JP3509241B2 - ポリプロピレン系樹脂組成物およびフィルム - Google Patents

ポリプロピレン系樹脂組成物およびフィルム

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久 波田野
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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、低温衝撃強度と優れた
透明性(内部ヘイズ)、滑り性、耐ブロッキング性とを
備えたフィルムを与えるポリプロピレン系樹脂組成物お
よびそのフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にポリプロピレン系フィルムは、そ
の化学的性質、物理的性質に優れているため、透明包装
材料として用いられているが、低温衝撃強度に欠点があ
った。
【0003】この欠点を克服すべく、エチレン−プロピ
レンランダム共重合体(以下、EPRということもあ
る。)をポリプロピレンにブレンドすることが行われて
いるが、フィルムの透明性(とりわけ内部ヘイズ)、滑
り性(とりわけ摩擦係数及びブロッキング指数)を損
ね、商品価値を低下させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる欠点
を改良し、低温衝撃強度と透明性と滑り性とを備えたポ
リプロピレン系フィルムの開発を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、(1)
(A)ポリプロピレン1〜95重量%とエチレン含有量
10〜90モル%のエチレン−プロピレンランダム共重
合体5〜99重量%とからなり、非晶部ゴム粒径が10
μm以下である樹脂組成物51〜99重量%と、(B)
0.935g/cm3 以上の密度を有する高密度ポリエ
チレン1〜49重量%とからなるポリプロピレン系樹脂
組成物により解決することができる。以下、本発明を詳
細に説明する。
【0006】本発明に使用されるポリプロピレンは一般
に密度が0.89〜0.92g/cm3 、メルトフロー
レート(230℃)が0.1〜90g/10分(好まし
くは0.5〜15g/10分)、アイソタクチック・イ
ンデックス(沸騰n−ヘプタン抽出残)が75〜98%
(好ましくは80〜98%)のフィルム用に使用される
結晶性ポリプロピレンであり、通常はほとんどプロピレ
ン単量体のみを重合して得られるポリプロピレン単独重
合体である。
【0007】また、エチレン−プロピレンランダム共重
合体はエチレン含有量が10〜90モル%であり、30
〜85モル%が好ましい。エチレン含有量が10モル%
未満では低温脆性、低温衝撃強度が悪い。また、90モ
ル%を超えると耐熱性が悪い。
【0008】エチレン−プロピレンランダム共重合体と
しては、例えば三井石油化学工業(株)製の「タフマ−
P−0280」、「タフマ−P−0480」等の商品名
で市販されていものが例示できる。
【0009】本発明のプロピレン系樹脂組成物中のエチ
レン−プロピレンランダム共重合体の配合割合は、5〜
99重量%であり、好ましくは5〜50重量%、特に好
ましくは10〜30重量%である。エチレン−プロピレ
ンランダム共重合体の配合量が5重量%未満では低温衝
撃強度の改善が見られず、好ましくない。一方、配合割
合が99重量%を超えると、透明性を著しく阻害するの
で好ましくない。
【0010】(A)成分のポリプロピレン系樹脂組成物
中の非晶部ゴム粒径は10μm以下であることが必要で
あり、5μm以下が好ましい。非晶部ゴム粒径が10μ
mを超えると、フィルム内部ヘイズ、低温衝撃強度が悪
い。
【0011】本発明に用いられる(B)成分の高密度ポ
リエチレン(以下高密度PEと略称する)としては、エ
チレンを単位として含み、密度が0.935g/cm3
以上のものであれば各種のものを利用することができ
る。具体的には、エチレンからなるホモポリマー、エチ
レンと他のモノマー(例えばプロピレン、ブテン−1、
ヘキセン−1など)からなる共重合体、あるいは2種以
