JP6365139B2 - 耐高放射線性フィルム及びそれを用いたフィルム製品 - Google Patents
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Description
本発明は、原子力発電所、使用済核燃料再処理施設、陽子加速器等原子力関連施設等で発生する放射性廃棄物の保管に適した、耐高放射線性フィルム、そのフィルムを用いて作られる、重袋、フレキシブルコンテナバッグ用内袋、ターポリン、遮水シートに関する。
従来、原子力関連施設等に使用される高分子に関して各種組成物が提案されてきた。特に電線・ケーブルの被覆用の耐高放射線性の高分子組成物として、例えば、特許文献１には、耐放射線性ケーブル向けにプロピレン−ジエンゴムにプロセス油、耐放射性材料等を配合した組成物が、特許文献２には、エチレン・プロピレンゴムにジフェニルアミン、イオウを配合したエラストマー組成物が、特許文献３には、ポリマー成分に対し、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、ヒンダードフェール系酸化防止剤、および紫外線吸収剤を配合してなることを特徴とする耐放射線性樹脂組成物が記載されている。
一方、近年、こうした原子力発電所、使用済み核燃料再処理施設等で発生する放射性廃棄物、あるいは、放射性物質で汚染された土壌等の保管用に、重袋あるいはフレキシブルコンテナバック用内袋等を用いる必要が発生してきており、従来は耐放射線性という要求性能は全く要していなかったフィルム用途にも、高度の耐放射線性が要求されるようになってきた。
一部の食品包装用樹脂材料において、滅菌に用いるγ線等の放射線との関係で耐放射線性の検討がされたことはあるが、かかる滅菌に用いる放射線量は微量でかつ極めて短時間照射であり、一方、放射性物質等を保管する用途では、放射線総量も多く長期間であることから、桁違いの耐高放射線性が要求される。
こうしたフィルム用途においては、薄膜で柔軟で、かつ、高放射線量を受けた後も、適度の物性を保持することが必要とされている。また、高額で特殊な樹脂を用いることはその用途からみても通常考えられず、従来、フィルム用途に用いるポリエチレン等をベースとしたフィルムが好ましいが、通常のポリエチレン等の高分子組成物が単体で、照射を受けると、高分子組成物は劣化を引き起こし、結果として物性的に劣る結果となっていた。
一方、近年、こうした原子力発電所、使用済み核燃料再処理施設等で発生する放射性廃棄物、あるいは、放射性物質で汚染された土壌等の保管用に、重袋あるいはフレキシブルコンテナバック用内袋等を用いる必要が発生してきており、従来は耐放射線性という要求性能は全く要していなかったフィルム用途にも、高度の耐放射線性が要求されるようになってきた。
一部の食品包装用樹脂材料において、滅菌に用いるγ線等の放射線との関係で耐放射線性の検討がされたことはあるが、かかる滅菌に用いる放射線量は微量でかつ極めて短時間照射であり、一方、放射性物質等を保管する用途では、放射線総量も多く長期間であることから、桁違いの耐高放射線性が要求される。
こうしたフィルム用途においては、薄膜で柔軟で、かつ、高放射線量を受けた後も、適度の物性を保持することが必要とされている。また、高額で特殊な樹脂を用いることはその用途からみても通常考えられず、従来、フィルム用途に用いるポリエチレン等をベースとしたフィルムが好ましいが、通常のポリエチレン等の高分子組成物が単体で、照射を受けると、高分子組成物は劣化を引き起こし、結果として物性的に劣る結果となっていた。
本発明の目的は、放射線に曝露した後にも、とりわけ吸収線量の積算総量が１００ｋＧｙ以上となる高放射線照射環境下でも、適度の物性を維持できるような耐高放射線性樹脂組成物からなるフィルムを提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ポリエチレン系樹脂と、少なくともエチレンと特定の構造を有するビニル化合物との共重合体を含有する組成物からなるフィルムを用いることにより、上記課題を解決することができることを見出した。それらの知見に、さらに検討を重ね、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第１の発明によれば、ポリエチレン系樹脂と、少なくともエチレンと下記一般式（式中、Ｒ１及びＲ２は水素原子またはメチル基を、Ｒ３は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す）で示される環状アミノビニル化合物との共重合体（成分（Ｃ））を含有する組成物（Ｄ）を用いてなる耐高放射線性フィルムが提供される。
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、ポリエチレン系樹脂が、エチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）を含有することを特徴とする、耐高放射線性フィルムが提供される。
また、本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、ポリエチレン系樹脂が、以下の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）を含有することを特徴とする、耐高放射線性フィルムが提供される。
成分（Ａ）：下記（ａ１）〜（ａ２）の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体
（ａ１）ＭＦＲが０．１〜２０ｇ／１０ｍｉｎ
（ａ２）密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３
成分（Ａ）：下記（ａ１）〜（ａ２）の特性を有するエチレン・α−オレフィン共重合体
（ａ１）ＭＦＲが０．１〜２０ｇ／１０ｍｉｎ
（ａ２）密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３
