JPH0247334B2 - Enshinhoriechirenfuirumu - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、延伸ポリエチレンフイルムに関し、
さらに詳細には防湿性および透明性に優れる延伸
ポリエチレンフイルムに関するものである。 従来、中低圧法ポリエチレンから得られるフイ
ルムは透明性が悪いためにデイスプレイ効果の要
求される用途においては、その他の優れた特性を
有しているにもかかわらずほとんど用いられてい
なかつた。この透明性を改善するために、放射線
架橋を行つたポリエチレンの延伸フイルムが種々
提案されている。 しかしながら、これらの方法によりフイルムの
透明性は改善されるものの防湿性については十分
なものがない。現在、防湿性のよい包装用フイル
ムとしては二軸延伸ポリプロピレンフイルム（以
下OPPフイルムという）が用いられているが、
より高い防湿性を要求される包装用途においては
必ずしも充分でなくOPPフイルムの厚さを増し
たり、さらにはOPPフイルムに塩化ビニリデン
をコートしたものなどの加工を施すことが必要で
ありコストアツプになるという問題があつた。 本発明者らは、上記のような問題点を改善する
目的で透明性をそこなわずにOPPフイルムより
もさらに高い防湿性を有するポリエチレンフイル
ムを安価に得るために種々の検討を行つた結果、
本発明のフイルムを完成するに至つた。 すなわち、本発明は、密度が0.935ｇ／c.c.以上
のポリエチレン系樹脂からなり、架橋度がフイル
ムの厚さ方向において中方向に低下した延伸ポリ
エチレンフイルムに関し、その延伸フイルムはポ
リエチレン系樹脂からなるシートまたはチユーブ
状の成形物を、該成形物の厚さ方向において、中
方向に架橋度が低下するように両側から架橋し、
次いで好ましくは樹脂の融点以下の温度で少くと
も一方向に好ましくは３倍以上に延伸することに
よつて製造することができる。こうして得られた
延伸ポリエチレンフイルムは透湿度（ｙ）が下記
の式で求めた数値以下で、特にヘイズが５％以下
であるという優れた特性を示す： ｙ＝17x^-1/2 〔但し、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〕 次に本発明の延伸フイルムをその製造方法から
説明する。 本発明におけるポリエチレン系樹脂としては、
中低圧法で製造された結晶性のポリエチレンで、
密度が0.935ｇ／c.c.以上、好ましくは0.950ｇ／c.c.
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0.5〜20
ｇ／10分のもの、またはこれらを主成分とし、低
密度ポリエチレンや他のポリオレフインとの混合
物などがあげられる。なお、これらポリエチレン
系樹脂には、通常使用されている酸化防止剤、紫
外線吸収剤、滑剤、アンチブロツキング剤、帯電
防止剤、顔料、染料などを添加してもよい。 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210〜2000μ好ましくは
400〜1000μの範囲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。また、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／架橋層を構成する場合は、各層の
構成割合が未架橋層：両側各架橋層＝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、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20％未満の場合は延伸
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
さ方向金層に均一に架橋が行われた場合には延伸
加工は均一に行われ透明性は改善されるが防湿性
が改善されず、一方、原反の厚み方向の片側のみ
の架橋では延伸加工においてフイルムが破断しや
すく、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
イルムの防湿性および透明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メガラツトとすれば
よい。また、照射は原反の表裏もしくは内外に同
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。照射線量は、表裏も
しくは内外同一線量で行うことが特に好ましい。
さらに、電子線の透過能の調整は、原反厚さに対
する印加電圧の調整、遮へい板によるマスキング
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500μの場合に
は、20μ厚さの25枚の薄いフイルムを緊密に重ね
合せてほゞ500μ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20μ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、有機過酸化物を配合し
ないが、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。 次に、架橋された原反を加熱し、通常のロール
法、テンター法またはチユーブラー法によつて所
定の倍率で一軸または二軸方向に延伸してフイル
ムを得る。二軸延伸では、同時または逐次延伸の
どちらであつてもよい。 延伸温度は、ポリエチレン系樹脂の融点以下、
