JPS62124136A - ポリエチレン系フイルム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯電防止能に優れた高密度ポリエチレン系フ
ィルムに関し、更に、かかる帯電防止能に優れていると
ともに透明性にも優れた高密度ポリエチレン系フィルム
に関し、更に又、これら帯電防止能と透明性に優れてい
る他フィルム強度にも優れた高密度ポリエチレン系フィ
ルムに関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂に帯電防止能を付与する方法の一つに、当該樹
脂に帯電防止剤を混練（ブレンド）する方法がある。

高密度ポリエチレン系フィルムにあっても、当該フィル
ムに帯電防止能を与えるために従来から、主として、帯
電防止剤を高密度ポリエチレン樹脂にブレンドする方法
がとられてきた。

この場合、帯電防止剤がフィルム表面に均一にブリード
する事により帯電防止効果が得られるのであるが、高密
度ポリエチレン系フィルムの場合密度が高いために、帯
電防止剤が表面にブリードしにくく、十分な効果が得ら
れなかった。

一方、高密度ポリエチレン系フィルム（以下ＨＤＰＲフ
ィルムという場合もある）は周知のように低密度ポリエ
チレン系フィルムなどに比して透明性が悪く、特に、イ
ンフレーション法によシ成膜されたＨＤＰＥフィルムは
透明性が悪く、その為、シール性やＩＴｉｆ寒性や剛性
などに優れているにもかかわらずその用途の拡大を妨げ
ている。

そこで、ＨＤＰＥフィルムの透明性を向上させるために
各種の提案がなきれでいる。

その一つとして、醇融樹脂をスリットダイを通して、チ
ルロールや水により急冷する方法があるが、この方法で
は、使用する柄脂の加工性を良くするために低分子量の
ものを使用しており、得られた透明フィルムの弘・度は
弱いものである。

かかる、フィルム強度を向上させる方法として、空冷イ
ンフレーション法による方法がある。

この方法では、ブロー比によシ分子配向をバランスする
ことにより強度の優れたフィルムが得られるが、空気で
の冷却のため不透明または半透明のフィルムしか得るこ
とができない。

また、フィルムを、加熱した表面光沢を有するロール間
を通過させ、その表面平滑性を上けることによう、高分
子量ＨＤＰＲでも、ある程度透明性を向上させることが
できるが未だ不充分である。

更に、ＨＤＰＥフィルムの透明化のために半透明で得ら
れるＨＤＰＥフィルムを５〜５倍に一軸配向したジ、ロ
ール間で圧延する方法が知られている。しかし、これら
の方法で得られたフィルムは、確かに優れた透明性は得
られるが、得られたフィルムは延伸方向や圧延方向に著
しく配向しているためフィルム強度面で著しく方向性が
出て、引き裂は易ぐなシ、充分な強度が得られなかった
り、熱収縮性が均一でなくフィルムに歪が発生したつす
るという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は帯電防止能に優れたＨＤＰＥフィルムを
提供することにある。

本発明の他の目的は帯電防止能に優れているとともに透
明性にも優れたＨＤＰＫフィルムを提供することにある
。

本発明のさらに他の目的は優れた帯電防止能と透明性と
フィルム強度とを兼備した１（ＤＰＥフィルムを提供す
ることにある。

本発明のその他の目的及び新規な特徴は本明細書の記述
全体からも明らかになるであろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は密度が０．９５５９／ｆｆ１３以上で帯電防止
剤を０．０５〜０．７重量％含有する高密度ポリエチレ
ンより成るフィルムであって、その表面固有抵抗か１０
２以下で半減期が５秒以下の高密度ポリエチレン系フィ
ルムに存し、更に、上記において、ヘイズ値が１０％未
満の帯電防止および透明性に優れた高密度ポリエチレン
系フィルムに存し、更に又、上記において、メルトイン
ディクス（ＭＩ）が１，０１／／１ｍ’以下の、フィル
ム強度をよシ一層向上させたＨＤＰＥフィルムに存する
。

本発明の高密度ポリエチレン系フィルムを構成する高密
度ポリエチレンは、エチレンホモポリマーでも、エチレ
ンと一種または二種以上のコモノマーとの共重合体であ
ってもよい。湧該共重合体の例としては、エチレン／プ
ロピレン、エチレン／ブテン−１、エチレン／ヘキセン
−１コポリマーが例示される。

