JPH0778129B2 - ポリエチレン系フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の利用分野〕 本発明はポリエチレン系フイルムに関するものである。
詳しくは、高剛性、高透明で、外観性に優れたポリエチ
レン系フイルムに関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、密度0.940g/cm³以上のいわゆる高密度ポリエ
チレンフイルムは、機械的特性、耐寒性、開口性、すべ
り性等に優れ、広くいろいろな分野に使用されている。

しかしながら、高密度ポリエチレンフイルムは、高圧重
合法によつて得られる低密度ポリエチレンなどのフイル
ムに比較し、透明性、光沢性に劣り、外観性を要求され
る包装分野あるいは透視を必要とする包装分野には不適
であり、用途に大きな制約を受けているのが現状であ
る。

この高密度ポリエチレンの透明性を改善する方法は種々
ここみられている。例えば二段エアーリング法、水冷
性、Ｔダイキヤスト成形法などが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、二段エアーリング法の場合、フイルムの
製品幅を連続的に変更出来ないため、作業性の悪化やロ
ス率の増大を招いている。又、水冷法では、環状ダイよ
り押出された溶融チユーブを同方向で冷却水との均一な
接触が難しく、冷却むらによる透明性の不均一を来たす
問題がる。さらに、Ｔダイキヤスト成形法ではフイルム
が、成形の際フイルム引き取り方向に一軸配向される傾
向にあことに帰因して、著しく縦裂けしやすくなるとい
う問題がある。

一方、特開昭54−87778号公報に提案されている様に、
高密度ポリエチレンの分子量分布をシヤープにして透明
性を改良しようとするこころみも行われている。しかし
ながら、良好な透明性を得るためには、環状ダイより押
出された溶融チユーブを、該ポリエチレンの融点以下の
温度の冷却液に接触させることが必要であり、通常の空
冷インフレーシヨン装置を用いて成形したフイルムでは
十分な透明性が得られないのが現状である。加えて、高
密度ポリエチレンの分子量をシヤープにすることは、イ
ンフレーシヨン成形の際、環状ダイより押し出された溶
融チユーブに肌荒れ現象、即ちメルトフラクチヤーが発
生し、外観性が極端に悪くなる問題を来たす。この問題
を解決するために、肌荒れ防止剤、例えばフツ素系のエ
ラストマーの様な高価な添加剤を用いたり、あるいは押
出量を低く抑える等の対策が必要となり、そのため生産
性の低下及びコストアツプなどの経済的な不利を招いて
いるのが現状である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、通常の空冷インフレーシヨン成形装置
を用いて、剛性、透明性に優れ、メルトフラクチヤー等
のない良好な外観性を有するポリエチレン系フイルムを
提供することにある。

本発明は、前記の問題点を解決するために鋭意検討した
結果、通常の空冷インフレーシヨン成形装置を用いて、
剛性、透明性に優れ、かつフイルム表面にメルトフラク
チヤー等の肌荒れのない良好な外観性を有するポリエチ
レン系フイルムを得ることを見い出し、本発明を完成す
るに至つた。

即ち、本発明は密度0.94〜0.96g/cm³、メルトインデツ
クス0.04〜1.50g/10分、2.16kg荷重と21.6kg荷重のメル
トインデツクス比MI_21.6／MI_2.16が20〜45であるポリエ
チレン（Ａ）100重量部と、密度0.93g/cm³以下、メルト
インデツクス0.1〜15.0g/10分、重量平均分子量Mw/数平
均分子量Mnが2.5〜7.0で、かつ分子量10000以下の低分
子量部分が全体の中で占める割合が4.0重量％以上であ
るポリエチレン（Ｂ）15〜45重量部よりなり、かつ降伏
強さ140kg/cm²以上、曇り度10％以下であることを特徴
とするポリエチレン系フイルムを提供するものである。

本発明で用いられるポリエチレン（Ａ）としては密度0.
94〜0.96g/cm³のいわゆる高密度ポリエチレンが用いら
れ、エチレン単独重合体又はエチレンと他のオレフイ
ン、又はジエン類との共重合体等が含まれる。