本発明の第４の発明によれば、第１〜３のいずれかの発明において、ポリエチレン系樹脂が、エチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）と以下の特性を有する高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）とを含有することを特徴とする、耐高放射線性フィルムが提供される。
（ｂ１）ＭＦＲが０．１〜４０ｇ／１０ｍｉｎ
（ｂ２）密度が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３
（ｂ１）ＭＦＲが０．１〜４０ｇ／１０ｍｉｎ
（ｂ２）密度が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３
本発明の第５の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、重袋が提供される。
本発明の第６の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、フレキシブルコンテナバッグ用内袋が提供される。
本発明の第７の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、ターポリンが提供される。
本発明の第８の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、遮水シートが提供される。
本発明の第６の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、フレキシブルコンテナバッグ用内袋が提供される。
本発明の第７の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、ターポリンが提供される。
本発明の第８の発明によれば、第１〜４のいずれかの発明の耐高放射線性フィルムを用いてなる、遮水シートが提供される。
以下、本発明の耐高放射線性フィルムについて、項目ごとに詳細に説明する。
１．組成物（Ｄ）
（１）成分（Ｃ）
本発明で用いる成分（Ｃ）は、エチレンと下記一般式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物との共重合体である。
（１）成分（Ｃ）
本発明で用いる成分（Ｃ）は、エチレンと下記一般式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物との共重合体である。
式（Ｉ）中、Ｒ１及びＲ２は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ３は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を示す。
上記一般式（１）のヒンダードアミン基を有するビニルモノマーは公知であり、公知の方法、例えば、特公昭４７−８５３９号公報、特開昭４８−６５１８０号公報記載の方法にて合成することができる。また、市販の一般式（１）で示されるビニル化合物の商品を用いることができ、例えば、（株）ＡＤＥＫＡ、東京化成工業（株）などから、入手できる。
上記一般式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物の代表例を挙げれば下記の通りである。
１）４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
２）４−アクリロイルオキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン
３）４−アクリロイルオキシ−１−エチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
４）４−アクリロイルオキシ−１−プロピル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
５）４−アクリロイルオキシ−１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
６）４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
７）４−メタクリロイルオキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルペリジン
８）４−メタクリロイルオキシ−１−エチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
９）４−メタクリロイルオキシ−１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
１０）４−クロトノイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
１１）４−クロトノイルオキシ−１−プロピル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
上記一般式（１）のヒンダードアミン基を有するビニルモノマーは公知であり、公知の方法、例えば、特公昭４７−８５３９号公報、特開昭４８−６５１８０号公報記載の方法にて合成することができる。また、市販の一般式（１）で示されるビニル化合物の商品を用いることができ、例えば、（株）ＡＤＥＫＡ、東京化成工業（株）などから、入手できる。
上記一般式（Ｉ）で表される環状アミノビニル化合物の代表例を挙げれば下記の通りである。
１）４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
２）４−アクリロイルオキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン
３）４−アクリロイルオキシ−１−エチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
４）４−アクリロイルオキシ−１−プロピル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
