JP2023019592A - 延伸ポリエチレンフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートシール性ポリエチレンフィルムを使用した積層体のモノマテリアル化に対応した基材フィルムにおいて、剛性、靭性、耐熱性等の性能に優れた延伸ポリエチレンフィルムを提供する。【解決手段】密度０．９４０～０．９７０ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ０．１～１０ｇ／１０ｍｉｎのエチレン単独重合体又はエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合体成分のいずれか一方若しくは両方を２０～９０重量％と、密度０．８６０～０．９２６ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲ１．０～３０．０ｇ／１０ｍｉｎのエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合成分を１０～８０重量％とからなるエチレン系樹脂組成物からなり、エチレン系樹脂組成物の密度は０．９３０～０．９６０ｇ／ｃｍ3、ＭＦＲは０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎ、融解熱量（ΔＨtotal）が１１０．０～２００．０J／ｇ、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ124↑）が８０．０～１９０．０J／ｇである。【選択図】なし

Description

本発明は、積層体の基材フィルムとして用いられるポリエチレンフィルムに関し、特に少なくとも一方向に延伸されてなる延伸ポリエチレンフィルムに関する。

一般に、合成樹脂フィルムからなる包装用資材は、印刷加工等が施された基材フィルムとシーラントフィルムとが接着剤等により張り合わされて積層（ラミネート加工）された積層体で構成される。積層体の基材フィルムには、耐熱性、剛性、耐ピンホール性等の性能が要求され、主にポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンを成分とした二軸延伸フィルムが使用される。また、積層体のシーラントフィルムには、ポリプロピレン、ポリエチレンを成分とした無延伸フィルムが使用され、特に優れたヒートシール適正からポリエチレン系無延伸フィルムが好ましく用いられる。

上記のように、合成樹脂製の包装資材では、複数種類の樹脂が積層され複合化される傾向がある。しかしながら、近年の環境問題への関心の高まりにより廃プラスチックのリサイクルが望まれていることから、複数種類の樹脂が積層されたフィルムでは各樹脂ごとに分けてリサイクルすることが困難であった。そこで、この種の合成樹脂製包装資材では、基材フィルムとシーラントフィルムとを単一素材（モノマテリアル）で構成することが求められる。

基材フィルムとシーラントフィルムとを単一素材とした包装資材では、例えばシーラントフィルムとして好ましく採用されるポリエチレン系素材を基材フィルムに使用したポリエチレン系積層体が知られている（特許文献１参照）。このポリエチレン系積層体は、基材フィルムである延伸ポリエチレンフィルムと、シーラントフィルムであるヒートシール性ポリエチレンフィルムとを備え、環境負荷低減の観点から接着層が無溶剤型接着剤を含むように構成される。

この種の包装資材である積層体では、剛性、靭性、耐熱性等の性能が基材フィルムの性能に左右される。そこで、積層体の基材フィルムにおいて、特にヒートシール性ポリエチレンフィルムを使用した積層体のモノマテリアル化に対応した延伸ポリエチレンフィルムを使用して剛性、靭性、耐熱性等の性能をより向上させることが求められている。

特開２０１９－１８９３３３号公報

本発明は、上記状況に鑑み提案されたものであり、ヒートシール性ポリエチレンフィルムを使用した積層体のモノマテリアル化に対応した基材フィルムにおいて、剛性、靭性、耐熱性等の性能に優れた延伸ポリエチレンフィルムを提供する。

すなわち、請求項１の発明は、積層体の基材フィルムとして用いられ少なくとも一方向に延伸されてなる延伸ポリエチレンフィルムであって、密度が０．９４０～０．９７０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが０．１～１０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン単独重合体又はエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合体成分のいずれか一方若しくは両方を２０～９０重量％と、密度が０．８６０～０．９２６ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが１．０～３０．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合成分を１０～８０重量％とからなるエチレン系樹脂組成物（Ａ）からなり、前記エチレン系樹脂組成物（Ａ）の密度は０．９３０～０．９６０ｇ／ｃｍ³であり、ＭＦＲは０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎであって、示査走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融解熱量（ΔＨ_total）が１１０．０～２００．０J／ｇであるとともに、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が８０．０～１９０．０J／ｇであることを特徴とする延伸ポリエチレンフィルムに係る。

