JP2008006825A

JP2008006825A - 二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム

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Publication number: JP2008006825A
Application number: JP2007205076A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Negishi; 根岸和彦
Original assignee: Tohcello Co Ltd
Current assignee: Tohcello Co Ltd
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP4462503B2

Abstract

【課題】透明性、ブロッキング防止性に優れ、且つ厚薄精度に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供する。
【解決手段】二軸延伸されたα―オレフィン含有量が０．１〜１．８モル％の範囲にある、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物から得られ得る基層の少なくとも片面にブロッキング防止剤を含むプロピレン重合体（Ｃ）層が積層されてなる二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムに関する。
【選択図】なし

Description

本発明は透明性、ブロッキング防止性、厚薄精度に優れた二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムに関する。

二軸延伸ポリプロピレンフィルム（以下ＯＰＰフィルムと呼ぶことがある）は、その優れた透明性、機械的強度、剛性等を活かして包装材料をはじめ広い分野で使用されている。そして、通常ＯＰＰフイルムには、用途に応じてブロッキング防止剤、帯電防止剤を始め、種々の安定剤が用途に応じて添加されている。

一方、厚薄精度に優れたＯＰＰフイルムが開発されているが、ＯＰＰフイルムの厚薄精度が改良されるに従い、ＯＰＰフイルムを巻き取った場合に巻き取られたフィルムの内面と外面がくっついて剥離し難くなる（所謂ブロッキングを起こしやすい）傾向にある。この傾向は、印刷性、ラミネート特性を改良するために、フィルム表面にコロナ処理をすると更に強くなる。ブロッキングを改良するためには、ＯＰＰフイルムの基材であるポリプロピレンにブロッキング防止剤を添加すればよいが、ブロッキング防止剤を一定量以上添加すると延伸条件によってはＯＰＰフィルムが白くなり、厚薄むらが発生、良好なフィルムが得られない場合があった。

そこで本発明は、透明性、ブロッキング防止性に優れ、且つ厚薄精度に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムの開発を目的として種々検討した結果、基層となるＯＰＰフィルムの原料としてプロピレン単独重合体とプロピレン・エチレンランダム共重合体とからなるプロピレン重合体組成物を用い、その少なくとも片面にブロッキング防止剤を含有する層を積層することにより、厚薄精度に優れ、且つ透明性、ブロッキング防止性に優れた二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムを得ることができた。

本発明は、α―オレフィン含有量が０．１〜１．８モル％の範囲にある、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物から得られ得る基層の少なくとも片面にブロッキング防止剤を含むプロピレン重合体（Ｃ）層が積層されてなることを特徴とする二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムである。

本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは基層に前記プロピレン重合体組成物を用いるので、二軸延伸する際の均一延伸性、広温度域延伸性等の延伸性が改良されており、その結果、得られる二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは厚薄精度に優れており、表面に印刷する場合に、印刷抜けが起こり難く、包装適性にも優れる。更に、耐ブロッキング性に優れ、ベタがなく、高剛性、透明性に優れている。

プロピレン単独重合体（Ａ）
本発明に係わるプロピレン単独重合体（Ａ）は、プロピレンの単独重合体からなり、通常、ＭＦＲ（メルトフローレート；ＡＳＴＭＤ−１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）が、通常０．５〜１０ｇ／１０分、好ましくは２〜５ｇ／１０分の範囲にある。

プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）
本発明に係わるプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）は、α―オレフィン含有量が０．４〜２．２モル％、好ましくは０．６〜１．８モル％のプロピレンとのランダム共重合体である。α―オレフィンの含有量が０．４モル％未満のものでは、延伸性が改良されず、一方、２．２モル％を越えると剛性に劣る。α―オレフィンとしては、エチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル・１−ペンテン、１−オクテン等が例示できる。これらの中では、エチレンが好ましい。又、ＭＦＲ（メルトフローレート；ＡＳＴＭＤ−１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）は延伸フィルムとすることができる限り特に限定はされないが、通常０．５〜１０ｇ／１０分、好ましくは２〜５ｇ／１０分の範囲にある。

