JPS5824250B2 - 横裂性薄肉フイルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無定形無機質充填のポリエチレン糸樹脂組成
物からなる横裂性範肉フィルムの製造方法に関する。

横裂性フィルムは、一般に横方向の引裂強度が極めて小
さい特殊なフィルムであって、横方向に容易に引裂いて
使用できる点に実用性を有するものである。

その用途としては、例えば、塗装分野において使用され
る養生フィルム等が挙げられるが、一般包装用としても
、特にその横裂性が望まれる用途に有用である。

従来、プラスチック製の横裂フィルムが用いられる以前
は専ら紙が使用されていたが、耐水性、強度等の点で充
分でなく、用いられる範囲も限られる等実用性に乏しい
欠点を有していた。

また、低密度ポリエチレンからなる薄肉フィルムも用い
られていたが、横裂性が充分でない上、使用後の処分に
当っては、破砕が困難であり、単位重量当たりの燃焼熱
量が大きく、焼却炉の損傷をもたらす等やはり実用し難
いものであった。

他方、高密度ポリエチレンからなる薄肉フィルムも用ち
いられていたが、使用後の処分に上記同様難点を有する
上にインフレーション成形において造られるために、縦
裂性になり易く、横裂性のものを得るには５以上もの高
いブロー比で成形する必要があって製造し難いという欠
点があった。

さらに、無機質充填剤に無機薄板状充填剤を使用する方
法が特開昭５０−８５６６４号に提示されているが、本
願のごとき無定形無機質材料を用いて横裂性フィルムを
得ることは、困難とされていた。

本発明者らは、以前より実用的樹脂フィルムの研究を重
ねており、その成果として、高密度ポリエチレン系樹脂
に対し多量の無定形無機充填剤を含ませた組成物から極
めて実用的なフィルム、即ち、光劣化前は強度が高いが
、光劣化後は強度が極めて小さくて容易に破砕され、ま
た単位重量当たりの燃焼熱が小さいので、通常の焼却炉
を用いてもそれを損傷させることなく容易に焼却処分す
ることができるフィルムを発見した。

すなわち特願昭４９−９３０１８号として既に特許出願
（特開昭５１−２０９４４号）しているが、更に横裂性
フィルムについても一層の研究を重ねた結果、従来法と
は異なって新規に樹脂組成物、成形機および成形条件を
特定するとき、インフレーション法によっても極めて容
易に好ましい横裂性の薄肉フィルムが得られることを見
出し本発明を完成するに至った。

本発明は、メルトインデックスが２．０以下である高密
度ポリエチレン糸樹脂を１００重量部と無定形無機質充
填剤を６０〜４００重量部含み且つ水分含量が１００
ＰＰＭ以下である樹脂組成物をピッチ数が４以下であっ
て、且つ圧縮比が１，０〜１．８であるスクリューを用
いて、押出機計量部温度１６０〜２３０°Ｃ，ブロー比
１：１〜５、フロストラインの長さ１００〜５０（１ｍ
で、インフレーション成形することを特徴とする横裂性
薄肉フィルムの製造方法である。

本発明の実用的目的は、単位重量当たりの燃焼熱が小さ
く、光劣化前は高い強度を有するが、光劣化後は極めて
容易に破砕される性質を有し、表面が平滑で、偏肉、泡
、ピンホール、しわ等のない良質の横裂性薄肉フィルム
を得ることにあり、更にかかる良質のフィルムを効率よ
く製造する方法を提供することにある。

本発明において、フィルムの縦方向とは、成膜時ダイス
から樹脂が流出しフィルムが巻取られて移動する方向を
指し、横方向とは、それに対し直角である方向を言う。

横方向の引裂強度とは、縦方向に張力をかけたときフィ
ルムが引裂かれる場合の強度を言う。

その測定法としてはＪＩＳＺ−１７０２に規定の方法が
用いられる。

横裂性フィルムは、その横方向の引裂強度が極めて小さ
くその値は２０ｋｇ／ｃｒｒＬ以下であって容易に横裂
し得る特殊なフィルムである。

本発明の方法に用いられる樹脂組成物に含まれる高密度
ポリエチレン系樹脂としては、重合体。

共重合体およびそれらの混合物である。

例えば高密度ポリエチレン、エチレン単独重合体、エチ
レン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重
合体およびこれらの混合物等であって、そのメルトイン
デックス１□ （ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−６５Ｔによ
る２、１６ｋｇ荷重１０分間での測定値）が２．０以下
のものが用いられる。

メルトインデックスが２．０より大きい樹脂が含まれた
樹脂組成物を使用すれば、成形性が不良で、ブロー比も
大きくとることができず、容易に横裂きし得るフィルム
を得ることができない。

