(57)【要約】【課題】印刷や不織布と貼り合わせる等の２次加工を行なう用途に使用した場合においても、優れた通気性を発現できる多孔質フィルムを提供することにある。【解決手段】ポリエチレン系樹脂４０〜６０質量％、無機充填材６０〜４０質量％を含む樹脂組成物よりなる未延伸フィルムを、少なくとも一軸延伸してなる多孔質フィルムであって、前記ポリエチレン系樹脂が、メルトインデックスが３．０ｇ／１０ｍｉｎを超え１０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９３０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である線状低密度ポリエチレン４０〜７０質量％と、メルトインデックスが０．１ｇ／１０ｍｉｎを超え３．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である線状低密度ポリエチレン６０〜３０質量％からなることを特徴とするポリエチレン系多孔質フィルムである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン系樹脂４０〜６０質量％、無機充填材６０〜４０質量％を含む樹脂組成物よりなる未延伸フィルムを、少なくとも一軸延伸してなる多孔質フィルムであって、前記ポリエチレン系樹脂が、メルトインデックスが３．０ｇ／１０ｍｉｎを超え１０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９３０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である線状低密度ポリエチレン４０〜７０質量％と、メルトインデックスが０．１ｇ／１０ｍｉｎを超え３．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である線状低密度ポリエチレン６０〜３０質量％からなることを特徴とするポリエチレン系多孔質フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状低密度ポリエチレンと無機充填材とを含む新規なポリエチレン系多孔質フィルムに関する。詳しくは、高い通気性を有し、成形安定性に優れるポリエチレン系多孔質フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多孔質フィルムは、熱可塑性樹脂に無機充填材を加えた樹脂組成物を溶融押出して、フィルムを成形した後、該フィルムを延伸することにより、熱可塑性樹脂と無機充填材の界面を剥離させる方法で製造されている。これらの多孔質フィルムは、空気や水蒸気の気体は透過し、水滴等は遮断する防水透湿性を有していることから、衛生用材料や包装用材料等の防水透湿フィルムとして広く利用される。
【０００３】
これら衛生用材料等の用途において、前記多孔質フィルムは、直接肌に長時間触れる場合があり、通気性（透湿性）が低いとムレ・かぶれを引き起こす可能性がある。そのため、この用途においては、高い通気性を有する多孔質フィルムが使用されている。
【０００４】
また、近年、衛生用材料等の用途においては、意匠性が要求されたり、より高い強度を要求されたりするため、印刷や不織布を貼り合わせる等の２次加工を行う場合が多い。このような２次加工を行なうと、どうしても多孔質フィルムの貫通孔を一部塞ぐため、通気性が低下してしまう。そのため、２次加工を行なう前の多孔質フィルムは、非常に高い通気性を要求されている。
【０００５】
このような優れた通気性を有する多孔質フィルムとしては、様々な樹脂が検討され、数多くの提案がなされている。例えば、特定の密度を有するポリオレフィン系樹脂に無機充填剤を添加して未延伸シートを成形し、それを所定の延伸倍率で延伸した多孔質フィルムが提案されている（特許文献１参照、特許文献２参照）。
【０００６】
前記方法等により得られる多孔質フィルムは、優れた通気性と液体に対する優れた防漏性とを兼備し、且つ、機械的強度と柔軟性（風合い）とのバランスに優れ、薄肉製膜性や生産性にも優れたものである。
【０００７】
しかしながら、前記方法等においては、製膜性を高めるために低密度ポリエチレンを使用するため、得られる多孔質フィルムの通気度は、１０００（ｓｅｃ／１００ｍｌ）を超えている。そのため、より高い通気性を必要とする分野、例えば、前記のような２次加工を行う用途においては、より高い通気性を有する多孔質フィルムが望まれていた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１２８９２９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、印刷や不織布を貼り合わせる等の２次加工を行なう用途においても、高い通気性を有し、更に、高い通気性を有するフィルムを製膜した場合でも、成形安定性に優れる多孔質フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行なった。