プロピレン重合体（Ｃ）
本発明に係わるプロピレン重合体（Ｃ）は、プロピレンの単独重合体、若しくはプロピレンと少量、通常５モル％以下のエチレン、１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル・１−ペンテン、１−オクテン等のα―オレフィンとの共重合体である。プロピレン重合体（Ｃ）のＭＦＲ（メルトフローレート；ＡＳＴＭＤ−１２３８荷重２１６０ｇ、温度２３０℃）は延伸フィルムとすることができる限り特に限定はされないが、通常０．５〜２０ｇ／１０分、好ましくは２〜１５ｇ／１０分の範囲にある。本発明に係わるプロピレン重合体（Ｃ）は、前述のプロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物と同じであっても良い。

本発明に係わるプロピレン重合体（Ｃ）には、ブロッキング防止剤が添加されてなるが、その量は通常、０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０５〜１．０重量％の範囲にある。ブロッキング防止剤の量をかかる範囲にすることにより、透明性に優れ、且つブロッキング防止性を有する二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムとすることができる。ブロッキング防止剤の量が０．０１重量％未満では、得られる二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムのブロッキング防止効果が充分でなく、一方、３．０重量％を越えると、得られる二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムの透明性が劣る傾向にある。かかるブロッキング防止剤としては、種々公知のもの、例えば、シリカ、タルク、雲母、ゼオライトや更には金属アルコキシドを焼成して得た金属酸化物等の無機化合物粒子、ポリメタクリル酸メチル、メラミンホルマリン樹脂、メラミン尿素樹脂、ポリエステル樹脂等の有機化合物粒子等を用い得る。これらの中でも、シリカ、ポリメタクリル酸メチルがアンチブロッキング性、透明性の面から特に好ましい。

重合体の製造方法
本発明に係わるプロピレン単独重合体（Ａ）、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）及びプロピレン重合体（Ｃ）は種々公知の方法、例えば、典型的には固体状チタン触媒成分と有機金属化合物触媒成分から形成される触媒、あるいはこれら両成分および電子供与体から形成される触媒を用いて製造することができる。

固体状チタン触媒成分としては、各種方法で製造された三塩化チタンまたは三塩化チタン組成物、あるいはマグネシウム、ハロゲン、電子供与体、好ましくは芳香族カルボン酸エステルまたはアルキル基含有エーテルおよびチタンを必須成分とする、比表面積が好適には１００ｍ^２／ｇ以上の担体付チタン触媒成分が挙げられる。特に後者の担体付触媒成分を用いて製造された重合体が好適である。

有機金属化合物触媒成分としては、有機アルミニウム化合物が好適であり、具体的には、トリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムハライド、アルキルアルミニウムセスキハライド、アルキルアルミニウムジハライドなどが挙げられる。これらの化合物のうち、好適な有機金属化合物触媒成分は、使用する上記チタン触媒成分の種類によって異なる。

電子供与体は、窒素、リン、イオウ、酸素、ケイ素、ホウ素などを含む有機化合物であり、好適な具体例としては、これらの元素を有する有機エステル、有機エーテルなどを挙げることができる。

担体付触媒成分を用いた重合体の製造方法に関しては、たとえば特開昭50- 108385号、特開昭50-126590号、特開昭51-20297号、特開昭51-28189号、特開昭52- 151691号などの各公報に開示されている。

本発明に係わるＩｓｏが高いプロピレン単独重合体およびプロピレン・α−オレフィン共重合体は、またシングルサイト触媒を用いても製造することができる。シングルサイト触媒は、活性点が均一（シングルサイト）である触媒であり、例えばメタロセン触媒（いわゆるカミンスキー触媒）やブルックハート触媒などがあげられる。例えばメタロセン触媒は、メタロセン系遷移金属化合物と、有機アルミニウム化合物および上記メタロセン系遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物とからなる触媒であり、無機物に担持されていてもよい。

前記メタロセン系遷移金属化合物としては、例えば特開平５−２０９０１４号、特開平６−１００５７９号、特開平１−３０１７０４号、特開平３−１９３７９６号、特開平５−１４８２８４号等に記載された化合物などがあげられる。

有機アルミニウム化合物としては、アルキルアルミニウム、または鎖状あるいは環状アルミノキサン等があげられる。上記鎖状あるいは環状アルミノキサンは、アルキルアルミニウムと水とを接触させることにより生成される。例えば重合時にアルキルアルミニウムを加えておいて、後で水を添加するか、あるいは錯塩の結晶水または有機、無機化合物の吸着水とアルキルアルミニウムとを反応させることにより得られる。

