄膜卷在单轴拉伸或在双轴上依次或同时拉伸配制。此外,在薄膜卷的配制过程中,将已在单轴或双轴上预拉伸的薄膜卷再次拉伸。作为本发明的优选形态之一,有将以吹塑成型得到的单层薄膜再次单轴拉伸为拉伸倍率2至15倍左右的单轴拉伸薄膜。单轴拉伸薄膜的拉伸方向优选与薄膜卷的MD方向一致。
本发明的拉伸薄膜及使用该薄膜的包装用薄膜的厚度,通常是5~150μm、优选为10~100μm、更优选为10~80μm。
本发明的拉伸薄膜的拉伸初期弹性率TM,通常是300~10000MPa的范围、优选为500~8000MPa、更优选为500~5000MPa。拉伸初期弹性率TM小于300MPa时,例如作为包装材料使用拉伸薄膜时有操作恶化的情况,大于10000MPa时,有埃尔曼多夫撕裂平衡性变差、冲击强度下降的可能性。
本发明的拉伸薄膜的MD和TD中的埃尔曼多夫撕裂强度(ASTMD1922)的比(MD/TD的比)在0.1以上、3以下,优选在0.2以上、2.5以下,更优选在0.3以上、2以下。埃尔曼多夫撕裂强度(ASTMD1922)的比(MD/TD的比)小于0.1时,有引起冲击强度下降的可能性。
此外,可以利用从至少具有1层由本发明的树脂组合物组成的层的层叠薄膜得到的拉伸薄膜。利用本发明的拉伸薄膜作为层叠薄膜的 至少1层利用时,作为层叠薄膜的制造方法,可以列举共同挤出法、挤出涂敷法(也称为挤出层叠法)等。
这些共同挤出预先成为本发明的拉伸薄膜的薄膜卷的树脂组合物和成为其它层的树脂组合物,以共同挤出、挤出层压或干层压等的方法层积,再拉伸得到。此外,例示有在预先已拉伸的薄膜上,以干层压等的方法层积其他层的方法。在拉伸的方法中,有例如通过加热辊和与该辊以不同的速度旋转的辊之间,在MD方向拉伸的方法。
此外,也可以在基材上层压由本发明的聚乙烯类树脂组合物组成的拉伸薄膜,作为复合薄膜利用。作为基材,可以列举公知的物质,例如,可以列举玻璃纸、纸、纸板、织品、铝箔、尼龙6和尼龙66等的聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯等的聚酯树脂、拉伸聚丙烯等。
作为在基材上层压本发明的拉伸薄膜的方法,可以列举公知的方法。例如,可以列举干层压法、湿层压法、铸型层压法、热熔层压法等。
本发明的拉伸薄膜中,根据需要,可以添加其它的聚合物、抗氧剂、润滑剂、抗静电剂、加工性改善剂、防粘连剂等。其它树脂和添加剂可以单独使用,也可以至少2种并用。
作为其它聚合物,可以列举本发明中使用的聚乙烯类树脂以外的聚烯烃类树脂,可以列举用于改善刚性或耐热性添加的聚丙烯树脂、用于改善冲击强度添加的聚烯烃类热塑性弹性体等。这些其它聚合物,相对合计100重量份的成分(A)和成分(C)、通常以1到30重量份的比例添加。
作为抗氧剂,可以列举例如2,6-二叔丁基-对甲苯酚(BHT)、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷(商品名:IRGANOX1010、Chiba Specialty Chemicals K.K.生产)、正十八烷基-3-(4’-羟基-3,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯(商品名:IRGANOX 1076、Chiba SpecialtyChemicals K.K.生产)等的苯酚类抗氧剂,双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2,4,8,10-四-叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧杂磷杂环庚烯(2,4,8,10-tetra-t-butyl-6-[3-(3-methyl-4-hydroxy-5-t- butylphenyl)propoxy]dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine)(商品名:Sumilizer GP、Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产)等的亚磷酸酯类抗氧剂等。