特に、メルトインデックスが０．２以下でフローレーシ
ョＩＩＯ／■２（但し、■１ｏおよび１２は、ＡＳＴＭ
Ｄ１２３８−６５Ｔの方法で各々１０ｋｇ荷重および２
．１６ｋｇ荷重１０分間で測定せるメルトインデックス
を表す。

）が１５〜３５程度である高密度ポリエチレンが好まし
い。

また１本発明の方法に用いられる樹脂組成物に含まれる
無定形無機質充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム
、水酸化カルシウム、亜硫酸カルシウム、硫酸カルシウ
ム、塩基性炭酸マグネシウム等である。

通常平均粒度が１〜５μ程度のものが用いられ、特に炭
酸カルシウムは好ましい。

ここで、無定形無機質充填剤と云うのは、粒子直径等粒
子厚さの比（アスペクト比）が５０：１より小さいもの
を云う。

この無定形無機質充填剤は、樹脂組成物中、前記高密度
ポリエチレン系樹脂１００重量部に対し６０〜４００重
量部含まれる必要があり、６０重量部未満では、横裂性
が劣り、単位重量当たりの燃焼熱が小さくない上に光劣
化後の破砕性も不充分である。

他方、４００重量部より多ければ、フィルムの強度が低
下し、円滑に成形し難くなる。

特に樹脂１００重量部に対し無定形無機質充填剤を６０
〜２００重量部の割合で含む樹脂組成物が好ましい。

更に本発明に用いられる樹脂組成物は、その含有水分量
が１００ ｐｐｍ以下でなければならない。

１００ ｐｐｍより多ければ、成膜時偏肉を生じ易くな
り、又かなり多量に水分を含む場合では、成膜時発泡を
生じ、製品フィルムにも気泡等を生じるためそれにより
フィルムの外観が損われることは勿論、フィルム強度も
かなり低下し、好ましいフィルムが得られない。

組成物中の水分含量を上記範囲に調節することは成形前
に組成物を通常の乾燥機で乾燥する方法、成形時または
その直前に組成物に乾燥剤を添加する方法等により容易
に実施される。

とりわけ、水分含量５０ｐｐｍ以下が好ましい。

本発明に用いられる組成物は、前記せる如くメルトイン
デックスが２．０以下である高密度ポリエチレン糸樹脂
を１００重量部と無定形無機質充填剤を６０〜４００重
量部含み且つ水分含量が１１００ｐｐ以下であることを
特徴とする。

本組成物を得るには特開昭４９−１３３４５９号に記載
の方法で先ず処理されるが、その際、本発明の目的が達
成される限り、他に任意に、例えば紫外線劣化防止剤、
熱安定剤、滑剤、着色剤等を含ませたものも併用される
。

特に、フィルムの光劣化期間を調節するためには紫外線
劣化防止剤をその量を調節して含ませたり、成形時の成
形性を向上させるためにはステアリン酸カルシウム等を
含ませたり、また成形時の熱劣化を防止するには熱安定
剤を含ませることが好ましい。

本発明の方法は、上記組成物を用いて押出機にてインフ
レーション成形する方法であるが、組成物が前記せる如
く特定のものであるので、その成形法においても特定の
方法を用いる点に特徴がある。

その第一は押出機のスクリュー形状であり第二には成形
条件である。

即ち、本発明の方法に用いられる押出機のスクリューは
、圧縮比が１．０〜１．８でなければならない。

ピッチ数が４を越えて、且つ圧縮比が１，８を越えるス
クリューを用いることによっては本発明の目的とするフ
ィルムを得ることができない。

即ち、圧縮比が１，８を越えるスクリューを用いるとき
は、得られたフィルムは横裂きし難いものとなり、好ま
しい結果が得られなし）。

また圧縮比が１．０未満のスクリューを用いることはプ
ラスチック成形には適さない。

圧縮部のピッチ数が４を越えると、圧縮部での空気の巻
込みが少なくなり、横裂の効果が、うすれる傾向があり
好ましくない。

圧縮比１．０〜１．８．ピッチ数４以下のときは巻き込
まれた空気が充分に脱気できず、溶融樹脂内に含まれて
搬送される。

ダイス部出口より吐出するとき空気は微細な充填剤の周
辺に気泡を形成し、充填剤とポリエチレンの界面に脱離
を起こさせる。

それがため、成形後のフィルムはすぐれた横裂性を有す
ることになる。

次ぎに本発明の方法においては、スクリュー計量部の温
度を１６０〜２３０°Ｃに設定することが特徴であるが
、スクリュー計量部の温度が１６００Ｃ以下で成形する
ときは、ダイスの温度が１６０〜２３０’Ｃの通常のイ
ンフレーション法で行なわれる温度であっても、得られ
たフィルムは横裂きし難いものとなり、また、計量部温
度を２３０°Ｃ以上にして成形するときは、ダイス部温
度を同様に通常の温度に設定しても得られたフィルムに
ピンホール等が生起し好ましいフィルムが得られない。

