JPH0715021B2

JPH0715021B2 - 延伸多孔質フィルムおよびその製造方法

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Publication number: JPH0715021B2
Application number: JP7550888A
Authority: JP
Inventors: 満男飯村; 健治池原; 正俊平郡; 悟郡司
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPS63295649A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野本発明は気体や液体の透過性が優れ、品質が安定で、し
かも経済的である延伸多孔質フィルムおよびその製造方
法に関するものである。

（ｂ）従来の技術従来、通気性袋、加圧瀘過用膜或いは瀘過用支持体等に
用いられる多孔質フィルムは、以下の方法で製造されて
いる。

即ち、ポリオレフィン樹脂に、酸、アルカリ又は水
で溶出可能な無機充填剤とHLBが９〜15の非イオン界面
活性剤を混合し、フィルム状に形成後、延伸し、次い
で、上記無機充填剤を上記酸等で溶出して多孔質フィル
ムを製造するものである（特開昭50−74667号公報）。

上記において、HLBが９〜15の非イオン界面活性
剤を用いるのに代えてエチレン−酢酸ビニル共重合体を
用い、上記と同様にして多孔質フィルムを製造するも
のである（特開昭54−43982号公報）。

高密度ポリオレフィン樹脂に充填剤と液状ゴムを配
合してなる組成物を溶融成形して得たフィルムを延伸し
て多孔質フィルムを製造するものである（特開昭57−47
334号）。

上記において、液状ゴムに代えてポリヒドロキシ
飽和炭化水素を用い、上記と同様にして多孔質フィル
ムを製造するものである（特開昭57−203520号公報）。

特定の中・低圧法ポリエチレンおよび結晶性ポリプ
ロピレンから選ばれるポリオレフィン樹脂、充填剤、ポ
リヒドロキシ飽和炭化水素およびエポキシ基含有有機化
合物を配合してなる組成物を溶融成形して得たフィルム
を延伸して多孔質フィルムを製造するものである（特開
昭59−136334号公報）。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記の方法では、いずれも、延伸により
直接多孔質フィルムを得るか、又は延伸して得られた多
孔質フィルムにおいて、当該多孔質フィルム中の無機充
填剤を酸等で溶出して透過性が一層大である多孔質フィ
ルムを得るものであり、この延伸の際に、分子を配向さ
せてフィルムの強度が向上するのであるが、貫通孔の形
成によって、分子の配向が不均一となり、しかも、この
延伸の際に、フィルム本体における貫通孔箇所に微細な
亀裂が入るのである。そして、この現象は、フィルム本
体（樹脂）と充填剤とのなじみが悪い場合や充填剤の量
を増加したり、延伸率が増加すると一層顕著になり、そ
の結果として延伸方向の引き裂き力が低下し、特に薄い
多孔質フィルムを用い、例えば通気性袋や加圧用瀘過膜
等を作成した場合、引き裂き力に対する抵抗力が小さい
ため、使用時に破裂を生じる等の種々の問題が発生す
る。

（ｄ）問題点を解決するための手段本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、以下の知見を得た。

即ち、上述の如く多孔質フィルムを得る場合において、
機械的強度が大で、延伸後の延伸ムラが少なく、しかも
延伸の際に分子の配向が比較的均一であって、引き裂き
力等の機械的強度が良好な樹脂成分は何かについて検討
を重ねたところ、線状低密度ポリエチレン樹脂は結晶度
が高くて機械的強度が高い上、これを樹脂成分として用
いて形成したフィルムを一軸又は二軸延伸すると他の熱
可塑性樹脂を用いるのに比べて、延伸ムラの極めて少な
い延伸多孔質フィルムが得られるとの知見を得た。

又、本発明者らの実験結果によると、充填剤と樹脂組成
物とのなじみを改善するには、樹脂成分に配合される軟
化剤が極めて重要な因子になり、該軟化剤の選択が極め
て重要であることが判明した。

そこで、本発明者らは、種々の軟化剤を用いて更に検討
を繰り返した結果、線状低密度ポリエチレン樹脂にオレ
フィンターポリマーを混合した樹脂組成物は充填剤との
なじみが最も良好であり、しかも、この樹脂組成物を用
いて形成したフィルムを一軸又は二軸延伸すると他の熱
可塑性樹脂組成物を用いるのに比べて、延伸ムラの極め
て少ない延伸多孔質フィルムが得られ、しかも延伸の際
に生じた貫通孔箇所のフィルムの亀裂が均一で大きな裂
け等がなく、更にフィルムにおける貫通孔箇所の分子の
不均一な配向が極めて少なく機械的強度が大であり、従
って、熱処理部を全く形成する必要がなく、このため、
延伸多孔質フィルムの通気性及び透湿性が極めて優れる
との知見を得た。