請求項２の発明は、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（１９９９）に準拠して測定した引張破壊伸度が、縦方向又は横方向の少なくとも一方が４０％以上である請求項１に記載の延伸ポリエチレンフィルムに係る。

請求項３の発明は、１２０℃で測定された加熱収縮率において、縦方向の収縮率が１５％以下であり、かつ縦方向及び横方向の収縮率の和が２５％以下である請求項１又は２に記載の延伸ポリエチレンフィルムに係る。

請求項４の発明は、Ｔダイ法により賦形されたシートが延伸されてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の延伸ポリエチレンフィルムに係る。

請求項５の発明は、少なくとも一方の表面が表面処理されて、３６ｍＮ／ｍ以上のぬれ張力を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の延伸ポリエチレンフィルムに係る。

請求項１の発明に係る延伸ポリエチレンフィルムによると、積層体の基材フィルムとして用いられ少なくとも一方向に延伸されてなる延伸ポリエチレンフィルムであって、密度が０．９４０～０．９７０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが０．１～１０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン単独重合体又はエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合体成分のいずれか一方若しくは両方を２０～９０重量％と、密度が０．８６０～０．９２６ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが１．０～３０．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合成分を１０～８０重量％とからなるエチレン系樹脂組成物（Ａ）からなり、前記エチレン系樹脂組成物（Ａ）の密度は０．９３０～０．９６０ｇ／ｃｍ³であり、ＭＦＲは０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎであって、示査走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融解熱量（ΔＨ_total）が１１０．０～２００．０J／ｇであるとともに、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が８０．０～１９０．０J／ｇであるため、剛性、靭性、耐熱性等の性能に優れており、ヒートシール性ポリエチレンフィルムを使用した積層体のモノマテリアル化に対応した基材フィルムとして好適に使用することができる。

請求項２の発明に係る延伸ポリエチレンフィルムによると、請求項１の発明において、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（１９９９）に準拠して測定した引張破壊伸度が、縦方向又は横方向の少なくとも一方が４０％以上であるため、良好な加工適正が得られ、基材フィルムとしての利用範囲が広がる。

請求項３の発明に係る延伸ポリエチレンフィルムによると、請求項１又は２の発明において、１２０℃で測定された加熱収縮率において、縦方向の収縮率が１５％以下であり、かつ縦方向及び横方向の収縮率の和が２５％以下であるため、基材フィルムとして求められる高温下での高い寸法精度が得られる。

請求項４の発明に係る延伸ポリエチレンフィルムによると、請求項１ないし３の発明において、Ｔダイ法により賦形されたシートが延伸されてなるため、基材フィルムとして求められる高い厚薄精度が得られる。

請求項５の発明に係る延伸ポリエチレンフィルムによると、請求項１ないし４の発明において、少なくとも一方の表面が表面処理されて、３６ｍＮ／ｍ以上のぬれ張力を備えるため、包装資材に加工するために求められる良好な印刷加工適正やラミネート加工適正が得られ、基材フィルムとしての利用範囲が広がる。

本発明の一実施形態に係る延伸ポリエチレンフィルムは、積層体の基材フィルムとして用いられ少なくとも一方向に延伸されてなるフィルムである。積層体は、ポリエチレン系樹脂の単一素材（モノマテリアル）で構成する基材フィルムとシーラントフィルムとを含み、例えば食品、日用品、部品等の種々の物品の包装用資材として好適に使用される。

延伸ポリエチレンフィルムは、密度が０．９４０～０．９７０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが０．１～１０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン単独重合体又はエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合体成分のいずれか一方若しくは両方からなる第１成分を２０～９０重量％と、密度が０．８６０～０．９２６ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが１．０～３０．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合成分からなる第２成分を１０～８０重量％とからなるエチレン系樹脂組成物（Ａ）からなる。エチレン単独重合体とは、エチレンモノマーから重合されたものを指し、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンが選択可能であり、密度範囲内で選択される。エチレンとオレフィンコモノマーとの共重合体とは、超低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンから選択可能であり、密度範囲内で選択される。