５）４−アクリロイルオキシ−１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
６）４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
７）４−メタクリロイルオキシ−１，２，２，６，６−ペンタメチルペリジン
８）４−メタクリロイルオキシ−１−エチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
９）４−メタクリロイルオキシ−１−ブチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
１０）４−クロトノイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
１１）４−クロトノイルオキシ−１−プロピル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン
エチレンと環状アミノビニル化合物との共重合体における、環状アミノビニル化合物の含有量は、エチレンと環状アミノビニル化合物の総量に対して、好ましくは０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜８重量％、さらに好ましくは１〜６重量％である。環状アミノビニル化合物由来の構成単位の含有量が多いほど、耐高放射線性の効果は向上するが、一方、含有量が多すぎると共重合体の製造が製造効率上難しくなる。
該共重合体のＭＦＲ（１９０℃、２１．１８Ｎ）としては、０．１〜２００ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１００ｇ／１０分、特に好ましくは０．７〜５０ｇ／１０分である。ＭＦＲが上記範囲であると樹脂組成物として加工・使用しやすい。
該共重合体のＧＰＣにより求めた重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜１，０００，０００、より好ましくは５，０００〜５００，０００、さらに好ましくは１０，０００〜３００，０００である。ＧＰＣ測定は前述と同様である。分子量が小さすぎると、機械強度や耐衝撃性といった樹脂物性が充分ではなくなりやすく、一方、分子量が大きすぎると、溶融粘度が非常に高くなり、成形加工が困難となりやすい。
該共重合体のＭＦＲ（１９０℃、２１．１８Ｎ）としては、０．１〜２００ｇ／１０分、好ましくは０．５〜１００ｇ／１０分、特に好ましくは０．７〜５０ｇ／１０分である。ＭＦＲが上記範囲であると樹脂組成物として加工・使用しやすい。
該共重合体のＧＰＣにより求めた重量平均分子量は、好ましくは１，０００〜１，０００，０００、より好ましくは５，０００〜５００，０００、さらに好ましくは１０，０００〜３００，０００である。ＧＰＣ測定は前述と同様である。分子量が小さすぎると、機械強度や耐衝撃性といった樹脂物性が充分ではなくなりやすく、一方、分子量が大きすぎると、溶融粘度が非常に高くなり、成形加工が困難となりやすい。
該共重合体（Ｃ）は、例えば特開平４−８０２１５号公報に記載されている高圧ラジカル重合法で製造することができ、具体的には、エチレンと環状アミノビニル化合物とを１，０００〜５，０００ｋｇ／ｃｍ ２ の圧力、１００〜４００℃の温度でラジカル重合させる。このような成分（Ｃ）としては、従来、耐候剤として農業用フィルム等で使用されている、日本ポリエチレン株式会社製「ＫＯＫＡＮＯＸ ＸＪ１００Ｈ」を用いることができる。
その他、成分（Ｃ）としては、他の製造方法で得られた共重合体、すなわち、特定の後期遷移金属触媒の存在下でエチレンと環状アミノビニル化合物を含有するコモノマーを共重合して得られた、線状かつランダムに共重合させた極性基含有エチレン共重合体を用いることもできる。その具体的な製造方法としては、当出願人の先願である特願２０１４−０４７０８０号に記載されている。
その他、成分（Ｃ）としては、他の製造方法で得られた共重合体、すなわち、特定の後期遷移金属触媒の存在下でエチレンと環状アミノビニル化合物を含有するコモノマーを共重合して得られた、線状かつランダムに共重合させた極性基含有エチレン共重合体を用いることもできる。その具体的な製造方法としては、当出願人の先願である特願２０１４−０４７０８０号に記載されている。
なお、共重合体（Ｃ）の一部を、分子量が１０００以上の他のヒンダードアミン化合物で置換してもよい。その場合には、耐候性に有効な官能基（ヒンダードアミン）含有量は、後述する（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の総量に対して、０．０５重量％以下とするのが好ましい。
（２）成分（Ａ）
本発明で用いるポリエチレン系樹脂として、エチレンとα−オレフィンとの共重合体（成分（Ａ））を用いることが好ましい。
エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であって、メタロセン触媒、Ｚｉｅｇｌｅｒ触媒、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ触媒等により重合されたもののいずれであっても良いが、密度は、０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。更に好ましくは０．９１０〜０．９３３ｇ／ｃｍ３である。密度が０．９００ｇ／ｃｍ３を下回る場合はべた付きが多く、フィルム成形時に、ロールに巻きつく等、加工性に劣る恐れがある。
一方、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、フィルムが脆くなり、穴が開きやすくなる等の不具合が生じる恐れがある。
なお、本発明において、密度は、ＪＩＳ Ｋ ６９２２−２に基づいて測定する値である。
