JPS59133050A - 延伸多層ポリプロピレン構造体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は延伸多層ポリプロピレンフィルム構造体および
その製造力θ二に１関する。

高結晶性ポリプロピレンフィルムは優秀な包装材料であ
るが、自動包装装置における利用を困難にするフィルム
の摩擦係数が高い。フィルム状のこの材料はまた圧力下
で表面りで閉塞する傾向がある。この閉塞傾向はフィル
ムのロールを使用する包装操作期間中にあられれ、ロー
ルからフィルムを除去することを困難にする。

フィルム状の高結晶性ポリプロピレンの表面牽擦特性の
改良が行なわれてきた。例えば、米国特許第３，１７６
．０２１号は少量の脂肪酸アミドをポリプロピレンに含
ませることを教示している。しかし、この特許により教
示されている利益を得るためにはある種の制限を見つけ
なければならない。このフイ）レムＦｉ４００−５５０
７；’＜２０４−２８８℃）の間の温度で押出された溶
融体から形成されなければならない。加えて。

アミドはポリプロピレンの０．０　［Ｊ　５ないし２．
［］重墳係存在しなければならず２およびポリエチレン
グ）０．１ないし４．０重量％で存在しなければならな
い。これらの条件および制限下で２得られるポリプロピ
レンフィルムは０．６　以１’の静摩擦係数をもつが、
この値は現在の要求よりまだかなり高い。加えて、こσ
）ようなフィルムは現在の包装りの要求により必要とさ
れる高立体規則性をもっていない。さらに、このフィル
ムを１４０′Ｆ（６６°Ｃ）に近い温度条件Ｉ（さらさ
れると摩擦係数はかなり増加し現在の要求である０、２
５には近づかない。

米国待、￥！ｆ第３，３９９，１５６号では、ポリプロ
ピレンフィルムにシリコンオイルと微細分割７リカの組
合せ物を含ませると摩擦係数０．４５ないし０．６でパ
ン包装機の使用に適したフィルムが得られることを教示
している。しかし、この値は現在の高速自動包伎機の使
用に対しては十分低い値ではない。

表面改質材の独特の組合せにより並はずれた・特性、特
に広節囲の＠度にわたって低い摩擦係数の多層構造体が
得ちれることを今や見出（５，た。

本発明は延伸多層ポリプロピレンフィルム構造体に向け
ら几、この構造体は。

（ａ）比較的高立体規則性のポリプロピレンからなる基
層であって、この基層の先駆樹脂は炭素原子数８ないし
２４蘭の水不溶性モノカルホン酸および／またはこれら
アミドの混合吻からなり。

（ｂ）　　基層（ａ）の少なくとも一表面北に比較的低
立体規則性の（すなわち、ポリプロピ１フン基層の立体
規則性と比較して）ポリオレフィンからなるスキン層で
あり、このスキン層は微細分割シリカとシリコンオイル
とを表面改質割合で含み： からなる同時押出し１曽からなり、 スキン層（ｂ）の表面はそこに基ＩＩ（ａ）のアミドの
少なくとも幾らかを表面改質割合で有する。

規定する構造体は少なくとも０．２５と低い摩擦係数を
有することが決定された。さらに、この摩擦係数は少な
くとも１４０Ｆ（６６°Ｃ）以下で維持できると決定さ
れた。本発明の多層フィルムのスキン層はエチレン含量
２ないし７重ｔ％のエチレンプロピレン共重合体である
ことが好ましい。

本発明はまたＬ記醸紳多層ポリプロビレ／構造体の製造
方法に向けられ、この方法は、（ａ）比較的高立体規則
性のポリプロピレンからなる基層であって、この基層の
先駆樹脂社炭素原子数８ないし２４個の水不溶性モノカ
ルボン酸のアミドおよび／またはこれらアミドの混合吻
を含み；および （ｂ）　　基＠（０）の少なくとも一表面とに比較的低
立体規則性のポリオレフィンからなるスキン層であって
、このスキン層は微細分割シリカとシリコンオイルとの
組合せを表面改質割合で含み： の組合せ物を溶融同時押出し、および構造体を延伸する
ことからなり、これにより基層（・）のアミドは（ｂ）
がないときよりもかなり（ｂ）の表面に浸出し表われる
。

