JP2006096939A - アンチブロッキング剤マスターバッチおよびポリプロピレンフィルム用組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上流にメインホッパーを備え、下流にサイドフィード供給口を備えた押出機を用いて、メインホッパーから供給されるオレフィン重合体100重量部に対して、サイドフィード供給口から無機微粒子アンチブロッキング剤1〜19重量部を供給し、溶融混練して得られるアンチブロッキング剤マスターバッチおよび、ポリプロピレンフィルム用組成物および、アンチブロッキング剤マスターバッチ製造方法。
【選択図】 なし
Description
特に、端面色と透明性に加えて、外観(フィルムの白斑点)、耐ブロッキング性、ホットスリップ性および耐スクラッチ性に優れたフィルムを得ることができるアンチブロッキング剤マスターバッチおよび、ポリプロピレンフィルム用組成物および、アンチブロッキング剤マスターバッチ製造方法に関するものである。
例えば、特開平8−81591号公報には、フィルムの外観、透明性、耐ブロッキング性、耐傷付き性の良好なポリオレフィン組成物として、平均粒子径が500〜1300μmで300μm以下の微粒子の割合が10重量%以下のオレフィン重合体粒子100重量部に、平均粒子径が1.0〜4.0μm、見掛比重が0.20〜0.60g/cm3の無機系微粉末0.05〜0.60重量部を配合し、溶融混練したことを特徴とするポリオレフィン組成物が記載されている。
そして、前記ポリオレフィン組成物の製造方法については、オレフィン重合体粒子に無機系微粉末を配合した後、溶融混練することが記載されており、溶融混練の方法としては、オレフィン重合体粒子の融点以上の温度で溶融混練する方法が記載されている。
そして、上記のマスターバッチの製造方法としては、オレフィン系重合体粒子に無機系微粉末を配合した後、溶融混練することが記載されており、溶融混練の方法は、オレフィン重合体粒子の融点以上の温度で混練機で溶融混練する方法が記載されている。
すなわち、本発明は、
上流にメインホッパーを備え、下流にサイドフィード供給口を備えた押出機を用いて、メインホッパーから供給されるオレフィン重合体(B)100重量部に対して、サイドフィード供給口から無機微粒子アンチブロッキング剤(A)1〜19重量部を供給し、溶融混練して得られるアンチブロッキング剤マスターバッチおよび、ポリプロピレンフィルム用組成物および、アンチブロッキング剤マスターバッチ製造方法に係るものである。
スクリューが少なくとも2軸である場合、個々のスクリューの回転方向は同方向でも良く、異方向でも良い。無機微粒子アンチブロッキング剤の分散性と押出能力を両立させるという観点から、好ましくは同方向である。
とがある。
(1)重量平均粒子径:レーザーカウンター法によって求められる。
(2)BET比表面積:自動ガス吸脱着分析装置(BECKMAN COULTER社 オムニソーブ360)を用い、連続容量方式によって測定して求められる。
(3)細孔容積:自動ガス吸脱着分析装置(BECKMAN COULTER社 オムニソーブ360)を用い、連続容量方式によって測定して求められる。
(4)白色度:JIS P 8123に従って求められる。
公知の重合触媒としては、例えば、マグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須とする固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、必要に応じて用いられる電子供与性化合物等の第3成分とからなる触媒系、シクロペンタジエニル環を有する周期表第4族の遷移金属化合物とアルキルアルミノキサンからなる触媒系、またはシクロペンタジエニル環を有する周期表第4族の遷移金属化合物とそれと反応してイオン性の錯体を形成する化合物および有機アルミニウム化合物からなる触媒系等が挙げられる。好ましくはマグネシウム、チタンおよびハロゲンを必須とする固体触媒成分と、有機アルミニウム化合物と、電子供与性化合物からなる触媒系であり、例えば、特開昭61−218606号公報、特開昭61−287904号公報、特開平1−319508号公報、特開平7−216017号公報等に記載されている触媒系である。
アンチブロッキング剤マスターバッチの含有量が該下限を下回る場合、延伸フィルムの耐ブロッキング性の改良効果が充分でない場合があり、アンチブロッキング剤マスターバッチの含有量が該上限を上回る場合、延伸フィルムの透明性が不十分な場合がある