これらの結果に基づき、本発明者らは樹脂成分として線
状低密度ポリエチレン樹脂を用い、該線状低密度ポリエ
チレン樹脂と充填剤更にオレフィンターポリマーを必須
成分とする樹脂組成物で形成したフィルムを一軸又は二
軸延伸すると、延伸ムラが極めて少ない延伸多孔質フィ
ルムが得られ、しかも、かくして得られた延伸多孔質フ
ィルムは硬度が高く、曲げ強度や引張強度更に引き裂き
力が高く、従って、この薄い延伸多孔質フィルムを、例
えば通気性袋や加圧用瀘過膜として用いても使用時に破
裂を生じることがなく、信頼性の高い多孔質フィルムで
あることを見い出し、本発明を完成するに至ったもので
ある。

即ち、本願第１発明の延伸多孔質フィルムは、線状低密
度ポリエチレン樹脂と充填剤及びオレフィンターポリマ
ーを必須成分とする樹脂組成物からなるものである。

又、本願第２の発明は、本願第１の発明の延伸多孔質フ
ィルムの好適な製造方法についてのものであり、その要
旨は、線状低密度ポリエチレン樹脂に充填剤とオレフィ
ンターポリマーを配合して樹脂組成物を形成し、該樹脂
組成物を溶融成形して得られたフィルムを一軸又は二軸
に延伸することを特徴とするものである。

以下、先ず、本願第１の発明について詳細に説明する。

本発明の延伸多孔質フィルムとしては、線状低密度ポリ
エチレン樹脂（Ａ）と充填剤（Ｂ）及びオレフィンター
ポリマー（Ｃ）を必須成分とする樹脂組成物を用いて形
成されたものであれば特に限定されるものではなく、従
って、その製法のいかんを問うものではない。

そして、上記の（Ａ）と（Ｂ）の配合割合は、（Ａ）10
0重量部に対し（Ｂ）が100〜300重量部、好ましくは150
〜250重量部の範囲とするのが望ましく、（Ｂ）が100重
量部未満と少なすぎるとフィルムの強度が低下したり、
通気度や透湿度が低下する場合があり、一方、上記
（Ｂ）が300重量部を超えると混練性や成形性が悪くな
りフィルム強度も低下するからである。

又、本発明の延伸多孔質フィルムとしては、線状低密度
ポリエチレン樹脂（Ａ）と充填剤（Ｂ）及びオレフィン
ターポリマー（Ｃ）を必須成分とする樹脂組成物を用い
て形成されたものであるが、オレフィンターポリマーを
添加するのは、充填剤の混練性、分散性を一層向上させ
たり、成形・加工性を一層向上させたり、上記の（Ａ）
と（Ｂ）のなじみを改善して機械的強度の極めて優れた
延伸多孔質フィルムとするためである。

この場合、上記の（Ａ）と（Ｃ）の配合割合は、（Ａ）
100重量部に対し、（Ｃ）が５〜95重量部の範囲、好ま
しくは30〜70重量部の範囲とするのが望ましく、かかる
配合割合の樹脂組成物からなる延伸多孔質フィルムは、
機械的強度が一層高く、しかも気体や液体の透過性が一
層優れるのである。

本発明は、延伸多孔質フィルムとして、このように線状
低密度ポリエチレン樹脂と充填剤及びオレフィンターポ
リマーからなる樹脂組成物を用いると、延伸ムラの極め
て少ない延伸多孔質フィルムが得られ、しかも、かくし
て得られた延伸多孔質フィルムは硬度が高く、曲げ強度
や引張強度更に引き裂き力が高く、従って、この薄い延
伸多孔質フィルムを、例えば通気性袋や加圧用瀘過膜と
して用いても使用時に破裂を生じることなく、信頼性の
高いものが得られる上、延伸多孔質フィルムの生産・加
工性に優れ生産コストが安価であり、しかも、得られた
延伸多孔質フィルムの強度が大きく、単層で通気性袋や
加圧用瀘過膜として用いることができるのである。