作为润滑剂,可以列举例如高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸酯等,作为防静电剂,可以列举例如碳原子数8~22的脂肪酸的甘油酯或山梨糖醇酐酸酯(sorbitan acid ester)、聚乙二醇酯等。作为加工性改善剂,可以列举硬脂酸钙等的脂肪酸金属盐、氟类树脂等;作为防粘连剂,可以列举无机类防粘连剂、有机类防粘连剂,作为无机类防粘连剂,可以列举例如二氧化硅、碳酸钙、滑石等,作为有机类防粘连剂,可以列举例如交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)共聚物、交联聚硅氧烷、交联聚苯乙烯的粉末等。
包括这些抗氧剂的添加剂的配合比例,根据其种类,相对成分(A)和(C)的合计100重量份,通常以0.01到30重量份的范围适当添加。
作为根据上述需要被添加的其它树脂或添加剂的混合方法,可以列举例如,使用单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里混炼机、热辊等各种混合机将本发明的聚乙烯类树脂组合物和其他的树脂或添加剂一起熔融混炼后,供给薄膜加工的方法;使用亨舍尔混合机、滚筒混合机等各种掺合机将本发明的聚乙烯类树脂组合物和其它树脂或添加剂干混合后,供给薄膜加工的方法;或使用亨舍尔混合机、滚筒混合机等各种掺合机,使其它树脂或添加剂形成为至少1种母体胶料,与本发明的聚乙烯类树脂组合物干混合后,供给薄膜加工的方法等。
[实施例]
接着,基于实施例和比较例说明本发明,但本发明并不受这些实施例的限制。
实施例和比较例中使用的树脂组合物的基本物性和薄膜物性根据以下的方法测定。
(树脂组合物的基本物性)
(1)密度(单位:kg/m3)
将在190℃中的负荷2.16kg的熔体流动速率(MFR)测定时得到的线(strand)以120℃处理2小时,以1小时缓慢冷却到室温后,使用密度梯度管测定密度。
(2)熔体流动速率(MFR,单位:g/10分钟)
根据ASTM D1238-65T,在190℃、2.16kg负荷的条件下测定。
(3)浊度(haze)(透明性、单位:%)
根据ASTM D1003测定。
(4)光泽度(gloss)(单位:%)
根据ASTM D1922规定的方法测定。
(5)埃尔曼多夫撕裂强度
埃尔曼多夫撕裂强度根据ASTM D1922的规定,使用株式会社东洋精机制作所的埃尔曼多夫撕裂试验机测定。以在拉取方向放入薄膜的切面为MD方向,以在与拉取方向成直角的方向放入薄膜的切面为TD方向。此外,撕裂平衡性在这里由测定的(MD的撕裂强度/TD的撕裂强度)求出。
(6)拉伸初期弹性率
从薄膜冲孔形成基于JIS K6718的大小的哑铃作为试验片,以与薄膜的拉取方向平行冲切时为MD方向,以与薄膜的拉取方向成直角冲切时为TD方向。
在英斯特朗(Instron)型万能材料试验机的气动卡盘上固定试验片,卡盘间距离为86mm、以拉伸速度200mm/分钟进行拉伸试验,以相对于初期应力的变位的倾斜度作为拉伸初期弹性率。
