JPS6176533A - ポリエチレンフイルム - 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】 本発明は、ポリエチレンフィルムに関し、さらに詳細に
は架橋ポリエチレン系樹脂延伸フィルムに、電子線を照
射してなるポリエチレンフィルムに関する。

従来の技術 従来、ポリエチレンは多くの用途に用いられているが、
このうち島密度のポリエチレンから得られるフィルムは
一般的に不透明で、防湿性、表面光沢などが悪く、°特
にディスプレイ効果の要求される用途にはほとんど用い
られなかった０この透明性や防湿性を改良する方法とし
て、本発明者らは先に、架橋度が厚さ方向において、中
方向に低下したポリエチレン系樹脂のシートもしくはチ
ューブ状の成形物を延伸するポリエチレンフィルムの製
造方法（特願昭５８−４７１０８号）を提案した。

しかしながら、この方法によって得られる架橋延伸ポリ
エチレンフィルムは、その透明性、防湿性、剛性などは
改善されるものの、高温でヒートシールを行った場合に
、ヒートシールができるもののシール部分近傍が収縮（
一般に°１ヤセ”と呼ぶ）する傾向があり、改良の余地
があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記ポリエチレン系樹脂延伸フィルムの透明
性、防湿性などの特性を損うことなく高温ヒートシール
におけるシール部分近傍の収縮を改良することｙｋ目的
とする。

問題点を解決するための手段 本発明の要旨は、架橋度がフィルムの厚さ方向において
、中方向に低下したポリエチレン系樹脂延伸フィルムに
、電子線を照射してなるポリエチレンフィルムである。

本発明におけるポリエチレン系樹脂としては。

高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリ
エチレン、線状低密度ポリエチレンの如きポリエチレン
、またはエチレン含量が５０ｉｔ％以上であるエチレン
とフロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセ
ン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテンなとのα
−オレフィンも（７くは酢酸ビニル、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸エステル、アクリルアミド、ア
クリロニトリル、スチレン、塩化ビニルなどのビニル単
量体との共重合体などがあげられ、これらポリエチレン
系樹脂は単独または２種以上の混合物が用いられる。こ
れらポリエチレン系樹脂のうちでは５％に密度が０．９
３５ｇ／−以上、好ましくｒ、ｔ　Ｑ、９５０１／ＣＷ
Ｉ’以上でメルトフローインデックス（ＪＩＳ　Ｋ６７
６０（（より温度１９０Ｃ１荷重２．４６ｋｙで測定、
以下ＭＩという）が０．０５　ｐ７１０分以上、好まし
くは０．５〜２０Ｆ／Ｎｏ分の結晶性のポリエチレンま
たはエチレン共重合体が好ましい。なお、これらポリエ
チレン系樹脂には必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収
剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、滑剤、中和剤
、顔料、染料などの公知の添加剤を加えることができる
。

本発明において、基材となるポリエチレン系樹脂延伸フ
ィルムは、フィルムの厚さ方向において、中方向に架橋
度が低下してなる一軸もしくは二軸の延伸フィルムであ
る。

本発明のフィ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ュ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
てフラットな原反とする方法、環状ダイから押出してチ
ューブ状原反とする方法、チューブ状原反金切り開いて
シート状原反とする方法、またはチューブ状原反の両側
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ィ
ルムの厚さによジ決るものであるか、通常ｊｉ２１０〜
２０００　ｐｍ、好ましくは４００〜１０００μｍ　の
範囲が取ジ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便脂からなるシート状ま
たはチューブ状の原反の架橋は、原反の厚さ方向におい
て架橋層が中に向っ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ｖｊＩｉ度は、ゲル分率で表わされるが、本発明
の目的全達成させるためには、上記の原反の架橋構成に
おいて架ａＭ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。特に、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
を構成するものが好ましくこの場合は、各層の構成割合
が未架橋層二両側各架橋層＝　１：　０．ｉ〜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ィルムは得られない。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ィルムの透明性および
防湿性は改善烙れない。−万、ゲル分率が７０％を越え
る場合は、延伸加工においてフィルムが破断し易く円滑
な延伸ができない。さらに、原反の厚さ方向全層に均一
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ィルム
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、得られるフィ
ルムの防湿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、分子量分布によっても異なるが、通常は電子線の
照射量を５〜５０メガランド（Ｍｒａｄ　）、好ましく
は１５〜３０メガランドとすればよい。また、照射は原
反シートの表裏もしくは原反チューブの内外に同時、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
行ってもよい。この場合、原反への照射線量は、原反の
表裏もしくは内外が同一線量であることが特に好ましい
。また、照射はポリエチレン系樹脂の原反が、押出溶融
の状態または押出冷却固化後の状態のかずれで行っても
よい。さらに、電子線の透過能の調整は、原反の厚さに
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ｔ−Ｓげると、例え
ば照射する原反の厚さが５００μｍ　の場合には、２０
μｍ　厚さの２５枚の薄いフィルムを緊密に重ね合せて
はｘ−ｓ　ｏ　ｏμｍ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２０μｍの２５枚のフィルムに分離し、それぞれの
架橋度′Ｉｔ側足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、得られるフィ
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
出しによう架橋する方法としては。

例えば有機過酸化物なこ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、チュ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か、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。

延伸は、架橋された原反全加熱し１通常のロール法、テ
ンター法、チューブラ−法もしくは圧延法またはこれら
の方法の組合せＫよって所定の倍率で一軸または二軸方
向に延伸してフィルムを得る。二軸延伸では、同時また
は逐次延伸のどちらであってもよい。