その結果、特定の密度及び特定のメルトインデックスを有する２成分の線状低密度ポリエチレンからなるポリエチレン系樹脂と無機充填材を含む樹脂組成物を製膜し、得られたフィルムを少なくとも一軸延伸した多孔質フィルムが、高い通気性を有し、更に、成形安定性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、ポリエチレン系樹脂４０〜６０質量％、無機充填材６０〜４０質量％を含む樹脂組成物よりなる未延伸フィルムを、少なくとも一軸延伸してなる多孔質フィルムであって、前記ポリエチレン系樹脂が、メルトインデックスが３．０ｇ／１０ｍｉｎを超え１０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９３０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である線状低密度ポリエチレン４０〜７０質量％と、メルトインデックスが０．１ｇ／１０ｍｉｎを超え３．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である線状低密度ポリエチレン６０〜３０質量％からなることを特徴とするポリエチレン系多孔質フィルムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポリエチレン系多孔質フィルムは、成形安定性に優れ、通気度が２００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下となり、非常に高い通気性を有している。そのため、印刷や不織布を貼り合わせる等の２次加工を行なった後でも、高い通気性を維持することができる。
【００１３】
このことから、本発明のポリエチレン系多孔質フィルムは、衛生材料用防水透湿シートとして好適に使用できる他、手術着等の医療用途、使い捨て雨合羽等の衣料用途、乾燥剤や使い捨てカイロ等の機能包装材料用途、ハウスラップ等の建築材料用途、マルチ農法用シート等の農業用途、堆肥被覆シート等の廃棄物処理用途等にも好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明のポリエチレン系多孔質フィルム（以下、単に多孔質フィルムとする場合もある）は、特定の異なるメルトインデックス及び特定の密度を有する２成分からなるポリエチレン系樹脂と無機充填材とを含む樹脂組成物よりなる未延伸フィルムを成形し、それを少なくとも一軸延伸することにより得られる。
【００１６】
本発明において、前記ポリエチレン系樹脂は、得られる多孔質フィルムが高い通気性を発現し、更に、優れた成形安定性を有するために、高密度で高メルトインデックスの線状低密度ポリエチレン（以下、「ＬＬＤＰＥ（ａ）」と記す）と低メルトインデックスの線状低密度ポリエチレン（以下、「ＬＬＤＰＥ（ｂ）」と記す）とからなることが重要である。具体的には、前記ポリエチレン系樹脂は、メルトインデックスが３．０ｇ／１０ｍｉｎを超え１０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９３０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３のＬＬＤＰＥ（ａ）４０〜７０質量％、メルトインデックスが０．１ｇ／１０ｍｉｎを超え３．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３のＬＬＤＰＥ（ｂ）６０〜３０質量％とからなることが必須である。
【００１７】
先ず、本発明において、ＬＬＤＰＥ（ａ）は、主に得られる多孔質フィルムの通気性発現に寄与するものである。
【００１８】
本発明において、前記ＬＬＤＰＥ（ａ）のメルトインデックスは、３．０ｇ／１０ｍｉｎを超え１０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。ＬＬＤＰＥ（ａ）のメルトインデックスが３．０ｇ／１０ｍｉｎ以下の場合、得られる多孔質フィルムの通気性が低下するため好ましくない。一方、メルトインデックスが、１０ｇ／１０ｍｉｎを超える場合、製膜時にフィルム破れ等が発生し成形安定性に欠ける上、得られた多孔質フィルムの強度も低くなるため好ましくない。通気性、成形安定性を考慮すると、ＬＬＤＰＥ（ａ）のメルトインデックスは、好ましくは３．０ｇ／１０ｍｉｎを超え８．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、更に好ましくは３．５〜５．０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００１９】
