JP2691832B2 - 透明性に優れた粒子状ホウ酸アルミニウムの製造方法及び包装用フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
に充填材として用いた場合に、耐ブロッキング性、滑り
性及び透明性が改善される粒子状ホウ酸アルミニウムの
製造方法並びにこの粒子状ホウ酸アルミニウムをポリオ
レフィン系樹脂の内部密着防止剤として配合した透明性
に優れた包装用フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系フィルムの滑り性、耐
ブロッキング性を改良するために、ゼオライトやカオリ
ナイトなどの無機フィラーを添加させる手段が、特公昭
５２−１６１３４号、同４２−２４５２３号公報などに
開示されており、また球形のシリカを添加する発明が特
開平３−９９３８号公報に提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリオレフィン系樹脂
に、充分な滑り性が得られるまでゼオライトやカオリナ
イトなどの無機フィラーを添加すると、その透明性が著
しく悪化する。また、同様に球形のシリカを添加する場
合には、透明性を改善しうるが耐ブロッキング性が欠如
するので、滑剤のが吸着を起こしたり分散性が悪いなど
の難点があった。本発明は、このような問題点を解消
し、透明性に優れ且つ耐ブロッキング性及び滑り性が良
好な樹脂充填剤とこれを用いた包装用ポリオレフィン系
樹脂フィルムを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な事情に鑑み鋭意試験研究を重ねた結果、酸化アルミニ
ウム供給成分と酸化ホウ素供給成分を混合し、８００〜
１３００℃の温度に加熱して反応させたのち、水、酸性
水溶液あるいはアルカリ性水溶液を用いて精製し、乾燥
して得られる反応生成物をさらに３００〜１２００℃の
温度に加熱することにより透明性に優れた粒子状ホウ酸
アルミニウムが得られ、またこの粒子状ホウ酸アルミニ
ウムを内部密着防止剤として、ポリオレフィン系樹脂に
添加すれば、所期の目的が達成できることを見い出し、
本発明を完遂するに至った。

【０００５】酸化アルミニウム供給成分と酸化ホウ素供
給成分を混合したのち、８００〜１３００℃の温度に加
熱し、反応させ、これを水、酸性水溶液あるいはアルカ
リ性水溶液を用いて精製した粒子状ホウ酸アルミニウム
は、内部密着防止効果を発揮しうるけれども、透明性は
充分なものでない。

【０００６】そのため本発明方法においては、前記の精
製された粒子状ホウ酸アルミニウムの表面をさらに３０
０〜１２００℃の温度で加熱処理し、その表面をガラス
化させることが不可欠である。この再加熱処理におい
て、加熱温度が３００℃以下では表面をガラス化するに
は熱量が足らず、逆に１２００℃を越えると酸化ホウ素
の離脱が始まり、粒子表面がアルミナになるので、透明
性が悪くなる。

【０００７】本発明方法により得られる代表的な粒子状
ホウ酸アルミニウムとしては、化学式９Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２
Ｂ₂ Ｏ₃ または２Ａｌ₂ Ｏ₃ ・Ｂ₂ Ｏ₃ で示されるホウ
酸アルミニウムである。また本発明方法により得られる
透明性に優れた粒子状ホウ酸アルミニウムの平均粒径は
０．１〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍであり、粒
径０．１μｍ未満のものはフィルムに滑り性及び耐ブロ
ッキング性を付与することができず、粒径５０μｍを超
える大きさのものは滑り性及び耐ブロッキング性を充分
に付与しうるが、フィルムの透明性が著しく阻害される
ので好ましくない。また、粒子状ホウ酸アルミニウムの
粒度分布が狭いほど、樹脂フィルムは透明性、滑り性及
び耐ブロッキング性に優れたものが得られる。

【０００８】本発明の包装用フィルムに用いられる代表
的なポリオレフィン系樹脂は、プロピレン、エチレン、
ブテン及び４−メチルペンテン−１等の単独重合体、こ
れらの共重合体あるいはこれら重合体の混合物である。

【０００９】本発明の包装用フィルムは、ポリオレフィ
ン系フィルム樹脂１００重量部に透明性に優れた粒子状
ホウ酸アルミニウムを０．００２〜５重量部、好ましく
は０．０１〜１重量部の割合で添加し、均一に配合して
ペレット化し、得られたペレット状樹脂を押し出し機に
供給し、スリット状の口金から吐出させ、冷却ロールま
たはインフレーション（チューブラー）を用いてフィル
ム状に加工する。