エチレン系樹脂組成物（Ａ）は、ポリエチレンの密度やＭＦＲが異なる第１成分と第２成分とを前記の配合割合で混合して、エチレン系樹脂組成物（Ａ）全体として密度が０．９３０～０．９６０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎとなるように構成される。

エチレン系樹脂組成物（Ａ）の密度が０．９３０ｇ／ｃｍ³未満の場合、基材フィルムとしての耐熱性が劣って、加工時にフィルムの縮みや溶け等が発生するおそれがある。密度が０．９６０ｇ／ｃｍ³より大きい場合、基材フィルムとしての靭性が低下するおそれがある。エチレン系樹脂組成物（Ａ）のＭＦＲが０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎの範囲から外れる場合、押出適性、延伸性（耐破断性）、厚薄特性（厚み均一性）等の性能が低下して、成形性が悪化するおそれがある。

また、エチレン系樹脂組成物（Ａ）は、示査走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融解熱量（ΔＨ_total）が１１０．０～２００．０J／ｇであるとともに、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が８０．０～１９０．０J／ｇである。

融解熱量（ΔＨ_total）とは、示査走査熱量計を使用し、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ３９, ４６５－４７２（１９９７）に記載のＳＳＡ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｓｅｌｆ－Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ／Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）法を用いて、Ｓｅｌｆ－ｓｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ温度（Ｔｓ）を１３９℃から５９℃まで、５℃刻みに設定して測定し、得られた融解吸熱ピークから求められた１５０℃以下における全融解熱量である。全融解熱量は、１５０℃を起点とし水平方向へベースラインを取る事で算出した。

分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）とは、示査走査熱量計を使用し、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ３９, ４６５－４７２（１９９７）に記載のＳＳＡ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｓｅｌｆ－Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ／Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）法を用いて、Ｓｅｌｆ－ｓｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ温度（Ｔｓ）を１３９℃から５９℃まで、５℃刻みに設定して測定し、得られた融解吸熱ピークから求められた１５０℃以下における全融解熱量の内、１２４℃で分画した際の１２４℃～１５０℃における融解熱量である。全融解熱量は、１５０℃を起点とし水平方向へベースラインを取る事で算出し、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）についても同じベースラインを使用した。

エチレン系樹脂組成物（Ａ）では、融解熱量（ΔＨ_total）が１１０．０Ｊ／ｇ未満の場合、又は分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が８０．０Ｊ／ｇ未満の場合、耐熱性及び基材フィルとしての剛性が低下する。融解熱量（ΔＨ_total）が２００．０Ｊ／ｇより大きい場合、又は分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が１９０．０Ｊ／ｇより大きい場合、基材フィルムとしての靭性が低下する。

本発明の延伸ポリエチレンフィルムでは、少なくとも一方向に延伸されることにより優れた耐熱性が付与される。その際、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（１９９９）に準拠して測定した引張破壊伸度が、縦方向又は横方向の少なくとも一方が４０％以上であることで、良好な加工適正が得られ、基材フィルムとしての利用範囲が広がるため好ましい。引張破壊伸度は、引張試験機を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１２７（１９９９）に従って、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎ、試験片サンプル巾１５ｍｍにて測定した際の破断点伸度を測定した値である。引張破壊伸度が４０％未満の場合、フィルム自体が脆くなり、加工適正の低下及び基材フィルムとした場合の裂け・破れ等、不具合の発生が危惧される。

この延伸ポリエチレンフィルムは、適宜のフィルムの成形方法により得ることが可能であるが、Ｔダイ法により賦形されたシートを延伸して得ることが好ましい。Ｔダイ法によるフィルムの成形では、基材フィルムとして求められる高い厚薄精度を得ることができる。

