JPH0218219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ポリエチレン延伸フイルムの製造方
法に関し、さらに詳細には架橋度が成形物の厚さ
方向において、中方向に低下したポリエチレン系
樹脂成形物を圧延し、次いで延伸するポリエチレ
ン延伸フイルムの製造方法に関する。 従来の技術 従来、ポリエチレンは多くの用途に用いられて
いるが、密度の高いポリエチレンから得られるフ
イルムは、一般に透明性が悪くデイスプレイ効果
の要求される用途にはほとんど用いられなかつ
た。ポリエチレンフイルムの透明性を改良する方
法としては、例えば、ポリエチレンなどのフイル
ムを放射線により均一に架橋し二軸延伸する方法
（特公昭37−18893号公報）が知られている。 しかしながら、この方法で得られる架橋延伸ポ
リエチレンフイルムは、その透明性および強度は
改良されるものの防湿性については十分ではな
く、防湿性を付与するためにはフイルムの厚さを
増したり、バリヤー性樹脂層を設けることが必要
である。のため、フイルムの透明性や包装特性を
損ない、また製造コストも高くなる。 発明が解決しようとする問題点 本発明は、透明で、かつ防湿性に優れるポリエ
チレン延伸フイルムの製造方法を提供することを
目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明の要旨は、架橋度が成形物の厚さ方向に
おいて、中方向に低下するように架橋してなるポ
リエチレン系樹脂シートを、圧延し、次いで延伸
することを特徴とするポリエチレン延伸フイルム
の製造方法である。 本発明の好ましい実施態様では、上記の圧延と
延伸は、樹脂の融点以下の温度で、縦方向MDに
好ましくは1.5倍以上に圧延し、さらに横方向TD
に好ましくは３倍以上に延伸することにより行な
う。特に好ましい実施態様ではポリエチレン系樹
脂からなり、透湿度（ｙ）が下記の式を満たす数
値で、好ましくはヘイズが５％以下であるポリエ
チレン延伸フイルムが得られる。 ｙ≦17x^-1/2 〔ただし、ｙは透湿度（ｇ／m²／24時間）、ｘは
延伸フイルムの厚さ（μ）を表わす〕 次に本発明の製造方法を詳細に説明する。 本発明におけるポリエチレン系樹脂としては、
高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密
度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンの如き
ポリエチレン、またはエチレン含量が50重量％以
上でるエチレンとプロピレン、１−ブテン、１−
ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペン
テン、１−オクテンなどのα−オレフインもしく
は酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸、（メタ）アク
リル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニト
リル、スチレン、塩化ビニルなどのビニル単量体
との共重合体などがあげられ、これらポリエチレ
ン系樹脂は単独または２種以上の混合物が用いら
れる。これらポリエチレン系樹脂のうちでは、特
に密度が0.935g／cm³以上、好ましくは0.950g／cm³
以上でメルトフローインデツクス（JIS K6760に
より温度190℃、荷重2.16Kgで測定、以下MIとい
う）が0.05g／10分以上、好ましくは0.5〜20g／
10分の結晶性のポリエチレンまたはエチレン共重
合体が好ましい。なお、これらポリエチレン系樹
脂には必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、
アンチブロツキング剤、滑剤、中和剤、顔料、染
料などの公知の添加剤を加えることができる。 本発明のフイルムの製造におけるポリエチレン
系樹脂は、通常使用されている押出機に供給し、
溶融押出し冷却固化してシート状またはチユーブ
状の原反を成形する。溶融押出成形は、通常使用
されているＴダイから押出してフラツトな原反と
する方法、環状ダイから押出してチユーブ状原反
とする方法、チユーブ状原反を切り開いてシート
状原反とする方法、またはチユーブ状原反の両側
を切断して二枚のシート状原反とするなどの何れ
の方法を用いてもよい。この場合の各原反の厚さ
は、原反の厚さ方向において両側から架橋度が中
方向に低下するように架橋できる厚さであれば良
く、延伸倍率と延伸後のフイルムの厚さにより決
るものであるが、通常は210〜2000μm、好ましく
は400〜1000μmの範囲が取り扱いおよび前記の架
橋を構成させるうえからも望ましい。 本発明におけるポリエチレン系樹脂からなるシ
ート状またはチユーブ状の原反の架橋は、原反の
