JP2006219608A

JP2006219608A - ポリオレフィン系樹脂組成物および包装用フィルム

Info

Publication number: JP2006219608A
Application number: JP2005035246A
Authority: JP
Inventors: Sanehiro Yamamoto; 実裕山本
Original assignee: Prime Polymer Co Ltd
Current assignee: Prime Polymer Co Ltd
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: JP4642499B2

Abstract

【課題】
高価な高分子型帯電防止剤の使用量を大幅に低減しつつ、様々な静電気トラブルを起こさず、低光沢性を備えたポリオレフィン系の包装用フィルムを提供すること。
【解決手段】
メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）が０．１〜５ｇ／１０分、密度（ＡＳＴＭ１５０５、２３℃）が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３である直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）５５〜９０重量％、メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が５〜１００ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜２５重量％、高分子型帯電防止剤（Ｃ）５〜２０重量％からなる樹脂組成物を成形することによりポリオレフィン系の包装用フィルムを得る。

Description

本発明は帯電防止性の包装用フィルムに関し、さらに詳しくは低光沢性を備えた帯電防止性の包装用フィルムに関する。

ポリオレフィン系樹脂フィルムは成形性、加工性、コストに優れていることより規格袋、レジ袋、ゴミ袋などのほか食品、日用品、電気製品、電子部品、精密機器、医薬品、米穀類、肥料、樹脂ペレットなど様々な製品の包装資材として世の中に広く普及している。ポリオレフィン系樹脂のなかでも特に直鎖状低密度ポリエチレンは強度、シール性、耐ピンホール性が優れているので単層フィルムで、あるいは積層フィルムの構成層として包装資材に多用されている。これらの包装資材は通常シート状またはチューブ状に成形された原反フィルムに必要に応じて印刷をした上でスリット、カット、溶着などの加工を経て製袋されるが、ポリオレフィンは導電性が低いために印刷や加工工程で発生する静電気トラブルの対策が求められていた。

静電気トラブルの例としてはフィルムの送出乱れやインキ反発による印刷不良、フィルムへの埃付着による品質低下、フィルムから作業者への放電による電撃、フィルムの送出乱れによる製袋不良などがある。また包装袋に製品を充填する際にも、例えば製品が粉体の場合には粉体の吹き上がりや包装袋のヒートシール部への粉体付着によるシール不良がしばしば問題になっていた。さらにまたＩＣなどの電子部品の包装においては静電気の放電により過電流が流れて電子部品を破壊するというトラブルも起きていた。

このため、従来からポリオレフィン系フィルムに非イオン系、アニオン系、カチオン系などの界面活性剤、いわゆる低分子型帯電防止剤を練り込むことが行われてきた（例えば、特許文献１および２参照）。しかしながらこれらの低分子型帯電防止剤は経時的にフィルム表面に滲出して印刷性やヒートシール性を低下させたり、内容部を汚染するという問題があった。

このため親水性ブロックを構造中に含む、いわゆる高分子型帯電防止剤（例えば、特許文献３参照）や高分子型帯電防止剤を配合したポリオレフィンフィルム（例えば、特許文献４参照）が提案されていた。多くの場合、高分子型帯電防止剤を使用することにより低分子型帯電防止剤が有する問題は改善されるが、一般に高分子型帯電防止剤は低分子型帯電防止剤に比べて２〜５倍高価であるうえ、添加量も通常１０〜２０ｗｔ％必要で、通常２ｗｔ％以下ですむ低分子型帯電防止剤に比べて極めて高コストになるという問題が存在した。他方、ポリオレフィン系包装資材は従来高光沢品が主流であったが、近年は商品に落ち着いた外観や高級感を出すために低光沢品が求められることも多くなり、印刷で低光沢性を付与する場合もある。
特開２００４−１１５６００号公報特開２００４−２２３７９５号公報特開２００１−２７８９８５号公報特開２００２−１２１２９７号公報

本発明は上記従来の問題点に鑑み、高価な高分子型帯電防止剤の使用量を大幅に低減しつつ、様々な静電気トラブルを起こさず、低光沢性を備え、強度とシール性に優れたポリオレフィン系の包装用フィルムを提供することを課題とする。