また、本発明の延伸ポリエチレンフィルムでは、基材フィルムとして求められる高温下での高い寸法精度を得るために、１２０℃で測定された加熱収縮率において、縦方向の収縮率が１５％以下であり、かつ縦方向及び横方向の収縮率の和が２５％以下であることが好ましい。加熱収縮率は、例えば、フィルムの試験片を１２０℃で所定時間加熱した後、室温まで冷却する等の徐冷をし、加熱後の試験片の寸法を測定して、あらかじめ測定した加熱前の試験片の寸法と対比して求められる変化率等で表される。この加熱収縮率が上記の値を上回ると、基材フィルムに要求される高温下での寸法精度が得られないおそれがある。

さらに、本発明の延伸ポリエチレンフィルムでは、基材フィルムとしての利用範囲を広げるために、少なくとも一方の表面が表面処理されて、３６ｍＮ／ｍ以上のぬれ張力を備えることが好ましい。表面処理としては、例えば、大気圧プラズマ処理、火炎処理、コロナ放電処理等が挙げられる。また、ぬれ張力は、ＪＩＳ Ｋ ６７６８（１９９９）に準拠したぬれ張力試験方法により測定される。ぬれ張力が３６ｍＮ／ｍ未満の場合、印刷不良やラミネート不良の原因となるため、好ましくない。

［延伸ポリエチレンフィルムの作製］
後述の各材料を第１成分又は第２成分として配合して溶融、混練して、Ｔダイ法により単層（中間層のみ）又は複数層（中間層と中間層の両面の表層の３層）に押出し、一軸延伸又は二軸延伸して製膜して、コロナ放電処理によりぬれ張力が３６ｍＮ／ｍとなるように表面処理を施して試作例１～７の延伸ポリエチレンフィルム（基材フィルム）を得た。なお、各試作例１～７において、樹脂の配合割合は、中間層又は表層の各層ごとに１００重量％となるように配合した。

［使用材料］
・樹脂１：高密度ポリエチレン（京葉ポリエチレン株式会社製；Ｅ８０８０）、密度０．９５８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．０ｇ／１０ｍｉｎ
・樹脂２：高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製；ＨＹ４３０）、密度０．９５６ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：０．８ｇ／１０ｍｉｎ
・樹脂３：高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製；ＨＹ３４０）、密度０．９５２ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．４ｇ／１０ｍｉｎ
・樹脂４：高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製；ＨＦ５６２）、密度０．９６０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：７．５ｇ／１０ｍｉｎ
・樹脂５：超低密度ポリエチレン（住友化学株式会社製；ＦＸ３０７）、密度０．８９０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：３．２ｇ／１０ｍｉｎ
・樹脂６：直鎖状低密度ポリエチレン（ダウ・ケミカル製；ＴＦ８０）、密度０．９２６ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．７ｇ／１０ｍｉｎ
・樹脂７：直鎖状低密度ポリエチレン（株式会社プライムポリマー製；ＳＰ２０４０）、密度０．９１８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：４．０ｇ／１０ｍｉｎ

［試作例１］
試作例１は、厚さ２５μｍの中間層のみの単層からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）の一軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂１を７１．２重量％と樹脂２を１０．４重量％とを混合した第１成分と、樹脂５を１８．４重量％とした第２成分とで構成される。試作例１のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９４４ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．２ｇ／１０ｍｉｎである。

［試作例２］
試作例２は、厚さ１８μｍの中間層と、中間層の一側に厚さ１μｍの第１表層と、中間層の他側に厚さ１μｍの第２表層の３層（厚さ２０μｍ）からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）と幅方向（ＴＤ）の二軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂２を３０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を７０．０重量％とした第２成分とで構成され、各表層が、樹脂２を３０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を７０．０重量％とした第２成分とで構成される。試作例２のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９３４ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．４ｇ／１０ｍｉｎである。

［試作例３］
試作例３は、厚さ１８μｍの中間層と、中間層の一側に厚さ１μｍの第１表層と、中間層の他側に厚さ１μｍの第２表層の３層（厚さ２０μｍ）からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）と幅方向（ＴＤ）の二軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂２を２０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を８０．０重量％とした第２成分とで構成され、各表層が、樹脂２を３０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を７０．０重量％とした第２成分とで構成される。試作例３のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９３２ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．５ｇ／１０ｍｉｎである。