また、エチレン・α−オレフィン共重合体（ｂ２）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃において０．１〜２０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましくは０．５〜４．０ｇ／１０分である。ＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満の場合は、溶融流れ性が悪く、フィルム加工が困難になる、モーター負荷が大きくなるといった問題が生じる恐れがあり好ましくない。
一方、２０ｇ／１０分を超える場合は、溶融粘度が低すぎて、フィルム加工時の製膜安定性が低下する恐れがあり好ましくない。
なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０により測定したメルトフローレート値である。
本発明において用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、具体的には以下のようなものである。すなわち、エチレンと共重合するα−オレフィンは、０．１〜１５モル％、好ましくは０．５〜１０モル％、特に好ましくは０．５〜５モル％の量で共重合しているものであり、α−オレフィンの種類としては、通常は炭素数３〜８のα−オレフィンであり、具体的にはプロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１を挙げることができる。
本発明で用いるポリエチレン系樹脂として、エチレンとα−オレフィンとの共重合体（成分（Ａ））を用いることが好ましい。
エチレン・α−オレフィン共重合体は、エチレンとα−オレフィンとの共重合体であって、メタロセン触媒、Ｚｉｅｇｌｅｒ触媒、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ触媒等により重合されたもののいずれであっても良いが、密度は、０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。更に好ましくは０．９１０〜０．９３３ｇ／ｃｍ３である。密度が０．９００ｇ／ｃｍ３を下回る場合はべた付きが多く、フィルム成形時に、ロールに巻きつく等、加工性に劣る恐れがある。
一方、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、フィルムが脆くなり、穴が開きやすくなる等の不具合が生じる恐れがある。
なお、本発明において、密度は、ＪＩＳ Ｋ ６９２２−２に基づいて測定する値である。
また、エチレン・α−オレフィン共重合体（ｂ２）のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃において０．１〜２０ｇ／１０分であることが好ましい。より好ましくは０．５〜４．０ｇ／１０分である。ＭＦＲが０．１ｇ／１０分未満の場合は、溶融流れ性が悪く、フィルム加工が困難になる、モーター負荷が大きくなるといった問題が生じる恐れがあり好ましくない。
一方、２０ｇ／１０分を超える場合は、溶融粘度が低すぎて、フィルム加工時の製膜安定性が低下する恐れがあり好ましくない。
なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ−Ｋ−７２１０により測定したメルトフローレート値である。
本発明において用いるエチレン・α−オレフィン共重合体は、具体的には以下のようなものである。すなわち、エチレンと共重合するα−オレフィンは、０．１〜１５モル％、好ましくは０．５〜１０モル％、特に好ましくは０．５〜５モル％の量で共重合しているものであり、α−オレフィンの種類としては、通常は炭素数３〜８のα−オレフィンであり、具体的にはプロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１を挙げることができる。
（３）成分（Ｂ）
本発明の成分（Ｂ）は、高圧法低密度ポリエチレンであって、ホモのポリエチレンであり、有機過酸化物により重合されたものである。
密度は０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の範囲から選ばれるが、本発明において好ましくは、０．９２０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３であることがあげられる。更に好ましくは０．９２２〜０．９２９ｇ／ｃｍ３である。密度が０．９１０ｇ／ｃｍ３未満の高圧法低密度ポリエチレンを用いると、フィルム成形時に穴あきが発生しやすくなり、外観が良好なフィルムが得られない恐れがある。
一方、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、フィルムの加工安定性が得られない恐れがある。
なお、本発明において、密度は、ＪＩＳ Ｋ ６９２２−２に基づいて測定する値である。
本発明の成分（Ｂ）は、高圧法低密度ポリエチレンであって、ホモのポリエチレンであり、有機過酸化物により重合されたものである。
密度は０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３の範囲から選ばれるが、本発明において好ましくは、０．９２０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３であることがあげられる。更に好ましくは０．９２２〜０．９２９ｇ／ｃｍ３である。密度が０．９１０ｇ／ｃｍ３未満の高圧法低密度ポリエチレンを用いると、フィルム成形時に穴あきが発生しやすくなり、外観が良好なフィルムが得られない恐れがある。
一方、密度が０．９３０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、フィルムの加工安定性が得られない恐れがある。
なお、本発明において、密度は、ＪＩＳ Ｋ ６９２２−２に基づいて測定する値である。
（４）組成物（Ｄ）中の成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）の配合割合