本発明者らは上記課題を解決するため検討を行い、
メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）が０．１〜５ｇ／１０分、密度（ＡＳＴＭ１５０５、２３℃）が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３である直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）５５〜９０重量％、メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が５〜１００ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜２５重量％、高分子型帯電防止剤（Ｃ）５〜２０重量％からなる樹脂組成物
により高分子型帯電防止剤の使用量を低減しながら帯電防止性を維持し、かつ低光沢性、強度とシール性にも優れたポリオレフィン系の包装用フィルムが提供されることを見出して本発明を完成させた。
本発明のポリオレフィン系包装用フィルムは上記樹脂組成物を公知の方法で成形することにより得られる。

また、本発明のフィルムの表面固有抵抗値は１×１０^１４Ω未満で、グロス（ＡＳＴＭＤ５２３、測定角度２０°）は３０％未満であることが好ましい。
本フィルムは単層でも多層でもよいが、多層の場合には上記した樹脂組成物からなる層が必須であり、当該層の表面固有抵抗値が１×１０^１４Ω未満、グロス（ＡＳＴＭＤ５２３、測定角度２０°）が３０％未満であることがことが好ましい。
また、本発明に使用する高分子型帯電防止剤（Ｃ）はその構造中にポリエーテルブロックを含有することが望ましい。

このような本発明のポリオレフィン系包装用フィルムは高分子型帯電防止剤の添加量が通常より少なくてすむので安価であるとともに、優れた帯電防止性能を有し、直鎖状低密度ポリエチレンを使用しているので優れた強度やヒートシール性を備え、低光沢性なので高級感があり商品価値の向上にも寄与するため、食品、日用品、電気製品、電子部品、精密機器、医薬品、米穀類、肥料、樹脂ペレットなど様々な製品の包装資材として使用することができる。

本発明で使用する直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）はエチレンと炭素原子数４〜１２のα−オレフィンとの共重合体であり、具体的なα−オレフィンとしては１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン等を用いることができる。直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）のメルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）は０．１〜５ｇ／１０分であり、密度（ＡＳＴＭ１５０５、２３℃）は０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３であることが望ましい。
メルトフローレートが０．１（ｇ／１０分）以上５（ｇ／１０分）以下であるとフィルムの成形性が良好であるため好ましい。密度が０．９００ｇ／ｃｍ^３以上の場合は成形時にフィルムがブロッキングしにくいので好ましく、０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下であるとヒートシール性が良好であるため好ましい。

また本発明で使用するポリプロピレン系樹脂（Ｂ）はプロピレンの単独重合体またはプロピレンと１種以上の炭素数２〜１２（炭素数３を除く）のα−オレフィンとの共重合体であり、例えばプロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−ブテンブロック共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン共重合体を挙げることができる。
プロピレンとα−オレフィンとの共重合体を用いる場合、α−オレフィン含量は１０モル％以下が好ましい。また、プロピレン系ブロック共重合体の２３℃におけるデカン可溶部量は５−２０ｗｔ％の範囲が好ましい。

ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）のメルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）は５〜１００ｇ／１０分であることが望ましく、６〜６０ｇ／１０分であることが更に好ましい。ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）のメルトフローレートが５ｇ／１０分以上であると、フィルムの表面固有抵抗値が通常１×１０^１４Ω以下となり、帯電防止性能の点から好ましい。１００ｇ／１０分以下であると、フィルムの強度が保たれるため好ましい。

また本発明で使用する高分子型帯電防止剤（Ｃ）はその構造中に親水性のポリエーテルブロック（Ｉ）を含むブロックポリマーを好適に用いることが出来る。高分子型帯電防止剤（Ｃ）の構造中に含まれるポリエーテル以外のブロック（ＩＩ）としてはポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルアミドなどのポリマーブロックや、直鎖状あるいは分岐状または環状の二価脂肪族基、不飽和結合や芳香環を含む二価脂肪族基などの中の１種類以上を挙げることができる。ポリエーテルブロック（Ｉ）を含む高分子型帯電防止剤（Ｃ）としては、特開2001-278985号公報に記載のブロックポリマー化合物を好適に用いることが出来る。中でも、ポリエーテルブロック（Ｉ）がエチレングリコール単位からなり、ポリエーテル以外のブロック（ＩＩ）がポリオレフィンからなるブロックポリマーが好ましい。