また、本発明において、ＬＬＤＰＥ（ａ）の密度は、０．９３０ｇ／ｃｍ３〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である。ＬＬＤＰＥ（ａ）の密度が０．９３０ｇ／ｃｍ３未満である場合には、得られる多孔質フィルムの通気性が低下するため好ましくない。一方、密度が０．９５ｇ／ｃｍ３を超える線状低密度ポリエチレンを工業的に得ることは難しく、また、得られたとしてもフィルムの柔軟性が低下するため好ましくない。通気性、工業的に入手できる範囲を考慮すると、ＬＬＤＰＥ（ａ）の密度は、０．９３０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００２０】
次に、本発明において、ＬＬＤＰＥ（ｂ）は、主に得られる多孔質フィルムの成形安定性発現に寄与し、通気性にも影響を与えるものである。
【００２１】
本発明において、ＬＬＤＰＥ（ｂ）のメルトインデックスは、０．１ｇ／１０ｍｉｎを超え３．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。ＬＬＤＰＥ（ｂ）のメルトインデックスが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以下の場合、工業的に入手が困難であり、また、成形時に機械に負荷がかかるため好ましくない。更に、得られる多孔質フィルムの通気性が低下する傾向にあるため好ましくない。一方、メルトインデックスが３．０ｇ／１０ｍｉｎを超える場合には、通気性は発現するものの、成形安定性が低下するため好ましくない。通気性、成形安定性を考慮すると、ＬＬＤＰＥ（ｂ）のメルトインデックスは、好ましくは０．５〜３．０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２２】
また、本発明において、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の密度は、０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３である。ＬＬＤＰＥ（ｂ）の密度は、得られる多孔質フィルムの通気性に影響を与える。そのため、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の密度が０．９１０ｇ／ｃｍ３未満である場合には、得られる多孔質フィルムの通気性が低下するため好ましくない。また、得られる多孔質フィルムが、非常に高い通気性を発現するには、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の密度は高いほうが好ましく、０．９３０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００２３】
前記の通り、ＬＬＤＰＥ（ｂ）は、その密度、メルトインデックスによって、得られる多孔質フィルムの成形安定性、通気性の両方に影響を与える。そのため、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の密度が、０．９１０ｇ／ｃｍ３以上０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の場合には、ＬＬＤＰＥ（ｂ）のメルトインデックスが１．５ｇ〜３．０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。  また、得られる多孔質フィルムが非常に高い通気性を発現するためには、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の態様は、好ましくは密度が０．９３０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であって、メルトインデックスが０．５〜３．０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２４】
本発明のポリエチレン系樹脂において、ＬＬＤＰＥ（ａ）とＬＬＤＰＥ（ｂ）とは、前記の通り、メルトインデックスが異なる。メルトインデックスが異なる樹脂を組合わせることにより、成形安定性が高くなる理由は明らかではないが、ポリエチレン系樹脂の分子量分布が広くなったためであると考えられる。そのため、ＬＬＤＰＥ（ａ）とＬＬＤＰＥ（ｂ）のメルトインデックスは、前記の範囲を満足すれば特に制限されるものではないが、より成形性安定性を向上させるためには、両者のメルトインデックスの差が０．５以上となることが好ましく、更に１．０以上となることが好ましい。
【００２５】