成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）（エチレンと環状アミノビニル化合物との共重合体）の配合割合は、該共重合体（Ｃ）中の環状アミノビニル化合物単位が成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）の総量に対して、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜３重量％、特に好ましくは０．１５〜１重量％となる量の成分（Ｃ）が使用されると好ましい。樹脂組成物中の環状アミノビニル化合物単位の配合割合が０．０１重量％未満であると耐放射線性が不十分となり、強度が低下する。また、２０重量％を超えると相溶性が悪くなりやすく、実用性に欠けるようになる。
また、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合は、成分（Ａ）が７０〜１００重量％に対し、成分（Ｂ）が０〜３０重量％である。より好ましくは、成分（Ａ）が８０〜９５重量％に対し、成分（Ｂ）が５〜２０重量％であり、さらに好ましくは、成分（Ａ）が８５〜９０重量％に対し、成分（Ｂ）が１０〜１５重量％である。
成分（Ｂ）の割合が３０重量％を超えると、フィルムの強度が弱くなる恐れがあり、好ましくない。
成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）（エチレンと環状アミノビニル化合物との共重合体）の配合割合は、該共重合体（Ｃ）中の環状アミノビニル化合物単位が成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）の総量に対して、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜３重量％、特に好ましくは０．１５〜１重量％となる量の成分（Ｃ）が使用されると好ましい。樹脂組成物中の環状アミノビニル化合物単位の配合割合が０．０１重量％未満であると耐放射線性が不十分となり、強度が低下する。また、２０重量％を超えると相溶性が悪くなりやすく、実用性に欠けるようになる。
また、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合は、成分（Ａ）が７０〜１００重量％に対し、成分（Ｂ）が０〜３０重量％である。より好ましくは、成分（Ａ）が８０〜９５重量％に対し、成分（Ｂ）が５〜２０重量％であり、さらに好ましくは、成分（Ａ）が８５〜９０重量％に対し、成分（Ｂ）が１０〜１５重量％である。
成分（Ｂ）の割合が３０重量％を超えると、フィルムの強度が弱くなる恐れがあり、好ましくない。
（５）組成物（Ｄ）への他の添加成分
防曇剤、帯電防止剤、造核剤、耐候安定剤、酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、離型剤、紫外線吸収剤、着色剤等の成分を本発明の目的を損なわない範囲で添加することができる。特に、耐候安定剤の一種である、ヒンダードアミン系化合物を添加することが好ましい。
防曇剤、帯電防止剤、造核剤、耐候安定剤、酸化防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤、離型剤、紫外線吸収剤、着色剤等の成分を本発明の目的を損なわない範囲で添加することができる。特に、耐候安定剤の一種である、ヒンダードアミン系化合物を添加することが好ましい。
２．耐高放射線性フィルム
本発明の耐高放射線性フィルムにおいて、全体の厚さとしては、３０〜１０００μｍのものが好ましい。フィルムの厚さが３０μｍ以上であれば、優れた二次成形性が得られる。
また、本発明の耐高放射線性フィルムは、多層構成とすることもできる。多層構成の全層に用いることもできる。また、多層構成の任意の層に、用いることもできる。
本発明の耐高放射線性フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、成分（Ａ）及び／又は成分（Ｂ）と、成分（Ｃ）を、所定の割合で、混合後、押出機で加熱溶融させ、ダイス法やフィードブロック法等の方法により、インフレーションやＴダイ・チルロール法等によりフィルム状に成形する押出法が挙げられる。
本発明の耐高放射線性フィルムにおいて、全体の厚さとしては、３０〜１０００μｍのものが好ましい。フィルムの厚さが３０μｍ以上であれば、優れた二次成形性が得られる。
また、本発明の耐高放射線性フィルムは、多層構成とすることもできる。多層構成の全層に用いることもできる。また、多層構成の任意の層に、用いることもできる。
本発明の耐高放射線性フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、成分（Ａ）及び／又は成分（Ｂ）と、成分（Ｃ）を、所定の割合で、混合後、押出機で加熱溶融させ、ダイス法やフィードブロック法等の方法により、インフレーションやＴダイ・チルロール法等によりフィルム状に成形する押出法が挙げられる。
３．重袋
本発明の重袋は、本発明の耐高放射線性フィルムを７０μｍ以上に加工して、得られる。当該厚みに加工することで、重量物を入れても破袋しにくいフィルムとなる。
４．フレキシブルコンテナバッグ用内袋
本発明のフレキシブルコンテナバッグ用内袋は、本発明の耐高放射線性フィルムを３０〜１００μｍ程度に加工して得られる。
本発明の重袋は、本発明の耐高放射線性フィルムを７０μｍ以上に加工して、得られる。当該厚みに加工することで、重量物を入れても破袋しにくいフィルムとなる。
４．フレキシブルコンテナバッグ用内袋
本発明のフレキシブルコンテナバッグ用内袋は、本発明の耐高放射線性フィルムを３０〜１００μｍ程度に加工して得られる。
５．ターポリン
本発明のターポリンは、繊維編織布を基布とし、その少なくとも一方の面に、好ましくは両面に、前記、組成物（Ｄ）を含む耐高放射線性フィルムの層が積層されてなる。
（１）製造方法
耐高放射線性フィルムの積層方法としては、公知の、例えば、カレンダー加工法、押出ラミネート加工法、ドライラミネート加工法、及び含浸法等を用いることができる。中でも、カレンダー加工法が好ましい。