以下表示实施例和比较例中使用的乙烯·α·烯烃共聚物(I)、乙烯·α·烯烃共聚物(II)、高密度聚乙烯(C)和高压法低密度聚乙烯(B)。
(I)乙烯-α-烯烃共聚物
共聚物(I-a):乙烯-1-己烯共聚物
MFR=0.5g/10分钟、密度=902kg/m3
共聚物(I-b):乙烯-1-己烯共聚物
MFR=3.9g/10分钟、密度=913kg/m3
(II)乙烯-α-烯烃共聚物
共聚物(II-a):乙烯-1-己烯共聚物
MFR=5g/10分钟、密度=940kg/m3
上述的乙烯-α-烯烃共聚物(I-a)、(I-b)、乙烯-α-烯烃共聚物(II-a),使用公知的茂金属催化剂,利用气相聚合法制造。
(C)高密度聚乙烯
HDPE(III-a):MFR=0.11g/10分钟、密度=958kg/m3
HDPE(III-b):MFR=5.3g/10分钟、密度=962kg/m3
HDPE(III-c):MFR=0.3g/10分钟、密度=951kg/m3
上述的HDPE(III-a),DSC的熔点峰在131.5℃和129℃附近具有峰肩。HDPE(III-b)的DSC熔点峰具有132.7℃的单峰。HDPE(III-c),DSC的熔点峰在131.0℃具有单峰。
(B)高压法低密度聚乙烯
LDPE(IV-a):MFR=0.6g/10分钟、密度=923kg/m3
上述的高压法低密度聚乙烯,使用管型反应器、由自由基聚合法制造。
实施例1
[树脂组合物的制造]
以表1所示的组成干混合乙烯-α-烯烃共聚物(I)、乙烯-α-烯烃共聚物(II)、高密度聚乙烯(C)和高压法低密度聚乙烯(B),接着,使用池贝铁工社生产的Φ46mm双轴挤出机,以加工温度190℃、挤出量50kg/hr制造树脂组合物小球。
[拉伸薄膜的薄膜卷的制造]
以下述成型条件将如上所述操作制造的聚乙烯组合物进行空气冷却吹塑成型,制造壁厚250μm、宽度400mm的薄膜。
<薄膜卷的拉伸成型条件>
成型机:SHI Modern Machinery生产的Φ65mm吹塑成型机
螺杆:受阻式螺杆(barrier type screw)
尺寸:125mmΦ(直径)、3.5mm(边缘宽度)
环形垫:2间隔型(two-gap type)
成型温度:190℃
挤出量:77kg/h
拉伸速度:7m/min
[拉伸薄膜的制造条件]
将以上述方法得到的拉伸薄膜卷,通过表面温度(拉伸温度)为110℃的加热辊和与其速度不同的旋转的辊之间,在MD方向以表1所 示倍率实施单轴拉伸,得到拉伸薄膜。
倍率过低时,拉伸不均匀,无法得到透明的薄膜,此外,倍率过高,薄膜会产生破裂。以0.5倍刻度连续增大倍率,以薄膜破裂前的倍率作为最大拉伸倍率。
最大拉伸倍率以外的项目,以不产生破裂、而且可以得到透明的薄膜的倍率进行拉伸评价。评价拉伸的均匀性,观察得到的薄膜,以全面透明的为好,部分出现白化的为不好。
根据上述的方法,评价、测定得到的树脂组合物的熔体流动速率(MFR)、密度、光学特性、拉伸初期弹性率、埃尔曼多夫撕裂强度、埃尔曼多夫撕裂平衡性、薄膜冲击性,得到的结果示于表1。
实施例2
以在表1所示的组成使用乙烯-α-烯烃共聚物(I)、乙烯-α-烯烃共聚物(II)、高密度聚乙烯(C)和高压法低密度聚乙烯(B)以外,与实施例1同样进行树脂组合物的制造、薄膜卷的制造、薄膜的拉伸加工及评价。得到的结果示于表1。
实施例3
除了以在表1所示的组成使用乙烯-α-烯烃共聚物(I)、乙烯-α-烯烃共聚物(II)、高压法低密度聚乙烯(B)以外,与实施例1同样进行树脂组合物的制造、薄膜卷的制造、薄膜的拉伸加工及评价。不使用高密度聚乙烯(C)。得到的结果示于表1。
[比较例1]