共重合体に用いられる他のオレフイン及びジエン類とし
ては、プロピレン、ブテン−１、ペンテン４メチルペン
テン−１、ヘキセン、オクテン、デセン等のα−オレフ
イン類、ブタジエン、イソプレン等のジオレフイン類、
シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエ
ン、ノルボルネン等のシクロオレフイン類が挙げられ
る。

本発明に於いて、ポリエチレン（Ａ）の密度は0.94〜0.
96g/cm³の範囲にあり、好ましくは、0.94〜0.95g/cm³の
範囲にある。0.940g/cm³未満ではフイルムの腰の強さが
不足し、0.960g/cm³を越えると十分な透明性が得られな
い。

ポリエチレン（Ａ）のメルトインデツクスは、0.04〜1.
50g/10分の範囲にあり、好ましくは0.1〜1.0g/10分の範
囲にあり、より好ましくは0.4〜0.8g/10分の範囲にあ
る。メルトインデツクスが0.04g/10分未満では、メルト
フラクチヤーが発生し、外観性を損なう問題がある。メ
ルトインデツクスが1.50g/10分を越えるとフイルムの強
度が低下する。又21.6kg荷重と2.16kg荷重のメルトイン
デツクス比MI_21.6／MI_2.16（以下MIRと称す）は、20〜4
5の範囲であり、好ましくは30〜35の範囲にある。MIRが
20以下では、フイルム表面にメトルフラクチヤーが発生
するなどの成形性に劣り、MIRが45を越える場合は、フ
イルムの透明性が不十分となる。

本発明に於いて、ポリエチレン（Ｂ）としては密度が0.
93g/cm³以下であることが必要であり、エチレンをラジ
カル発生剤の存在下で重合圧力400〜4000kg/cm²高圧で
重合されたものが使用できる。密度が0.93g/cm³を越え
る場合は十分な透明性が得られない。

本発明に於いて、ポリエチレン（Ｂ）のメルトインデツ
クスは0.1〜15.0の範囲にあり、好ましくは0.2〜10.0の
範囲にある。メルトインデツクスが0.1g/10分未満では
フイルムの透明性が不十分となり、15.0g/10分を超える
と成形時のバブル安定性に劣り好ましくない。又、ポリ
エチレン（Ｂ）のMw/Mnは2.5〜7.0の範囲にあり、Mw/Mn
が2.5未満では成形性に劣り、Mw/Mn7.0を越えるとフイ
ルムの透明性が低下し好ましくない。又、本発明におい
てポリエチレン（Ｂ）は、分子量10000以下の低分子量
部分のポリエチレン（Ｂ）全体の中で占める割合が4.0
重量％以上であることが必要であり、好ましくは4.0〜1
5.0重量％の範囲にあり、更に好ましくは4.0〜10.0重量
％の範囲にある。該低分子量部分の占める割合が4.0重
量％未満の場合は、メルトフラクチヤーが発生しフイル
ム外観上好ましくない。また、15.0重量％を超えるとフ
イルムの腰が低下する傾向にある。更にポリエチレン
（Ａ）100重量部に対して配合量は15〜45重量部の範囲
にあり、好ましくは、15〜30重量部の範囲にあり、より
好ましくは20〜25重量部の範囲にある。15重量部未満で
はフイルムの透明性が不十分となり、45重量部を超える
場合は、フイルムの腰の強さが低下し好ましくない。

本発明によつて得られたポリエチレン系フイルムは、降
伏強さ140kg/cm²以上の高い剛性をすると共に曇り度10
％以下の優れた透明性を有し、フイルム表面の肌荒れ、
いわゆるメルトフラクチヤーも全く認められず、又高密
度ポリエチレン用、低密度ポリエチレン用のインフレー
シヨン装置に何ら設備の改造を必要とせずに適用でき、
目的のフイルムを得ることができる。

このことは従来の技術、例えば先に述べた二段冷却法で
の生産性の問題、あるいは特開昭57−47621号公報に提
案されている様に、フイルムの表面肌荒れを防止するた
めに環状ダイに局部的ヒーターをさらにうめ込む方法が
装置の煩雑化を招いている等の問題を考えると、本発明
の工業的価値はきわめて大きいと言える。