［試作例４］
試作例４は、厚さ１８μｍの中間層と、中間層の一側に厚さ１μｍの第１表層と、中間層の他側に厚さ１μｍの第２表層の３層（厚さ２０μｍ）からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）と幅方向（ＴＤ）の二軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂４を２０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を８０．０重量％とした第２成分とで構成され、各表層が、樹脂２を２０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を８０．０重量％とした第２成分とで構成される。試作例４のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９３２ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：２．２ｇ／１０ｍｉｎである。

［試作例５］
試作例５は、厚さ５０μｍの中間層のみの単層からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）の一軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂２を６．０重量％と樹脂３を９４．０重量％とを混合した第１成分で構成される。試作例５のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９５２ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．４ｇ／１０ｍｉｎである。

［試作例６］
試作例６は、厚さ５０μｍの中間層のみの単層からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）の一軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂７を１００．０重量％とした第２成分で構成される。試作例６のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９１８ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：４．０ｇ／１０ｍｉｎである。

［試作例７］
試作例７は、厚さ１８μｍの中間層と、中間層の一側に厚さ１μｍの第１表層と、中間層の他側に厚さ１μｍの第２表層の３層（厚さ２０μｍ）からなるエチレン系樹脂組成物が押出成形されて縦方向（ＭＤ）と幅方向（ＴＤ）の二軸延伸により製膜されたものであって、中間層が、樹脂２を１０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を９０．０重量％とした第２成分とで構成され、各表層が、樹脂２を３０．０重量％とした第１成分と、樹脂６を７０．０重量％とした第２成分とで構成される。試作例７のエチレン系樹脂組成物の密度は０．９２９ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇ）：１．６ｇ／１０ｍｉｎである。

試作例１～７の延伸ポリエチレンフィルムの性能評価として、融解熱量（ΔＨ_total）、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）、引張破壊強度、引張破壊伸度、引張弾性率、１２０℃の加熱収縮率について測定した。

［全融解熱量の測定］
全融解熱量（ΔＨ_total；単位J／ｇ）の測定では、示査走査熱量計（ＮＥＴＺＳＣＨ製 ＤＳＣ ２１４ Ｐｏｌｙｍａ）を使用し、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ３９, ４６５－４７２（１９９７）に記載のＳＳＡ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｓｅｌｆ－Ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ／Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）法を用いて、Ｓｅｌｆ－ｓｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ温度（Ｔｓ）を１３９℃から５９℃まで、５℃刻みに設定して測定した。測定結果が１１０．０～２００．０J／ｇを良品とした。

［分画温度１２４℃以上の融解熱量の測定］
融解熱量（ΔＨ_124↑；単位J／ｇ）は、融解熱量（ΔＨ_total；単位J／ｇ）の測定で得られた１５０℃以下における全融解熱量の内、分画温度１２４℃以上の融解熱量を求めた。測定結果が８０．０～１９０．０J／ｇを良品とした。

［引張破壊強度の測定］
引張破壊強度（ＭＰａ）の測定は、引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ；ＲＴＦ－１３１０）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準拠する引張特性の試験方法を用いて、幅１５ｍｍの試験片に対して引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引張し、破断した際の応力から求めた。縦方向（ＭＤ）の測定結果が少なくとも５０ＭＰａ以上となるものを良品とした。

［引張破壊伸度の測定］
引張破壊伸度（％）の測定は、引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製；ＲＴＦ－１３１０）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準拠する引張特性の試験方法を用いて、幅１５ｍｍの試験片に対して引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引張し、破断点における試験片寸法から変位量を算出し、初期長からの変位割合として引張破断伸度を求めた。縦方向（ＭＤ）又は横方向（ＴＤ）の少なくとも一方の測定結果が初期長の４０％以上となるものを良品とした。

［引張弾性率の測定］
引張弾性率（ＧＰａ）の測定は、引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ；ＲＴＦ－１３１０）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１２７に準拠する引張特性の試験方法を用いて、幅１５ｍｍの試験片に対して引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで引張し求めた。縦方向（ＭＤ）の測定結果が少なくとも０．５ＧＰａ以上となるものを良品とした。