上の単量体からなるプレポリマーとエチレンとからなる
共重合体などを例示することができる。
【0012】この高密度PEは、密度が0.935g/
cm3 以上であることが必要である。密度が0.935
g/cm3 未満では得られるフィルムの滑り性の改善が
見られず、好ましくない。
【0013】この高密度PEは、そのメルトインデック
ス(以下MIともいう)が一般に1.0g/10分以
下、好ましくは0.5g/10分以下、更に好ましくは
0.1g/10分以下であることが望ましい。メルトイ
ンデックスが大きくなると、フィルムの強度が低下する
傾向がある。
【0014】(A)成分の樹脂組成物を製造するには、
ポリプロピレンとエチレン−プロピレンランダム共重合
体とを溶媒を用いて均一に混合した後、溶媒を除去する
方法が好ましい。
【0015】溶液中での該組成物の混合には、撹拌温度
コントロールが可能な混合槽が用いられ、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレンランダム共重合体を溶かすこ
とが可能な溶媒を満たし、ポリプロピレン、エチレン−
プロピレンランダム共重合体を投入し、溶媒に溶かした
状態で両者を均一に混合する。混合後、溶媒を除去、分
離する。
【0016】このように混合を液相にて行う場合、溶媒
としては、20〜250℃でポリプロピレンを溶解し、
原料等に対して反応性をもたない不活性な溶媒であれ
ば、特に限定されるものではない。かかる溶媒の具体例
としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素又は
これらをハロゲン化したもの、さらにはヘキセン、ヘプ
タン、デカンなどの飽和脂肪族系炭化水素およびこれら
をハロゲン化したもの、シクロヘキサンなどの脂環族系
炭化水素およびこれらのハロゲン化物などが例示でき
る。
【0017】混合は、通常20℃から250℃の範囲で
行われ、好ましくは50〜220℃の範囲で行われる。
また、混合は減圧下にても、加圧下にても行われ、混合
圧力は限定されるものではないが、減圧から100kg
/cm2 にわたってよい。しかし、通常は0〜50kg
/cm2 、好ましくは0〜10kg/cm2 の範囲であ
る。混合時間は混合温度及び圧力等を考慮して適宜に設
定される。
【0018】又、このような混合は、溶液法の逐次重
合、プロセスを用いて第1段階においてプロピレンが重
合してポリプロピレンを生成し、溶媒に溶けた状態の溶
液のまま、その後の段階において、プロピレンとエチレ
ン混合物が重合してエチレン−プロピレンランダム共重
合体を生成させるような方法もさしつかえない。
【0019】逆に、第1段階においてエチレン−プロピ
レンランダム共重合体を生成し、溶媒に溶けた状態の溶
液のまま、その後の段階において、プロピレンが重合し
てポリプロピレンを生成させるような方法でもさしつか
えない。
【0020】かかる方法により、非晶部ゴム粒径が10
μm以下の(A)成分の樹脂組成物を製造することがで
きる。
【0021】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を製
造するには、直接フィルム成形機に装着された押出機内
でプロピレン系樹脂組成物と高密度ポリエチレンとのブ
レンドおよび組成物化とフィルム成形を同時に行うこと
により製造することもできる。この方法は経済性にも優
れている。
【0022】また、他の方法として押出機内あるいはバ
ンバリーミキサー等の混練機を用いることによってブレ
ンドしポリプロピレン系樹脂組成物を製造し、これを通
常のフィルム成形機によりフィルム成形を行ってもよ
い。
【0023】本発明のポリプロピレン系樹脂組成物を用
いたフィルムの成形は種々の方法により実施される。た
とえば、空冷インフレーション法、水冷インフレーショ
ン法、T−ダイ法等が適しており、特に空冷インフレー
ション法が好適である。
【0024】空冷法インフレーションフィルムの製造
は、空冷法インフレーションフィルム製造装置で実行可
能であり、例えば該プロピレン系樹脂組成物を150〜