本発明に用いられる線状低密度ポリエチレン樹脂はエチ
レンとα−オレフィンとの共重合体であり、α−オレフ
ィンとしては、ブテン、ヘキセン、オクテン等が挙げら
れる。

又、上記充填剤としては炭酸カルシウム、タルク、クレ
ー、カオリン、シリカ、硫酸バリウム、硫酸カオリン、
水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化
チタン、アルミナ、マイカ等が挙げられる。

この充填剤の平均粒径は30μｍ以下のものが用いられ、
好ましくは0.1〜10μｍの範囲のものが望ましい。

粒径が大き過ぎると貫通孔が大きくなり、逆に小さ過ぎ
ると凝集が起こり分散性が劣るから好ましくない。

上記オレフィンターポリマーとしては、数平均分子量が
30,000〜800,000のゴム状物質であれば、特に限定され
るものではなく、具体的な代表例としては、エチレン、
α−オレフィンおよび非共役二重結合を有する環状また
は非環状からなる共重合物（以下EPDMという）が用いら
れる。

上記EPDMはエチレン、プロピレンもしくはブテン−１お
よび以下に列挙するポリエンモノマーからなるターポリ
マーであり、該ポリエンモノマーとしては、ジシクロペ
ンタジエン、1,5−シクロオクタジエン、1,1−シクロオ
クタジエン、1,6−シクロドデカジエン、1,7−シクロド
デカジエン、1,5,9−シクロドデカトリエン、1,4−シク
ロヘプタジエン、1,4−シクロヘキサジエン、1,6−ヘプ
タジエン、ノルボルナジエン、メチレンノルボルネン、
２−メチルペンタジエン−1,4、1,5−ヘキサジエン、メ
チル−テトラヒドロインデン、1,4−ヘキサジエンなど
である。各モノマーの共重合割合は好ましくはエチレン
が30ないし80モル％、ポリエンが0.1ないし20モル％
で、残りがα−オレフィンとなるようなターポリマーで
ムーニー粘度ML₁₊₄（100℃）１ないし60のものがよい。

本発明においては、上記樹脂組成物に、他の軟化剤
（Ｄ）をオレフィンターポリマー（Ｃ）100重量部に対
し25重量部以下の範囲で添加してもよく、該（Ｄ）の添
加量が25重量部を超えると延伸多孔質フィルムの強度が
悪くなるから好ましくない。

上記軟化剤としては、数平均分子量が1000〜30000の軟
化剤であれば特に限定されるものではなく、具体的な代
表例としては、低粘度軟化剤として石油系プロセスオイ
ル、流動パラフィン、脂肪族系油、低分子量可塑剤があ
り、比較的高粘度軟化剤として、ポリブテン、低分子量
ポリイソブチレン、液状ゴムなどの軟化剤が好適に用い
られる。

又、上記延伸多孔質フィルムには、通常用いられる酸化
防止剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、顔料、滑剤、蛍光
剤等を添加して成るものでもよいのである。

次に、本願の第２の発明について詳細に説明する。

本発明においては、先ず、線状低密度ポリエチレン樹脂
に充填剤とオレフィンターポリマーを配合する工程Ａを
実施する。

本発明は、本願第１発明の延伸多孔質フィルムの好適な
製造方法についてのものであり、従って、本発明に用い
られる、線状低密度ポリエチレン樹脂、充填剤及びオレ
フィンターポリマーやその配合比率は、各々本願第１の
発明で説明したものと同様である。

又、線状低密度ポリエチレン樹脂、充填剤及びオレフィ
ンターポリマーの混合には特殊な装置や技術を要するも
のではなく、公知の混合機が用いられるが、これらの素
材を均一に混合してフィルムの成形性を向上させるため
に、ミキシングロール、バンバリーミキサー、二軸型混
練機、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いるのが望ま
しい。

本発明においては、次に、上記工程Ａで得られた樹脂組
成物を溶融成形して得られたフィルムを一軸又は二軸に
延伸して延伸多孔質フィルムを形成する工程Ｂを実施す
る。

このフィルムの成形には通常の成形装置および成形方法
を用いればよく、インフレーション成形機、Ｔダイ成形
機などが好適に用いられるのであり、かくして得られた
フィルムは一軸又は二軸に延伸されて延伸多孔質フィル
ムが形成されるが、この延伸の方法も通常の延伸装置を
用いて常法で行えばよく、例えばロール延伸、同時二軸
延伸、逐次二軸延伸等が採用される。