［加熱収縮率の測定］
加熱収縮率（％）の測定では、試験片の隣り合う２辺がそれぞれ縦方向（ＭＤ）もしくは横方向（ＴＤ）となる様切り出された正方形（１００ｍｍ角）の試験サンプルを準備し、縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）それぞれの向かい合う２辺の中点同士の距離を測定する事で縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）それぞれの加熱前の試験サンプル寸法とした。ついで所定温度（１２０℃）の精密恒温器（ヤマト科学株式会社製 ＤＦ６１０）内に１５分間静置後、精密恒温器から取り出し、室温まで冷却した試験片の向い合う２辺の中点同士の距離を測定し、加熱後の試験片の寸法とし、加熱前後の試験片の寸法の変化率を加熱収縮率（％）とした。縦方向（ＭＤ）の収縮率が１５％以下であり、かつ縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）の収縮率の和（ＭＤ＋ＴＤ）が２５％以下となるものを良品とした。

試作例１～７の延伸ポリエチレンフィルムの試験結果について、表１に示した。また表１において、総合評価では、各試験の判定がすべて良品の場合を「良（〇）」とし、良品判定が１つでも欠けた場合を「不可（×）」とした。

［結果と考察］
表１に示すように、フィルム性能の総合評価が「良（〇）」となったのは試作例１～４であり、総合評価が「不可（×）」となったのは試作例５～７であった。試作例１～４（良品）及び試作例５～７（不良品）から理解されるように、延伸ポリエチレンフィルム（エチレン系樹脂組成物）は、第１成分と第２成分の双方を含むことが好ましく、その好ましい配合割合は第１成分２０～９０重量％、第２成分１０～８０重量％程度であると考えられるまた、延伸ポリエチレンフィルムの密度は、０．９３０～０．９６０ｇ／ｃｍ³程度であり、ＭＦＲは０．５～１０．０ｇ／１０ｍｉｎ、より好ましくは１．０～２．５ｇ／１０ｍｉｎ程度である。

試作例１～４の延伸ポリエチレンフィルムにおいて、フィルムの剛性や靭性の指標となる融解熱量としては、全融解熱量（ΔＨ_total）が１１０．０～２００．０J／ｇ、より好ましくは１４０．０～１９０．０J／ｇであり、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が８０．０～１９０．０J／ｇ、より好ましくは９０．０～１８０．０J／ｇである。

縦方向（ＭＤ）の引張破壊強度に関し、少なくとも５０ＭＰａ以上、より好ましくは６０ＭＰａ以上、さらに好ましくは７０ＭＰａ以上が求められる。試作例１～７の延伸ポリエチレンフィルムは、縦方向（ＭＤ）の引張破壊強度がいずれも５０ＭＰａ以上であり、引張破壊強度に優れていた。

引張破壊伸度はフィルムの取り扱い性の指標となるものであって、好ましい条件としては縦方向又は横方向の少なくとも一方が４０％以上、より好ましくは１００％以上、さらに好ましくは１５０％以上が求められる。試作例５では、引張破壊伸度が縦方向と横方向ともに４０％を下回っていた。縦方向と横方向ともに引張破壊伸度が４０％未満となると、フィルム自体が脆く、また、単体使用や、シーラントフィルムと比べ、印刷、ラミネート、製袋、保管、流通等、最終消費までに多くの工程を経る基材フィルムの場合、不具合の発生が危惧される。試作例５は、良品の試作例１と比較して、中間層が第１成分で構成されている（第２成分を含んでいない）点で相違していることから、中間層に第２成分が所定の配合割合で含有されていないとフィルムの取り扱い性が低下すると考えられる。