描該高密度ポリエチレンとしては他の重合体とのブレン
ド物であってもよく、また、酸化防止剤や顔料や無機質
充填剤などの添加剤を含む組成物であってもよい。ブレ
ンドされる他の重合体の例としては、低密度ポリエチレ
ンやポリプロピレンやエチレント酢酸ビニルとのコポリ
マーやエチレンと７クリレートとのコポリマーが例示さ
れる。かかる場合、高密度ポリエチレンを少なくとも７
０　ｗｔ％以上含むことが好ましい。また、強該高密度
ポリエチレンの密度は０．９５５　ｉ　／ｃｒｒｒ５以
上である。すなわち、かがる高密度ポリエチレンにあっ
ては、本発明の主たる目的である帯電防止効果およびフ
ィルムとしての充分な性能の兼備を考慮する必要がある
。

高密度ポリエチレンが７０　ｗｔ％以下で密度が０．９
５４Ｍ＋／−以下ではＨＤＰＥ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）やバリアー性（防湿性
）や衝撃強さなどを備えることができない。

本発明において、よ！０−７６、フィルムの強度を向上
させるためには、高密度ポリエチレンのＭｒを１．０　
＆　／　ｏｎ’以下とするのがよい。

次に、本発明による帯電防止効果に優れ、更に透明性が
良く、フィルム強度も兼備したＨＤＰＥフィルムの製法
の好ましい例を示しつつ、本発明を更に詳細に説明する
。

本発明のＨＤＰＥフィルムは、好まシ＜ハ、布・度７ｊ
ｉ　Ｏ，９３５１／　０１３以上の高密度ポリエチレン
原反フィルムを、下記の温度条件下の三本の加熱ロール
間を通過させ、次いで、冷却することにより得ることが
できる。

上記三本の加熱ロールの温度条件は、三本の加熱ロール
を、当該原反フィルムの通過順位に従い、第１の加熱ロ
ール（以下Ｒ１という）、第２の加熱ロール（以下Ｒ２
という）および第３の加熱ロール（以下Ｒ３という）と
すると、Ｒ２の温度はＲ７およびＲ３の温度よシ高く、
Ｒ２の温度は当該フィルムの融点以下１０５Ｃ以上とす
ることが好ましい。

上記原ｆｆフィルムは、インフレーション法やＴダイ法
など各釉の成膜法によυ製造される。

特に、本発明において、透明性に問題のあるインフレー
ション法によって製造された高密度ポリエチレンフィル
ムに適用すると艮結果を得ることができる。原反フィル
ムの製造に際しては、高密度ポリエチレンにカチオン系
、アニオン糸、ノニオン糸など洛該分野に使用される各
種の帯電防止剤がブレンドされる。

上記処法によシ、帯電防止剤をブレンドしても、本発明
においてはＨＤ　ＰＥフィルムに優れた帯電防止効果を
得ることができる。

もつとも、帯電防止剤の使用量を適宜のものとする必要
があり、高密度ポリエチレンまたは当該ポリエチレンを
７含む組成物中の含有量は０．０５〜０．７　ｗｔ、！
％；好ましくは０．２〜０．５　ｗｔ％である。

０．０５％未満では帯電防止効果を奏し難く、また、０
，７　ｗｔ％を越えると帯電防止剤がフィルム表面にブ
リードして白い粉末状になシフィルムとしての実用性が
劣る。

上記処法によシ、従来なかなか困難とされたＨＤＰＫフ
ィルムの高透明化が実現でき、ヘイズ値が１０％未満の
ものが得られ、フィルム強度を保持して透明化が実現で
きる。

水沫のごとく、三本の加熱ロールを使用し、これらロー
ル間に温度差を設け、次いで急冷すると、格段に高透明
のＨ’Ｄ　Ｐ　Ｅフィルムが得られ、水沫によればフィ
ルム表面での結晶部分の凹凸の問題である外部へイズ値
のみならず、内部ヘイズ値も大巾に小さくすることがで
きる。