本力店の好ましいり様においては、この構造体は二軸延
伸されおよび（ｂ）はエチレン２−７重喰係のエチレン
−プロピレン共重合体である。

本発明の多層フィルム構造体のコア１−け配向フィルム
状の高結晶性または高立体規則性ポリプロピレンである
。このコア層の好捷しいポリプロピレンは当秦界で周知
であり置体時異性触媒系の存在下でプロピレンを重合す
ることにより形成される。このポリプロピレンは２６０
℃で１ないし２５．０の範囲のメルトインデックスを有
する。好ましくけこの重合体の結晶融点は１６０℃であ
り、数平均分子数は２５，０００−’１００，０００の
範囲であり、および密度は０．９ないし０．９１の範囲
である。

スキン層として使用する比較的低立体規則性ポリオレフ
イノ重合体は、例えば、エチレンとプロピレンとのラン
ダムコホリマー；エチレンー７’ロピレンープチレンタ
ーポリマー：おヨヒポリプロピレンとポリブチレンとの
配合−ヲ含ンテもよい。特に２ないし７１歇のエチレン
を陰ｔｒエチレンープロピレンコポリマーが好ましく、
これは２３０℃で２ないし１５好ましくは乙ないし８の
メルトインデックスを有し２結晶融点は１２５℃ないし
１５０℃であり、数平均分子数は２５，０００ないし１
００，０００であり。

および密度は０．８９ないし０．９０である。これらの
共重合体は優秀なヒートシール性を有する。

しかし、これらの共重合体は比較的高立体規則性のポリ
プロピレンに固有の優秀な物理的特性はない。こうして
、高立体規則性のポリプロピレンコア材料は良好な湿分
遮料性、剛性、高強度、良好な光学性の優秀な特性を有
し、および比較的低立体規則性エチレンプロピレンラン
ダムコポリマーの同時押出表面薄層は優秀なヒートシー
ル性を与える。加えて、これら２つの材料の同時押出し
は以下に記載するスリップ材がエチレンプロピレンコポ
リマーを通しておよびその表面へとコア材料から移動し
てフィルム表面の摩擦係数を低下させるのに役立ちおよ
び１４０”／；”（６６℃）以下に維持することを許容
する。　　− 意図する多層構造体の全体厚みは一義的に高立体規則性
のポリプロピレン基層の厚みにより定められる。こうし
て、この構造体の高アイソタクチツクポリプロピレン部
は好ましくはフィルム構造体全体の７０ないし９０ｑｂ
になるべきだ。比較的低立体規則性の同時押出層はコア
層両表面の一方にあってもよい。スキン層がコア層の両
側にあるならば各スキンの厚さはコア層の１．５係ない
し１５係の範囲にあることが好ましい３．単一のスキン
Ｌ蕾カベースフイルムの表面とにあるならば２好ましい
範囲は全体厚みの３ないし３０係である。多層フィルム
構造体の全体厚みは臨界的でないが好ましくは０．６５
ないＬ２．Ｏミル（０，００９ナイＬＤ、０５１　Ｍ）
　（７”）範囲である。

ポリプコヒツン４層を先駆樹脂から形成１〜、この先駆
樹脂はまた炭素原子数８ないし２４個の水工＠注モノカ
ルボン酸アミドおよび／捷たはこれらアミドの混合物形
態の表面改質剤を含む。これらアミド類の特定のＩｊ！
＋　’／：ｔエルクアミド、オレアミド、ステアルアミ
ドおよびベヘンアミトチある。この添加剤を高ｑ体規則
注ポリプロヒツンコアに百万部当り３００ないし５００
部の酸でよめるのが好ましｂｏ 比較的低立体規則性ポリオレンインスキン層Ｈま＊そｔ
ｙ［脂先駆本に分散した前記７ミＭスリップ剤を含んで
もよい。しかし、充分なアミドけ基層又はコア！蕾から
共重合体フィルムを通してその表面に移動するであろう
。こうして外側フィルム樹脂の出発材料中のアミド添加
剤は必要ではないが含まれていてもよい。加えて。