具体的には、本発明のターポリンは、前記で調製された組成物（Ｄ）を、カレンダーロールによりシート状に成形し基布に溶融積層するか、Ｔダイを備えたシート成形機よりシート状に溶融押出し、基布に押出ラミネートして積層するか、成形したシートと基布とを接着剤を用いてドライラミネートして積層する等により製造される。
なお、その際、基布の一方の面又は両面への溶融積層におけるエチレン系重合体組成物の温度は、例えばカレンダー加工法の場合、通常、１４０〜１６０℃程度とされ、また、共重合体組成物層の厚さは、一表面当たり１００〜１０００μｍ程度とされる。
また、基布の繊維編織布としては、従来、この種の基布に用いられているものが用いられ、具体的には、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアクリル繊維等の合成繊維、或いは、木綿、麻等の天然繊維等の、平織、綾織、朱子織等の織布、或いは編布が挙げられる。
さらに、繊維の太さは、２００〜１０００デニール程度で、例えば平織の場合、打ち込み本数は、（１０〜３０）×（１５〜３５）／インチ程度である。これらの繊維編織布は、幅が０．５〜３ｍ程度、厚さが０．２〜１ｍｍ程度のものが一般に使用される。
本発明のターポリンは、繊維編織布を基布とし、その少なくとも一方の面に、好ましくは両面に、前記、組成物（Ｄ）を含む耐高放射線性フィルムの層が積層されてなる。
（１）製造方法
耐高放射線性フィルムの積層方法としては、公知の、例えば、カレンダー加工法、押出ラミネート加工法、ドライラミネート加工法、及び含浸法等を用いることができる。中でも、カレンダー加工法が好ましい。
具体的には、本発明のターポリンは、前記で調製された組成物（Ｄ）を、カレンダーロールによりシート状に成形し基布に溶融積層するか、Ｔダイを備えたシート成形機よりシート状に溶融押出し、基布に押出ラミネートして積層するか、成形したシートと基布とを接着剤を用いてドライラミネートして積層する等により製造される。
なお、その際、基布の一方の面又は両面への溶融積層におけるエチレン系重合体組成物の温度は、例えばカレンダー加工法の場合、通常、１４０〜１６０℃程度とされ、また、共重合体組成物層の厚さは、一表面当たり１００〜１０００μｍ程度とされる。
また、基布の繊維編織布としては、従来、この種の基布に用いられているものが用いられ、具体的には、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアクリル繊維等の合成繊維、或いは、木綿、麻等の天然繊維等の、平織、綾織、朱子織等の織布、或いは編布が挙げられる。
さらに、繊維の太さは、２００〜１０００デニール程度で、例えば平織の場合、打ち込み本数は、（１０〜３０）×（１５〜３５）／インチ程度である。これらの繊維編織布は、幅が０．５〜３ｍ程度、厚さが０．２〜１ｍｍ程度のものが一般に使用される。
（２）用途
本発明の耐高放射線性フィルムを用いたターポリンは、必要に応じて、裁断し、高周波ウェルダー加工等して所望の形状として、フレキシブルコンテナ等の物流資材、工事用被覆シート、養生シート等の土木建築用資材、自動車用幌、テント、水槽等の工業用資材等に好適に用いられる。
また、本発明の耐高放射線性フィルムを用いたターポリンは、フィルムまたはシート等として、高周波ウェルダー加工等して所望の形状とされ、ファッションバッグ、化粧合板用等の表面保護材等の包装用資材、壁紙、内装材等の建材用資材、及び、書類ホルダー、デスクマット、テーブルクロス、カーテン、文具、玩具等の各種雑貨用資材等に好適に用いることもできる。
なお、その際の高周波ウェルダー加工は、通常、周波数１０〜１００ＭＨｚの範囲で、１〜６０秒の溶着時間でなされる。
本発明の耐高放射線性フィルムを用いたターポリンは、必要に応じて、裁断し、高周波ウェルダー加工等して所望の形状として、フレキシブルコンテナ等の物流資材、工事用被覆シート、養生シート等の土木建築用資材、自動車用幌、テント、水槽等の工業用資材等に好適に用いられる。
また、本発明の耐高放射線性フィルムを用いたターポリンは、フィルムまたはシート等として、高周波ウェルダー加工等して所望の形状とされ、ファッションバッグ、化粧合板用等の表面保護材等の包装用資材、壁紙、内装材等の建材用資材、及び、書類ホルダー、デスクマット、テーブルクロス、カーテン、文具、玩具等の各種雑貨用資材等に好適に用いることもできる。
なお、その際の高周波ウェルダー加工は、通常、周波数１０〜１００ＭＨｚの範囲で、１〜６０秒の溶着時間でなされる。
６．遮水シート
本発明の遮水シートは、廃棄物処分場の敷設現場で使用され、廃棄物の表面を完全に覆うものである。
本発明の遮水シートは、その製造方法によって特に限定されず、インフレーション法、Ｔダイ法等により製造される。すなわち、インフレーション法では厚みのある幅広のシートを高速で成形することができ、経済性に優れるものとなる。また、該遮水シートの厚みは一般的には２００μｍ以上、特に３００μｍ以上が望ましく、超柔軟性グレードとしては、ヤング率が約２００Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは１００Ｎ／ｍｍ２以下に調整することが望ましい。
本発明の遮水シートは、耐候性を向上させる目的で、前記樹脂成分に１００重量部に対して、カーボンブラックを０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部配合することが好ましい。上記カーボンブラックとしては、好ましくはファーネスブラックで、平均粒子径が１〜２００ｍμ、好ましくは３〜１００ｍμ、さらに好ましくは５〜５０ｍμの範囲のものを選択することが望ましい。該カーボンブラックの粒子径・配合量が前記範囲以外であると耐候性の効果が小さくなり、あるいは遮水シートの性能に支障をきたす虞が生じる。
本発明の遮水シートは、廃棄物処分場の敷設現場で使用され、廃棄物の表面を完全に覆うものである。