好ましくは樹脂の軟化点から融点迄の範囲で、具
体的には70〜135℃、好ましくは100〜130℃であ
る。延伸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を行うことができず、一
方、融点を越えると繁伸は均一に行われるが得ら
れるフイルムの防湿性の改善が十分ではない。 また、延伸倍率は、一方向または縦および横の
両方向に３倍以上、好ましくは４倍以上で行うこ
とが望ましい。延伸倍率が３倍未満では、均一な
延伸が困難で本発明の目的とする防湿性の改善が
不充分で、また透明性に優れる延伸フイルムを得
ることが難しい。 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、例えば110
〜140℃で熱セツトを行つて横方向の熱収縮率を
1.5％以下、好ましくは1.0％以下とすることが好
ましい。 本発明の延伸ポリエチレンフイルムは、上述の
製造方法の説明から明らかなように、透明度
（ｙ）が式ｙ＝17x^-1/2で求めた数値以下で、好ま
しくはヘイズが5.0％以下で、しかもフイルムの
厚さ方向において、架橋度が中に向つて低下する
ように架橋された断面構造をもち少くとも一方向
に好ましくは、３倍以上に延伸されたものであ
る。本発明のフイルムの透湿度は、具体的には厚
さ30μのフイルムで3.1ｇ／m²／24時間以下、厚さ
10μで5.4ｇ／m²／24時間以下であり、本発明によ
つて、従来法では得ることのできなかつた極めて
防湿性の優れたフイルムを提供することができ
る。従つて、高防湿性を要求される用途において
もフイルムの厚さを大きくする必要がないために
コスト的に有利であり、また包装適性の低下や透
明性を悪化させることがない。また、優れた透明
性の他に強度、剛性等のバランスに優れた熱収縮
性も良好で、また熱セツトしたものは熱収縮性を
低く、さらにセロフアンのようなカツト性を有す
るために巾広い用途に使用できるが、特に薬品、
のりなどのような高い防湿性を要求される包装用
基材フイルムとして好適である。 次に、本発明を実施例によりさらに詳細の説明
する。なお、本発明における評価の試験方法は次
の通りである。 (1) 透湿度：JIS Z0208、温度40℃、相対湿度90
％準拠 (2) ヘイズ：JISK6714準拠 (3) 引張強度：ASTMD882準拠 (4) 熱収縮率：所定の温度（120℃または140％の
恒温槽（空気）に10分間放置してその収縮量よ
り求めた。 (5) ゲル分率：ASTM D2765、Ａ法準拠 実施例 １ 高密度ポリエチレン（密度：0.960ｇ／c.c.、
MI：５ｇ／10分、融点：135℃）をＴダイ押出シ
ート成形機により厚さ500μのシート状原反を成
形した。この原反シートを電子線照射装置（ESI
社製）を用い、窒素ガス雰囲気下で表裏それぞれ
に165KV−8mAの条件下で20メガラツト照射し
た。この原反シートの照射面およびシートの厚さ
方向内部の架橋度を、厚さ20μの薄いフイルムを
25枚重ねて厚さ500μの試験片とし、同一条件で
照射して各々の薄いフイルムの架橋度を調べたと
ころ、照射面両側の薄いフイルムの架橋度はゲル
分率各々50％、厚さ方向内部の最低架橋度はゲル
分率０％であつた。また、架橋している層および
未架橋層の厚さの構成比は、架橋層：未架橋層：
架橋層＝１：0.5：１であつた。 この架橋した原反シートを127℃に加熱した後、
テンター式２軸延伸機で縦方向に４倍、横方向に
４倍逐次延伸して厚さ30μの延伸フイルムを得
た。このフイルムの特性を表−１に示した。 実施例 ２〜７ 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。

【表】

【表】 比較例 １ 高密度ポリエチレン（密度：0.957ｇ／c.c.、
MI：0.8ｇ／10分、融点：134℃）をＴ−ダイ押
出シート成形機により厚さ500μのシート状原反
に成形した。この原反シートに、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て照
射し、ゲル分率が55％で、原反シートの厚さ方向
の架橋度が均一に行われているものを得た。この
架橋原反シートを温度135℃で縦方向に４倍、横
方向に４倍逐次延伸して厚さ30μの延伸フイルム
を得た。得られた延伸フイルムの透湿度は4.0
ｇ／m²／24時間で、ヘイズ1.5％であり、防湿性
の改善が十分ではなかつた。 比較例 ２ 実施例１において、電子線の照射を原反の厚さ
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、原反厚さ方向に架橋層および未架橋
層の比がそれぞれ１：1.5のものを用いて実施例
１と同様の条件で延伸を行つたところ、フイルム
が破断して延伸フイルムが得られなかつた。 実施例 ８ 実施例１において、電子線の照射量を減量し
て、各照射面側の架橋度のゲル分率を５％とした
以外は実施例１と同様の条件で延伸フイルムを得
た。得られた延伸フイルムの透湿度は2.4ｇ／
m²／24時間で、ヘイズは32％であり透明性の悪い
ものであつた。 実施例 ９ 実施例１において、電子線の照射雰囲気を空気
中で行つた以外は実施例１と同様の条件で延伸フ
イルムを得た。得られた延伸フイルムの透湿度は
2.2ｇ／m²／24時間で、ヘイズは5.5％であり、透
明性の改善が十分でなかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 密度が0.935ｇ／c.c.以上のポリエチレン系樹
   脂からなり、架橋度がフイルムの厚さ方向におい
   て、中方向に低下した延伸ポリエチレンフイル
   ム。