【００１０】ポリオレフィン系樹脂に配合される粒子状
ホウ酸アルミニウムの量が０．００２重量部未満の場合
は、フィルムに滑り性及び耐ブロックング性を付与し難
いものであり、逆に５重量部を越えると、滑り性及び耐
ブロッキング性は充分与えられるが、フィルムの透明性
が著しく阻害される。

【００１１】また、粒子状ホウ酸アルミニウムを樹脂に
混合する方法としては、特に限定されないが、Ｖブレン
ダー、スクリュー型ブレンダー、ドライブレンダー、リ
ボンブレンダー及びヘンシェルミキサー等の混合機を用
いて混練し、ペレット化すればよい。

【００１２】本発明の包装用フィルムの製造に当たっ
て、樹脂との密着性、濡れ性及び分散性を改善するため
に、粒子状ホウ酸アルミウムの表面をシラン系カップリ
ング剤、チタネート系カップリング剤等の表面処理剤に
よって改質処理をしても良い。

【００１３】また、本発明の包装用フィルムに通常使用
される安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、加工助剤、
その他の滑り剤及び可塑剤等を本発明の効果を損なわな
い程度に添加しても差し支えない。

【００１４】

【作用】包装用フィルムの内部密着防止剤に求められる
特性としては、粒径が数μｍ程度の均一な大きさを有
し、密着防止剤自体が透明であり、屈折率が樹脂の屈折
率に近いことが不可欠である。これらの諸条件を満たす
ものとして、一般的にはシリカが用いられているが、シ
リカは樹脂に対する濡れ性が悪い上に表面が多孔質であ
るため、他の添加剤を吸着するなどの難点がある。

【００１５】これに対して、ホウ酸アルミニウムは物質
そのものが透明であり、屈折率も１．６程度と低く、粒
度分布も狭い。また実際に樹脂に混合した場合は、非常
に分散性がよい。このことは、ホウ酸アルミニウムの赤
外領域におけるスペクトルから判断して水酸基が少な
く、表面が親油性であるためと考えられる。このため、
ホウ酸アルミニウムは非常に有用な内部密着防止剤とし
て使用しうるが、透明性においてややシリカに劣ってい
る。従って、界面においてホウ酸アルミニウムから樹脂
に変わっており、屈折率の差が大きいことに起因してい
ると考えられるので、この界面にガラス層を挟めば、屈
折率が変わり、透明性が確保されるものと考えられる。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例について、特性値の測定方法
等は次のとおりである。 ヘイズ ＪＩＳ Ｋ ６７１４に準拠して行った。日本電色社製
の積分球式ヘイズメーターを用いて測定し、全光線透過
量に対する乱光線透過量の割合によって評価した。単位
は％で表示した。 スリップ性 傾斜式静摩擦係数測定機（東洋精機製）を用いて測定
し、スリップ開始時における傾斜角度をｔａｎθに換算
した。 耐衝撃性 温度２３℃の雰囲気下における直径０．５インチの孔を
フィルムに打ち抜く時の抵抗値を、振り子式インパクト
測定器（東洋精機製）を用いて測定した。単位はｋｇ・
ｃｍで表示した。 ブロッキング性 ＡＳＴＭ Ｄ １８９３−６７に準拠して行い、温度６
０℃の雰囲気下において２枚重ねにしたフィルムに２ｇ
／ｃｍ² の荷重をかけた状態で２時間保持したのち、そ
の密着強度を測定した。

【００１７】（実施例１）酸化アルミニウム供給成分と
してα−アルミナ〔Ａｌ₂ Ｏ₃ 〕４５８．３ｇ、酸化ホ
ウ素供給成分として酸化ホウ素〔Ｂ₂ Ｏ₃ 〕６９．６ｇ
を混合し、１１００〜１２００℃の温度に加熱して反応
させたのち、９０℃の温度に加温した１規定の塩酸５リ
ットルを用いて精製し、乾燥して得られた反応生成物を
さらに１２００℃の温度に加熱したところ、化学式９Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ・２Ｂ₂ Ｏ₃ で示される透明性に優れた粒子状
ホウ酸アルミニウム４６０．３ｇが得られた。

【００１８】（実施例２）酸化アルミニウム供給成分と
して硫酸アルミニウム〔Ａｌ₂ （ＳＯ₄ ）₃ 〕１５４０
ｇ、酸化ホウ素供給成分として四ホウ酸ナトリウム〔Ｎ
ａ₂ Ｂ₄ Ｏ₇ 〕１００．６ｇを混合し、１０００〜１１
００℃の温度に加熱して反応させたのち、９０℃の温度
の熱水５リットルを用いて精製し、乾燥して得られた反
応生成物をさらに１０００℃の温度に加熱したところ、
化学式９Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２Ｂ₂ Ｏ₃ で示される透明性に優
れた粒子状ホウ酸アルミニウム４７８．３ｇが得られ
た。

【００１９】（実施例３）酸化アルミニウム供給成分と
して水酸化アルミニウム〔Ａｌ（ＯＨ）₃ 〕７０２ｇ、
酸化ホウ素供給成分として四ホウ酸カリウム〔Ｋ₂ Ｂ₄
Ｏ₇ 〕１１６．７ｇを混合し、９００〜１０００℃の温
度に加熱して反応させたのち、１規定の硫酸５リットル
を用いて精製し、乾燥して得られた反応生成物をさらに
８００℃の温度に加熱したところ、化学式９Ａｌ₂ Ｏ₃
・２Ｂ₂ Ｏ₃ で示される透明性に優れた粒子状ホウ酸ア
ルミニウム４１０．６ｇが得られた。

【００２０】（実施例４）酸化アルミニウム供給成分と
してアルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ₂ 〕３２７．９
ｇ、酸化ホウ素供給成分としてオルトホウ酸〔Ｈ₃ ＢＯ
₃ 〕１２３．７ｇを混合し、８００〜９００℃の温度に
加熱して反応させたのち、１規定の水酸化ナトリウム溶
液５リットルを用いて精製し、乾燥して得られた反応生
成物をさらに６００℃の温度に加熱したところ、化学式
２Ａｌ₂ Ｏ₃ ・Ｂ₂ Ｏ₃ で示される透明性に優れた粒子
状ホウ酸アルミニウム１６８．１ｇが得られた。

【００２１】（実施例５〜８）前記実施例１において得
られた粒子状ホウ酸アルミニウムをメルトインディクス
（以下、ＭＩという）が７．５ｇ／１０分、融点が１６
１℃であるポリプロピレンホモポリマー（以下、Ｐ．
Ｐ．Ｈ．という）、ＭＩが６．８ｇ／１０分、融点が１
４０℃であるポリプロピレンランダムコポリマー（以
下、Ｐ．Ｐ．Ｒ−Ｃという）及びＭＩが１．９ｇ／１０
分、融点が１４０℃であるリニア低密度ポリエチレン
（以下、Ｐ．Ｐ．Ｈ．という）のいずれか一種の樹脂に
表１に示すとおりの配合割合（樹脂１００重量部当たり
の重量部）で夫々添加したのち、造粒機を用いてペレッ
ト化した。得られたペレットを樹脂温度２００℃あるい
は２２０℃において、Ｔダイを用いて溶融押し出し成形
したのち、冷却ロールを用いて厚さ３０μｍのフィルム
状に成形した。得られた樹脂フィルムの物性は表１に示
すとおりであった。

【００２２】（比較例１〜３）比較例として内部密着防
止剤を添加しない場合及び表１に示すとおりの配合割合
で平均粒径が２．４μｍの大きさのシリカあるいは平均
粒径が３μｍの加熱処理していない粒子状ホウ酸アルミ
ニウム〔商品名：アルボライトＰＦ０３、四国化成工業
（株）製〕を用いて、樹脂フィルムを夫々調製した。得
られた樹脂フィルムの物性は、表１に示すとおりであっ
た。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明の透明性に優れた粒子状ホウ酸ア
ルミニウムは、ポリオレフィン系包装用フィルム樹脂に
配合した場合に、滑り性、耐ブロッキング性及び透明性
に優れた包装用フィルムを提供でき、また本発明の包装
用フィルムは、食品、衣料品、医薬品等において取扱い
に優れた包装材として使用される。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化アルミニウム供給成分と酸化ホウ素
   供給成分を混合し、８００〜１３００℃の温度に加熱し
   て反応させたのち、水、酸性水溶液あるいはアルカリ性
   水溶液を用いて精製し、乾燥して得られる反応生成物を
   さらに３００〜１２００℃の温度に加熱することを特徴
   とする透明性に優れた粒子状ホウ酸アルミニウムの製造
   方法。
2. 【請求項２】 ポリオレフィン系樹脂に充填材として請
   求項１に記載の方法により得られる粒子状ホウ酸アルミ
   ニウムを添加したことを特徴とする透明性に優れた包装
   用フィルム。