JPH08245818A

JPH08245818A - 多孔性フィルムおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH08245818A
Application number: JP4958995A
Authority: JP
Inventors: Masao Kameyama; 山正雄亀; Jiro Fujimura; 村次郎藤; Kaoru Fujii; 井馨藤
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】延伸性が良好で、空孔率が高く、剛性が低いた
め、肌ざわりが良好である多孔性フィルムおよびその製
造方法の提供。【構成】ポリエチレン樹脂と、飽和炭化水素化合物系ワ
ックスと、セルロース系粉末充填剤とを含む樹脂組成物
のフィルムまたはシートを延伸してなる多孔性フィル
ム、およびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多孔性フィルムおよびそ
の製造方法に関し、特に、延伸性が良好で、剛性が低い
ため、肌ざわりが良好な多孔性フィルムおよびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリオレフィン樹脂からなる多孔
性フィルムが、ハウスラップ材等の建材用フィルムまた
はシート、遮熱シート等の農業用シート、雨合羽、各種
の保護衣等の衣料用フィルムまたはシート、コンクリー
ト養生シート等の土木資材用フィルムまたはシート、合
成紙、ポスター、封筒等の産業資材などの広範囲の用途
に利用されている。

【０００３】従来、この多孔性フィルムは、ポリオレフ
ィン樹脂に充填剤を配合した樹脂組成物を溶融成形した
フィルムまたはシートを延伸する方法によって製造され
ている。また、この方法を改良する目的で各種の方法が
提案されている。例えば、ポリオレフィン樹脂に充填剤
と液状ポリイソプレンゴムを配合してなる組成物を溶融
成形して得たフィルムまたはシートを延伸処理する方法
が提案されている（特開昭５８−１４９９２５号公
報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の方
法で製造された多孔性フィルムは、延伸性が低く、空孔
率が低く、かつ剛性が高く、肌ざわりが悪いという欠点
があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、従来の方法によ
る多孔性フィルムの上記欠点を改良し、延伸性が良好
で、空孔率が高く、剛性が低いため、肌ざわりが良好で
ある多孔性フィルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、ポリエチレン樹脂と、飽和炭化水素化合
物系ワックスと、セルロース系粉末充填剤とを含む樹脂
組成物のフィルムまたはシートを延伸してなる多孔性フ
ィルムを提供するものである。

【０００７】また、本発明は、前記多孔性フィルムの製
造方法として、ポリエチレン樹脂と、飽和炭化水素化合
物系ワックスと、セルロース系粉末充填剤とを含む樹脂
組成物を、フィルムまたはシートに溶融成形した後、延
伸する工程を有する多孔性フィルムの製造方法をも提供
するものである。

【０００８】以下、本発明の多孔性フィルムおよびその
製造方法について詳細に説明する。

【０００９】本発明の多孔性フィルムは、ポリエチレン
樹脂、飽和炭化水素化合物系ワックスおよびセルロース
系粉末充填剤を必須成分とする樹脂組成物からなるもの
である。この樹脂組成物の必須成分であるポリエチレン
樹脂は、エチレンの単独重合体、あるいはエチレンを主
成分とし、エチレンと他のオレフィンとの共重合体等が
挙げられる。このポリエチレン樹脂におけるエチレンの
含有量は、通常、８０モル％以上である。このポリエチ
レン樹脂の具体例として、高密度ポリエチレン、低密度
ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレンと他
のオレフィンとの共重合体等が挙げられる。

【００１０】本発明において、このポリエチレン樹脂
は、多孔性フィルムの製造工程における成形性と、高強
度、引裂強度等の成形物性が良好となる点で、好ましく
はＭＦＲが０．０１〜５ｇ／１０分、特に好ましくは
０．１〜２ｇ／１０分であるものである。

【００１１】本発明において、樹脂組成物の必須成分で
ある飽和炭化水素化合物系ワックスは、主として飽和炭
化水素化合物からなる常温で固体のロウ状の低分子量重
合体物質である。この飽和炭化水素化合物系ワックスと
して、例えば、パラフィンワックス、エチレン系低分子
量重合体、あるいは高分子量重合体の熱分解物等が挙げ
られる。本発明において、この飽和炭化水素化合物系ワ
ックスは、１種単独でも２種以上を組み合わせても用い
ることができる。このエチレン系低分子量重合体または
熱分解物の原料となる高分子量重合体として、エチレ
ン、プロピレン、ブテンおよび４−メチル−１−ペンテ
ンから選ばれる少なくとも１種を含む重合体からなるも
のが挙げられる。この重合体は、エチレン、プロピレ
ン、ブテン、４−メチル−１−ペンテン等の炭素数２〜
６のオレフィンの１種からなる単独重合体または２種以
上からなる共重合体、あるいはこれらのオレフィンの１
種または２種以上と他のα−オレフィンとの共重合体で
ある。