上記Ｒ１の温度は融点以下である。Ｒ１の温度が９００
を越るとフィルムのネックインが大きくなるので、この
観点からは９０Ｃ以下が好ましい。

また、Ｒ３の温度は１２０Ｃ以下８０Ｃ以上がよく、１
２０Ｃを越えると良好な透明性が得られないし、一方、
８００未満ではフィルムがＲ２０−ルに密着し、充分な
透明性が得られない。

原反フィルムは、原反フィルム厚以下とした、例えばそ
の表面に硬質クロムメッキ層ヲ有する金属ロールよシ成
る上記三本の加熱ロールの間隙を通過させ、原反フィル
ム厚以下の透明フィルムを得る。圧延倍率は１〜３とす
るのが好ましい。

加熱ロール通過後のフィルムは、例えば二本（Ｄｆチル
ロールより冷却する。チルロールの温度は７０Ｃ以下５
００以上とするのが好ましい。

７０ｔＺ’をこえるとチルロールの役目をはたし難い。

３０Ｃ未満ではフィルムの充分なフラット性を確保し難
い。

第１図に本発明における加熱ロールとチルロールの配置
図の一例を示す。同図にて、１はＲ１ロール、２はＲ２
０−ル、３はＲ３０−ル、４および５はそれぞれチルロ
ール、６は原反フィルムである。

原反フィルムの厚さは、特に限定されるものではなく、
所望の製品厚などにょ９決定されるものではあるが、好
ましくは５０〜４００μ、さらに、好ましくは５０μ〜
１５０μのものが良い。

製品のＨＤＰ］ｉ：フィルム厚は、好ましくは２０〜２
００μ、さらに好ましくは４０〜１００μの範囲のもの
がフィルムとして使す易いために良い。

本発明のＨＤ、ＰＫフィルムはその取扱いや各種帯電防
止を必要とする分野やコンデンサーなどの各種機器用素
材としての使用を考慮すると、その表面固有抵抗は１０
１３Ω以下、半減期は５秒以下であることが好ましく、
帯電防止剤の使用量を適宜のものとし、好ましくは、本
発明の上記したフィルムの戦法により、かかる帯電防止
効果に優れたＨＤＰＥフィルムが得られる。

フィルムの透明性を特に考慮するときは、フィルム内の
結晶のＣ軸配向関数（ＦＣ）が０．１以上で、フィルム
内の非晶部と結晶部の屈折率の差Δｎが０．１０７０以
下とし、かつ、フィルム表面の表面粗度を０．１μ以下
とするのがよい。

すなわち、フィルムの透明性は、フィルム表面と内部の
透明性蹟分けることができ、フィルム表面での透明性（
表面へイズ）はフィルム表面を平滑することによシ好ま
しくはフィルム表面の表面粗度を０．１μ以下とするこ
とにより者しく改良することができるが、上記とするこ
とにより、内部ヘイズをも大巾に小さくすることができ
ることが、本発明者らの鋭意検討によシ見い出された。

すなわち、本発明者らはこの内部ヘイズの原因となる因
子で徹底的に究明したところ、内部へイズの原因は結晶
格子軸の配向性（ポリエチレンのａ、ｂ、ｃ軸の屈折率
はｎａ＝＝　Ｌ５　ｊ　４゜ｎｂ　＝＝　１−５１９　
、　ｎｏ＝１．５７５　）による屈折率のゆらぎと結晶
層と非晶層の屈折率の差Δｎから来る屈折率のゆらぎの
和と考えた。結晶格子軸の配向性を配向関数Ｆｃから求
め、Δｎ　ｆｔＬｏｌｅｎｚ−ＬＯｌｅｎｚ　　式から
求め、種々のデータよりフィルムの透明性の関係を始発
した結果ＦｃとΔｎはフィルムの内部の透明性と密接な
関係のあることを見い出した。

