JPS63199242A - 高密度ポリエチレンフイルムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、強度が高く、優れた透明性を有し、しかもヒ
ートシール性の良い高密度ポリエチレンフィルムと、そ
の製造方法に関するものである。

「従来技術とその問題点」 従来より透明性を有する高密度ポリエチレンフィルムと
しては、比較的低分子量でかつ分子量分布の狭い高密度
ポリエチレンからなるものがあった。

このフィルムは、ポリエチレンをインフレーション成形
したのち急冷することによって製造されていた。しかし
ながら、このフィルムは強度が劣る問題があった。

この問題に対処するために本発明者らは、先に特願昭６
０−２６２６７２にて、密度０．９３５９／ｃｍ’以上
の高密度ポリエチレンからなり、ブロー比３以上でイン
フレーション成形した原反フィルムを所定の温度条件下
の３本以上の加熱ロール間を通過させて延伸比５倍以下
に熱処理し、次いで冷却してなるヘイズ値１０３未満の
高密度ポリエチレンフィルムを提案した。

ところが、このフィルムは優れたガスバリヤ−性、高い
強度および優れた透明性を有するものの、ヒートシール
性が悪く、ヒートシールするのには高温で長時間を要す
る不満があった。また、このフィルムは強度的に優れて
いるものの、衝撃強度を充分向上できない不満があった
。

「問題点を解決するための手段」 そこで、第１発明の高密度ポリエチレンフィルムにおい
ては、０．９３５ｇ／ｃｍ’以上の密度を有する高密度
ポリエチレン９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％と、０．８８ｇ／
Ｃｌ１１３〜０．９１０ｇ／ｃＩＩ″の密度を有する直
鎖状低密度ポリエチレンとによってフィルムを形成する
ことによって、上記問題点の解決を図った。

また、第２発明の高密度ポリエチレンフィルムの製造方
法にあっては、０．９３５ｇ／ｃｍ’以上の密度を有す
る高密度ポリエチレン９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％と、０．
８８ｇ／ｃｍ”〜０．９１０ｇ／ｃｍ’の密度を有する
直鎖状低密度ポリエチレンとからなる組成物をフィルム
状に成形した後、表面光沢の優れた３本以上の加熱ロー
ルによって熱処理し、その後直ちに冷却してヘイズ値２
０％未満のフィルムを得ることによって上記問題点の解
決を図った。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のフィルムをなす高密度ポリエチレン（以下高密
度ＰＥと略称する）としては、エチレンを単位として含
み密度が０゜９３５９／ｃｍ３以上のものであれば各種
のものを利用することができる。具体的には、エチレン
からなるホモポリマー、エチレンと他のモノマー（例え
ばプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１など）からな
る共重合体、あるいは２種以上の単量体からなるプレポ
リマーとエチレンとからなる共重合体などを例示するこ
とができる。

この高密度ＰＥは、密度が０．９３５９７ａｍ’以上の
ものでなければならない。密度が０．９３５９／ｃｍ’
未満になると得られるフィルムが高密度ポリエチレンフ
ィルムとしての優れた性質、例えば腰の強さくヤング率
）やガスバリヤ−性（防湿性）などが損なわれる。

この高密度ＰＥは、本発明のフィルム中に５０ｗｔ％以
上９０ｗｔ％以下配合される。高密度ＰＥの配合割合が
９０ｗｔ％を越えると、ヒートシール性が悪化したり、
衝撃強度が低下する問題がある。

また、高密度ＰＥの配合割合が５０ｗｔ％未満になると
フィルムの引っ張り強度等が低下する不都合がある。

この高密度ＰＥは、そのメルトインデックスが１．０９
／１０ｍ１ｎ以下、好ましくは［１，５９／１０ｍ１ｎ
以下、更に好ましくは０．１９／１０ｍ１ｎ以下である
ことが望ましい。メルトインデックスが大きくなると、
フィルムの強度が低下する傾向がある。

また、本発明のフィルムをなす直鎖状低密度ポリエチレ
ン（以下直鎖状低密度ＰＥと略称する）としては、エチ
レンとα−オレフィンとからなるものが用いられる。α
−オレフィンとしては炭素数が３〜１０個のもの、例え
ばプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１１オクテン、
４−メチル−ペンテンなどが好適に用いられる。また、
この直鎖状低密度ＰＥには、密度が０．８８９７ａｍ’
以上０．９１０ｇ／ｃｍ３以下のものが用いられる。直
鎖状低密度ＰＥの密度が０．８８９７ｃｍ３未満のもの
を製造することは非常に困難である。また直鎖状低密度
ＰＥの密度が０．９１ｈ／ｃｍ’を越えるとヒートシー
ル性の改良ができないという不都合がある。

本発明のフィルムは上記高密度ＰＥと直鎖状低密度ＰＥ
とから形成されるが、必要に応じて酸化防止剤や顔料な
どが添加されても良いことは勿論で゛ある。

上記第１発明のフィルムは第２発明の製造方法によって
好適に製造される。

第２発明の製造方法によれば、まず上述した高密度ＰＥ
９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％と直鎖状低密度ＰＥとからなる
組成物を原反フィルムに成形して、原反フィルムとする
。組成物をフィルム状に成形する方法としては、インフ
レーション法やＴダイ法等が用いられる。インフレーシ
ョン法によって上記組成物をフィルム成形する場合、ブ
ロー比を３以上とすることが望ましい。ブロー比が３未
満であると、構成分子の横方向への配向が不充分となり
、熱処理を伴う後工程で分子の縦方向への配向が大とな
りすぎるため、得られるフィルムの強度を充分向上でき
ない不都合が生じる。

このようにして製造された原反フィルムは、ついで熱処
理される。熱処理は、３本以上の加熱ロール間に原反フ
ィルムを通過させることによって行なわれる。これら加
熱ロールには表面光沢の優れたものが用いられる。その
ようなロールとしては゛、鏡面仕上げされた平滑な表面
を有するロールや、表面に硬質クロムメッキ処理が施さ
れたロール、あるいはさらにクロムメッキ層に研摩処理
が施されたロールなどを挙げることができる。

以下、加熱ロールが３本の場合について本発明を説明す
る。

３本の加熱ロールを第１図に示すように原反フィルムの
通過する順位に従い、第１ロール（Ｒ１）、第２０−ル
（Ｒ２）、第３０−ル（Ｒ３）とすると、原反フィルム
は、まず第１０−ル（Ｒ１）と第２０−ル（Ｒ２）との
間を通過せしめられ、次いで第２０−ル（Ｒ２）と第３
０−ル（Ｒ３）との間を通過せしめられる。これらロー
ル（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）間の間隙は、原反フィルムの厚
さよりも狭く設定されている。

これら３本の加熱ロールの温度は、いずれも上記組成物
の融点よりも低く設定されている。また、第２０−ル（
Ｒ２）は他のロール（Ｒ１，Ｒ３）よりも高温に設定さ
れている。

具体的には、第１０−ル（Ｒ１）は１１０℃以下に設定
される。第１０−ル（Ｒ１）の温度が１００℃を越える
と、原反フィルムのネックインが大きくなるので好まし
くない。また、第２０−ル（Ｒ２）の温度は１００℃以
上に設定されることが望ましい。第２０−ル（Ｒ２）の
温度が１００℃未満になると、フィルムの透明性を充分
向上できず、フィルムの透明性を充分向上し得ない。第
３０−ル（Ｒ３）の温度は、１２０℃以下８０℃以上に
設定されることが望ましい。第３０−ル（Ｒ３）の温度
が１２０℃を越えるとフィルムの透明性を充分向上でき
ず、フィルムの透明性向上が若干難しくなる。また第３
０−ル（Ｒ３）の温度が８０℃未満になると、フィルム
が第２０−ル（Ｒ２）から容易に剥離し得ない状態とな
り、フィルムの表面を荒れてしまうためフィルムの透明
性が損なわれる。

このように熱処理する際、フィルムの延伸比は５倍以下
に設定される。延伸比が５倍を越えると縦方向への配向
が進み過ぎてフィルムの強度を充分向上できない不都合
が生じる。

以上のように加熱ロールによって処理された原反フィル
ムは、直ちに冷却処理される。冷却処理は、例えば２本
のチルロール間を通過させることによって行なわれる。

これらチルロールの温度は特には限定されないが、−７
０℃以下３０℃以上に設定されることが望ましい。７０
℃を越えると、チルロールの役目をはたし難い。また３
０℃未満では、フィルムの充分なフラット性を確保し難
い。

本発明の製造方法に使用される原反フィルムの厚さは、
特に限定されるものではなく、所望の製品厚さなどによ
って決定されるものではあるが、５０μＲ〜４００μ１
１より好ましくは５０μに〜１５０μ肩程度とされるこ
とが望ましい。

また、製品である高密度ポリエチレンフィルムの厚さは
、その使い易さの点から２０μ度〜２００μ翼、より好
ましくは４０〜１００μ肩程度であることが望ましい。

以上のような第２発明の製造方法によって、ヘイズ値２
０％未満の優れた透明性を有する高密度ポリエチレンフ
ィルムを得ることができる。ヘイズ値はＡＳＴＭ　０１
００３に準拠して測定される。また、本発明においてヘ
イズ値は、外部ヘイズ値と内部ヘイズ値とを合計した数
値を示す。

「作用」 ０．９３５ｇ／ｃｍ’以上の密度を有する高密度ポリエ
チレンが９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％配合された第１発明の
高密度ポリエチレンフィルムは、高密度ＰＥの優れた性
質である高強度と高透明性を有するものとなる。そのう
え第１発明の高密度ポリエチレンフィルムにあっては、
０．８８ｇ／ｃｍ３〜０．９１０ｇ／ｃｎ＋３の密度を
有する直鎖状低密度ＰＥが配合されているので、溶融温
度が低くなり、また柔軟性を有するものとなる。

また、第２発明の製造方法にあっては、所定の配合の組
成物をフィルム状に成形した後、表面光沢の優れた３本
以上の加熱ロールによって熱処理するので、フィルム表
面に凹凸状に突出していたラメラ（Ｉ２・１００〜１１
０人）の集積体を、分子鎖の動き易い状態で平滑化して
、フィルムの外部ヘイズ値を小さくすることができる。

そのうえさらに、フィルムの内部ボイドや微結晶の不均
一層を除去できるので、フィルムの内部ヘイズ値をも小
さくすることができる。

「実施例」 第１発明のフィルムを第２発明の方法で製造して、その
物性を調べた。

高密度ＰＥには密度が０．９５０９／ｃｍ’、メルトイ
ンデックスが０．０４９／１０ｍ１ｎのものを用い、直
鎖状低密度ＰＥには密度が０．８８ｆ／／ｃｍ３、メル
トインデックスが４９／１０ｍ１ｎのものを用いた。

高密度ＰＥと直鎖状低密度ＰＥとの配合比は、比較例１
で（１００１０）、比較例２で（９５１５）、実施例１
で（７０／３０）、実施例２で（６０／４０）、比較例
３で（４０７６０）に設定した。

上記配合比からなる組成物をそれぞれインフレーション
成形法によって厚さ１００μｌに製膜し、原反フィルム
とした。その際、成形温度は２００℃、ブロー比は３で
あった。

このようにして製造された各原反フィルムを、３本の加
熱ロールで熱処理した後、２本のチルロールで冷却して
７０μｌのフィルムを得た。各加熱ロールの温度は、第
１０−ル（Ｒ１）１００℃、第２０−ル（Ｒ２）１１５
℃、第３０−ル（Ｒ３）　１００℃に設定された。また
、チルロールの温度は３０℃に設定された。

得られたフィルムの物性を第１表に示す。

以下余白 第り表 各物性は次の方法によって測定した。

ヘイズ値・・・・・・ＡＳＴＭ　Ｄ１００３に準拠降伏
強度・・・・・・ＪＩＳ　　Ｚ　　１７０２に準拠ヤン
グ率・・・・・・ＡＳＴＭ　Ｄ８８２に準拠ヒートシー
ル性・・・まず、フィルムを中１５ｍｍのたんざく状に
切り取り、これをシール圧力２ｋｇ／ｃｍ”、シール時
間１秒の条件下で温度を変えてヒートシールし、この試
験片を３００ｍｍ１分の速度で剥離して剥離強度を調べ
る。その結果、この剥離強度が１ｋｇを示した試験片の
シール温度をもってヒートシール性を表した。

衝撃強度・・・・・・ＡＳＴＭＤ７８１に準拠第１表の
結果から、第１発明のフィルムは優れた衝撃強度を有し
、またヒートシール性、ヘイズ値、降伏強度、ヤング率
等についてもバランスの良い物性を有するものであるこ
とが確認できた。

「発明の効果」 以上説明した構成を有する第１発明の高密度ポリエチレ
ンフィルムは、柔軟性を有しかつ適当な溶融温度を有す
るものとなるので、高密度ポリエヂレンの有する優れた
性質である高強度と高透明性等に加え、良好な衝撃強度
とヒートシール性をも兼備したものとなる。従って、第
１発明のフィルムは、低温で容易にヒートシールするこ
とができ、かつ衝撃を受けても破れ難いものとなる。

また、以上説明したような第２発明の製造方法によれば
、高強度、易ヒートシール性、高衝撃強度等に加え、良
好な透明性を有するフィルムを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２発明の製造方法に好適に用０られる加熱
ロール装置を示す概略図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）０．９３５ｇ／ｃｍ＾３以上の密度を有する高密
   度ポリエチレンがと、０．８８ｇ／ｃｍ＾３〜０．９１
   ０ｇ／ｃｍ＾３の密度を有する直鎖状低密度ポリエチレ
   ンとからなる組成物であり、組成物中の高密度ポリエチ
   レンの組成割合は５０〜９０重量％であり、ヘイズ値が
   ２０％未満である高密度ポリエチレンフィルム。
2. （２）０．９３５ｇ／ｃｍ＾３以上の密度を有する高密
   度ポリエチレン９０ｗｔ％〜５０ｗｔ％と、０．８８ｇ
   ／ｃｍ＾３〜０．９１０ｇ／ｃｍ＾３の密度を有する直
   鎖状低密度ポリエチレンとからなる組成物をフィルム状
   に成形した後、表面光沢の優れた３本以上の加熱ロール
   によって熱処理し、その後直ちに冷却させてヘイズ値２
   ０％未満のフィルムを得ることを特徴とする高密度ポリ
   エチレンフィルムの製造方法。