前記メタロセン系遷移金属化合物と反応してイオン対を形成する化合物は、例えば特表平１−５０１９５０号、特開平３−２０７７０４号等に記載された化合物などがあげられる。シングルサイト触媒を担持させる前記無機物としては、シリカゲル、ゼオライト、珪藻土等があげられる。

重合方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、気相重合等があげられる。これらの重合はバッチ法であっても連続法であっても良い。重合条件は通常、重合温度；−１００〜＋２５０℃、重合時間；５分〜１０時間、反応圧力；常圧〜３００Ｋｇ／ｃｍ^２（ゲージ圧）である。

プロピレン重合体組成物
本発明に係わるプロピレン重合体組成物は、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とから得られ得る組成物で、α―オレフィン含有量が０．１〜１．８モル％、好ましくは０．２〜１．５モル％の範囲にあり、好ましくはプロピレン単独重合体（Ａ）が９５〜１０重量％、更に好ましくは９０〜２０重量％の範囲、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）が５〜９０重量％、更に好ましくは１０〜８０重量％の範囲にある。α―オレフィン含有量が０．１モル％未満、更にはプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）が５重量％未満では、二軸延伸フィルムを得る場合の延伸温度幅の改良効果が少ない虞があるので、厚薄精度に優れた二軸延伸フィルムにならない虞があり、又、プロピレン重合体（C）層と積層した場合に、ブロッキング性が改良されない場合がある。一方、９０重量％を越えると得られる二軸延伸フィルムの剛性、機械的強度等が低下する虞がある。

本発明に係わるプロピレン重合体組成物は、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とを種々公知の方法で混合することにより得られる。例えば、予めプロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とを夫々別個に重合して得たものを、機械的に混合する方法、混合した後溶融混練する方法、あるいはプロピレン単独重合体（Ａ）若しくはプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とを重合した後、引き続きプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）若しくはプロピレン単20 独重合体（Ａ）を重合する方法等により得られる。

本発明のプロピレン単独重合体（Ａ）、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）若しくはプロピレン重合体組成物には、夫々にあるいは何れかに、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料、無機または有機の充填剤等の通常ポリオレフィンに用いる各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加しておいてもよい。

二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム
本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムの厚さは用途により種々決められるものであり、特に限定はされないが、通常、プロピレン重合体組成物層が１０〜１００μｍ、好ましくは１５〜５０μｍの範囲、ブロッキング防止剤を含むプロピレン重合体（Ｃ）層が０．５〜１５μｍ、好ましくは１〜１０μｍの範囲にある。

本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは必要に応じて片面あるいは両面をコロナ処理、火炎処理等の表面処理をしてもよい。また、本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは更に用途により、低温ヒートシール性を付与するために、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、結晶性あるいは低結晶性のエチレンと炭素数３〜１０のα−オレフィンとのランダム共重合体あるいはプロピレンとエチレンもしくは炭素数４以上のα−オレフィンとのランダム共重合体、ポリブテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等の低融点のポリマーを単独あるいはそれらの組成物をプロピレン重合体（Ｃ）層上に積層してもよい。また、ガスバリアー性を付与するために、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリアミド、ポリエステル、塩化ビニリデン系重合体等を押出しコーティング等により積層してもよいし、金属あるいはその酸化物、シリカ等を蒸着してもよい。勿論、他の物質との接着性を増すために、延伸フィルムの表面をイミン、ウレタン等の接着剤でアンカー処理してもよいし、無水マレイン酸変性ポリオレフィンを積層してもよい。

本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは、プロピレン重合体（Ａ）とプロピレン・α―オレフィン共重合体（Ｂ）とから得られ得るプロピレン重合体組成物及びブロッキング防止剤を所定量添加したプロピレン重合体（Ｃ）とを共押出し成形して得た多層シートを、公知の同時二軸延伸法あるいは逐次二軸延伸法等の二軸延伸フィルム製造方法により得られ得る。本発明に係わるプロピレン重合体組成物は、特に、逐次二軸延伸フィルム製造方法で、横延伸の温度範囲を従来に比べ７℃と広くすることができ、その結果横延伸操作が容易となり、得られる二軸延伸フィルムの厚薄精度、通常ＯＰＰフィルムの基準厚みに対する厚薄ばらつき（２σ）が現行に対し２０〜５０％改善可能となる。