厚さ方向において架橋度が中に向つて低下するよ
うに両側から架橋することが必要である。その架
橋度は、ゲル分率で表わされるが、本発明の目的
を達成させるためには、上記の原反の架橋構成に
おいて架橋度最低のゲル分率が０〜５％未満で、
両側各架橋表層のゲル分率が５％以上、特に20〜
70％の範囲であることが好ましい。特に、架橋度
最低のゲル分率が０％で原反の厚さ方向に架橋
層／未架橋層／架橋層を構成するものが好まし
く、この場合は各層の構成割合が未架橋層：両側
各架橋度層＝１：0.1〜10の範囲であることが望
ましく、特に両側各架橋層の架橋度が同一である
ことが好ましい。 上記の架橋が、原反の厚さ方向において中方向
に架橋度が低下するように架橋が行われない場
合、特に架橋度最低のゲル分率が５％を越える場
合は、低温での圧延が難かしくなる。また、延伸
加工は均一に行われ、透明性は改善されるものの
本発明の主目的である防湿性の改善されたフイル
ムは得られない。また、両側各架橋表層の架橋度
は、ゲル分率が５％未満の場合は圧延は可能であ
るがTD方向の延伸加工が均一に行なわれずフイ
ルムの透明性および防湿性は改善されない。一
方、ゲル分率が70％を越える場合は、延伸加工に
おいてフイルムが破断し易く円滑な延伸ができな
い。さらに、原反の厚さ方向全層に均一に架橋が
行われた場合には低温での圧延が難かしくなり、
また延伸加工は均一に行われ透明性は改善される
防湿性が改善されない。一方、原反の厚み方向の
片側のみの架橋では透明性の改善が十分ではな
く、また原反の厚さ方向の一方から架橋度が低下
するように全層に架橋した場合は、得られるフイ
ルムの防湿性の改善が十分ではなく共に好ましく
ない。 なお、上記のゲル分率は、試料を沸とうｐ−キ
シレンで抽出し不溶部分を示したものである。 このような架橋を行う方法としては、例えば、
原反の両側から電子線を照射する方法、または架
橋剤を配合したポリエチレン樹脂の多層共押出に
よる方法などがあげられる。 電子線を照射する方法は、原反の厚さ、樹脂の
種類、分子量、分子量分布によつても異なるが、
通常は電子線の照射量を５〜50メガラツド
（Mrad）、好ましくは15〜30メガラツドとすれば
よい。また、照射は原反シートの表裏もしくは原
反チユーブの内外に同時、または表裏もしくは内
外に分けて、さらには数回に分けて行つてもよ
い。この場合、原反への照射線量は、原反の表裏
もしくは内外が同一線量であることが特に好まし
い。また、照射はポリエチレン系樹脂の原反が、
押出溶融の状態または押出冷却固化後の状態のい
ずれで行つてもよい。さらに、電子線の透過能の
調整は、原反の厚さに対する印加電圧の調整、遮
へい物、例えばフイルム、シート、板などによる
マスキングなどがあげられる。 次に、電子線照射量を調整する一例をあげる
と、例えば照射する原反の厚さが500μmの場合に
は、20μm厚さの25枚の薄いフイルムを緊密に重
ね合せてほゞ500μm厚さの試験片とし、これに厚
さ方向の両側より同量の電子線を照射し、架橋せ
しめた試験片を20μmの25枚のフイルムに分離し、
それぞれの架橋度を測定すれば試験片の厚さ方向
の架橋度の分布状態を知ることができる。この結
果から原反の厚さと電子線照射量による架橋度と
の関係を知ることができる。 上記の電子線照射は、窒素、アルゴン、ヘリウ
ムその他の不活性ガスの雰囲気で行うことが好ま
しい。空気の存在下で電子線照射を行うこともで
きるが、得られるフイルムの透明性の改善が十分
ではない。 また、架橋剤を配合したポリエチレン系樹脂の
多層共押出しにより架橋する方法としては、例え
ば有機過酸化物などの架橋剤をポリエチレン系樹
脂に配合したものを、シート状原反においては厚
さ方向の両側外層とし、チユーブ状原反において
は厚さ方向の内外層とし、有機過酸化合物を配合
しないか、または前記の最低架橋度以下となるよ
うに有機過酸化物を配合したものを原反厚さ方向
の中間層となるように多層共押出機に供給し、樹
脂の融点以上の温度で架橋共押出する方法があげ
られる。上記の架橋成形物のうちチユーブ状原反
は、切開、切断などでシート状にして用いる。 圧延は、架橋した原反シートをその樹脂の融点
以下の温度で縦方向MDに1.5倍以上に行う。望
ましくは、常温から135℃、好ましくは70〜130℃
の温度範囲で、MD方向に圧延ロールを用いて
1.5倍以上、好ましくは２〜６倍に圧延する。圧
延温度が融点を越えると得られるフイルムの防湿
性の改良が不十分であり、一方圧延倍率が1.5倍
未満では、防湿性の改良効果が不十分である。 また、延伸は、上記の圧延したシートをその樹
脂の軟化点から融点までの温度で横方向TDに３
倍以上、好ましくは４〜８倍に引張り延伸する。
望ましくは、70〜135℃、好ましくは100〜130℃
の温度範囲で、TD方向にテンター方式により３
倍以上、好ましくは４倍以上に引張り延伸する。