そして、この延伸処理において、一軸延伸の場合にはそ
の延伸率が100〜400％、二軸延伸の場合にはその延伸率
が10〜300％とするのが、延伸多孔質フィルムの強度や
貫通孔の大きさ、つまり気体や液体の透過性等の観点よ
り、好ましいのである。特に、一軸延伸の場合、延伸率
が、100％未満では延伸された部分と未延伸部が混在し
て延伸が不均一となり、一方、400％を超えると延伸中
破断する場合があるから好ましくない。

なお、本発明において、延伸率とは、下記式により求め
た値である。

この場合、延伸多孔質フィルムを製造するにあたり、樹
脂組成物を溶融成形して得られたフィルムを延伸により
直接延伸多孔質フィルムを形成したり或いは延伸により
延伸多孔質フィルムを得、次いで、これを更に、酸、ア
ルカリ又は水で充填剤を溶出して形成してもよいのであ
る。

（ｅ）作用本発明は、上記構成を有し、線状低密度ポリエチレン樹
脂と充填剤及びオレフィンターポリマーからなる樹脂組
成物を用いると、曲げ強度や引張強度更に引き裂き力が
高く、優れた延伸多孔質フィルムが得られる理由は明確
ではないが、この線状低密度ポリエチレン樹脂は結晶度
が高くて機械的強度が高い上、この樹脂組成物で形成し
たフィルムを一軸又は二軸延伸すると他の熱可塑性樹脂
組成物を用いるのに比べて、延伸ムラの極めて少ない延
伸多孔質フィルムが得られるのであり、しかも、この延
伸の際に、オレフィンターポリマーが線状低密度ポリエ
チレン樹脂と充填剤とのなじみを良好にし、このため延
伸により生じた貫通孔箇所のフィルムの亀裂やフィルム
における貫通孔箇所の分子の不均一な配向が、他の熱可
塑性樹脂を用いる場合に比べて極めて少なく、従って、
曲げ強度や引張強度更に引き裂き力が高くなって使用時
に破裂を生じることがないためと解される。このため、
熱処理部を全く形成する必要がないので、延伸多孔質フ
ィルムの通気性及び透湿性が極めて優れると共に単層で
通気性袋や加圧用瀘過膜として用いることができる作用
を有するのである。

又、本発明の延伸多孔質フィルムは熱処理部を全く形成
する必要がないので生産・加工性に優れ生産コストが安
価であり、しかも、得られた延伸多孔質フィルムの強度
が大きく、単層で用いることができるから信頼性が高く
なるのである。

又、本発明の方法によると、線状低密度ポリエチレン樹
脂組成物を溶融成形するだけで優れた特性の延伸多孔質
フィルムが得られるのであり、このため、特殊な技術や
装置を用いる必要がない作用を有するのである。

（ｆ）実施例以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例１・２第１表に各々示すように、線状低密度ポリエチレン樹脂
（MI 2.0、密度0.93）、オレフィンターポリマーとし
てEPDM（商品名、EPT9720、三井石油化学（製））、充
填剤として炭酸カルシウム（平均粒径２μｍ、脂肪酸処
理）、滑剤としてステアリン酸を、第１表に各々示す配
合割合で配合して充分に撹拌混合し、この混合物を二軸
混練機（TEM−50、東芝機械社（製））により充分に混
練して得た樹脂組成物を常法により造粒する。

この線状低密度ポリエチレン樹脂組成物を溶融して65φ
のインフレーション押出し機によりフィルム化して、第
１表に各々示す厚さのフィルムを製造した。

かくして得られたフィルムをロール延伸機により一軸延
伸（実施例１）、或いは逐次二軸延伸法により二軸延伸
（実施例２）を行い、これによって第１表に各々示す延
伸率の延伸多孔質フィルムを得た。

この場合、延伸条件としては延伸温度60℃、延伸速度6m
/min、延伸率は、ロールの速度比を変えることにより、
第１表の値になるように各々調節した。

得られた延伸多孔質フィルムには延伸ムラもなく、多孔
質化されたフィルムであった。

かくして得られた各実施例の特性を、第１表に示す。

比較例１下記組成のものを実施例１と同様にして多孔質フィルム
を得た。

線状低密度ポリエチレン 100重量部充填剤（CaCO₃） 200重量部液状ポリブタジエン（分子量3000） 20重量部ステアリン酸 1.6重量部比較例２下記組成のものを実施例１と同様にして多孔質フィルム
を得た。