次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例に制約されるものではない。

実施例及び比較例における物性値等は、以下の評価方法により求めた。
（評価方法）
１）弾性率：ＪＩＳＫ７１２７に準じて測定した。
２）フィルム厚みムラ：規定幅の標準偏差を測定した。
３）ブロッキング強度：フィルムを２０ｍｍ幅に切りだし２０ｍｍづつ重ね、０．２５ｋｇ／ｃｍ^２荷重下、４０℃、４８時間放置後、引っ張り試験機（東洋精機社製）にて引張スピード３０ｍｍ／分にて、剪断強度を測定した。

実施例１
＜基層：プロピレン重合体組成物層＞
プロピレン単独重合体（ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０分）４０重量％に対しプロピレン・エチレンランダム共重合体（エチレン量１．３モル％ＭＦＲ＝３．０ｇ／１０分）を６０重量％配合したポリプロプレン樹脂組成物を用意した。この樹脂組成物に酸化防止剤としてテトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン（日本チバガイキー社製品製品名イルガノックス１０１０）１０００ｐｐｍ、ステアリン酸カルシウム（日本油脂製）１０００ｐｐｍ、帯電防止剤としてステアリン酸モノグリセリド（理研ビタミン製）６０００ｐｐｍ、ステアリルジエタノールアミン（東邦化学製）２０００ｐｐｍ配合した。
＜ブロッキング防止層（被覆層）：プロピレン重合体層＞
プロピレン単独重合体（融点１６０℃ ＭＦＲ：２．５ｇ／１０ｍｉｎ）に、先に記載した酸化防止剤及びブロッキング防止剤としてシリカを１０００ｐｐｍ配合した。
＜二軸延伸積層フィルムの製造＞
先に示したプロピレン重合体組成物、プロピレン重合体を押出量比（１／１０／１）になるよう各々スクリュー押出機を用いて溶融押出しマルチマニホールドタイプＴ−ダイを用いて賦形、冷却ロール上にて急冷し厚さ約１．５ｍｍの原反シートを得た。このシートを約１２５℃まで加熱しフィルム流れ方向（縦方向）に５倍延伸した。この５倍延伸したシートを１５５℃まで加熱した後流れ方向に対して直交する方向（横方向）に１０倍延伸し、基層の厚さ：２６μｍ、ブロッキング防止層の厚さ：２．５μｍ（合計厚さ：３０μｍ）の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムを得た。かかる二軸延伸多層ポリプロピレンフィルムの物性等を前記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

比較例１
基層樹脂をプロピレン単独重合体に変えた他は実施例１と同様に行い二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムを得た。かかる二軸延伸多層ポリプロピレンフィルムの物性等を前記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、本発明のプロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α―オレフィン共重合体（Ｂ）とから得られ得るプロピレン重合体組成物を基層とした二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは、比較例に示したニ軸延伸フィルムに比べ、フィルムの厚みむら及びブロッキング力が低減されていることが分かる。

本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは、従来ＯＰＰフィルムが使用されているあらゆる用途、例えば一般印刷、ラミネート、パートコート用等に使用できる。

Claims

α―オレフィン含有量が０．１〜１．８モル％の範囲にある、プロピレン単独重合体（Ａ）とプロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）とのプロピレン重合体組成物から得られ得る基層の少なくとも片面にブロッキング防止剤を含むプロピレン重合体（Ｃ）層が積層されてなることを特徴とする二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム。
プロピレン単独重合体（Ａ）が１０〜９５重量％であり、プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）が９０〜５重量％とから得られ得るプロピレン重合体組成物である請求項１記載の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム。
プロピレン・α−オレフィン共重合体（Ｂ）のα―オレフィン含有量が０．４〜２．２モル％である請求項２記載の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム。
ブロッキング防止剤を含むプロピレン重合体（Ｃ）層が両層に積層されてなる請求項１記載の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム。
プロピレン重合体組成物層及びプロピレン重合体（Ｃ）層とが共押出し成形により得られ得る請求項１〜４の何れかに記載の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルム。