JP3603100B2 - ポリプロピレン組成物 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、ポリプロピレン組成物および該ポリプロピレン組成物よりなる延伸フィルムに関する。さらに詳しくは、結晶性ポリプロピレンに結晶核剤、ブロッキング防止剤、ポリエチレンを少量含有させてなり、透明性、写像性、耐ブロッキング性が著しく改良され、かつ、フィルム外観において優れた延伸フィルムに適したポリプロピレン組成物および該ポリプロピレン組成物よりなる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、特にポリプロピレン二軸延伸フィルムは、その優れた機械的物性、光学的物性により包装材料等に広く使用されている。しかしながら、これらのポリプロピレン延伸フィルムは、ポリプロピレンの持つ高い結晶性のために、透明性、写像性については、一般にポリスチレンやポリ塩化ビニル等の他の高透明性熱可塑性樹脂よりも劣っている。
【0003】
ポリプロピレン延伸フィルムの透明性、写像性を改良する試みとして、これまでにいくつかの提案がなされている。例えば、ポリプロピレンにソルビトール誘導体、芳香族カルボン酸のアルカリ金属塩もしくはアルミニウム塩等の有機系の結晶核剤(例えば、特開昭58−80392号公報、特開昭55−12460号公報)や、微小粒径のタルク(特開平3−166244号公報)等の無機系結晶核剤の添加、あるいは、炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体(特公昭45−32430号公報)、ビニルシクロアルカン重合体(特公平3−42298号公報)等の高分子系結晶核剤を含有させることによって、フィルム製膜の際に押出成形されたシートの球晶がより小さく均一になり、フィルムの透明性、写像性が改良されることが知られている。
【0004】
また、ポリプロピレン延伸フィルムは表面が平滑で耐ブロッキング性が劣り、巻取ったフィルムが互いに密着(以下ブロッキングという)したり、フィルム断裁の際の圧力下では著しいブロッキングを発生して、包装工程での作業性を著しく低下させるという欠点を有していた。このような耐ブロッキング性の欠点を改良するため多くの検討がなされている。例えば、シリカやタルク等の無機系の微粒子を添加する方法(特公昭52−16134号公報)、有機系の微粒子を添加する方法(特公昭50−36262号公報)等によって、フィルム表面に上記微粒子に起因する物理的な凹凸を生成させる方法が知られている。
【0005】
しかしながら、延伸フィルムの透明性、写像性を改良する目的で上記の結晶核剤を含有するポリプロピレン組成物に、さらに耐ブロッキング性を付与するためにブロッキング防止剤として上記無機系や有機系の微粒子を添加した場合、延伸過程でブロッキング防止剤と樹脂の界面で剥離が起こり、ボイドが発生するためフィルム外観を著しく悪化させるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は上記のような方法によってポリプロピレン延伸フィルムの透明性、写像性、耐ブロッキング性を改良する試みが行われていたが、結晶核剤とブロッキング防止剤とを併用するとブロッキング防止剤に起因する剥離ボイドの発生によってフィルム外観が悪化するという問題があった。そこで、本発明の目的は、優れた透明性、写像性、耐ブロッキング性を持ち、かつ、フィルム外観の優れたポリプロピレン組成物およびポリプロピレン延伸フィルムを提供することにある。
【0007】
【発明を解決するための手段】
かかる観点から本発明者らは、透明性、写像性、耐ブロッキング性、フィルム外観の改良されたポリプロピレン延伸フィルムについて鋭意検討を重ねた結果、驚くべきことに結晶性ポリプロピレンに結晶核剤、ブロッキング防止剤、ポリエチレンを少量含有させるという簡便な方法によって、ポリプロピレン延伸フィルムの透明性、写像性、耐ブロッキング性が著しく改良され、かつ、延伸過程においてブロッキング防止剤に起因する剥離ボイドの発生が極めて少なくフィルム外観の優れた延伸フィルムが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、(A)結晶性ポリプロピレン100重量部、(B)結晶核剤0.00001〜1.0重量部、(C)ブロッキング防止剤0.01〜1.0重量部、(D)メルトフローレイトが0.1〜10g/10分(JIS K 7210の方法にて、測定温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定)であるポリエチレン0.01〜1.0重量部よりなることを特徴とするポリプロピレン組成物である。
【0009】
本発明で使用される(A)結晶性ポリプロピレンは、プロピレンの単独重合体、プロピレンと他のα−オレフィンとのランダム共重合体、または、これらの混合物等を挙げることができる。上記のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン等を挙げることができ、これらのα−オレフィンの配合量は10モル%以下であることが結晶性保持のために好ましい。
【0010】
本発明で使用される結晶性ポリプリピレンは結晶性であり、一般にアイソタクチックペンタッド分率は0.85以上である。なお、本発明でいうアイソタクチックペンタッド分率とは、A.ZambelliらによってMacromolecules,13,267(1980)に発表された13C−NMRスペクトルのピークの帰属に基づいて定量されたプロピレンユニット5個が連続して等しい立体配置をとる分率である。
【0011】