除了以在表1所示的组成使用乙烯-α-烯烃共聚物(I)、乙烯-α-烯烃共聚物(II)以外,与实施例1同样地进行树脂组合物的制造、薄膜卷的制造、薄膜的拉伸加工及评价。不使用高密度聚乙烯(C)和高压法低密度聚乙烯(B)。将拉伸倍率设定为5.5以下时,得不到透明的薄膜,此外,因为拉伸倍率大于6就会产生破裂,所以以拉伸倍率为6的薄膜进行评价。得到的结果示于表1。
[比较例2]
除了以在表1所示的组成使用乙烯-α-烯烃共聚物(I)、高密度聚乙烯(C)和高压法低密度聚乙烯(B)以外,与实施例1同样地进行树脂组合物的制造、薄膜卷的制造、薄膜的拉伸加工及评价。不使用 乙烯-α-烯烃共聚物(II)。得到的结果示于表1。因为拉伸倍率大于6就会产生破裂,并且将拉伸倍率设定在6以下时无法得到透明的薄膜。因此,评价以拉伸倍率为6的薄膜进行。
满足本发明要点的实施例1~4,拉伸初期弹性率(MD)在500MPa以上且埃尔曼多夫撕裂强度平衡在0.1以上,此外,透明性优异、最大拉伸倍率高,因此可知拉伸性优异。其中,含有高压法聚乙烯(C)和高压法低密度聚乙烯(B)的实施例1和2显示出良好的结果。
与实施例比较,不含成分(B)的比较例1,埃尔曼多夫撕裂强度平衡和透明性差、最大拉伸倍率低,因此拉伸初期弹性率低,实用性不佳。
与实施例比较,不含乙烯-α-烯烃共聚物(II)的比较例2,是拉伸初期弹性率和埃尔曼多夫撕裂强度平衡较好的共聚物,但最大拉伸倍率低、此外,拉伸不均匀,无法得到透明的薄膜。
表1
Claims (3)
1.一种拉伸薄膜,其拉伸均匀性优异,由树脂组合物形成,厚度为10~100μm,其包括下述成分(A)和(B),且其熔体流动速率在0.1~100g/10分钟的范围、密度在898~960kg/m3的范围,其中:
(A)聚乙烯组合物50~95重量份,该聚乙烯组合物包括下述成分(I)和(II),其中(I)和(II)合计为100重量份,且其熔体流动速率在0.1~100g/10分钟的范围、密度在890~940kg/m3的范围;
(B)高压法低密度聚乙烯5~50重量份,该高压法低密度聚乙烯的熔体流动速率在0.1~100g/10分钟的范围、密度在910~930kg/m3的范围,
且成分(A)和成分(B)合计为100重量份,其中,
(I)乙烯-α-烯烃共聚物5~95重量份,该乙烯-α-烯烃共聚物在茂金属催化剂的存在下、由乙烯和碳原子数4~12的α-烯烃共聚得到,且其熔体流动速率为0.01~10g/10分钟、密度为900~925kg/m3;
(II)乙烯-α-烯烃共聚物5~95重量份,该乙烯-α-烯烃共聚物在茂金属催化剂的存在下、由乙烯和碳原子数4~12的α-烯烃共聚得到,且其熔体流动速率为1~100g/10分钟,密度为926~960kg/m3,
其中,
(a-i)以根据ASTM D1922测定的MD方向的埃尔曼多夫(Elmendorf)撕裂强度为Em、TD方向的埃尔曼多夫撕裂强度为Et时,Em和Et满足下述的(式1)、(式2)和(式3),
20≤Em[N/cm]≤3000(式1)
20≤Et[N/cm]≤3000(式2)
0.1<(Em/Et)<3 (式3)
(a-ii)MD方向的拉伸初期弹性率TM满足下述(式4)。
300<TM[MPa]<10000(式4)
2.如权利要求1所述的拉伸薄膜,其特征在于,还包括相对于(A)和(B)的合计100重量份为5~50重量份的高密度聚乙烯(C),该高密度聚乙烯(C)的熔体流动速率为0.01~20g/10分钟,密度在940~980kg/m3的范围。
3.如权利要求1或2所述的拉伸薄膜,其特征在于,拉伸倍率为2倍以上15倍以下。
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