外側フィルムの厚さは適当な璧の了ミド添加剤を供給す
るには一般！（充分で１はなくベースフィルムまたはコ
アの平衡損失にまだ対処するのでこの外ｔｌＪＩＪ　フ
ィルムはアミド添θ口剤の単独の供給源でＩｄない。ア
ミドが単独でスキン層中にあるならば、同時押出しとそ
れに続く加熱暴露の期間中、平衡１頃向はほとんどのア
ミドをコア層に強いおよび不十分なアミドは要求される
低摩擦係数に寄与するように役立つであろう。さらに。

スキン層がスリップ剤の単独＠：給源であるならば光学
特性は損うであろう。こうして、ベースフィルムはアミ
ド表面改質添加剤の本′匍的洪給源でなければならない
。

スキン層は微細分割ノリ力とシリコンオイルとの組合せ
を含む。このソリ力は市販されている微細分割シリカで
あることができ、好ましぐけ平均粒径０．５々いし５ミ
クロンの砕［１である。

ある市販されているシリカは平均粒径０．７５ミクロン
であり、その他４．５ミクロンの平均粒径のものもある
。どちらの材料を用いてもよい。

シリカはスキン層の０．０５ないし０．５重量％で存在
してよい。シリコンオイルは好捷シ＜ケ６５０ないし８
００．１］［］０センチストークスの粘度のジメチルシ
ロキサンである。このシロキサンけこｌ／ｓスキン層の
０．１５ない１．０．４重量％で存在してもよい。多層
構造体中の添ａｎ剤の割合はスキン層表面の摩擦係数が
０．２５又はそれ以下を与えるようなものであるべきだ
。さらに詳ｊ、７〈け、この割合は、１つ又は複数のス
キン１蕾の表面の摩擦係数が０．２５１！’Ｆでありか
つ少なくとも１４０Ｆ（６６°Ｃ）以下で維持できるよ
うな割合であるべきだ。

多層フィルムは樹脂を同時押出しする市販の系を用いて
調製することができる。樹脂を浴融状態にして従来の押
出機からフラットノートダイを通して同時押出しする。

ダイから押出す前に溶融液流をアダプターに組入れる。

ダイオリフイスを出た後、多層フィルム構造体を冷却し
、冷却ソートを再加熱しおよび例えば機械方向（ＭＤ）
に５倍延伸１１次いで例乏ば横方向（ＴＤ）に８倍延伸
する。フィルムの縁を耳切りしてもよくフィルムはコア
とにあるであろう。

こうして形成された構造体を８Ｏ−１２５Ｆ（２７−５
２℃）の温度で６時間ないし１週間の期間、特に好まし
くは１［ＪＯ−１２５Ｆ（３８−５２°Ｃ）で６時間な
いし７２時間保持することによりこの構造体を状態調節
し７または平衡にすることが好ましい。このフィルムは
表面丑にアミド、シリカおよびシリコンオイルの三種添
加剤の組合せを有し、これは摩擦係数０．２５ないしそ
れμ下を提供する９、高ヴ体規則性ポリプロピレン層■
−表面とにエチレンープロピレンランダムコホリマーノ
単一層を設ける場合、未被覆表面１ｄそのＩ：に盛られ
たアミドのみを有１、およびノリ力とシリコンオイルを
組合せた反対表面丑の噴よりも低い量である。これは、
摩擦係数の不均整を反対表面に望む場合ＩＣ特に好適で
あるかもしれない。

幾つかの方法は相対的を体規則性に関して樹脂を特徴づ
けるためＩＣ存在干る。特に役立つと思われる１つの方
法は、フィルムを加熱した時に複素弾性率が任意に選ば
れる参照水準に達するα度を決定することからなる。こ
の試験に用いる装置はレオビブロンモデルＤＤＶ−ＩＩ
であって、これは日本の東京測器株式会社により製造さ
れている。この器械の製造業者により供給される従来の
炉は強制空気流で加熱する炉により置き換にられた。そ
れ故、この炉ｌｒｉ、開いて試験試料を導入しまた後温
度を急速に再設ボすることができる。