また、引張弾性率は剛性の指標となるものであって、好ましい条件としては、０．５ＧＰａ以上、より好ましくは０．６ＧＰａ以上、さらに好ましくは０．７ＧＰａ以上が求められる。試作例６では、縦方向（ＭＤ）の弾性率が０．５ＭＰａを下回っていた。縦方向（ＭＤ）の弾性率が０．５ＭＰａ未満の場合、フィルムの剛性が低く基材フィルムとして不適である。試作例６は、良品の試作例１と比較して、中間層が第２成分で構成されている（第１成分を含んでいない）点で相違していることから、中間層に第１成分が所定の配合割合で含有されていないとフィルムの剛性が低下すると考えられる。

加熱収縮率はフィルムの高温下での寸法精度の指標となるものであって、好ましい条件としては、１２０℃での測定において縦方向（ＭＤ）が１５％以下、かつ縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）の収縮率の和（ＭＤ＋ＴＤ）が２５％以下が求められる。試作例６では、フィルムの溶融により測定不能であった。また、試作例７では、縦方向（ＭＤ）の加熱収縮率が１５％を上回るとともに、縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＴＤ）の収縮率の和（ＭＤ＋ＴＤ）が２５％を上回っていた。加熱収縮率の値が要求物性よりも大きい場合、高温下での加工において不具合の発生が想定される。試作例６は、前記のように、良品の試作例１と比較して中間層が第２成分で構成されている（第１成分を含んでいない）点で相違しており、試作例７は、良品の試作例２，３と比較して中間層の第２成分の配合割合が過剰な点で相違している。これらのことから、中間層の第２成分の配合割合が過剰であると高温下での適切な寸法精度が得られなくなると考えられ、特に中間層が第２成分のみで構成されるとフィルムが溶融するおそれがある。

以上説明したように、本発明の延伸ポリエチレンフィルムは、剛性、靭性、耐熱性等の性能が極めて良好である。また、このフィルムはエチレン系樹脂組成物からなるため、包装資材等に使用される積層体の基材フィルムとして好適であり、特にシーラントフィルムに多用されるヒートシール性ポリエチレンフィルムを使用した積層体のモノマテリアル化に対応した基材フィルムに最適である。

以上のとおり、本発明の延伸ポリエチレンフィルムは、剛性、靭性、耐熱性等の性能に優れており、ヒートシール性ポリエチレンフィルムを使用した積層体のモノマテリアル化に対応した基材フィルムとして好適に使用することができる。

Claims (5)

1. 積層体の基材フィルムとして用いられ少なくとも一方向に延伸されてなる延伸ポリエチレンフィルムであって、
   密度が０．９４０～０．９７０ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが０．１～１０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレン単独重合体又はエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合体成分のいずれか一方若しくは両方を２０～９０重量％と、密度が０．８６０～０．９２６ｇ／ｃｍ³、ＭＦＲが１．０～３０．０ｇ／１０ｍｉｎであるエチレンとオレフィンコモノマーとの共重合成分を１０～８０重量％とからなるエチレン系樹脂組成物（Ａ）からなり、
   前記エチレン系樹脂組成物（Ａ）の密度は０．９３０～０．９６０ｇ／ｃｍ³であり、ＭＦＲは０．５～１０ｇ／１０ｍｉｎであって、
   示査走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融解熱量（ΔＨ_total）が１１０．０～２００．０J／ｇであるとともに、分画温度１２４℃以上の融解熱量（ΔＨ_124↑）が８０．０～１９０．０J／ｇである
   ことを特徴とする延伸ポリエチレンフィルム。
2. ＪＩＳ Ｋ ７１２７（１９９９）に準拠して測定した引張破壊伸度が、縦方向又は横方向の少なくとも一方が４０％以上である請求項１に記載の延伸ポリエチレンフィルム。
3. １２０℃で測定された加熱収縮率において、縦方向の収縮率が１５％以下であり、かつ縦方向及び横方向の収縮率の和が２５％以下である請求項１又は２に記載の延伸ポリエチレンフィルム。
4. Ｔダイ法により賦形されたシートが延伸されてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の延伸ポリエチレンフィルム。
5. 少なくとも一方の表面が表面処理されて、３６ｍＮ／ｍ以上のぬれ張力を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の延伸ポリエチレンフィルム。