本発明において、上記した密度及びメルトインデックスの異なる２成分の線状低密度ポリエチレンの混合割合は、ＬＬＤＰＥ（ａ）４０〜７０質量％、ＬＬＤＰＥ（ｂ）６０〜３０質量％である。この混合割合は、得られる多孔質フィルムの通気性発現と成形安定性のバランスに影響を与える。即ち、ＬＬＤＰＥ（ａ）の割合が７０重量％を超え、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の割合が３０重量％未満の場合は、高い通気性発現が期待できるが、成形安定性は低下するため好ましくない。ＬＬＤＰＥ（ａ）の割合が４０重量％未満で、ＬＬＤＰＥ（ｂ）の割合が６０重量％を超える場合は、成形安定性は十分であるが、通気性が大幅に低下するため好ましくない。得られる多孔質フィルムの通気性、成形安定性を考慮すると、前記ポリエチレン系樹脂は、ＬＬＤＰＥ（ａ）４５〜６５質量％、ＬＬＤＰＥ（ｂ）５５質量％〜３５質量％からなることが好ましい。
【００２６】
かかる理由から、本発明の多孔質フィルムは、ＬＬＤＰＥ（ａ）４０〜７０質量％とＬＬＤＰＥ（ｂ）６０〜３０質量％からなるポリエチレン系樹脂を使用することにより、高い通気性を有し成形安定性に優れるものとなる。この効果は、一種類のＬＬＤＰＥを使用した場合には達成できないものである。
【００２７】
本発明の多孔質フィルムは、前記ポリエチレン系樹脂と無機充填材とを含む樹脂組成物からなる。
【００２８】
本発明において用いる無機充填材は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの無機塩類、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、シリカ等の無機酸化物、マイカ、バーミキュライト、タルク等のケイ酸塩類及び有機金属塩を用いることができる。これらは単独または複数種混合して使用することもできる。これらの中で、コストパフォーマンス及び樹脂との剥離性を勘案すると、炭酸カルシウムが特に好ましい。
【００２９】
ここで、炭酸カルシウムとしては、純度の良好なカルサイト型の結晶質の石灰石を機械的に粉砕、分級して製造した重質炭酸カルシウムや、炭酸ガス化合法、塩化カルシウムソーダ法、石灰ソーダ等の化学反応により湿式で製造した軽質炭酸カルシウム等の粒子が、制限なく使用できる。
【００３０】
上記した無機充填材の平均粒子径は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。無機充填材の平均粒子径が上記範囲にある場合、得られる多孔質フィルムにおいて、分散性もよく、延伸時に連通孔の形成が容易である上に、製膜時のフィルム破れ等が発生しにくく、生産性よく製造可能である。
【００３１】
さらには、該無機充填材が上記平均粒子径を満足する炭酸カルシウムであることが特に好ましい。
【００３２】
本発明の樹脂組成物において、ポリエチレン系樹脂と無機充填材の配合割合は、ポリエチレン系樹脂４０〜６０重量％、無機充填材６０〜４０重量％である。無機充填材の配合割合が４０重量％未満の場合、フィルムを延伸した際に多孔化しにくく通気性が十分発現されない。一方、無機充填材の配合割合が６０重量％を超えると、フィルム成形時に破れ等が発生しやすく生産性が低下するとともに、得られたフィルムの強度も低下するため好ましくない。
【００３３】
本発明で用いるポリエチレン系樹脂と無機充填剤とを含む樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記成分以外の成分、例えば、酸化防止剤、耐候剤、顔料、可塑剤、帯電防止剤等の添加剤、均一な延伸性を得るためにシリコンオイルやワックス等を配合することもできる。
【００３４】
本発明の樹脂組成物を構成する各成分及び必要により配合する添加剤等の混合及び造粒方法は、特に限定されず、公知の方法が採用できる。例えば通常のヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タンブラーミキサー等で混合した後、一般に高混練タイプの２軸押出機、タンデム型混練機等でストランドカット、ホットカット、アンダーウォーターカットなどの方法で混練、ペレット化する。
【００３５】
次いで、本発明においては、上記のペレット化した樹脂組成物を、Ｔダイ法やインフレーション法等の常法のフィルム成形法により、溶融押出し未延伸フィルムを成形する。中でも、未延伸フィルムの成形方法は、インフレーション法であることが好ましい。インフレーション法により成形することにより、低密度ポリエチレンを添加しない本発明の樹脂組成物でも、成形安定性を高めることができるため好ましい。
【００３６】
本発明において、上記方法により得られる未延伸フィルムは、ロール延伸法またはテンター延伸法等の公知の方法により、常温以上、樹脂の軟化点未満の温度範囲で、少なくとも一軸方向に延伸して、多孔質フィルムを得ることができる。延伸は、一軸方向のみであってもよいが、得られる多孔質フィルムの強度を高くするためには、二軸方向に延伸することが好ましい。また、延伸倍率は、特に制限されることはないが、フィルムの流れ方向（一軸方向、ＭＤ）の延伸倍率１．１〜３．０倍、その垂直方向（ＴＤ）の延伸倍率１．１〜２．０倍であることが好ましい。また、延伸は一段延伸でも多段延伸でもよく、必要に応じて延伸後に熱処理を行っても良い。
【００３７】