【００１２】本発明において、この飽和炭化水素化合物
系ワックスは、フィルムもしくはシートの溶融成形時の
成形性、フィルムまたはシートの延伸時における延伸
性、得られた多孔性フィルムの延伸物性等の点で、融点
が５０〜１５０℃、特に６０〜１２０℃であるものが好
ましい。

【００１３】この飽和炭化水素化合物系ワックスは、ポ
リエチレン樹脂を可塑化し、成形性を向上するととも
に、得られる成形物に柔軟性を付与するために、重量平
均分子量が３００〜１００００程度のものであり、好ま
しくは５００〜３０００程度のものである。また、分子
量分布は、狭い方が成形物性の向上のためには有効であ
る。

【００１４】また、この飽和炭化水素化合物系ワックス
の溶融粘度は、通常、エチレン系低分子量重合体等のポ
リエチレン系のワックスでは、１４０℃で５〜１０００
０ｃＰ程度であり、好ましくは１０〜２０００ｃＰ程度
である。また、酸価は１以下のものである。さらに、密
度は、０．８〜１．０ｇ／ｃｍ³程度、好ましくは０．
９０〜０．９８ｇ／ｃｍ³程度である。

【００１５】本発明において、樹脂組成物のもう１つの
成分であるセルロース系粉末充填剤は、木材セルロース
を酸加水分解処理および機械的に処理して微粉化したも
のであり、延伸処理によって所要の多孔性および機械的
性質を有する多孔性フィルムを低コストで得るための必
須成分である。このセルロース系粉末充填剤の具体例と
して、セルロース粉末、木材パルプ、木粉等が挙げられ
る。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても用
いられる。これらの中でも、微粉化できる点で、セルロ
ース粉末が好ましい。

【００１６】このセルロース系粉末充填剤の粒径は、通
常、１０〜１０００μｍ程度であり、少ない配合量で空
孔率を高め、また微粉で孔径分布が均一な多孔性フィル
ムが得られる点で、好ましくは５０〜５００μｍ程度で
ある。

【００１７】また、樹脂組成物には、必要に応じて、耐
熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、帯電防止剤等の常用の配
合剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合してもよ
い。

【００１８】樹脂組成物中におけるポリエチレン樹脂、
飽和炭化水素化合物系ワックスおよびセルロース系粉末
充填剤の配合割合は、好ましくはポリエチレン樹脂１０
０重量部に対して、飽和炭化水素化合物系ワックス５〜
１００重量部、セルロース系粉末５〜１００重量部の割
合であり、さらに好ましくはポリエチレン樹脂１００重
量部に対して、飽和炭化水素化合物系ワックス１０〜５
０重量部、セルロース系粉末充填剤１０〜５０重量部の
割合である。飽和炭化水素化合物系ワックスの配合割合
が上記範囲より少なすぎると、延伸処理における延伸性
に劣り、多過ぎるとポリエチレン樹脂本来の機械的強度
特性を有する多孔性フィルムが得られず、また、十分な
強度を有する多孔性フィルムを得ることができない。ま
た、セルロース系粉末充填剤の配合割合が上記範囲に比
べて少なすぎると、延伸処理によって多孔性フィルムを
得ることが困難となり、多すぎると、樹脂組成物をフィ
ルムまたはシートに溶融成形する際の混練性、分散性、
フィルムまたはシートの成形性が劣り、さらに、フィル
ムまたはシートの延伸処理による多孔性フィルムの成形
における延伸性が劣る。

【００１９】また、樹脂組成物の調製は、前記ポリエチ
レン樹脂、飽和炭化水素化合物系ワックスおよびセルロ
ース系粉末充填剤、ならびに必要に応じて配合される各
種の配合剤を、ヘンシェルミキサー、タンブラー型混合
機、Ｖ型混合機等の常用の混合機を用いて混合する方法
にしたがって行うことができる。