ブロックポリマーの構造としては最も単純なＩ−ＩＩのジブロック型やＩ−ＩＩ−ＩまたはＩＩ−Ｉ−ＩＩのトリブロック型、さらにテトラブロック型などの直鎖構造のほか、ＩまたはＩＩが側鎖として存在するいわゆる櫛型構造や星型構造を挙げることができる。（Ｉ）と（ＩＩ）の各ブロックは通常エステル結合、エーテル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミド結合などを介して結合されている。

高分子型帯電防止剤（Ｃ）中に含まれるポリエーテルブロック（Ｉ）の割合は通常２０〜８０重量％であり、好ましくは３０〜７０重量％である。また高分子型帯電防止剤（Ｃ）の数平均分子量（ポリスチレン基準）は通常１０００〜６００００であり、好ましくは５０００〜５００００である。従来、ポリオレフィン系フィルム用途で高分子型帯電防止剤を使用する場合、最低でも１０重量％、通常１５〜２０重量％添加しなければ実用レベルの性能は得られなかったが、本発明の場合には高分子型帯電防止剤（Ｃ）の量が５〜１０重量％でも同等の性能を発現する。より高度な帯電防止性を必要とする場合には、高分子型帯電防止剤（Ｃ）の量を２０重量％まで増量すればよいが、２０重量％を超えるとフィルムの強度が低下するばかりでなく、高コストになることがある。

また本発明の樹脂組成物は必要に応じて着色剤、核剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、可塑剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、防霧剤、防菌剤、防カビ剤等の公知の添加剤を含有することができる。
本発明の包装用フィルムの厚みは、用途にもよるので特に限定されないが、通常１０〜２００μｍである。

本発明の樹脂組成物を製造するにあたってはドライブレンド、メルトブレンド法を用いることが出来る。すなわち、直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）、ポリプロピレン系樹脂（Ｂ）、高分子型帯電防止剤（Ｃ）をペレットや粉体等固体の状態で混合しておき、成型時に溶融混錬しても良いし、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）をあらかじめ溶融混錬した組成物を用いることもできる。

本発明の包装用フィルムの成形方法は特に限定されないが、例えばインフレーション成形やＴダイ成形を採用することができる。
多層フィルムの場合には、例えば共押出法のほか、ドライラミネート法や押出ラミネート法などを採用すればよく、必要に応じて層間には接着層を設けることができる。本発明の直鎖状低密度ポリエチレンを主成分とする樹脂組成物層以外の層に使用される熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸エステル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド等を挙げることができる。本発明の包装用フィルムとそれを構成する各層は、必要に応じて一軸延伸または二軸延伸されていても良く、またその表面に金属アルミニウムやアルミナ、シリカ等の薄膜が形成されていても良い。

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、表面固有抵抗値およびグロスは次の測定法による。
（表面固有抵抗値）
アドバンテスト(株)製デジタル超高抵抗／微少電流計Ｒ８３４０Ａを使用して、ＡＳＴＭＤ２５７に準拠して、２３℃、５０％ＲＨ、直流電圧５００Ｖの条件にて測定し
た。
（グロス[光沢]）
日本電色工業(株)製グロスメーターＶＧ２０００を使用して、ＡＳＴＭＤ５２３に準拠して、測定角度２０度の条件にて測定した。

［実施例１］
直鎖状低密度ポリエチレン[エボリュー（登録商標）ＳＰ２３２０三井化学(株)製、密度（ＪＩＳＫ７１１２）＝９１９ｋｇ/ｍ３、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、１９０℃）＝１．９ｇ／１０分]８５重量部と、プロピレン−エチレンランダム共重合体[三井ポリプロ（登録商標）Ｊ２０８三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝４０ｇ／１０分]（ＰＰ−１）１０重量部と、ポリエチレングリコールからなるポリエーテルブロックを含有する（ポリエーテルブロックの含有量約５０重量％）高分子型帯電防止剤[商品名ペレスタット３０３三洋化成製]５重量部をヘンシェルミキサーで混合（ドライブレンド）して樹脂組成物を得た。

次にこの樹脂組成物を、モダンマシナリー社製のＴダイ成形機（ダイ幅：３００ｍｍ、押出機：４０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２６）を使用して、押出機設定温度：２３０℃、ダイ設定温度：２３０℃、チルロール温度：４０℃、引取速度：１０ｍ／分、片面エアー冷却の条件で成形して、厚み３０μｍの単層フィルムを得た。このフィルムのチルロール面の表面固有抵抗値とグロスを測定した。結果を表１に示す。