本発明の多孔質フィルムは、その用途に応じて厚みを適宜決定すればよいが、高い通気性を発現させるために、厚みが１０〜５０μｍであることが好ましく、さらに１５〜３０μｍであることがより好ましい。
【００３８】
本発明の多孔質フィルムは、下記の実施例における測定において、２００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の通気度を有するフィルムとすることが好ましい。特に、本発明の多孔質フィルムを、非常に高い通気が要求される用途、２次加工を行なう用途に使用する場合には、該多孔質フィルムの通気度は、１５０ｓｅｃ／１００ｍｌ以下とすることが好ましく、更に１００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下とすることが好ましい。このように非常に高い通気性を有するため、２次加工を行なった後でも、優れた通気性を発現することができる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００４０】
本発明の実施例及び比較例で用いた、線状低密度ポリエチレンを表１に示す。
【００４１】
【表１】
2006241276.tif 000002
尚、実施例及び比較例に記載した物性値は以下に示す方法によって測定したものである。
１）厚さ
ＪＩＳ  Ｋ  ６７３４法に準じてダイヤルゲージにて測定した。
２）通気度
ＪＩＳ  Ｐ  ８１１７に準じて王研式透気度計にて測定した。
３）透湿度
任意の５箇所で、直径４０ｍｍの円部をサンプリングし、それぞれの円部について、ＡＳＴＭ  E−９６に準じて温度４０℃、相対湿度６０％の条件下での２４時間の水分蒸発透過量を測定し、ｍ2単位での透湿度に換算した。得られた５箇所の測定値の平均を透湿度として示した。
４）成形安定性
インフレーション法により未延伸フィルムを成形し、製膜中にバブルの状態を目視で観察して、下記判定基準により評価した。
（判定基準）
○・・・成形時、吹き上げ部のバブルに揺れが無い。
×・・・成形時、吹き上げ部のバブルに揺れが生じたもの。
【００４２】
実施例１
線状低密度ポリエチレンＬＬＤＰＥ（ａ）（商品名：ＩＤＥＭＩＴＳＵ ＬＬＤＰＥ ０４６４Ｒ 密度＝０．９３５ｇ／ｃｍ３ 、メルトインデックス＝４．０ｇ／１０ｍｉｎ出光石油化学（株）製）２３質量％、線状低密度ポリエチレンＬＬＤＰＥ（ｂ）（商品名：ＩＤＥＭＩＴＳＵ ＬＬＤＰＥ ０２７８Ｇ 密度＝０．９３９ｇ／ｃｍ３ 、メルトインデックス＝２．１ｇ／１０ｍｉｎ出光石油化学（株）製）２３質量％、無機充填剤として、炭酸カルシウム（商品名：ＬＡＣ２０００ カルファイン（株）製 平均粒径＝２．０μｍ）５４重量％からなる樹脂組成物１００質量部に、顔料として酸化チタン（商品名：Ｗ−１４２ 大日本インキ（株）製）０．２質量部を添加した配合で、造粒、フィルム成形を行った。
【００４３】
造粒はベント付φ３０ｍｍ二軸押出機を用いて、シリンダー温度１８０℃でストランド状に押出し、水槽で冷却後に５ｍｍ程度にカット・乾燥してペレットとした。次に、上記ペレットをφ１５０ｍｍインフレーション成膜機にてフィルム成形した。この時の、リップクリアランス＝１．０ｍｍ、ダイ温度＝１８０℃、エア冷却風温度＝２０度、引取速度＝１０ｍ／ｍｉｎ、ブローアップ比＝２．０であった。さらに、６０℃に設定したロール延伸機で２．０倍に一軸延伸し、２００℃に設定したマンドレルで１．３倍に二軸延伸し、次いで８０℃に設定した熱セットロールでインラインアニーリングした。
【００４４】
得られた多孔質フィルムの厚み、通気度、透湿度、成形安定性の評価結果を表２に示した。得られた多孔質フィルムは、通気度１００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の良好な通気性を有していた。また、成形安定性についても良好であった。
【００４５】
実施例２〜８
線状低密度ポリエチレンの密度およびメルトインデックスを表２に示す配合に変更した以外は、実施例１と同様にして多孔質フィルムを得た。結果を表２に示した。得られた多孔質フィルムは、いずれも通気度２００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の良好な通気性を有していた。また、成形安定性についても良好であった。
【００４６】
【表２】
2006241276.tif 000003
比較例１〜７
線状低密度ポリエチレンの配合比を表３に示す配合に変更した以外は、実施例１と同様にして多孔質フィルムを得た。結果を表３に示す。比較例２および５については、通気度２００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下の良好な通気性を有していたが、成形安定性は欠ける結果となった。また、その他の比較例については、良好な成形安定性を有していたが、通気性については、低下する結果となった。
【００４７】
【表３】
2006241276.tif 000004