【００２０】本発明において、樹脂組成物は、フィルム
またはシートに溶融成形される。この溶融成形は、樹脂
組成物を溶融混練してフィルムまたはシートに成形でき
る方法であればよく、いずれの方法にしたがって行って
もよい。例えば、樹脂組成物を、一軸もしくは二軸のス
クリュー押出機、二軸混練等の常用の装置を用いて溶融
混練した後、インフレーション成形、Ｔダイによる押出
成形等によってフィルムまたはシートに成形することが
できる。

【００２１】樹脂組成物の溶融混練時の温度は、通常、
１５０〜２５０℃の範囲に調整される。

【００２２】また、インフレーション成形では、円形ダ
イから円筒状に一軸延伸または二軸延伸されたフィルム
を引出し、さらにロール延伸により一軸延伸を行うこと
ができる。また、Ｔダイによる成形では、未配向のシー
トまたはフィルムを成形後、ロール延伸により一軸延
伸、あるいはテンター方式による二軸延伸を行うことが
できる。

【００２３】本発明において、樹脂組成物の溶融成形に
よって得られるフィルムまたはシートの厚さは、特に制
限されず、用途に応じて適宜選択される。例えば、高い
透気性および透湿性が要求される場合には、厚さ２００
μｍ以下の薄膜フィルムが有用であり、高い強度、引裂
強度および耐水圧性が要求される場合には、厚さ５００
μｍ以上のシートが有用である。

【００２４】次に、フィルム状またはシート状に成形さ
れた樹脂組成物は、延伸処理され、多孔性フィルムを得
ることができる。この延伸処理は、一軸延伸でも、二軸
延伸でもよく、用途に応じて、適宜選択される。例え
ば、一軸延伸の場合には、簡易に延伸処理を行うことが
できる利点があり、強度の異方性を問題としない用途に
は、一軸延伸が有利である。また、二軸延伸の場合に
は、さらに薄膜化が可能であり、剛性の低下による肌ざ
わり性の向上、強度の異方性の解消の目的に有効であ
る。

【００２５】一軸延伸の場合は、通常、ロール延伸が用
いられ、一段または二段以上の多段で行ってもよい。こ
の時、延伸温度は室温〜樹脂の融点の範囲に調整され、
延伸倍率１．２〜６倍、好ましくは２〜４倍に延伸する
ことによって、空孔率５０％以上で、剛性が低く、肌ざ
わりのよい多孔性フィルムを得ることができる。

【００２６】二軸延伸の場合は、同時もしくは逐次延伸
が行われる。この時、延伸温度は室温から樹脂の融点ま
でで、延伸倍率は１．２〜６倍、好ましくは２〜４倍で
空孔率５０％以上で、剛性が低く、肌ざわりのよい多孔
性フィルムを得ることができる。

【００２７】また、一軸または二軸延伸処理後、熱処理
を行うと、寸法安定性に優れる多孔性フィルムを得るこ
とができるため、有効である。熱処理は、８０℃からフ
ィルムの融点までの範囲の温度で行うことができ、通
常、高温で短時間に行われる。

【００２８】本発明の多孔性フィルムの中でも、空孔率
が５０％以上のものが、特に剛性が低いため、肌ざわり
が良好である点で、好ましく、さらに空孔率が６０〜９
０％であるものが好ましい。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例および比較例によっ
て、本発明を具体的に説明する。

【００３０】（実施例１）高密度ポリエチレン（三井石
油化学工業社製、ハイゼックス８２００Ｂ、ＭＦＲ：
０．０３ｇ／１０分）１００重量部と、パラフィンワッ
クス（日本精ロウ社製＃１５５、融点：７０℃）２０重
量部と、セルロース粉末（日本製紙社製、パルプパウダ
ーＷ−４００）３０重量部とを、タンブラーで撹拌混合
した。得られた混合物を、二軸押出機（日本製鋼社製、
ＴＥＸ−４４、スクリュー径：４４ｍｍ）に供給してシ
リンダー温度：１２０／１４０／１９０℃で溶融混練し
た後、ダイス温度：１９０℃のＴダイから押出し、引取
速度：６ｍ／ｍｉｎで引き取って、厚さ２００μｍのフ
ィルムを得た。得られたフィルムを、延伸温度：１２０
℃、延伸速度：０．５ｍ／ｍｉｎ、および延伸倍率：縦
／横＝４／４倍で同時二軸延伸して、多孔性フィルムを
得た。得られた多孔性フィルムについて、延伸性、空孔
率、透気度、最大孔径、平均孔径、透湿度、耐水圧性、
強伸度および引裂強度を、下記の方法にしたがって評価
または測定した。結果を表１に示す。

【００３１】延伸性：延伸状態を目視により調査し、下
記の基準で評価した。 ○ 延伸ムラなし、切断なし × 延伸ムラまたは切断あり

【００３２】空孔率：次式より空孔率を求めた。空孔率＝（ｄ₀−ｄ）／ｄ₀×１００ｄ₀：樹脂組成物の密度ｄ：延伸フィルムの密度

【００３３】最大孔径、平均孔径：水銀圧入法により求めた。透気度：ＪＩＳＰ８１１７に準拠して評価した。透湿度：ＪＩＳＰ０２０８に準拠して評価した。耐水圧性：ＪＩＳＬ１０９２に準拠して評価した。強伸度：ＪＩＳＰ８１１３，８１３２に準拠して評価
した。引裂強度：ＪＩＳＰ８１１６に準拠して評価した。

【００３４】表１から、得られた多孔性フィルムが、良
好な延伸性、空孔率、孔径の均質性、透気度、透湿度、
耐水圧性、強伸度および引裂強度のバランスに優れたも
のであることがわかる。

【００３５】（実施例２）実施例１で得られたシート
を、一軸延伸して延伸倍率：縦／横＝４／１倍の多孔性
フィルムを製造し、実施例１と同様にして、延伸性、空
孔率、最大孔径、平均孔径、透気度、透湿度、耐水圧
性、強伸度および引裂強度を評価または測定した。結果
を表１に示す。得られた多孔性フィルムは、横方向の強
伸度、引裂強度が低い以外は良好な性能を有するもので
あることがわかる。

【００３６】（実施例３）パラフィンワックスの配合割
合を４０重量部にした以外は、実施例１と同様にして多
孔性フィルムを製造し、実施例１と同様にして、延伸
性、空孔率、最大孔径、平均孔径、透気度、透湿度、耐
水圧性、強伸度および引裂強度を評価または測定した。
結果を表１に示す。

【００３７】（実施例４）パラフィンワックスに代えて
エチレン重合型低分子量ワックス（三井石油化学工業
（株）製、三井ハイワックス２００ｐ、重量平均分子
量：２０００、融点：１２２℃）を用いた以外は、実施
例１と同様にして多孔性フィルムを製造し、実施例１と
同様にして、延伸性、空孔率、最大孔径、平均孔径、透
気度、透湿度、耐水圧性、強伸度および引裂強度を評価
または測定した。結果を表１に示す。

【００３８】（実施例５）セルロース粉末の配合量を４
０重量部に代えた以外は、実施例１と同様にして多孔性
フィルムを製造し、実施例１と同様にして、延伸性、空
孔率、最大孔径、平均孔径、透気度、透湿度、耐水圧
性、強伸度および引裂強度を評価または測定した。結果
を表１に示す。

【００３９】（実施例６）高密度ポリエチレンに代えて
直鎖状低密度ポリエチレン（三井石油化学工業（株）
製、ウルトゼックス３０２１Ｆ、ＭＦＲ：２．１ｇ／１
０分）を用いた以外は、実施例１と同様にして、延伸
性、空孔率、最大孔径、平均孔径、透気度、透湿度、耐
水圧性、強伸度および引裂強度を評価または測定した。
結果を表１に示す。

【００４０】（比較例１）高密度ポリエチレンに代えて
ポリプロピレン（三井石油化学工業（株）製、ハイポー
ルＢ２００、ＭＦＲ：０．１５ｇ／１０分）を用い、押
出機におけるシリンダー温度を１４０／１９０／２２０
℃に、Ｔダイのダイス温度を２２０℃とし、延伸におけ
る温度を１６０℃とした以外は、実施例１と同様にして
多孔性フィルムの製造を試みたが、セルロース粉末の劣
化が激しく、良好な延伸フィルムが得られなかった。

【００４１】（比較例２）パラフィンワックスを用いな
い以外は、実施例１と同様にして多孔性フィルムの製造
を試みたが、二軸延伸することができず、多孔性フィル
ムが得られなかった。

【００４２】（比較例３）セルロース粉末に代えて炭酸
カルシウムを用いた以外は、実施例１と同様にして多孔
性フィルムの製造を試みた。その結果、二軸延伸はでき
たが、表１に示すとおり、得られた多孔性フィルムは空
孔率が低く、各種特性が満足できるものではなかった。
また、孔径分布も、セルロース粉末配合系に比べて大き
い傾向にある。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】

【発明の効果】本発明の多孔性フィルムは、従来の方法
による多孔性フィルムの上記欠点を改良し、延伸性が良
好で、空孔率が高く、剛性が低いため、肌ざわりが良好
なものである。特に、下記のような特徴を有するもので
ある。特に、空孔率が５０％以上のものは、好適であ
る。 1)多孔性：微多孔で、孔径分布が狭く、均質であるた
め、透気性、透湿性に優れている。また、耐水圧特性も
良好である。 2)フィルム特性：一軸および二軸延伸物とも延伸倍率を
高くできるため、薄膜化できるとともに、高い空孔率で
あるため、剛性が低く、肌ざわり性が良好である。 3)後加工性：ヒートシール性に優れるため、各種不織
布、フィルム等との貼り合わせを行うことができる。 4)処分性：焼却時、有毒ガスを発生せず、安全に処分で
きる。

【００４６】そのため、本発明の多孔性フィルムは、上
記特性を生かして、建材用（ハウスラップ材）、農業用
（マルチシート、遮熱シート等）、衣料用（雨合羽、各
種保護衣等）、土木資材用（コンクリート養生シート、
アスファルトオーバーレイ等）、産業資材用（合成紙、
ポスター、封筒等）、濾過材用（工業廃水、ミスト除去
等）、電池セパレーター用等の用途に好適に用いること
ができる。

【００４７】また、本発明の製造方法は、上記の各種特
性を有する多孔性フィルムを、既存の設備を用いて低コ
ストで製造できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレン樹脂と、飽和炭化水素化合物
系ワックスと、セルロース系粉末充填剤とを含む樹脂組
成物のフィルムまたはシートを延伸してなる多孔性フィ
ルム。
【請求項２】空孔率が５０％以上である請求項１に記載
の多孔性フィルム。
【請求項３】前記樹脂組成物が、ポリエチレン樹脂１０
０重量部、ワックス状の飽和炭化水素化合物５〜１００
重量部およびセルロース系粉末充填剤５〜１００重量部
を含むものである請求項１または２に記載の多孔性フィ
ルム。
【請求項４】前記飽和炭化水素化合物系ワックスが、エ
チレン、プロピレン、ブテンおよび４−メチルペンテン
−１から選ばれる少なくとも１種を含む重合体である請
求項１〜３のいずれかに記載の多孔性フィルム。
【請求項５】透気度が１０００ｓｅｃ／１００ｃｃ以下
のものである請求項１〜４のいずれかに記載の多孔性フ
ィルム。
【請求項６】耐水圧が１０００ｍｍＨ₂Ｏ以上のもので
ある請求項１〜５のいずれかに記載の多孔性フィルム。
【請求項７】前記飽和炭化水素化合物系ワックスが、融
点５０〜１５０℃であるものである請求項１〜６のいず
れかに記載の多孔性フィルム。
【請求項８】ポリエチレン樹脂と、飽和炭化水素化合物
系ワックスと、セルロース系粉末充填剤とを含む樹脂組
成物を、フィルムまたはシートに溶融成形した後、延伸
する工程を有する多孔性フィルムの製造方法。
【請求項９】前記樹脂組成物が、ポリエチレン樹脂１０
０重量部、飽和炭化水素化合物系ワックス５〜１００重
量部およびセルロース系粉末充填剤５〜１００重量部を
含むものである請求項８に記載の多孔性フィルムの製造
方法。
【請求項１０】前記飽和炭化水素化合物系ワックスが、
エチレン、プロピレン、ブテンおよび４−メチルペンテ
ン−１から選ばれる少なくとも１種を含む重合体である
請求項８または９に記載の多孔性フィルムの製造方法。
【請求項１１】前記延伸処理が、一軸延伸処理である請
求項８〜１０のいずれかに記載の多孔性フィルムの製造
方法。
【請求項１２】前記延伸処理が、二軸延伸処理である請
求項８〜１０のいずれかに記載の多孔性フィルムの製造
方法。