本発明で使用される結晶性ポリプロピレンの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で表される分子量分布は特に制限されるものではないが、フィルム成形の場合を考えると溶融張力を増加させ加工性を向上させるためには3〜20であることが好ましい。なお、分子量分布はo−ジクロルベンゼンを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフ法(以下、GPC法ともいう。)で測定された値で、検量線は標準ポリスチレンで較正されたものが用いられる。
【0012】
本発明で使用される結晶性ポリプロピレンのメルトフローレイトは特に制限されるものではないが、各種の延伸フィルムへの成形性を勘案すると、通常は0.01〜100g/10分の範囲のものが使用され、さらに、0.1〜50g/10分の範囲であることが好ましい。
【0013】
本発明で使用される(B)結晶核剤は、有機系結晶核剤、無機系結晶核剤、高分子系結晶核剤等の結晶性ポリプロピレンに使用される結晶核剤を何等制限なく用いることができる。中でも高分子系結晶核剤がポリプロピレン延伸フィルムの透明性、写像性改良効果が大きく、かつ、延伸フィルムからのブリードアウトが無く好ましく使用される。
【0014】
本発明で使用される結晶核剤の結晶性ポリプロピレンへの配合量は0.00001〜1.0重量部の範囲でなければならない。結晶核剤の配合量が0.00001重量部未満の場合は、透明性、写像性改良効果が見られない。逆に1.0重量部を越えた場合は、ブロッキング防止剤に起因する剥離ボイドの発生が多くなり透明性の低下や、外観不良が生じる。また、延伸フィルムの成形の際に、原反シートの表面荒れが発生して写像性が低下する。さらに、フィルムの延伸性が低下し、厚薄精度の悪化や延伸破れが発生したり、延伸フィルムの溶断シール性が低下する等の問題が生じる。結晶核剤の配合量のより好ましい範囲は結晶核剤の種類により異なり、その詳細は後述のとおりである。
【0015】
本発明で使用される上記の有機系結晶核剤としては、例えば、ジベンジリデンソルビトール、ジメチルベンジリデンソルビトール等のソルビトール誘導体、p−tert−ブチル安息香酸ナトリウム、β−ナフトエン酸ナトリウム、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸ナトリウム、ジ安息香酸アルミニウム、塩基性ジ−p−tert−ブチル安息香酸アルミニウム等の芳香族カルボン酸のナトリウム塩やアルミニウム塩等の芳香族カルボン酸金属塩、芳香族カルボン酸、リン酸2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ナトリウム等の芳香族リン酸金属塩等を挙げることができる。有機系結晶核剤の結晶性ポリプロピレンへの配合量は、前述の理由により0.005〜1.0重量部の範囲が好ましく、0.01〜0.5重量部であることがより好ましく、さらに0.05〜0.3重量部であることが好ましい。
【0016】
本発明で使用される上記の無機系結晶核剤としては、例えば、タルク、マイカ等を挙げることができる。無機系結晶核剤の粒径は、フィシュアイの発生によるフィルム外観の悪化の観点から、平均粒径10.0μm以下のものが好ましく、0.1〜6.0μmのものがさらに好ましい。無機系結晶核剤の結晶性ポリプロピレンへの配合量は、前述の理由により0.005〜0.4重量部の範囲であることが好ましく、0.008〜0.2重量部であることがより好ましく、さらに0.01〜0.1重量部であることが好ましい。
【0017】
本発明で使用される上記の高分子系結晶核剤としては、例えば、環状オレフィン重合体、炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体、ビニルシクロアルカン重合体、含フッ素重合体等を挙げることができる。
【0018】
上記環状オレフィン重合体は、重合性二重結合を環内に有するモノマーのその環構造を保持した重合体であり、炭素数4〜20個の環状オレフィンモノマーの単独重合体、上記環状オレフィンモノマー同士の共重合体、上記環状オレフィンモノマー50mol%以上と他のモノマー50mol%以下との共重合体が好適に使用できる。特に本発明において好適に使用できる環状オレフィンモノマーを具体的に挙げると、シクロブテン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、4−メチルシクロペンテン、4,4−ジメチルシクロペンテン、シクロヘキセン、4−メチルシクロヘキセン、4,4−ジメチルシクロヘキセン、1,3−ジメチルシクロヘキセン、1,3−シクロヘキサジエン、1,4−シクロヘキサジエン、シクロヘプテン、1,3−シクロヘプタジエン、1,3,5−シクロヘプタトリエン、シクロオクテン、1,5−シクロオクタジエン、シクロドデセン等を挙げることができる。また、これらの環状オレフィンの環にさらに直鎖もしくは分枝アルキル基が置換されてもよい。
【0019】
これら環状オレフィン重合体は一般に結晶性であり、結晶性の程度を表す結晶化度が高いほど透明化効果及び透視性向上効果が高くなるという傾向にあるため、結晶化度は10%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、さらに50%以上であることが最も好ましい。このような高い結晶化度の環状オレフィン重合体としては、前記した環状オレフィンモノマーの単独重合体、または、環状オレフィンモノマー同士もしくはα−オレフィンとのブロック共重合体を好適に使用できる。
【0020】
本発明で使用される環状オレフィン重合体の結晶性ポリプロピレンへの配合量は、前述の理由により0.00001〜0.1重量部の範囲であることが好ましく、0.00005〜0.05重量部であることがより好ましく、さらに0.0001〜0.02重量部であることが好ましい。
【0021】
