JP3396729B2 - ポリプロピレン組成物およびその延伸フィルム - Google Patents

ポリプロピレン組成物およびその延伸フィルム

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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、透明性、滑り性及び耐
ブロッキング性に優れたポリプロピレン組成物およびそ
の延伸フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリプロピレン延伸フィルムは、その優
れた透明性、機械的特性のゆえに食品包装、繊維包装、
その他、広範囲な用途に使用されている。しかし、この
ように優れた物性を有するポリプロピレン延伸フィルム
にも欠点が皆無というわけではなく、その問題点として
滑り性及び耐ブロッキング性の欠如がある。このような
滑り性、耐ブロッキング性を改良すべく従来から種々の
方法が検討されており、ゼオライトや珪酸マグネシウム
等を添加して耐ブロッキング性を改良する方法(例え
ば、特公昭52−16134号公報、特公昭48−14
423号公報)、微粉シリカを添加して、滑り性、耐ブ
ロッキング性を改良する方法(例えば、特公昭63−5
8170号公報、特開平4−288353号公報)、ポ
リプロピレンと実質的に相溶性のない熱可塑性合成樹脂
を添加して、滑り性、耐ブロッキング性を改良する方法
(例えば、特公昭50−36262号公報)等がある。
しかし一般にゼオライト、珪酸マグネシウム、微粉シリ
カ等の無機充填剤の添加では滑り性、耐ブロッキング性
が十分に改良されるまで添加量を増すと、無機充填剤が
核となって生成するボイドによりフィルムの透明性が損
なわれるため、フィルムの商品価値を低下させ必ずしも
満足させるものではない。また、熱可塑性合成樹脂の添
加では溶融混練時の熱安定性に問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題技術】本発明の課題は、
良好な透明性、滑り性及び耐ブロッキング性を全て併せ
持つポリプロピレン組成物およびその延伸フィルムを提
供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる実情
にかんがみ透明性を大きく損なうことなく滑り性、耐ブ
ロッキング性を改良すべく種々検討した結果、特定され
た帯電防止剤及び特定された微粉シリカの使用により上
記目的にかなったポリプロピレン組成物が得られること
を見出し本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は(a)ポリプロピレン1
00重量部に対して、(b)アルキルジエタノールアミ
ンのステアリン酸エステル0.2〜2重量部及び(c)
コールターカウンター法で測定した重量平均粒子径が
1.0〜2.0μmであり、かつ200〜400m2
gのBET比表面積及び0.8ml/g以下の細孔容積
有し、シリコーンオイルで表面処理している微粉シリ
カを0.05〜1重量部含有してなるポリプロピレン組
成物にかかるものである。さらに本発明は、かかる組成
物から得られる透明性が良好で、かつ滑り性、耐ブロッ
キング性の優れた延伸フィルムに関するものである。
【0006】本発明における(a)成分であるポリプロ
ピレンとは、公知のプロピレンを主体とする結晶性重合
体であり、結晶性プロピレン単独重合体またはエチレ
ン、ブテン−1等のα−オレフィンを少量含有する結晶
性プロピレン重合体を示す。例えば、特公昭64−62
11号公報に記載されている高活性三塩化チタン触媒を
用い、プロピレンおよび少量のエチレンを重合系へ供給
してなるポリプロピレン等を用いることができる。本発
明におけるポリプロピレンのメルトインデックスは0.
5〜20g/10分が好ましく、1〜10g/10分が
特に好ましい。ポリプロピレンのメルトインデックスが
0.5g/10分未満では、溶融押出時の樹脂圧の上昇
等加工性が悪化する。また、20g/10分以上ではフ
ィルム製膜時の延伸性が悪化する。
【0007】また本発明で使用する(b)成分の帯電防
止剤は、アルキルジエタノールアミンのステアリン酸エ
ステルであり、ステアリルジエタノールアミンのステア
リン酸エステルが特に好ましい。また、アルキルジエタ
ノールアミンのステアリン酸エステルの配合量はポリプ
ロピレン100重量部に対して0.2〜2重量部、好ま
しくは0.5〜1重量部である。アルキルジエタノール
アミンのステアリン酸エステルの配合量が0.2重量部
未満では微粉シリカの分散性が悪く、得られるフィルム
の光学特性は悪い。また、2重量部を越えると微粉シリ
カの分散性は改良されるが、アルキルジエタノールアミ
ンのステアリン酸エステルのブリード等によりフィルム
の光学特性が悪化する場合がある。
【0008】本発明で使用する(c)成分の微粉シリカ
は、コールターカウンター法で測定した重量平均粒子径
が1.0〜2.0μmであり、好ましくは1.3〜1.
7μmである。またBET比表面積は200〜400m
2 /gであり、好ましくは250〜350m2 /gであ
る。また、細孔容積は0.8ml/g以下であり、好ま
しくは0.5ml/g以下であり、特に好ましくは、
0.3ml/g以下である。
【0009】かかる微粉シリカの重量平均粒子径が2.