JIS K7210の条件14(Condition Number 14)の方法に従って温度230℃、荷重21.18Nで測定した。
示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製DSC−7)を用い、あらかじめプロピレン系重合体またはポリプロピレン系樹脂組成物を熱プレス成形(230℃で5分間予熱後、3分間かけて50kgf/cm2の圧力まで昇圧し、2分間保圧した。その後、30℃で30kgf/cm2の圧力で5分間冷却して、そのシートから採取した試料10mgを窒素雰囲気下、220℃で5分間ポリマーを熱処理後、降温速度300℃/分で150℃まで冷却して150℃において1分間保温し、さらに降温速度5℃/分で50℃まで冷却して50℃において1分間保温し、さらに50℃から180℃まで昇温速度5℃/分で加熱した際の融解ピーク曲線において最高強度を示すピークの温度を融点(Tm(℃))として求めた。
10gのプロピレン系重合体を1000mlの沸騰キシレンに溶解した後、50℃まで徐冷し、次いで氷水に浸し攪拌しながら20℃まで冷却し、20℃で一晩放置した後、析出したポリマーを濾別し、濾液からキシレンを蒸発させ、60℃で減圧乾燥して20℃のキシレンに可溶なポリマーを回収することにより算出した。
(4−1)エチレン含有量
高分子分析ハンドブック(1985年、朝倉書店発行)の第256頁“(i)ランダム共重合体”の項に記載の方法によってIRスペクトル法で決定した。
(4−2)1−ブテン含有量
IRスペクトル法により次式から決定した。
1−ブテン含有量(重量%)=1.208K’
K’:767cm-1の吸光度
フィルムから、20cm×30cmのフィルム試験片を採取し、フィルム中の白班点数を目視で判定した。数値が小さいほどフィルム外観に優れることを示す。
フィルムを用いてASTM D1103に従って測定した。数値が小さいほど透明性に優れることを示す。
フィルムから、30mm×150mmのフィルム試験片を採取し、長手方向に40mm重なるようにフィルムをあわせたものをトレーシングペーパーにはさみ、0.5kgの荷重下で60℃,3時間状態調整を行った。その後、23℃、湿度50%雰囲気下に30分以上放置し、200mm/分の速度で剪断引っ張り試験を行った。同一フィルムの4切片について計4回測定し、データの平均を算出して、試料の剥離に要する強度とした。数値の小さいほうが耐ブロッキング性に優れることを示す。
フィルムを用いて相対湿度65%RHの恒温室において、フィルム温度40℃でASTM−D1894−63に従い測定した動摩擦係数で示す。数値の小さいほうがホットスリップ性に優れることを示す。
平板にシリコンシートを積層した測定台のシリコンシート上にフィルムを固定した後、該測定用フィルム上に2kgの荷重をかけたもう一枚のフィルムを載置し、このフィルムを一方向に10回滑らせる。シリコンシート上に固定した側の測定用フィルムのヘイズ(ヘイズ2)を測定し、スクラッチ性試験前のフィルムのヘイズ(ヘイズ1)を測定し、下記式1より耐スクラッチ性を求めた。
Δヘイズ=(ヘイズ2)−(ヘイズ1) 式1
数値が小さいほうが耐スクラッチ性に優れることを示す。
フィルムを厚み2cmになるように束ね、端面の色を目視で判定した。判定は、白色を○(良)、微黄色を△(やや劣る)、淡黄色を×(劣る)とした。
プロピレン重合体パウダー(B−1)(プロピレン−エチレン共重合体、エチレン含有量4.0重量%、メルトフローレイト(MFR)5.0g/10分、融点142℃、冷キシレン可溶部量2.9重量%)100重量部に対しチバスペシャリティーケミカルズ製イルガノックス1010 0.15重量部、チバスペシャリティーケミカルズ製イルガホス168 0.15重量部をヘンシェルミキサーで混合した後、65mmφ単軸混練機により樹脂温度220℃で造粒、ペレット化することによりプロピレン重合体(B−1)のペレットを得た。
表層用に上記で得られたペレットを用い、基材層用に住友化学工業(株)製FS2011DG3(融点159℃、MFR=2.5g/10分のポリプロピレン)を用い、それぞれ樹脂温度230℃、260℃にて各々別の押出機で溶融混練し、一基の共押出しTダイに供給した。このTダイから、表層/基材層/表層の2種3種構成として押出された樹脂を30℃の冷却ロールにて急冷、固化することにより、厚さ1mmのキャストシートを得た。