即ちＦｃが大きくなるほど（Ｃ軸配向が均一になる）、
Δｎが小さくなるほどフィルム内部の透明性は良くなる
事が判明した。

この結果、Ｆｃか０．１以上でΔｎが０．１０７０以下
になると１表面が平滑なＨＤＰＥフィルムの透明性は著
しく向上することを見い出し本発明に至った。

ここでＣ軸配向関数Ｆｃは５ｔａｉｎ　　に従い偏光赤
外スペクトルから求められる。（Ｍａｃｌｏｍｏｌθｃ
ｕｌｅユ　１１６　１９６８） ”　”　（Ｄ７３０　　’）　／ＣＤ７ｓａ　＋　Ｚ　
）ｐｂ　＝　（Ｄ、２ｏ−１）　／　（ｎ、２ｏ十Ｚ　
）Ｆａ　十Ｆｂ　＋　Ｆｃ　＝　０ ＤＤ　　は７５０ｔ：ｍ　　、７２０ｃｒｎ　における
赤外２色比 Ｆａ　、　Ｆｂ　、　Ｆｃ　　は結晶のａ、ｂ、ｃ軸の
配向関数 また結晶と非晶の屈折率の差Δｎ　ｆ′１Ｌｏｌｅｎｚ
　−Ｌｏｌｅｎｚ　　の変形式（グラスチックＶＯ１５
１Ａ２　　Ｐ５４） ｎ、はフィルムの屈折率であシ、アツベ型屈折率計によ
シ測定した。

ρはフィルム密度であり密度勾配管よシ求めた。

Δρは結晶と非晶、の密度差であり下記の文献値を用い
た。

結晶密度：　１．ｏ　１ｉ／ｃｍ’　　Ｅ、Ｒ，Ｗａｌ
ｔｅｒ　：　、ｒ。

Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉ　２１　５６１　　Ｋ１９５６
非晶密度：　０．８５１　／　ｃｍ’　　Ａ、に、Ｄｏ
ｏｌｉｔｔｌａ　：Ｊ、Ａｐｐ、Ｐｈｙｓ、　２２　１
４７１　　Ｋ１９５Ｈａｚｅの測定はＡＳＴＭ　　Ｄ　
−１００５による。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例に基づいて説明する。

なお、表面固有抵抗値の測定はＪＩＳＫ６９１１に単拠
して行なった。また、半減期はグラスチック（フィルム
）表面に５ＫＶの電圧を加え、その後電圧を取り去った
後、帯電圧が電圧を取シ去る直前の手分の帯電圧を示す
までの時間（秒）で表わした。

実施例１ メルトインデックス０．０４１／　１０　ｍｉｎ、密度
ａ、ｑ　５０　ｇ　／　ｃｍ５の１（ＤＰＥに帯電防止
剤（エレクトロストリッパーＥＡ、花王社〜）〔以下Ａ
ｓ剤という〕を第１表に示す量ブレンドし、インフレー
ション法によ５１００μ原反フィルムを成形した。この
フィルムを使用し、第１表に示すＲ１−Ｒ３の温度条件
下でポリエチレンフィルムを得た。その結果を第１表に
示す。

実殉例２〜５ 第１表に示す条件とした以外は実抱例１と同様にしてポ
リエチレンフィルムを得た。その結果を第１表に示す。

比較例１〜２ 第１表に示す条件とした以外は実捲例１と同様にしてポ
リエチレンフィルムを得た。その結果を第１表に示す。

ただし、ＡＳ剤を１．０％ブレンドしたところ（比較例
１）、インフレーション原反フィルムにＡＳ剤がブリー
ドし、表面白化したので、比較例１では原フィルムの段
階で以降の工程を省略した。

〔発明の効果〕　　　・ 本発明によれば帯電防止能に優れた高密度ポリエチレン
系フィルムを提供できた。

また、帯電防止能に加えて透明性にも優れた昼密度ポリ
エチレン系フィルムを提供できた。

さらに、これらに加えフィルム強度にも優れた高密度ポ
リエチレン系フィルムを提供できた。”

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用されるロールの配置の一例を示す
説明図である。 １・・・Ｒ１加熱ロール ２・・・Ｒ２ ３・・・Ｒ５ ４・・・チルロール ５・・・チルロール ６・・・原反フィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密度が０．９３５ｇ／ｃｍ＾３以上で帯電防止剤を０．
   ０５〜０．７重量％含有する高密度ポリエチレンより成
   るフイルムであつて、その表面固有抵抗が１０＾１＾３
   Ω以下で半減期が５秒以下の高密度ポリエチレン系フイ
   ルム。