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1.ポリエチレンとは?|種類別の特徴を紹介


 ポリエチレンは、身近なビニール袋(ビニール袋と呼ばれることもありますが、正確にはポリ袋です)から
産業用包装まで幅広く使われるプラスチックの一種です。
 本記事では、LDPE・LLDPE・HDPE・m-LLDPEといった代表的なポリエチレンの種類と、それぞれの特徴について紹介します。

(1)低密度ポリエチレン(LDPE)

 最も一般的なポリエチレンであり、『ビニール袋』として広く認識されています。 
 この素材は透明で柔軟性が高く、引裂き強さや引張強さにも優れています。
 そのため、食品包装からドラム缶の内袋に至るまで幅広い用途で使用されています。
 ※引張強さとは、フィルムを引っ張ったときに破れるまでの強さを示す指標で、
  引裂き強さは裂け始めたときにどれだけ裂けが広がりにくいかを示します。

(2)直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)

 LDPEと外観が非常に似ており区別が困難です。
 この判別にはIR(赤外線)分析やDSC(示差走査熱量)分析が必要となり肉眼では判別がほぼ不可能です。
 
 LDPEとは異なり、LLDPEは「イオン重合」によって合成されるため、その特性は高密度ポリエチレン(HDPE)に近い部分もあります。

 LLDPEの特性を決定する要素のひとつが、重合時に共重合される炭化水素の種類です。
 
 一般的には以下の3種類が用いられます。
  C-4LL(ブテン-1)
  C-6LL(ヘキセン-1)
  C-8LL(オクテン-1)
  特に、C-4LLタイプが主流です。

 LLDPEはLDPEよりも新しい技術で開発されておりシール性や物理的強度に優れています。

(3)高密度ポリエチレン(HDPE)

 代表的な用途としてスーパーなどで使用されるレジ袋(ポリ袋)が挙げられます。
 
 このフィルムは15μm~25μmと非常に薄く、「極薄フィルム」または「強化フィルム」とも呼ばれます。
 レジ袋には酸化チタンを添加して乳白色に着色したものが多いですが、着色剤を含まない場合でも
「半透明=すりガラス状」の外観を持ちます。

 LDPEと比較するとコシが強いため、10μm~30μmの極薄フィルムとして利用されます。
 しかし、厚みが50μm以上になると硬さが増して柔軟性が低下するため、特殊用途に限定されます。

 HDPEはLDPEに比べて引張強さが非常に高いものの、分子鎖が直線的で分岐が少ないため、引裂き強さが
低く、一度切れ目が入ると容易に破れてしまう欠点があります。

(4)メタロセン直鎖状低密度ポリエチレン(m-LLDPE)

 メタロセン触媒を用いて合成されたLLDPE(m-LLDPE)が登場し、大きな注目を集めています。
 従来のチーグラー・ナッタ触媒を用いたLLDPEと比較すると、m-LLDPEは以下の特性を持ちます。
 
  分子量分布が非常に均一
  コモノマーの分布が均一
  引裂き強さ
  引張強さ
  突刺し強さ
  ※突刺し強さとは、鋭利な物体で突き破ろうとしたときに耐える力のことです。
  耐ピンホール
 
 この優れた機械強度によりフィルムの薄肉化(ゲージダウン)が可能となり環境負荷の低減につながる材料
として期待されています。
 
 m-LLDPEの引張強さを測定した際、フィルムが破断せず、測定機が最大限まで引っ張ってしまうほどの
強度を示しました。
 この特性を活かし、環境に配慮した素材としての活用が進められています。


●用語解説

用語
内容
引張強さ
フィルムを引っ張ったときに破れるまでに耐える力(Tensile Strength)
引裂き強さ
一度切れ目が入った際に、それが裂け広がるのを防ぐ力(Tear Strength)
突刺し強さ
鋭利な物体で突き破ろうとしたときに耐える力(Puncture Strength)
【 図1 】 大別したポリエチレンの種類
公式サイトはこちらから
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