JP3443966B2 - 二軸延伸ポリプロピレン系フィルム - Google Patents
二軸延伸ポリプロピレン系フィルムInfo
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Description
ロッキング性に加え、フィルムの巻き特性にも優れた二
軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関するものである。
透明性や機械的特性等において非常に優れたものである
ところから、食品や繊維製品等をはじめとする様々の物
品の包装材料として広く用いられている。しかし、耐ブ
ロッキング性が劣り、巻き取ったフィルムが互いに密着
したり、袋の口開き性が悪化したりして包装の作業性を
低下させるという欠点を有していた。従来、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
方法として無機の微粒子を添加したもの(例えば特公昭
52-16134号公報、特開平3-9938号公報) や有機ポリマー
の微粒子を添加したもの(例えば特開昭49-11945号公
報、特開昭57-64522号公報、特開昭62-39219号公報) な
どが知られている。これらの中で有機ポリマー微粒子を
用いる方法は、無機微粒子を用いる方法に比べ、透明性
や耐スクラッチ性に優れたフィルムが得られることから
有用であるが、透明性と滑り性や耐ブロッキング性のバ
ランスにおいては不十分であり、高度な市場要求を満足
するレベルには到達していない問題があった。すなわ
ち、高度な透明性を達成するために微粒子の量を低減さ
せると、滑り性や耐ブロッキング性が悪化し、フィルム
の製造工程や加工工程での作業性に問題が生じ、逆に、
滑り性や耐ブロッキング性の特性を満足させると、透明
性が低下し、「透明性」と「滑り性や耐ブロッキング
性」の相反する特性が両方とも優れているフィルムは得
られていないのが現状である。また、近年、フィルムの
印刷やラミネート等の加工装置の自動化が急速に進み、
巻き特性の優れたフィルムが要求されている。フィルム
の巻き特性を向上させるためには、フィルムを巻く時に
フィルム間に巻き込まれる空気を逃げ易くして、巻き込
まれた空気に由来するしわの発生や巻きずれを可及的に
防止することが重要である。このことはフィルム中に含
まれる微粒子の粒径を大きくすることで達成できるが、
新たに透明性が悪化するという問題があった。
題点を解決するものであり、その目的は透明性、滑り性
及び耐ブロッキング性に加え、フィルムの巻き特性にも
優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供すること
にある。
ロピレンフィルムは、結晶性プロピレン系重合体100重
量部、平均粒径0.1 〜1.5 μmの有機ポリマー微粒子
(1)0.02 〜0.5 重量部、前記微粒子(1) より大粒径で、
且つ、平均粒径1.5 〜4.0 μm の有機ポリマー微粒子
(2)0.005〜0.5 重量部及びオキシカルボン酸の金属塩0.
01〜2重量部の組成物から形成される。上記有機ポリマ
ー微粒子は、(メタ)アクリル系モノマー及び/又はス
チレン系モノマーを含むモノマー成分からなるポリマー
であることが好ましい。
いられる結晶性プロピレン系重合体としては、プロピレ
ン単独重合体、又は主成分のプロピレンと従成分のエチ
レン、ブテン、ヘキセン、4−メチルペンテンあるいは
オクテン等の他のα−オレフィンとからなる共重合体を
挙げることができる。プロピレン単独重合体が最も好ま
しいが、共重合体のときはランダム共重合体でもブロッ
ク共重合体でも良く、プロピレンと40重量%以下の他
のα−オレフィンとの共重合体が好ましく、更に30重
量%以下、特に20重量%以下のエチレン又はブテンと
の共重合体が好ましい。また、上記結晶性プロピレン系
重合体は、単独でも複数の混合物として使用することも
できる。上記結晶性プロピレン系重合体は、イソタック
チックインデックス(II)が40以上、好ましくは6
0以上、特に80以上のものが良い。プロピレン単独重
合体では、IIが90以上、特に95以上のものが好適
である。また、メルトインデックスは0.5 〜10g/10分、
特に1〜5g/10 分のものが好ましい。
粒子(1) 及び(2) の分子構造は、上記ポリプロピレン系
重合体の溶融成形温度で、非溶融で、且つ、同温度に耐
える耐熱性を有するものであれば特に制限はなく、付加
重合法、重縮合、重付加反応法のいずれで得られたもの
でもよい。上記微粒子を構成するポリマーは、非架橋タ
イプであっても架橋タイプであってもかまわないが、耐
熱性の点から架橋タイプが推奨される。
法は限定されないが、乳化重合や懸濁重合等の方法を用
い、重合時に直接微粒子化する方法が好適である。これ
らの重合方法を採用する場合は、自己乳化性を付与し得
る特殊構造の極性モノマーを少量共重合する手段を採用
するとよい。ポリマー微粒子の形状は、特に限定されな
いが、実質的に球状、あるいはラグビーボール状のもの
が好ましい。
(2) として、(メタ)アクリル系モノマー及び/又はス
チレン系モノマーを含むモノマー成分よりなるポリマー
微粒子を用いることが好ましく、(メタ)アクリル系モ
ノマー又はスチレン系モノマーのホモポリマー、(メ
タ)アクリル系モノマーのコポリマー(コポリマー以上
のターポリマーも含む。以下同じ)、スチレン系モノマ
ーのコポリマー、(メタ)アクリル系モノマーとスチレ
ン系モノマーのコポリマー等である。中でも好ましいの
は、架橋タイプの(メタ)アクリル系−フチレン系コポ
リマーであり、透明性、滑り性、耐熱性、水滴保持時間
等のバランスにおいて優れている。なお、有機ポリマー
微粒子(1) 及び(2) のポリマー組成は同一組成であって
も異なっていてもよい。
ては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸又はそのエステル
誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸又は
そのエステル誘導体が挙げられる。これらのモノマーは
1種であっても、2種以上を併用しても構わない。ま
た、少量であれば、(メタ)アクリル酸の金属塩、アミ
ド誘導体、ヒドロキシルエチルエステルやジメチルアミ
ノエチルエステル等の特殊な構造のエステル誘導体等を
用いてもかまわない。
ン、メチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン
又はその誘導体がある。また、全モノマー成分の20重
量%以下であれば、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等の
重合性のビニルモノマーを共重合してもかまわない。ま
た、架橋方法としては、ジビニルベンゼン、エチレング
リコールのジアクリル酸エステルやジメタクリル酸エス
テル等の多官能性モノマーを微粒子ポリマー生成時に共
重合させるか、ポリマー生成後に後架橋する等の手段が
挙げられるが、これらに限定されない。本発明の有機ポ
リマー微粒子は、下記の方法で測定した水滴保持時間が
1分以下である親水性の高いものを用いた時に本発明の
効果がより顕著に発揮される。
の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの間に有機ポリマー
微粒子を挟持させ、上側フィルムで手で軽く押えて厚さ
2mmの平滑な有機ポリマー微粒子層を形成した後、上
側フィルムを静かに取り外す。得られた有機ポリマー微
粒子層表面にスポイドで直径3mmの水滴を高さ1cm
のところから落とし、上記水滴が有機ポリマー微粒子層
に吸収された水滴が消失するまでの時間を水滴保持時間
とする。
ー微粒子(1) 及び(2) をフィルム組成中に特定量含有さ
せることが必須構成である。すなわち、小粒径の有機ポ
リマー微粒子(1) で主に滑り性、耐ブロッキング性を良
好にし、また大粒径の微粒子(2) によってフィルムの巻
き特性を良好にするもので、この大小の粒子の組み合わ
せを特徴とするものである。このとき有機ポリマー微粒
子(1) の平均粒径は0.1 〜1.5 μm の範囲とし、微粒子
(2) の平均粒径は微粒子(1) より大粒径で、且つ、1.5
〜4.0 μm とする。また、有機ポリマー微粒子(1) の配
合量は、ポリプロピレン系重合体100 重量部に対して0.
02〜0.5 重量部の範囲とし、微粒子(2)の配合量を0.005
〜0 .5重量部とする。平均粒径や配合量が上記範囲に
満たない場合は、滑り性、耐ブロッキング性やフィルム
巻き特性の改良効果が発現せず、逆に上記範囲を超える
と、透明性が悪化して好ましくない。
分布は、シャープであることが透明性、滑り性、耐ブロ
ッキング性、巻き特性を満足する点で好ましい。なお、
本発明の有機ポリマー微粒子の平均粒径は、走査型電子
顕微鏡で写真撮影し、イメージアナライザー装置を用い
て水平方向のフェレ径を測定し、その平均値で表示した
ものである。上記した有機ポリマー微粒子の平均粒径や
配合割合の最適値は、ポリオレフィンの種類、フィルム
の厚みや構成、延伸の有無等によって変化するので、目
的とするフィルム特性に合せて前記した範囲内で適宜任
意に設定するのが良い。
のオキシカルボン酸としては、オキシステアリン酸が好
適であり、オキシステアリン酸の金属塩としては、水酸
基を1個有したステアリン酸の金属酸があり、水酸基の
位置として2−,3−,4−,5−、7−,9−,11
−,12−及び18−の異性体があるが、12−オキシ
ステアリン酸がヒマシ油の主成分樹脂酸であるリシノー
ルの接触還元により工業的に安価に製造できるので推奨
される化合物の一つである。金属塩としては、Li,N
a,Kのようなアルカリ金属塩、Mg,Ca,Sr,B
aのようなアルカリ土類金属塩、Zn塩等があるが、M
g及びCa塩の使用が特に好ましい。また、上記金属塩
としては理論値より過剰な金属を含有したいわゆる塩基
性の金属塩が好ましい。
本発明の効果を損なわない範囲であれば、有機ポリマー
微粒子以外の有機や無機の微粒子を併用したり、高級脂
肪酸アマイド、高級脂肪酸エステル、ワックス、オキシ
ステアリン酸金属塩以外の金属石ケン等の潤滑剤を併用
するなどして滑り性を向上させるが、潤滑剤の併用はむ
しろ好ましい態様といえる。また、通常ポリオレフィン
系フィルムに配合される公知の安定剤、帯電防止剤、紫
外線吸収剤、加工助剤、可塑剤等の併用も何ら差し支え
ない。上記有機ポリマー微粒子、オキシステアリン酸金
属塩や添加剤等をポリプロピレン系重合体と混合する方
法としては、特に限定されるものではなく、V型ブレン
ダ、スクリュー型ブレンダ、ドライブレンダ、リボンブ
レンダ、ヘンシェルミキサーなどの混合機にて均一混合
した後、混練ペレット化する方法が一般的である。上記
した有機ポリマー微粒子及びオキシステアリン酸金属塩
は製膜時の押出し工程で混練してもよいが、予めポリプ
ロピレン系重合体に対して高濃度で混練した、いわゆる
マスターバッチ法で配合するのが好ましい実施態様であ
る。 また、有機ポリマー微粒子とオキシステアリン酸
金属塩とを予め混合し有機ポリマー微粒子表面にオキシ
ステアリン酸金属塩の薄膜を形成させてポリプロピレン
系重合体に配合してもよい。
は、上記ポリプロピレン系重合体組成物を、テンターを
用いる同時又は遂次二軸延伸法、インフレーション法な
どの慣用手段によって製造することができる。また、単
層構成及び2層以上の積層構成のいずれにも適用でき、
積層構成の場合は、有機ポリマー微粒子及びオキシステ
アリン酸の金属塩は表面層に添加することが好ましい
が、特に限定されない。2層以上の積層構成で、かつ、
有機ポリマー微粒子及びオキシステアリン酸の金属塩を
表面層に添加する方法は、本発明の効果をより顕著に発
現することができるので特に推奨される実施態様であ
る。さらに本発明のフィルムに対して、コロナ放電処
理、プラズマ処理、紫外線照射処理等を行い、接着性を
向上させる等の表面処理を施すことも必要に応じて実施
できる。本発明の二軸延伸フィルムの厚さは、その用途
に応じて決められるが、通常5〜100 μm 、好ましくは
10〜50μm の範囲である。
るが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお、実施例で用いる
測定方法は次の通りである。 (1)曇価 JIS-K6714 に準じ、東洋精機製作所製ヘーズテスターJ
で測定した。 (2)狭角拡散透過値 東洋精機製作所製の視覚透明度試験機を用いて測定し
た。測定値が小さい程、透明度が高いことを示してい
る。 (3)摩擦係数 20℃×65%RHにおいてASTM-D1894に準じ測定した。 (4)耐ブロッキング性 フィルムをカッターで80mm×120mm に裁断し、この裁断
片2枚を長手方向において上下に20mmずつずらして重
ね、サンプルとする。このサンプルをタイプ用紙と交互
に5組重ね合わせ、ガラス板で挟んだ後2kgの加重をか
け50℃の環境で48時間放置する。サンプルを取り出して
放冷し、20mm巾で長手方向に再裁断し試験片とし、試験
片を引張試験器を使用し、引張り速度200mm/分で剪断応
力を測定した。 (5)空気抜け速さ まず、図1に示した台盤1の上にフィルム4をB面(平
坦面)を上にして置いた後、フィルム押え2をフィルム
4の上から台盤1に載せて、張力を与えながらフィルム
4を固定する。次いで、フィルム押え2の上にフィルム
5をA面(易滑面)を下にして置き、フィルム5の上に
フィルム押え8を載せてネジ3を用いてフィルム押え
8、2、及び台盤1を固定する。ここで、フィルム押え
2に設けられた空洞2aから、細孔2c及びパイプ7を
介して接続された真空ポンプ6を駆動させて吸引する
と、フィルム5には空洞2aに吸い付けられることによ
って張力が加える。また、当時にフィルム4とフィルム
5の重なり合った部分Xもフィルム押え2に円周状に設
けられ細孔2dを介して減圧され、フィルム4とフィル
ム5はその重なり合った部分Xにおいて、外周部から密
着し始める。密着状態は、X部の上部から干渉縞を観察
することによって把握できるため、X部の外周に干渉縞
が生じてから、X部の全面に干渉縞が拡がり、干渉縞の
動きが止まるまでの時間(秒)を測定し、この時間
(秒)を「空気抜け速さ」とした。空気抜け速さの時間
が短いほど、フィルムの巻き特性は良好である。
1.4重量部、水滴保持時間が2秒以内の架橋アクリル−
スチレン系共重合体粒子〔メチルメタクリレート/n−
ブチルアクリレート/スチレン/ジビニルベンゼン=36
/27/36/1 (重量比) 〕について、平均粒径が1.1 μm
〔微粒子(1) 〕のもの5.0 重量部と、2.1 μm 〔微粒子
(2) 〕のもの1.0 重量部 (いずれもほぼ単分散の粒径分
布を示す球状の微粒子であった) 、塩基性12−ヒドロキ
システアリン酸マグネシウム2.6 重量部をヘンシェルミ
キサーを用い均一に混合した配合物を2軸の混練押出し
機を用いて200 ℃で溶融押出しマスターバッチを得た。 (2)フィルムの製造 メルトインデックス2.5g/10 分のポリプロピレン100 重
量部に対して、上記方法で製造したマスターバッチ 3.1
重量部、グリセリン樹脂酸エステル0.3 重量部及びエル
カ酸アミド0.3 重量部を混合した組成物を用いて、樹脂
温度270 ℃で溶融押出しを行い、20℃の冷却ロールで急
冷して、厚さ0.90mmの末延伸シートを得た。この末延伸
シートを、縦延伸機のロール周速差を利用して、延伸温
度120 ℃で縦方向に4.5 倍延伸し、引続きテンター式延
伸機により延伸温度155 ℃で横方向に8倍延伸した。次
いで160 ℃で熱処理を行い、厚さ約25μm の2軸延伸フ
ィルムとした後、片面にコロナ処理を施した。以下、実
施例及び比較例の各配合処方を表1及び得られたフィル
ムの特性値を表2に示す。
て、塩基性12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウムの
配合を止め、ポリプロピレン粉末の配合量を94重量部と
する以外は、実施例1と同じ方法でマスターバッチ及び
フィルムを製造した。
て、塩基性12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウムに
替えて、ステアリン酸カルシウムを変更する以外は、実
施例1と同じ方法でマスターバッチ及びフィルムを製造
した。
て、平均粒径2.1 μm の微粒(2) の配合を行なわずポリ
プロピレン粉末の配合量を92.4重量部を変更する以外
は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。
て、平均粒径1.1 μm の微粒子(1) の配合を行なわずポ
リプロピレン粉末の配合量96.4重量部と変更する以外
は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。
て、平均粒径1.1 μm の微粒子(1) の配合量を1重量
部、ポリプロピレン粉末の配合量を95.4重量部とする変
更する以外は実施例1と同じ方法でフィルムを得た。
プロピレン100 重量部に対して平均粒径1.1 μm の微粒
子(1) を1.05重量部及び塩基性12−オキシステアリン酸
マグネシウム0.5 重量部を追加配合する以外は、実施例
1と同じ方法でフィルムを得た。
て、平均粒径2.1 μm の微粒子(2)の配合量を0.16重量
部、ポリプロピレン粉末の配合量を92.24 重量部と変更
する以外は、実施例1と同じ方法でフィルムを得た。
プロピレン100 重量部に対して平均粒径2.1 μm の微粒
子(2) を0.57重量部及び塩基性12−オキシステアリン酸
マグネシウム0.3 重量部を追加配合する以外は、実施例
1と同じ方法でフィルムを得た。
て、架橋アクリル−スチレン系共重合体粒子に替えて、
水滴保持時間が2秒以内である平均粒径が0.95μm 〔微
粒子(1) 〕及び2.5 μm 〔微粒子(2) 〕のほぼ単分散の
粒度分布を示す球状の架橋アクリル系粒子〔組成;メチ
ルメタクリレート/トリメチロールプロペントリメタア
クリレート=98/2(重量比)〕を用い、かつ、その
配合量を6.67重量部、0.83重量部、ポリプロピレン粉末
及び塩基性12−オキシステアリン酸マグネシウムの配合
量をそれぞれ89.0重量部、3.5 重量部とする以外は実施
例1と同じ方法でフィルムを得た。
て、塩基性12−オキシステアリン酸マグネシウムの配合
を止め、かつ、ポリプロピレン粉末の配合量を92.5重量
部と変更する以外は、実施例2と同じ方法でフィルムを
得た。
て、平均粒径2.5 μm の微粒子(2) の配合を止め、か
つ、ポリプロピレン粉末の配合量を89.83 重量部と変更
する以外は実施例2と同じ方法でフィルムを得た。
て、平均粒径0.9 μm の微粒子(1) の配合を止め、か
つ、ポリプロピレン粉末の配合量を95.67 重量部とする
以外は実施例2と同じ方法でフィルムを得た。
て、架橋アクリル系粒子に替えて水滴保持時間が2秒以
内の球状で、ほぼ単分散の粒度分布を有する架橋ポリス
チレン系粒子〔組成;スチレン/ジビニルベンゼン=98
/2〕を用いる〔微粒子(1),(2) 共に平均粒径及び配合量
は実施例2と同じにした) 以外は、実施例2と同じ方法
でフィルムを得た。
いて、塩基性12−オキシステアリン酸マグネシウムの配
合を止め、かつ、ポリプロピレン粉末の配合量を92.5重
量部と変更する以外は、実施例3と同じ方法でフィルム
を得た。
2.5g/10 分のポリプロピレン100 重量部に対してグリセ
リン樹脂酸エステル0.3 重量部及びエルカ酸アミド0.3
重量部を混合した組成物を、表層用レジンとして実施例
1に用いたと同じ組成物を用い、上記基層用リジンをそ
れぞれ別々の押出し機で溶融させ、この溶融体をダイ間
で合流させ、基層の両面に表面層を積層した三層構成の
溶融体を20℃の冷却ロールで急冷して、総厚さ0.90mmの
末延伸シートを得た( 表面層/基層/表面層の厚み比=
1/23/1) 。この未延伸シートを実施例1と同じ方法で二
軸延伸してフィルムを得た。
ドロキシステアリン酸マグネシウムの配合を止める以外
は、実施例4と同じ方法でフィルムを製造した。
は、いずれも優れた透明性と、良好な滑り性及び耐ブロ
ッキング性に加え、フィルム巻き特性にも優れており、
非常に高品質であった。一方、比較例1,2,9,12
で得られたフィルムは、透明性、耐ブロッキング性、及
び空気抜け速さに劣り、低品質であった。比較例3,
7,10で得られたフィルムは、透明性は良好である
が、空気抜け速さに劣り、巻き特性が悪い。比較例4,
5,11で得られたフィルムは、滑り性、耐ブロッキン
グ性、空気抜け速さが劣っている。比較例6,8で得ら
れたフィルムは、フィルム巻き特性は良好であるが、透
明性に劣るものであった。実施例4で得られた本発明の
フィルムは、優れた透明性と良好な滑り性及び耐ブロッ
キング性に加えフィルムの巻き特性も良好である。特に
透明性が極めて優れており、積層フィルムにした効果が
顕著に発現されており、極めて高品質である。一方、比
較例9のフィルムは透明性及び滑り性は良好であるが、
耐ブロッキング性及び巻き特性に劣り低品質であった。
有機ポリマー微粒子とオキシステアリン酸の金属塩を特
定量配合した構成であるので、透明性と共に、滑り性及
び耐ブロッキング性に加えフィルムの巻き特性も優れて
おり、例えば各種の包装用材料として広く利用すること
ができる。
定する装置の断面概略説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 結晶性プロピレン系重合体100 重量部、
平均粒径0.1 〜1.5μm の有機ポリマー微粒子(1)0.02
〜0.5 重量部、前記微粒子(1) より大粒径で、且つ平均
粒径1.5 〜4.0 μm の有機ポリマー微粒子(2)0.005〜0.
5 重量部及びオキシカルボン酸の金属塩0.01〜2重量部
の組成物からなることを特徴とする二軸延伸ポリプロピ
レン系フィルム。 - 【請求項2】 有機ポリマー微粒子のポリマーが、(メ
タ)アクリル系モノマー及び/又はスチレン系モノマー
を含むモノマー成分から重合されたポリマーであること
を特徴とする請求項1に記載の二軸延伸ポリプロピレン
系フィルム。
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| JP21530594A JP3443966B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 二軸延伸ポリプロピレン系フィルム |
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|---|---|---|---|
| JP21530594A JP3443966B2 (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 二軸延伸ポリプロピレン系フィルム |
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|---|---|---|---|---|
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