実施例1で用いたプロピレン重合体パウダー(B−1)100重量部に対しチバスペシャリティーケミカルズ製イルガノックス1010 0.15重量部、チバスペシャリティーケミカルズ製イルガホス168 0.15重量部、実施例1で用いた二酸化ケイ素(A−1)2重量部をヘンシェルミキサーで混合した後30mmφ2軸混練機を用いシリンダ温度が230℃で溶融混練し、ポリプロピレンフィルム用二酸化ケイ素のマスターバッチを得た。該マスターバッチのメルトフローレイトは5.5g/10分であった。次いで、実施例1で用いたプロピレン重合体パウダー(C−1)100重量部に対し、上記二酸化ケイ素のマスターバッチを11重量部、チバスペシャリティーケミカルズ製イルガノックス1010 0.15重量部、チバスペシャリティーケミカルズ製イルガホス168 0.15重量部をヘンシェルミキサーで混合した後、65mmφ単軸混練機により樹脂温度220℃で造粒、ペレット化することによりポリプロピレンフィルム用組成物のペレットを得た。得られたポリプロピレンフィルム用組成物のペレットのMFRは5.4g/10分であった。得られたペレットを用い、実施例1と同様な方法でフィルムを作成し、評価した。結果を表1に示した。
実施例1で用いたプロピレン重合体パウダー(C−1)100重量部に対し、実施例1で用いた2酸化ケイ素(A−1)0.2重量部、チバスペシャリティーケミカルズ製イルガノックス1010 0.15重量部、チバスペシャリティーケミカルズ製イルガホス168 0.15重量部をヘンシェルミキサーで混合した後、30mmφ2軸混練機を用いシリンダ温度が230℃で溶融混練し、ペレット化することによりポリプロピレンフィルム用組成物のペレットを得た。得られたポリプロピレンフィルム用組成物のペレットのMFRは5.5g/10分であった。得られたペレットを用い、実施例1と同様な方法でフィルムを作成し、評価した。結果を表1に示した。
これに対して、比較例1は、本発明の要件である上流にメインホッパーを備え、下流にサイドフィード供給口を備えた押出機を用いずにアンチブロッキング剤のマスターバッチを製造して得られた延伸フィルムであるため、延伸フィルムの外観、耐ブロッキング性、ホットスリップ性が不十分であることが分かる。
また、比較例2は本発明の要件である上流にメインホッパーを備え、下流にサイドフィード供給口を備えた押出機を用いてアンチブロッキング剤のマスターバッチを製造して使用することなく、ポリプロピレンフィルム用組成物を製造して得られた延伸フィルムであるため、延伸フィルムの外観、耐ブロッキング性、ホットスリップ性、耐スクラッチ性が不十分であることが分かる。
(2)ヒーター
(3)スクリュー
(4)スクリュー駆動装置
(5)メインホッパー
(6)サイドフィード供給口
(7)フィーダー
(8)フィーダー
(9)吐出口
Claims (5)
- 上流にメインホッパーを備え、下流にサイドフィード供給口を備えた押出機を用いて、メインホッパーから供給されるオレフィン重合体(B)100重量部に対して、サイドフィード供給口から無機微粒子アンチブロッキング剤(A)1〜19重量部を供給し、溶融混練して得られるアンチブロッキング剤マスターバッチ。
- 無機微粒子アンチブロッキング剤(A)が、コールターカウンター法で測定した重量平均粒子径が1〜10μmであり、かさ密度が0.1〜1g/mlであり、BET比表面積が30〜700m2/gである無機微粉末である請求項1記載のアンチブロッキング剤マスターバッチ。
- メインホッパーから供給されるオレフィン重合体(B)がペレットである請求項1または2に記載のアンチブロッキング剤マスターバッチ。
- プロピレン系重合体(C)100重量部に対し、請求項1〜3のいずれかに記載のアンチブロッキング剤マスターバッチ0.1〜20重量部を配合して得られるポリプロピレンフィルム用組成物。
- 上流にメインホッパーを備え、下流にサイドフィード供給口を備えた押出機を用いて、メインホッパーからペレットであるオレフィン重合体(B)を供給し、該オレフィン重合体(B)100重量部に対して、サイドフィード供給口から無機微粒子アンチブロッキング剤(A)1〜19重量部を供給し、溶融混練するアンチブロッキング剤マスターバッチの製造方法。
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