250℃の温度で押出機よりサーキュラーダイを通して
押出し、空冷式エアーリングより吹き出す空気に接触さ
せて急冷し、固化させてピンチロールで引取った後、枠
に巻取ることにより行われる。
【0025】これらの方法により、従来同時に解決する
ことが困難であった空冷法インフレーションフィルムの
透明性、強度、滑り性およびヒートシール性を同時に改
善することができる。
【0026】勿論、空冷法インフレーションフィルム以
外にも水冷法インフレーションフィルムおよびT−ダイ
法フィルムを製造することもでき、透明性、低温衝撃
性、滑り性の良好なポリプロピレン系樹脂組成物フィル
ムを得ることができる。
【0027】かかる方法により製造されたポリプロピレ
ン系樹脂組成物フィルムの厚さは、その使い易さの点か
ら10〜200μm、より好ましくは30〜100μm
程度であることが望ましい。
【0028】以上のような製造方法により、非晶部ゴム
粒径が10μm以下で、−30℃における低温衝撃強度
が10kg・cm/mm以上であり、フィルム内部ヘイ
ズが10%以下、フィルム表面摩擦係数が0.20以
下、ブロッキング指数が4kg/100cm2 以下であ
る、ポリプロピレン系樹脂組成物フィルムを得ることが
できる。
【0029】
【実施例】以下の実施例、比較例において、各物性は次
の方法によって測定した。 フィルム内部ヘイズ‥‥‥ASTM D1003に準
拠。内部ヘイズは、全ヘイズより外部ヘイズを引いた値
に相当する。 低温衝撃強度‥‥‥‥‥‥ASTM D781に準拠。
−30℃の環境下において測定を行った。 非晶部ゴム粒径‥‥‥‥‥電子顕微鏡(SEM)にて測
定を行った。ゴム成分を見やすくする為に、RuO4
溶液にてフィルムをあらかじめ染色した。 摩擦係数‥‥‥‥‥‥‥‥ASTM D1894に準
拠。 ブロッキング指数‥‥‥‥10cm×10cmの正方形
のフィルムを2枚重ねにして該フィルムに20kg荷重
を60℃で24時間かけ、ブロッキングさせる。ブロッ
キングした2枚重ねのフィルムを引張試験機を用いて、
速度500mm/minで引き剥し、その際かかる荷重
をkg/100cm2 単位で表示する。
【0030】(実施例1)アイソタクチック・インデッ
クス96%、メルトフローレート(230℃)1.5g
/10分のプロピレン単独重合体160kgと、エチレ
ン含有量30モル%のエチレン−プロピレンランダム共
重合体40kgとを、1000リットルのキシレン溶媒
中、1kg/cm2 G、140℃で2時間撹拌し、溶液
状態で均一に混合後、溶媒を除去し、組成物を減圧
(0.5Torr以下、60℃)で48時間乾燥後粉砕し、
ペレタイズした。得られたペレット200kgに、密度
が0.950g/cm3 、MIが0.08g/10分の
高密度ポリエチレン22kgをタンブラーミキサーで2
0分間、ドライブレンドした後に空冷式インフレーショ
ン成形機により、厚さ30μmのフィルムに製膜した。
その際、成形温度は200℃、ブロー比は3であった。
【0031】得られたフィルムの物性を表1に示す。表
1の結果から、本発明のフィルムはゴム成分の分散性が
良く、優れた低温衝撃強度、フィルム内部ヘイズ、摩擦
係数、ブロッキング指数を有するものであることが確認
できた。
【0032】(実施例2〜8)種々のポリプロピレン、
エチレン−プロピレンランダム共重合体につき、実施例
1と同様に(A)成分の樹脂組成物を作成し、(B)成
分の種々の高密度ポリエチレンとポリプロピレン系樹脂
組成物を作成し、実施例1と同様の条件でフィルム成形
を行った。得られたフィルム物性は表1に示すように、
いずれも良好な物性を示した。
【0033】(比較例1)アイソタクチック・インデッ
クス96%、メルトフローレート(230℃)1.5g
/10分のプロピレン単独重合体160kgと、エチレ
ン含有量30モル%、エチレン−プロピレンランダム共
重合体40kgを、1000リットルのキシレン溶媒
中、1kg/cm2 G、140℃で2時間撹拌し、溶液
状態で均一に混合後、溶媒を除去し、組成物を減圧
(0.5Torr以下、60℃)で48時間乾燥後粉砕し、
ペレタイズした。次いで得られたペレットを用いて空冷