インフレーション法で成形するには、他に重要な成形条
件として、ブロー比とフロストラインの設定があるが、
ブロー比については１〜５であり、また、フロストライ
ンについては１００〜５００ｍｍの範囲が用いられる。

ブロー比が５を超えるとノズルはパンクして安定せず、
また、ブロー比が未満の場合も安定な成形はできない。

またフロストラインが５００ｕ＋を超えるとバブルのゆ
れが激しく安定な成形はできず、１００ｍｍ以下でも安
定な成形は不可能である。

全般的にみてダイス部の樹脂温は１９０〜２２０℃が好
ましい。

しかし、計量部の好ましい温度は、使用する樹脂組成物
に含まれる樹脂の種類により多少異なり、含まれる樹脂
が高密度ポリエチレンの場合では、１６０〜２３０であ
る。

また圧縮部の温度は計量部の温度とほぼ等しくするのが
好ましく、計量部温度との差が大きい程好ましいフィル
ムが得難くなる。

フィルムの厚さは、巻取速度を調節することにより変化
させることができ、本発明の方法によるときは、１０〜
１００ＩＴ１／ｍｉｎの速度で製造される。

本発明の方法で得られるフィルムは、前記の如く横引裂
強度が２０ｋｇ／ａｍ以下で容易に横裂きできる点に主
たる特徴があるが、フィルムの引張り強度が縦・横の両
方向で大差ないものが実用上から好ましく、かかるフィ
ルムは、その厚さ、フ七−比、フロストライン等を適宜
に組合せて設定することにより得られる。

かくして、本発明の方法によれば、表面が平滑で偏肉、
泡、ピンホール、しわ等のない良質の横裂性フィルムが
容易に得られ、しかもそのフィルムは単位重量当たりの
燃焼熱が小さく、光劣化前は高い強度を有し、光劣化後
は極めて容易に破砕される性質を有するので、使用後の
処分に際しても何ら焼却上の困難を伴なわず極めて実用
性に富むものである。

以下実施例を挙げて説明する。

実施例 １ メルトインデックスが０．１でありフローレーショが２
５である高密度ポリエチレン１００重量部、炭酸カルシ
ウム粉末１００重量部、ステアリン酸カルシウム１重量
部、ジラウリルチオジプロピオネ−１−０，１重量部を
ミキサーブレンドした後、ぺレタイザーを用いてペレッ
トを得た。

次いでこのペレットをホッパードライヤー中１２０℃で
４時間乾燥し水分含量３５ ｐｐｍの樹脂組成物を得た
。

次に、径が６５ｍｍの押出機を用いたインフレーション
法成膜装置に、圧縮部のピッチ数が３で圧縮比が１．８
であるスクリューをとりつけてグイギャップを０．７５
１ｍに設定し、上記乾燥樹脂組成物を押出機に投入し、
スクリュー計量部の樹脂温度が２２０℃となるように加
熱調節し、ダイス部樹脂温２１０°Ｃ１ブロー比２．３
、フロストラインの長さ２００ｍｍで成膜成形したとこ
ろ厚さ２５μの良質のフィルムが得られた。

このフィルムについてＪＩＳ Ｚ１７０２の方法によ
り縦・横方向のエルメンドルフ引裂強度を測定したとこ
ろ第１表実施例１に示す結果を得た。

横方向の引裂強度が小さく、このフィルムは横裂きする
ことができた。

実施例２〜４および比較例１〜３ 第−表に示す項目以外は実施例１と同様にして樹脂組成
物を調整し、次いでフィルムを成形し性能試験を行なっ
た。

第−表にまとめられたデータより、本発明にもとすくフ
ィルムは実施例２〜４の通り、いずれも良好であったが
、比較例のフィルムは横裂性が不良であることが分かっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ メルトインデックスが２．０以下である高密度ポリ
   エチレン系樹脂を１００重量部と無定形無機質充填剤を
   ６０〜４００重量部含み且つ水分含量が１００ ＰＰＭ
   以下である樹脂組成物を、圧縮部のピッチ数が４以下で
   あり且つ、圧縮比が１．０〜１．８であるスクリューを
   用いて、押出機計量部温度１６０〜２３０°Ｃ、ブロー
   比１：１〜５、フロストラインの長さ１００〜５００朋
   でインフレーション成形することを特徴とする横裂性薄
   肉フィルムの製造方法。