試験方法の詳細はヴ下の通りである： （１）　　４０　ＯＦ　（２０４℃）で圧縮成形１−７
１次いで５０℃の水浴中で冷却することにより試験ｆル
樹１１旨の２７ミル（，０，７ｒｒｒｍ　）　７”　７
ツクヲ調製する。４．６ＣｍＸ　Ｏ，４ｉＸ　２７ミル
（０，７ｍｍ）のこのブラックから個々の四角試験片を
切り収る。

（２）炉を約所望の温度に予備加熱し、および試料を手
ばや〈入れてレオビプロン装置の試料グリップ内に首〈
。炉を閉じおよびまさに９０秒後、６０サイクル／秒で
複素弾性率を決定する。同時に９気温度にまさに隣接子
る試験試料を熟眠対１／［より決定する。

（３）　　このようにして進められた複素弾性率を。

約’ｌ０ＦＣ６℃）の範囲を被う三つの温度で定める。

三試料を各温度で試験する。温度範囲は、複素弾性率の
値が１．４ｔ＞ｘ　１０８ダイン／平方センチメートル
である温ＩＷを含むように選ばれる。

（４）データをプロットしおよび複素弾性率の値が１Ｊ
ｘｌＯダインである温度を決定する。

この温度をＴＲという。ＴＲの値が高いほど、与えられ
た群の樹脂（ポリプロピレン）のなかでその樹脂がより
立体規則性あるい１ｄ結晶性である。以下の表は市販の
材料を表示ｊ７ており、これらのうちのいくつかは以下
の特定の実施列において１吏用され、見出し”　Ｔ　Ｒ
”は材料の立体規則性の度合いを示す温度又は温度範囲
を与える。

摩擦係数又はスリップは、米国特許第 ３．３９９，１５６号に定められている゛′移動スライ
ドー静止フィルムパ法により決定してもよい。

実施例１ 比較的高文体規則性のポリプロピレンホモポリマー、す
なわち百万部当り２５０　［］　ｍのエルクアミドを分
散して含むＡＲＣＯ８６７０Ｅ　１ＡＲＣＯ９６７０の
スキン層、すなわちエチレンｔ　３　軍歌％含むエチレ
ン−プロピレンコポリマーとともに溶融同時押出しした
。、Ｊ：記のようにフラットシートダイを通して従来の
押出機がら浴融ポリマーを同時押出し１〜だ。溶融液流
は押出し前＋７アダプターｆ（組入れられた。ダイオリ
フイスを出た後、フィルムを冷却し２９０ｙ；（１４６
℃）の配向温度に再加熱しおよび機械方向に５倍および
横方向に８倍延伸した。多層構造体の厚みは０．８ミル
（０，０２ｍｙｎ　Ｉ　ｆあす各スキン層はこの厚みの
約６係であった。この構造体は約０．１の摩擦係数（ｃ
ｏＦ）を有していた。

フィルムを１ａＯＦ（６６９Ｃ）およびそれ収との瀝度
にさらすと、ＣＯＦ　け０．２５以Ｊ：１て悪ｒヒした
。

比較例１１ 実施例１と同じ高立体規則性および分子量であるがスリ
ップ剤を含まないポリプロピレンホモポリマー、すなわ
ちＡＲＣＯＷ４７２をＡＲＣＯ９６７０のスキン層、す
なわち粘度６０．０００センチストークスのジメチルゾ
ロキサン全０．６重量係含むエチレン−プロピノンコポ
リマーとともに溶融同時押出ししだ。構造体を実施例１
と同様に延伸しおよび寸法はほぼ同じであったっこの構
造体の摩擦係数は０．８１扶トであった。

比較例２ シロキサンのかわりに平均粒径０．７５ミクロンのＳｉ
ｎ、　　０．３ｉ量４がエチレン−プロピレン層に存在
才ることを除いて、実施例２と同じポリマーから多層構
造体を形成した。この構造体は摩擦係数１］、６以旧で
あった。