式インフレーション成形機により、厚さ30μmのフィ
ルムに製膜した。その際、成形温度は200℃、ブロー
比は3であった。
【0034】(比較例2)比較例1と同様の条件にて溶
融混練ペレタイズを行い、次いで得られたペレット20
0kgに、密度が0.950g/cm3 、MIが0.0
8g/10分の高密度ポリエチレン600kgをタンブ
ラーミキサーで20分間、ドライブレンドした後に空冷
式インフレーション成形機により、厚さ30μmのフィ
ルムに製膜した。その際、成形温度は200℃、ブロー
比は3であった。
【0035】(比較例3)比較例1と同様の条件にて溶
融混練ペレタイズを行い、次いで得られたペレット20
0kgに、密度が0.950g/cm3 、MIが100
g/10分の高密度ポリエチレン22kgをタンブラー
ミキサーで20分間、ドライブレンドした後に空冷式イ
ンフレーション成形機により、厚さ30μmのフィルム
に製膜した。その際、成形温度は200℃、ブロー比は
3であった。
【0036】(比較例4)比較例1と同様の条件にて溶
融混練ペレタイズを行い、次いで得られたペレット20
0kgに、密度が0.930g/cm3 、MIが0.0
8g/10分の高密度ポリエチレン22kgをタンブラ
ーミキサーで20分間、ドライブレンドした後に空冷式
インフレーション成形機により、厚さ30μmのフィル
ムに製膜した。その際、成形温度は200℃、ブロー比
は3であった。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリプロ
ピレン系樹脂組成物を用いたフィルムは、柔軟性を有
し、且つゴム成分の分散性に優れているため、低温衝撃
強度、透明性、滑り性に優れている。
フロントページの続き (72)発明者 波田野 久 神奈川県川崎市川崎区千鳥町3番2号 昭和電工株式会社 川崎樹脂研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−221142(JP,A) 特許3034452(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/00 - 23/36 C08J 5/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリプロピレン系樹脂組成物フィルムで
    あって、 (A)ポリプロピレン1〜95重量%と、エチレン含有
    量10〜90モル%のエチレン−プロピレンランダム共
    重合体5〜99重量%とからなり、非晶部ゴム粒径が1
    0μm以下である樹脂組成物51〜99重量%と、 (B)0.935g/cm3以上の密度及び1.0kg
    /10分以下のメルトインデックスを有する高密度ポリ
    エチレン1〜49重量%とからなるポリプロピレン系樹
    脂組成物からなり、 −30℃における低温衝撃強度(ASTM D781)
    が10kg・cm/mm以上であり、 フィルム内部ヘイズ(ASTM D1003)が10%
    以下であり、 フィルム表面摩擦係数(ASTM D1894)が0.
    20以下であり、 ブロッキング指数(10cm×10cmの正方形フィル
    ムを2枚重ねにして該フィルムに20kg荷重を60℃
    で24時間かけ、ブロッキングし、該ブロッキングした
    2枚重ねのフィルムを引張試験機を用いて、速度500
    mm/minで引き剥がした際にかかる荷重)が4kg
    /100cm2以下であることを特徴とするポリプロピ
    レン系樹脂組成物フィルム。
  2. 【請求項2】 ポリプロピレンの密度が0.89〜0.
    92g/cm3、メルトフローレート(230℃)が
    0.1〜90g/10分、アイソタクチック・インデッ
    クス(沸騰n−ヘプタン抽出残)が75〜98%であ
    る、請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂組成物フィ
    ルム。
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