本発明の遮水シートは、その製造方法によって特に限定されず、インフレーション法、Ｔダイ法等により製造される。すなわち、インフレーション法では厚みのある幅広のシートを高速で成形することができ、経済性に優れるものとなる。また、該遮水シートの厚みは一般的には２００μｍ以上、特に３００μｍ以上が望ましく、超柔軟性グレードとしては、ヤング率が約２００Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは１００Ｎ／ｍｍ２以下に調整することが望ましい。
本発明の遮水シートは、耐候性を向上させる目的で、前記樹脂成分に１００重量部に対して、カーボンブラックを０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部配合することが好ましい。上記カーボンブラックとしては、好ましくはファーネスブラックで、平均粒子径が１〜２００ｍμ、好ましくは３〜１００ｍμ、さらに好ましくは５〜５０ｍμの範囲のものを選択することが望ましい。該カーボンブラックの粒子径・配合量が前記範囲以外であると耐候性の効果が小さくなり、あるいは遮水シートの性能に支障をきたす虞が生じる。
本発明の遮水シートを取り扱う場合には、例えば巻回した状態で廃棄処分場の敷設現場まで運び、処分場内でシートを展開し、処分場の表面を完全に覆うように多数の遮水シートを敷設した後、それらの遮水シートを相互に接合する。
接合方法は、任意の公知技術を使用することができる。例えば、接着剤による接合、粘着剤性シーリング材と高熱を利用した熱板式接合、シート同志を高熱で溶融して接合する熱風溶着法、溶接棒を用いる溶接式溶着法などが挙げられるが、特に熱風溶着法および溶接式融着法が好ましい。また、溶接式法により接合する場合には、遮水シートを相互に重ね、重なる部分に遮水シートと同一の材質からなる樹脂を溶接棒として利用し、熱により融着させて一体化する。この方法によれば、接合部の劣化を生じるような異材質の溶剤や接着剤を使用しないため、融着部分は遮水シートと全く同一の強度、遮水性および耐久性をもつことになる。本発明の遮水シートは、熱により容易かつ完全に接合を行うことができるため有利である。
接合方法は、任意の公知技術を使用することができる。例えば、接着剤による接合、粘着剤性シーリング材と高熱を利用した熱板式接合、シート同志を高熱で溶融して接合する熱風溶着法、溶接棒を用いる溶接式溶着法などが挙げられるが、特に熱風溶着法および溶接式融着法が好ましい。また、溶接式法により接合する場合には、遮水シートを相互に重ね、重なる部分に遮水シートと同一の材質からなる樹脂を溶接棒として利用し、熱により融着させて一体化する。この方法によれば、接合部の劣化を生じるような異材質の溶剤や接着剤を使用しないため、融着部分は遮水シートと全く同一の強度、遮水性および耐久性をもつことになる。本発明の遮水シートは、熱により容易かつ完全に接合を行うことができるため有利である。
本発明の遮水シートは、前記の樹脂成分、もしくは樹脂組成物にカーボンブラックを配合し、そのまま用いることができるが、その性能を逸脱しない範囲内で、天然ゴム、各種合成ゴム、熱可塑性エラストマー、あるいは粘着付与材、架橋剤、さらには炭酸カルシウム、タルク、シリカ、金属繊維、炭素繊維等の各種フィラーや酸化防止剤、紫外線防止剤、難燃剤、着色剤、架橋剤などを必要に応じて配合してもよい。
以下に実施例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその趣旨を逸脱しない限り、これによって限定されるものではない。
なお、実施例に於ける各種物性の測定は、下記要領に従った。
なお、実施例に於ける各種物性の測定は、下記要領に従った。
［測定方法］
（１）引張破壊特性保持率 及び 引張破壊時ひずみ保持率
γ線未照射及び照射フィルムから、ＪＩＳ３号のダンベルを打ち抜いた。その試験片を用いて、２００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施した。
（１）引張破壊特性保持率 及び 引張破壊時ひずみ保持率
γ線未照射及び照射フィルムから、ＪＩＳ３号のダンベルを打ち抜いた。その試験片を用いて、２００ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を実施した。
引張破壊特性保持率を次の式で求めた。
引張破壊特性保持率（％）
＝γ線照射サンプルの引張破壊応力／γ線未照射の引張破壊応力×１００
引張破壊特性保持率（％）
＝γ線照射サンプルの引張破壊応力／γ線未照射の引張破壊応力×１００
また、引張破壊時ひずみ保持率を次の式で求めた。
引張破壊時ひずみ保持率（％）
＝γ線照射サンプルの引張破壊時歪み／γ線未照射の引張破壊時歪み×１００
引張破壊時ひずみ保持率（％）
＝γ線照射サンプルの引張破壊時歪み／γ線未照射の引張破壊時歪み×１００
［γ線照射］
日本原子力研究開発機構高崎両市応用研究所にてフィルムサンプルに照射を行った。Ｃｏ６０γ線を用いた。空間線量率が５ｋＧｙ／ｈとなるように試験体を設置し、試験体への吸収線量が５００ｋＧｙ、１０００ｋＧｙとなるように照射を実施した。実際の吸収線量はそれぞれ、４７０ｋＧｙ、８４０ｋＧｙであった。
日本原子力研究開発機構高崎両市応用研究所にてフィルムサンプルに照射を行った。Ｃｏ６０γ線を用いた。空間線量率が５ｋＧｙ／ｈとなるように試験体を設置し、試験体への吸収線量が５００ｋＧｙ、１０００ｋＧｙとなるように照射を実施した。実際の吸収線量はそれぞれ、４７０ｋＧｙ、８４０ｋＧｙであった。
［インフレーションフィルムの成形条件および成形性評価法］
以下のインフレーションフィルム製膜機（成形装置）を用いて、下記の成形条件で、積層体（Ｘ）を成形し、評価した。
以下のインフレーションフィルム製膜機（成形装置）を用いて、下記の成形条件で、積層体（Ｘ）を成形し、評価した。
（単層フレーション成形機）
装置：インフレーション成形装置（プラコー（株）製）
押出機スクリュー径：５０ｍｍφ×１
ダイ径：７５ｍｍφ
押出量：２０ｋｇ／ｈｒ
ダイリップギャップ：３ｍｍ
引取速度：８ｍ／ｍｉｎ
ブローアップ比：２．０
成形樹脂温度：１９０℃
フィルム厚み：１００μｍ
冷却リング：２段式風冷リング