［実施例２〜８および比較例１〜８］
樹脂組成物の内容を表１から３に示したものに変更したほかは、実施例１と同様にして３０μｍの単層フィルムを得た。直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)と帯電防止剤は実施例１と同じ物を用いた。
それぞれのフィルムにつき表面固有抵抗値とグロスを測定した。結果を表１から表３に示す。

ＰＰ−２：ポリプロピレン[同上Ｆ１０９Ｖ三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝３３ｇ／１０分]
ＰＰ−３：プロピレン−エチレンランダム共重合体[同上Ｆ３２９ＲＡ三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝２７ｇ／１０分]
ＰＰ−４：ポリプロピレン[同上Ｆ１０７ＢＶ三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝７．３ｇ／１０分]
ＰＰ−５：プロピレン−エチレンランダム共重合体[同上Ｆ３３７Ｄ三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝７．０ｇ／１０分]
ＰＰ−６：プロピレン−エチレンランダム共重合体[同上Ｓ２２９Ｒ三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝５９ｇ／１０分]
ＰＰ−７：ポリプロピレン[同上Ｆ１４３Ｗ三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝４．１ｇ／１０分]
ＰＰ−８：プロピレン−エチレンランダム共重合体[同上ＭＪＳ４６８三井化学(株)製、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、２３０℃）＝１．５ｇ／１０分]
ＬＤ−１：高圧法低密度ポリエチレン[ミラソン（登録商標）２５２三井化学(株)製、密度（ＪＩＳＫ７１１２）＝９２６ｋｇ/ｍ３、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、１９０℃）＝７．５ｇ／１０分]
ＬＤ−２：高圧法低密度ポリエチレン[同上ＭＶ０６０７三井化学(株)製、密度（ＪＩＳＫ７１１２）＝９２６ｋｇ/ｍ３、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、１９０℃）＝２３ｇ／１０分]
ＥＥＡ−１：エチレン−エチルアクリレート共重合体[エバフレックス−ＥＥＡ（登録商標）Ａ−７０１三井・デュポンポリケミカル(株)製、密度（ＪＩＳＫ７１１２）＝９２０ｋｇ/ｍ３、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、１９０℃）＝５ｇ／１０分]
ＥＬ−１：ポリオレフィンエラストマー[タフマー（登録商標）Ａ４０５０三井化学(
株)製、密度（ＪＩＳＫ７１１２）＝８６０ｋｇ/ｍ３、ＭＦＲ（ＪＩＳＫ７２１０、１９０℃）＝４ｇ／１０分]

本発明により提供される包装用フィルムは、高価な高分子型帯電防止剤の使用量を大幅に削減しても、通常使用量の場合と同等以上の静電気防止効果を有するので、経済的に極めて有利である。また、本発明により提供される包装用フィルムは、低光沢であるので印刷などの後加工を施さなくても高級な外観を有する。これにより本発明により提供される包装用フィルムは電子部品、精密機器、粉体をはじめとする各種製品の包装材料として好適である。

Claims

メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ）が０．１〜５ｇ／１０分、密度（ＡＳＴＭ１５０５、２３℃）が０．９００〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３である直鎖状低密度ポリエチレン（Ａ）５５〜９０重量％、メルトフローレート（ＡＳＴＭＤ１２３８、２３０℃、荷重２．１６ｋｇ）が５〜１００ｇ／１０分のポリプロピレン系樹脂（Ｂ）５〜２５重量％、高分子型帯電防止剤（Ｃ）５〜２０重量％からなる樹脂組成物。
請求項１に記載の樹脂組成物を成形して得られる包装用フィルム。
表面固有抵抗値が１×１０^１４Ω未満、グロス（ＡＳＴＭＤ５２３、測定角度２０°）が３０％未満である請求項２に記載の包装用フィルム。
請求項１に記載の樹脂組成物からなる層を少なくとも含む熱可塑性樹脂製の包装用多層フィルム。
表面固有抵抗値が１×１０^１４Ω未満、グロス（ＡＳＴＭＤ５２３、測定角度２０°）が３０％未満である請求項４に記載の包装用多層フィルム。
高分子型帯電防止剤（Ｃ）の構造中にポリエーテルブロックを含むことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物および請求項２から請求項５に記載の包装用フィルム。