線状底密度ポリエチレン樹脂 100重量部充填剤（CaCO₃） 200重量部液状ポリブタジエン（分子量3000） 20重量部ステアリン酸 1.6重量部比較例３下記組成のものを実施例１と同様にして多孔質フィルム
を得た。

線状底密度ポリエチレン樹脂 100重量部充填剤（CaCO₃） 200重量部エラストマー（エチレン−ブテン−１共重合体、商品
名：タフマーＡ） 150重量部ステアリン酸 1.6重量部比較例４下記組成のものを実施例１と同様にして多孔質フィルム
を得た。

線状底密度ポリエチレン樹脂 100重量部充填剤（CaCO₃） 200重量部エラストマー（エチレン−ブテン−１共重合体、商品
名：タフマーＡ） 20重量部ステアリン酸 1.6重量部かくして得られた各比較例の特性を、第１表に示す。

注１）第１表に示す、延伸率は下記式により求めた値で
ある。

注２）第１表に示す、引き裂き力はJIS K 6772に基づい
て測定した。

注３）第１表に示す、透湿度はJIS Z 0208における透湿
カップ法で測定した。

第１表に示す結果より、樹脂成分として線状低密度ポリ
エチレン樹脂を用いた各実施例のものはオレフィンター
ポリマーが配合されている為、硬度が高く、しかも引張
強度、引裂強度のいずれも高いことが認められる。

従って、通気性袋、加圧瀘過用、乾燥剤、吸湿剤、フェ
ロモン剤などの各種包剤用、建材用、衣料用として有用
な延伸多孔質フィルムである。

これに対し、比較例１・２の多孔質フィルムは引裂強度
が低く、又、高温（40℃）にて保存すると軟化剤が表面
にブリードして接触した他材料を汚染したり、それ自体
も汚れやすい等の欠点を有することが認められた。

又、比較例３の多孔質フィルムは柔軟性はあるが強度が
低く、表面が傷付き易い欠点を有し、さらにゴム弾性が
ある為、熱処理によるヒートセットが難しく、延伸して
も元の形状にもとり易く、従って、多孔化の効果が低
く、透湿度も低い結果であった。

更に、比較例４のものは、透湿度が良好であるが、引張
強度、引裂強度のいずれも低いことが認められる。

（ｇ）発明の効果本発明の延伸多孔質フィルムは、上記構成を有し、樹脂
成分として線状低密度ポリエチレン樹脂を用い、これに
充填剤と、特にオレフィンターポリマーを混合している
ので、曲げ強度や引張強度更に引き裂き力が高いのであ
り、しかも、このように機械的強度が高いので、熱処理
部を全く形成する必要がなく、このため、延伸多孔質フ
ィルムの通気性及び透湿性が極めて高いのであり、この
結果、この延伸多孔質フィルムを単層で、例えば通気性
袋や加圧用瀘過膜として用いても使用時に破裂を生じる
ことがなく、信頼性が高くなる効果を有するのである。

又、本発明の方法によると、特殊な技術や装置を要する
ことなく均一で品質の優れた延伸多孔質フィルムを容易
に且つ経済的に製造しうる効果を奏するのである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線状低密度ポリエチレン樹脂と充填剤及び
オレフィンターポリマーを必須成分とする樹脂組成物か
らなる延伸多孔質フィルム。
【請求項２】線状低密度ポリエチレン樹脂、充填剤およ
びオレフィンターポリマーの配合割合が線状低密度ポリ
エチレン樹脂100重量部に対し、充填剤100〜300重量
部、オレフィンターポリマーが５〜95重量部である特許
請求の範囲第１項に記載の延伸多孔質フィルム。
【請求項３】線状低密度ポリエチレン樹脂に充填剤とオ
レフィンターポリマーを配合して樹脂組成物を形成し、
該樹脂組成物を溶融成形して得られたフィルムを一軸又
は二軸に延伸することを特徴とする延伸多孔質フィルム
の製造方法。
【請求項４】線状低密度ポリエチレン樹脂、充填剤およ
びオレフィンターポリマーの配合割合が線状低密度ポリ
エチレン樹脂100重量部に対し、充填剤100〜300重量
部、オレフィンターポリマーが５〜95重量部である特許
請求の範囲第３項に記載の延伸多孔質フィルムの製造方
法。