0μmを越える場合は、ボイドの発生による透明性の低
下が大きい。また、1.0μm未満では滑り性、耐ブロ
ッキング性の改良効果が得られにくい。また、BET比
表面積が200m2 /g未満では滑り性、耐ブロッキン
グ性の改良効果が得られにくく、一方、400m2 /g
を越えれば透明性の低下が大きい。また、細孔容積が
0.8ml/gを越えれば滑り性、耐ブロッキング性の
改良効果が得られにくい。
【0010】微粉シリカの重量平均粒子径、BET比表
面積及び細孔容積は下記の方法により測定したものであ
る。 (1)重量平均粒子径:コールターカウンター(Cou
lter Counter)法によって求めた。 (2)BET比表面積:液体N2 飽和温度下でのN2
着によるBET法により求めた。 (3) 細孔容積:液体N2 飽和温度下でのN2 吸着法
により求めた。
【0011】また、微粉シリカの含有量はポリプロピレ
ン100重量部に対して0.05〜1重量部、好ましく
は0.1〜0.6重量部である。微粉シリカの含有量が
0.05重量部未満ではフィルムの耐ブロッキング性の
改良効果が得られにくい。また、含有量が1重量部を越
えると耐ブロッキング性の改良効果は得られるが、フィ
ルムの透明性が悪化する。
【0012】本発明の微粉シリカは、シリコーンオイル
で表面処理している。中でもメチルハイドロジェンポリ
シロキサンまたは、ジメチルポリシロキサンが好まし
い。これらの表面処理剤で処理した微粉シリカは、ポリ
プロピレン中への分散性が改良され、透明性、滑り性及
び耐ブロッキング性の良好なフィルムが得られる。
【0013】本発明のポリプロピレンに帯電防止剤及び
微粉シリカを添加する方法としては、これらが均一に分
散する方法であればいずれもよく、例えばリボンブレン
ダー、ヘンシェルミキサー等で混合し、その混合物を押
出機で溶融混練する方法が適当である。なお、このとき
必要に応じて酸化防止剤、中和剤、滑剤、無滴剤等を適
宜配合することができる。
【0014】本発明における延伸フィルムは、テンター
加工機等により少なくとも一方向に延伸された延伸フィ
ルムである。テンター加工機を用いた場合、通常以下に
述べる方法にて製膜、延伸加工された二軸延伸フィルム
となる。すなわち、ポリプロピレンを押出機にて溶融
後、Tダイより押出し、冷却ロールにてシート状に冷却
固化する。次いで、得られたシートを多数の加熱ロール
にて縦方向に予熱、延伸し、続いて予熱部、延伸部、及
び熱処理部からなる加熱炉にて横方向に延伸し、必要に
応じてコロナ処理等を実施し、巻き取る。ポリプロピレ
ンの溶融温度は、分子量によるが、通常230℃〜29
0℃の範囲で行なわれる。縦延伸温度は130〜150
℃、縦延伸倍率は4〜6倍で通常行なわれ、横延伸温度
は150〜165℃、横延伸倍率は8〜10倍で通常行
なわれる。また、本発明における延伸フィルムの厚み
は、10〜100μmが好ましく、15〜50μmが特
に好ましい。
【0015】
【実施例】つぎに実施例によって本発明を説明するがこ
れらは例示的なものであって、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。実施例におけるフィルム物性は下記
の試験法により測定した。 (1)ヘイズ %(単位):ASTM D−1003に
従って測定した。 (2)拡散透過光度(LSI)%(単位):東洋精機社
製LSI試験機(±0.4°〜1.2°の散乱透過光を
受光)により測定した。LSI値は肉眼で観察した透視
性とかなりよく対応することから透視性の尺度として用
いた。 (3)滑り性:ASTM D−1894に準拠して静摩
擦係数(μs)及び動摩擦係数(μk)を測定した。 (4)耐ブロッキング性 kg/12cm2 (単位):
120mm×30mmのフィルムを用いて、フィルム同
志を重ね合わせ、500g/40mm×30mm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、200m
m/分の速度でせん断引張試験を行ない、試料の剥離に
要する強度を測定した。
【0016】比較例10 メルトインデックス 2.3g/10分なるポリプロピ
レン(住友ノーブレン、HS200A)100重量部に
対して、帯電防止剤としてステアリルジエタノールアミ
ンのステアリン酸エステルを1.0重量部、コールター
カウンター法で測定した重量平均粒子径が1.5μmで
かつBET比表面積が345m2 /gでかつN2 吸着法
で測定した細孔容積が0.19ml/gの微粉シリカ
0.3重量部、安定剤としてステアリン酸カルシウム
0.1重量部、BHT(2,6−ジターシャリーブチル
ヒドロキシトルエン)0.2重量部及びIrganox
1010(チバガイギー社製酸化防止剤)0.05重量
部をヘンシェルミキサーで混合した後、65mmφ押出
機で造粒、ペレット化した。次いで得られたペレットを
樹脂温度240℃で溶融押出を行ない、30℃の冷却ロ
ールにて急冷することにより厚さ0.8mmのシート状
に冷却固化し、つづいて予熱後、縦延伸機のロール周速
差により延伸温度145℃で縦方向に5倍延伸し、引き
つづきテンター式延伸機にて延伸温度157℃で横方向
に8倍延伸し、165℃で熱処理を行ない、厚さ20μ
mの延伸フィルムとした後、片面コロナ処理を施した。
フィルム物性の評価結果を表1に示した。
【0017】比較例11 実施例1の微粉シリカの配合量を0.4重量部に変更し
た以外は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価し
た。評価結果を表1に示した。