実施例２ 百万部当り２５００部のエルクアミドを含有するホモポ
リプロピレン、ＡＲＣＯ８６７’ＯＥをエルクアミドを
含まないホモポリプロピレンＡＲＣｏ　Ｗ４７２と溶融
混合して百万部当りエルクアミドを５００部含むポリプ
ロピレン混合物を得た。これを、実施例６０シリカ０．
６重量％および実施例２のシロキサン０．３重量％を含
むエチレンーフ゛口ビレンコホリマーＡＲＣ０９６７０
のスキン層とともに溶融同時押出した。この構造体を実
施例１と同様に延伸しおよびその寸法はほぼ同じであっ
た。この構造体Ｖ１１４０Ｆ（６６°Ｃ）μ下で維持で
きる０、２５以下の摩擦係数を有していた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）表面に表面改質剤を有する延伸多喘ボリプσピレン
   フィルム構造体であって、この構造体であって、この構
   造体は以下の基層ａ）とスキン層ｂ）との同時押出層か
   らなり： ｅＬ）比較的高立体規則性のポリプロピレンからなる基
   層であり、この基層の先駆樹。 脂は炭素原子数８ないし２４個の水不溶性モノカルボン
   酸のアミド又はこれらのアミドの混合物を含み、および ｂ）基層ａ）の少なくとも一面［１ｃ比較的低い立体規
   則性のポリオレフィンから、なるスキン層であって、こ
   のスキン層は微細分割シリカとシリコンオイルとの組合
   せ吻をオみ； この構造体は配向されており、卦よびスキン層ｂ）の表
   面上に基層ａ）のアミド少々くともいくつかを有する、
   延伸多層ポリプロピレンフィルム構造体。 ２）スキン層ｂ）の表面の摩擦係数は０．２５またはそ
   れより小さい特許請求の範囲第′１項に記載の構造体。 ３）スキン層ｂ）は、エチレン−プロピレンランダムコ
   ポリマー１エチレン−プロピレン−ブチレンターポリマ
   ーおよびポリプロピレンとポリブチレンの混合′吻から
   選ばれる。特許請求の範囲第１項または第２項ＩＣ記載
   の構造体。 ４）スキン層ｂ）は、２ないし７重量％のエチレン含暖
   のエチレン−プロピレンランダムコポリマーである２特
   許請求の範囲第６項に記載の構造体。 ５）前記アミドが前記先駆樹脂中にこの樹脂百万部当り
   ３００ないし５００部の酸で存在する。特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいづれかに記載の構造体。 ６）前記シリコンオイルは、粘度３５０−８０ｏ、ｏ　
   ｏ　。 センチストークスのジメチルシロキサンである。特許請
   求の範囲第１項ないし＄５事のいづれかに記載の構造体
   。 ７）＠記シロキサンは前記スキン４のｏ、　′ｌ　ｓ　
   すいし０．４重量％からなる、Ｉ曜許請求の範囲第１項
   ないし第６項のいづれかに記載の構造体。 ８）＠記シリカは０．５ないし５ミクロンの平均粒径で
   ある。特許請求の範囲第１項ないし第７項のいづれかに
   記載の構造体。 ９）前記シリカは前記スキン層の０．０５ないし０．５
   重量％からなる。特許請求の範囲第１項ないし第８項の
   いづれかに記載の構成体。 １０〕　　延伸ポリプロピレン構造体を製造する方法で
   あって、以下の組合せ物： ａ）比較的高立体規則性のポリプロピレンからなる基層
   であり、この基層の先駆樹脂は炭素原子数８ないし２４
   個の水不溶性モノカルボン酸いアミド又はこれらアミド
   の混合物を含み；および ｂ）基層ｄ）の少なくとも一表面とに比較的低立体規則
   性゛のポリオレフィンからなるスキン層であって、この
   スキン層は微細分割シリカとシリコンオイルとの組合せ
   物を表面改質割合できみ、 を溶融同時押出し、およびこの構造体を延伸し、基層ａ
   ）のこのアミドの少なくともいくつかはスキン層ｂ）の
   表面に移動する、方法。