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

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

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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 3 ・2
2 3 または2Al2 3 ・B2 3 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 3 〕458.3g、酸化ホ
ウ素供給成分として酸化ホウ素〔B2 3 〕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
2 3 ・2B2 3 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
2 4 7 〕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 3 ・2B2 3 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 4
7 〕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 3
・2B2 3 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 3 ・B2 3 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。
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