【0018】実施例3、4 実施例1の微粉シリカ95重量部に対してメチルハイド
ロジェンポリシロキサンを5重量部加えて均一に混合す
ることにより表面処理した微粉シリカを0.3重量部
(実施例3)または0.4重量部(実施例4)配合した
以外は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価し
た。評価結果を表1に示した。
【0019】実施例5 実施例1の微粉シリカ95重量部に対してジメチルポリ
シロキサンを5重量部加えて均一に混合することにより
表面処理した微粉シリカを0.3重量部配合した以外
は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価した。評
価結果を表1に示した。
【0020】比較例12 実施例1の微粉シリカ95重量部に対してn−デシルト
リメトキシシランを5重量部加えて均一に混合すること
により表面処理した微粉シリカを0.3重量部配合した
以外は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価し
た。評価結果を表1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】比較例1 実施例1の微粉シリカを0.3重量部配合し、また、帯
電防止剤であるステアリルジエタノールアミンのステア
リン酸エステルを配合しなかった以外は、実施例1と同
様に実施してフィルムを評価した。評価結果を表2に示
した。
【0023】比較例2 実施例1の微粉シリカを0.4重量部配合し、また、帯
電防止剤であるステアリルジエタノールアミンのステア
リン酸エステルを配合しなかった以外は、実施例1と同
様に実施してフィルムを評価した。評価結果を表2に示
した。
【0024】比較例3 微粉シリカとして重量平均粒子径が2.7μmでかつ細
孔容積が0.80ml/gでかつBET比表面積が50
8m2 /gの微粉シリカを0.15重量部配合した以外
は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価した。評
価結果を表2に示した。
【0025】比較例4、5 微粉シリカとして重量平均粒子径が1.9μmでかつ細
孔容積が1.25ml/gでかつBET比表面積が29
1m2 /gの微粉シリカを0.15重量部(比較例
4)、または、0.3重量部(比較例5)配合した以外
は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価した。評
価結果を表2に示した。
【0026】比較例6、7 微粉シリカとして重量平均粒子径が1.4μmでかつ細
孔容積が0.08ml/gでかつBET比表面積が40
2 /gの微粉シリカを0.3重量部(比較例6)、ま
たは、0.4重量部(比較例7)配合した以外は、実施
例1と同様に実施してフィルムを評価した。評価結果を
表2に示した。
【0027】比較例8、9 微粉シリカとして重量平均粒子径が1.9μmでかつ細
孔容積が0.80ml/gでかつBET比表面積が47
7m2 /gの微粉シリカを0.15重量部(比較例
8)、または、0.3重量部(比較例9)配合した以外
は、実施例1と同様に実施してフィルムを評価した。評
価結果を表2に示した。
【0028】
【表2】
【0029】表1に示したように、本発明における特定
された帯電防止剤及び特定された微粉シリカの使用、ま
たは特定された帯電防止剤及び特定された表面処理微粉
シリカを使用した場合にのみ透明性が良好で、かつ滑り
性、耐ブロッキング性の良好な延伸フィルムが得られる
ことがわかる。
【0030】
【発明の効果】本発明は、ポリプロピレンに特定された
帯電防止剤及び特定された微粉シリカを配合してポリプ
ロピレン組成物としたもので、この組成物は、透明性、
滑り性及び耐ブロッキング性が優れた延伸フィルムを提
供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷村 博之 千葉県市原市姉崎海岸5の1 住友化学 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−288353(JP,A) 特開 昭59−172553(JP,A) 特開 平1−318051(JP,A) 特開 平4−323228(JP,A) 特開 昭56−4642(JP,A) 特開 昭57−195153(JP,A) 特開 平5−309727(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/00 - 23/36 C08K 3/00 - 13/08 C08J 5/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記(a)〜(c)成分を含有することを
    特徴とするフィルム用ポリプロピレン組成物。 (a)ポリプロピレン 100重量部 (b)アルキルジエタノールアミンのステアリン酸エス
    テル 0.2〜2重量部 (c)コールターカウンター法で測定した重量平均粒子
    径が1.0〜2.0μmであり、かつ200〜400m
    2/gのBET比表面積及び0.8ml/g以下の細孔
    容積を有し、シリコーンオイルで表面処理している微粉
    シリカ0.05〜1重量部
  2. 【請求項2】請求項1に記載のポリプロピレン組成物を
    延伸加工してなることを特徴とする延伸フィルム。
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