本発明のポリエチレン系フイルムは、その実施にあたつ
て、通常の安定剤、滑剤、帯電防止剤等の添加剤を本発
明の効果を損なわない範囲で混合することが可能であ
る。又、インフレーシヨン成形に於いて、用いる冷却用
エアーリングは通常のシングル環状冷却エアーリングて
も十分に目的とするフイルムは得られるが、エアーリン
グの吹き出し口が二重環状の冷却エアーリングを用いる
と、より透明性の優れたフイルムが得られる。

本発明のポリエチレン系フイルムは、インフレーシヨン
装置によりフイルムを成膜する際、ポリエチレン（Ａ）
とポリエチレン（Ｂ）の両者を直接成形機に供給して製
造することも可能であるが、両者の均一分散が不充分に
なる危険性を防止するために、あらかじめ両者を予備混
練し、インンフレーシヨン成形機に供給することが好ま
しい。予備混練の手段としては、ニーダー、バンバリー
ミキサー、オープンロール、一軸又は二軸の押出機など
の通例の混練機を用いて、バツチ式あるいは連続方式で
行なうことができる。

以下に実施例、比較例により本発明をさらに詳細に説明
する。

〔実施例１〜11 比較例１〜11〕 第１表に示す種類のポリエチレン（Ａ）100重量部と第
１表に示すポリエチレン（Ｂ）の種類及び配合量で配合
し、ついでドライブレンダーを用いてドライブレンド
し、直径50m/mL/D＝25のスクリユーを有する押出機を用
いて、樹脂温200℃で押し出し、コールドカツトしてペ
レツトを得た。これをインフレーシヨン成形機〔（株）
プラコー社製、50mmφ押出機、ダイス75mmφ〕により、
ダイス温度200℃、吐出量20kg/Hr、フイルム厚み0.025m
m、フイルム折り径300mmの条件で、前記ペレツトからフ
イルムを成形した。フイルムの物性表を第１表に示す。

なお、それらに先立つて、ポリエチレンの各特性価値の
測定、フイルム物性の測定は次の方法に従つて測定し
た。

密度;ASTMD−1505に従つて測定する。

メルトインデツクス;ASTMD−1238に従い、温度190
℃、荷重2.16kgの条件で測定する。

MIR;メルトインデツクスに於いて、荷重2.16kgと2
1.6kgの条件で測定し、メルトインデツクス比（MI_2.16
／MI_2.16）を求める。

Mw/Mn;ウオーターズ社製、高温高速タイプGPC−150
C型にて、重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定
し、Mw/Mnを求める。

分子量10⁴以下の占める比率；前記Mw/Mnの測定と同
様に行ない、分子量分布の図形をえがき、分子量10⁴以
下の占める面積を求め、分子量分布全体の面積で割つて
比率を求める。

降伏強さ;ASTMD−882に従つて測定する。

曇り度;JISK−6714に従つて測定する。

メルトフラクチヤーの測定；チユーブ状で得たフイ
ルムを開き、巾600mmの同方向の肌荒れ状態の有無を観
察し、ランク付けて評価した。

○：周方向全面に全く肌荒れか認められないもの、 △：周方向の各々の肌荒れ巾の合計が、全巾に対して10
％未満の発生が認められるもの。

×：周方向の各々の肌荒れ巾の合計が、全巾に対して10
％以上の発生が認められるもの。

〔発明の効果〕 本発明によれば、高密度ポリエチレンフイルムの特徴で
ある剛性を保持しながら、透明性に優れ良好な外観性を
有したフイルムを提供することができ、従来の既存イン
フレーシヨン装置に何ら改造を加えることなく、生産性
に優れた安価なフイルムを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密度0.94〜0.96g/cm³、メルトインデツク
   ス0.04〜1.50g/10分、2.16kg荷重と21.6kg荷重のメルト
   インデツクス比MI_21.6／MI_2.16が20〜45であるポリエチ
   レン（Ａ）100重量部と、密度0.93g/cm³以下、メルトイ
   ンデツクス0.1〜15.0g/10分、重量平均分子量Mw/数平均
   分子量Mnが2.5〜7.0で、かつ分子量10000以下の低分子
   量部分が全体の中で占める割合が4.0重量％以上である
   ポリエチレン（Ｂ）15〜45重量部より、かつ降伏強さ14
   0kg/cm²以上、曇り度10％以下であることを特徴とする
   ポリエチレン系フイルム