装置：インフレーション成形装置（プラコー（株）製）
押出機スクリュー径：５０ｍｍφ×１
ダイ径：７５ｍｍφ
押出量：２０ｋｇ／ｈｒ
ダイリップギャップ：３ｍｍ
引取速度：８ｍ／ｍｉｎ
ブローアップ比：２．０
成形樹脂温度：１９０℃
フィルム厚み：１００μｍ
冷却リング：２段式風冷リング
［使用原料］
実施例で使用した原料は、下記の通りである。なお、密度の単位はｇ／ｃｍ３、ＭＦＲの単位はｇ／１０分である。
（１）エチレン・α−オレフィン共重合体（成分（Ａ））
日本ポリエチレン社製ノバテックＬＬ「ＵＦ２３０」
密度０．９２１、ＭＦＲ１．０のエチレン・１−ブテン共重合体
（２）高圧法低密度ポリエチレン（成分（Ｂ））
日本ポリエチレン社製ノバテックＬＤ「ＬＦ２８０」
密度０．９２８、ＭＦＲ０．７のホモのポリエチレン
（３）エチレンと環状アミノビニル化合物の共重合体（成分（Ｃ））
日本ポリエチレン社製ノバテックＬＤ「ＸＪ１００Ｈ」
環状アミノビニル化合物を５．２ｗｔ％含有
（４）添加剤マスターバッチ
ＭＢ１ エチレン・α−オレフィン共重合体ベース
８ｗｔ％濃度のアンチブロッキング剤マスターバッチ
ＭＢ２ エチレン・α−オレフィン共重合体ベース
４ｗｔ％濃度のスリップ剤マスターバッチ
実施例で使用した原料は、下記の通りである。なお、密度の単位はｇ／ｃｍ３、ＭＦＲの単位はｇ／１０分である。
（１）エチレン・α−オレフィン共重合体（成分（Ａ））
日本ポリエチレン社製ノバテックＬＬ「ＵＦ２３０」
密度０．９２１、ＭＦＲ１．０のエチレン・１−ブテン共重合体
（２）高圧法低密度ポリエチレン（成分（Ｂ））
日本ポリエチレン社製ノバテックＬＤ「ＬＦ２８０」
密度０．９２８、ＭＦＲ０．７のホモのポリエチレン
（３）エチレンと環状アミノビニル化合物の共重合体（成分（Ｃ））
日本ポリエチレン社製ノバテックＬＤ「ＸＪ１００Ｈ」
環状アミノビニル化合物を５．２ｗｔ％含有
（４）添加剤マスターバッチ
ＭＢ１ エチレン・α−オレフィン共重合体ベース
８ｗｔ％濃度のアンチブロッキング剤マスターバッチ
ＭＢ２ エチレン・α−オレフィン共重合体ベース
４ｗｔ％濃度のスリップ剤マスターバッチ
［実施例及び比較例］
（実施例１）
表１の通り、ＵＦ２３０、ＬＦ２８０、ＸＪ１００Ｈ、ＭＢ１、ＭＢ２を用いて、インフレーションフィルムを得た。
このインフレーションフィルムにγ線を照射した後、フィルム物性を評価した。評価結果を表１に示す。
（実施例１）
表１の通り、ＵＦ２３０、ＬＦ２８０、ＸＪ１００Ｈ、ＭＢ１、ＭＢ２を用いて、インフレーションフィルムを得た。
このインフレーションフィルムにγ線を照射した後、フィルム物性を評価した。評価結果を表１に示す。
（比較例１）
表１の通り、ＵＦ２３０、ＬＦ２８０、ＭＢ１、ＭＢ２を用いて、インフレーションフィルムを得た。
このインフレーションフィルムにγ線を照射した後、フィルム物性を評価した。評価結果を表１に示す。
このものは、明らかに引張特性の低下が見られた。
表１の通り、ＵＦ２３０、ＬＦ２８０、ＭＢ１、ＭＢ２を用いて、インフレーションフィルムを得た。
このインフレーションフィルムにγ線を照射した後、フィルム物性を評価した。評価結果を表１に示す。
このものは、明らかに引張特性の低下が見られた。
したがって、本発明の耐高放射線性フィルムは、高いγ線量を照射した後も、ある程度の引張特性を有するという結果が得られており、大きな技術的意義を持つことが明らかである。
本発明によれば、高い放射線量を曝露した後も、強度を保持したフィルムが提供される。したがって、本発明の耐高放射線性フィルムは、重袋、フレキシブルコンテナバッグ用内袋、ターポリン、遮水シート等として利用でき、産業上大いに有用である。
Claims (7)
- エチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）と高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）とを、成分（Ａ）：成分（Ｂ）＝７０〜１００重量％：０〜３０重量％の割合で含有するポリエチレン系樹脂と、少なくともエチレンと下記一般式(Ｉ)（式中、Ｒ １ 及びＲ ２ は水素原子またはメチル基を、Ｒ ３ は水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す）で示される環状アミノビニル化合物との共重合体（成分（Ｃ））を、該共重合体（成分（Ｃ））中の環状アミノビニル化合物単位が、該成分（Ａ）、該成分（Ｂ）、該成分（Ｃ）の総量に対して、０．０１〜２０重量％となる割合で含有する組成物（Ｄ）を用いてなる耐高放射線用フィルム。
- 該エチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ）が、以下の特性を有することを特徴とする、請求項１に記載の耐高放射線用フィルム。
（ａ１）ＭＦＲが０．１〜２０ｇ／１０ｍｉｎ
（ａ２）密度が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ３ - 該高圧法低密度ポリエチレン（Ｂ）が、以下の特性を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の耐高放射線用フィルム。
（ｂ１）ＭＦＲが０．１〜４０ｇ／１０ｍｉｎ
（ｂ２）密度が０．９１０〜０．９３０ｇ／ｃｍ３ - 請求項１〜３のいずれかに記載の耐高放射線用フィルムを用いてなる、重袋。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の耐高放射線用フィルムを用いてなる、フレキシブルコンテナバッグ用内袋。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の耐高放射線用フィルムを用いてなる、ターポリン。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の耐高放射線用フィルムを用いてなる、遮水シート。
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