引張り延伸の温度が、軟化点未満では樹脂の軟化
が不十分で均一で安定な延伸ができず、一方融点
を越えると樹脂の過度の溶融により安定な延伸が
できず、また得られるフイルムの防湿性の改善が
不十分である。また、引張り延伸の倍率が３倍未
満では均一な延伸ができず、透明性に優れるフイ
ルムが得られない。 なお、得られる延伸フイルムは、熱収縮性を有
するために、複合包装用基材フイルムとして用い
る場合は、延伸フイルムの融点以下の温度、例え
ば110〜135℃で熱セツトを行つて、MD方向の熱
収縮率を1.5％以下、好ましくは1.0％以下とする
ことが望ましい。 発明の効果 以上、本発明の方法によれば、従来法では得る
ことのできなかつた透明で、かつ防湿性に優れる
ポリエチレン延伸フイルムが得られる。特に、原
反を引張り延伸する従来法に比べて、MD方向を
低温かつ低倍率で圧延できるために、均一かつ異
方性をもつ延伸フイルム、例えばTD方向のカツ
ト性の良好なものが得られる。また、低温の圧延
工程により省エネルギーとなり製造が経済的であ
る。 本発明による延伸フイルムは、上記のような優
れた特性をもち各種の用途に用いることができる
が、特に高防湿の要求される透明包装基材として
有用であり、その他粘着テープ用基材フイルムな
どに用いることができる。 実施例 次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお、本発明における試験方法は次の通り
である。 (1) ヘイズ；ASTM D1003 (2)透湿度：JISZ 0208B法（温度40％、相対湿度
90％） (3) ゲル分率：ASTM D2765 Ａ法 実施例 １ 高密度ポリエチレン（密度0.958g／cm³、
MI1g／10分、以下HDPEという）をＴダイ押出
シート成形機により厚さ0.45mmのシート状原反を
成形した。 このシート状原反に、電子線照射装置（ESI社
製）を用い、窒素ガス雰囲気下で表裏それぞれに
165KV−45mAの条件下で20メガラツドの電子線
を照射した。この架橋シートの照射面およびシー
トの厚さ方向の内部の架橋度を知るため、上記
HDPEからなる厚さ20μmの薄いフイルム21枚と
同じHDPEの厚さ30μmのフイルム１枚とを重ね
て厚さ0.45mmの試験片とし、同一条件で電子線を
照射して各々の薄いフイルムの架橋度を調べたと
ころ、照射両面側の薄いフイルムの架橋度はゲル
分率50％、厚さ方向内部の最低架橋はゲル分率０
％であつた。また、架橋層および未架橋層の厚さ
の構成比は、架橋層；未架橋層：架橋層＝１：
１：１であつた。 この架橋シートを温度100℃でMD方向にロー
ルで2.5倍に圧延し、次いで温度130℃でTD方向
にテンター延伸機で６倍に延伸して厚さ30μmの
二軸延伸HDPEフイルムを得た。このフイルムの
特性を表−１に示した。 なお、このフイルムの１cm²を実体顕微鏡で100
倍に拡大し、フイルム面を鋭利なピンセツトでは
つると表面の架橋層は柔らかく剥がれるが、未架
橋層の中部層はフイブリル化した。また、フイル
ムの反対面も同様であつた。 実施例２〜６ ポリエチレン樹脂の密度およびMIのそれぞれ
異なるものを用いて原反の厚さ、原反厚さ方向の
架橋度の調整、圧延および延伸加工を表−１に示
すような条件で行つた以外は、実施例１と同様の
方法で各延伸フイルムを得た。この各フイルムの
特性を表−１に併記した。 比較例 １ 実施例１において、電子線照射装置の印加電圧
を上げて電子線の透過能を増大し、原反チユーブ
のゲル分率55％、原反シートの厚さ方向の架橋を
均一としたものを用い、表−１に示す条件でロー
ル圧延およびテンター延伸を行い延伸フイルムを
得た。このフイルムの特性を表−１に併記した。 比較例 ２ 実施例１において、電子線による架橋を原反の
厚さ方向片側から行い、原反シートの照射面側お
よび非照射面側の架橋度は、それぞれゲル分率50
％と０％であり、原反厚さ方向の架橋層および未
架橋層の比がそれぞれ１：0.9のものを用い、表
−１に示す条件でロール圧延およびテンター延伸
を行い延伸フイルムを得た。このフイルムの特性
を表−１に併記した。 比較例 ３ 密度0.960g／cm³、MI5g／10分のHDPEを用い
て、実施例１と同様の原反架橋シートを得た。こ
のシートを130℃でMD方向にロール間引張り延
伸で2.5倍に延伸し、次いでテンター延伸で６倍
に延伸した。得られたフイルムは不均一で実用に
供し得なかつた。このように引張り延伸では、延
伸率が３倍未満では均一な延伸フイルムが得られ
ない。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 架橋度が成形物の厚さ方向において、中方向
   に低下するように架橋してなるポリエチレン系樹
   脂シートを、圧延し、次いで延伸することを特徴
   とするポリエチレン延伸フイルムの製造方法。