延伸温度は、ポリエチレン系樹脂の軟化点以上、特に軟
化点から結晶融点迄の範囲が好ましい。具体的には７０
〜１５０Ｃ１好ましくは７０〜１５５Ｃ，特に１００〜
１３０Ｃが好著しい。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ない
。一方、温度が１５００を越えると脩脂が過度に溶融す
るので安定な延伸が行えず、また得られるフィルムの防
湿性の改善が不十分である。

また、延伸倍率は、一方向または縦および横の両方に５
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不十分で、また透明
性に優れる延伸フィルムを得ることが麹かしい。

ポリエチレン系樹脂延伸フィルムに電子線全照射する方
法は、前記のポリエチレン系樹脂原反シートもしくは原
反チューブへ電子線を照射する方法と同様にして行うこ
とができる。このときの電子線の照射量は、延伸フィル
ムの厚さ、樹脂の種類１分子量、分子量分布などによっ
て異なるか、通常は２メガランド以上、好ましくは２〜
４０メガラツドである。また、照射の雰囲気は特に限定
されないが、不活性ガスの雰囲で行うことが望ましい。

発明の効果 以上、本発明のフィルムは、ヒートシール部分近傍の熱
へ縮が改良され、高温でのヒートシールが可能となシ、
ヒートシール時間を短縮できる。また、高温でのヒート
シールによジシール強度を大きくさせることができる。

さらに、熱収縮率の減少が可能となシフィルムの加工に
安定性が増すなどの効果がある。

本発明のフィルムに、透明性、防湿性、剛性などの特性
を：ｂ４うことなくヒートシール性の改良されたもので
、包装用基材フィルム、特に防湿性の包装用、耐熱性の
包装用として好適でるる。

実施例 以下、本兄明の実施例を示す。なお、実施例における試
験方法は次の通力である。

（υ　ヒートシール強Ｕ　：、＠［ヒートシ−ヲ用いて
、フィルムのヒートシール面同志をＰｊｉｆｆｌの温度
で、巾１５ｍ、圧力２　ｋｇ　／　ａｒｒ’、１秒間圧
着して得たヒートシール部分を、剥離速度５００ｍ／分
で剥離を行い求めた。

（２）　　熱収縮率：１２０ｔ：’で１０分間放置した
ときの収縮率を求めた。

（３１ヤセ：ヒートシール部分近傍の熱収縮全目視で判
定。

（４）透湿度：　ＪＩＳ　Ｚ　０２０８　Ｂ法（温度４
０Ｃ１相対湿度９０％で測定） 実施例１ 高密度ポリエチレン（密ｇｏ、ｑ　ｓ　６　ｉ／ｃｒｔ
’、Ｍｘｏ、５１７１０分、以下ＨＤＰＴ！、という）
をＴタイ押出シート成形機により厚さ０．６鮨のシート
状原反を成形した。

このシート状原反に、電子線照射装＠（ＥＳＩ社製）を
用い、窒素ガク雰囲気下で表裏それぞれに１６５　ｋＶ
　−４５＋ｎＡの条件下で２０メガランドの電子線を照
射した。この架橋シートの照射面およびシートの厚さ方
向の内部の架橋度を知るため、上記ＨＤＰＥからなる厚
さ２０μｍの薄いフィルム３０枚を重ねて厚さ０，６簡
の試験力とし、同一条件で電子線を照射して各々の薄い
フィルムの架橋度を調べたところ、照射面両側の薄いフ
ィルムの架橋度はゲル分率５０％、厚さ方向内部の最低
架橋はゲル分率０％であった。

また、架橋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＝１：２：１であった。

この架橋シートを温度１３０ｐ″′Ｃ縦方向に４倍、横
方向５倍に延伸して厚さ３０μｍ　の二軸延伸ＨＤｐＥ
フィルムを得た。このフィルムの１Ｃｎｒ２ｆ実体顕微
鏡で１００倍に拡大し、フィルム面を鋭利なビンセット
ではつると表面の架ｍ層は柔らかく剥がれるが、未架層
の中部層はフィブリル化した。また、フィルムの反対面
も同様であった。

この延伸フィルムに窒素の雰囲気で表−１に示すような
照射量の電子線をそれぞれ照射した。

得られた谷フィルムの耐熱特性を表−１に示した。

実施例３〜４ ｐｖｐＦ、（密度Ｑ、９５．８夕／ｉ、ｙｘ５０１／１
０分）を用い、実施例１と同様にして厚さ０．４Ｍの原
反シートの成形、シートの架橋構成が架橋層／未架橋層
／架橋層＝１：２：１の電子線架橋および延伸を行い厚
さ２０μｍ　の延伸フィルムを得た。

この延伸フィルムに表−１に示すような照射量の電子線
をそれぞれ照射した。得られた各フィルムの耐熱特性を
表−１に併記した。

比較例１．２ 実施例１および実施例３において、電子線照射処理を行
わない二軸延伸ＨＤＰＫフィルムについての耐熱特性を
表−１に併記した。

比較例３．４ 実施例１で得られたシート状原反に、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、シートの厚方向の架橋度が均一に行
われている架橋シートを得た。この架橋シー）ｆ、１５
８ｔ：’で縦方向に４倍、横方向に５倍に延伸して厚さ
３０μｍの二軸延伸ＨＤＰＥフィルムを得た〇 このフィルムについて、電子線照射を行わない場合およ
び行なった場合の耐熱特性を表−１に併記した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 架橋度がフイルムの厚さ方向において、中方向に低下し
   たポリエチレン系樹脂延伸フイルムに、電子線を照射し
   てなるポリエチレンフイルム。