本発明で使用される上記の炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体は、重合性二重結合を有する分岐α−オレフィンモノマーの重合体であり、炭素数5以上の分岐α−オレフィンモノマーの単独重合体、上記分岐α−オレフィンモノマー同士の共重合体、上記分岐α−オレフィンモノマー50mol%以上と他のモノマー50mol%以下との共重合体が好適に使用できる。特に本発明において好適に使用できる分岐α−オレフィンモノマーは炭素数5〜10のものであり、具体的には、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン等を挙げることができる。
【0022】
また、上記のビニルシクロアルカン重合体は、重合性二重結合を有するビニルシクロアルカンモノマーの重合体であり、シクロアルカン構造が主鎖からペンダント状に結合している重合体である。ビニルシクロアルカンモノマーの単独重合体、上記ビニルシクロアルカンモノマー同士の共重合体、上記ビニルシクロアルカンモノマー50mol%以上と他のモノマー50mol%以下との共重合体が好適に使用できる。特に本発明において好適に使用できるビニルシクロアルカンモノマーは、具体的には、ビニルシクロブタン、ビニルシクロペンタン、ビニル−3−メチルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン、ビニル−3−メチルシクロヘキサン、ビニルノルボルナン等を挙げることができる。
【0023】
これら炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体およびビニルシクロアルカン重合体は一般に結晶性であり、結晶性の程度を表す結晶化度が高いほど透明化効果及び写像性向上効果が高くなるという傾向にあるため、結晶化度は10%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましく、さらに40%以上であることが最も好ましい。このような高い結晶化度の分岐α−オレフィン重合体およびビニルシクロアルカン重合体としては、前記した分岐α−オレフィンモノマーやビニルシクロアルカンモノマーの単独重合体、または、分岐α−オレフィンモノマー同士、ビニルシクロアルカン同士もしくは他のα−オレフィンとのブロック共重合体を好適に使用できる。
【0024】
本発明で使用される炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体の結晶性ポリプロピレンへの配合量は、前述の理由により0.0001〜1.0重量部の範囲であることが好ましく、0.001〜0.5重量部であることがより好ましく、さらに0.005〜0.2重量部であることが好ましい。また、本発明で使用されるビニルシクロアルカン重合体の結晶性ポリプロピレンへの配合量は、前述の理由により0.00001〜0.1重量部の範囲であることが好ましく、0.00005〜0.05重量部であることがより好ましく、さらに0.0001〜0.02重量部であることが好ましい。
【0025】
これら環状オレフィン重合体、炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体およびビニルシクロアルカン重合体を結晶性ポリプロピレンへ配合する方法は、結晶性ポリプロピレンの重合に先だって、予め予備重合によって環状オレフィンモノマー、炭素数5以上の分岐α−オレフィンモノマーまたはビニルシクロアルカンモノマーを重合した後、プロピレンの単独重合またはプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合を行うことによってポリプロピレン分子鎖構造中に高分子結晶核剤に基づく結晶性高分子構造部分を含有せしめポリプロピレン組成物とする方法が特に好ましい。
【0026】
本発明で高分子結晶核剤として使用される上記の含フッ素重合体は、含フッ素モノマーの単独重合体、含フッ素モノマー同士の共重合体、含フッ素モノマーと炭化水素系モノマー、特にα−オレフィンとの共重合体等が使用できる。本発明において好適に使用できる含フッ素重合体を具体的に挙げると、例えば、テトラフルオロエチレン重合体、1−フルオロエチレン重合体、1,1−ジフルオロエチレン重合体、トリフルオロエチレン重合体、1−クロロ−2,2−ジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体、ヘキサフルオロプロピレン重合体、ヘキサフルオロプロピレンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン−メチルビニルエーテル共重合体、トリフルオロエチレン−メチルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を挙げることができる。
【0027】
本発明における含フッ素重合体は一般に結晶性であり、結晶性の程度を表す結晶化度が高いほど透明化効果及び写像性向上効果が高くなるという傾向にあるため、結晶化度は50%以上であることが好ましく、さらに70%以上であることがより好ましい。また、含フッ素重合体の粒子径は特に制限されないが、良好な透明性、写像性およびフィルム外観を有する延伸フィルムを得るためには、平均一次粒子径は2.0μm以下であることが好ましく、さらに0.01〜1.0μmの範囲であることがより好ましい。
【0028】
本発明で使用される含フッ素重合体の結晶性ポリプロピレンへの配合量は、前述の理由により0.00001〜0.1重量部の範囲であることが好ましく、0.0001〜0.05重量部であることがより好ましく、さらに0.001〜0.02重量部であることが好ましい。
【0029】
本発明で使用される(C)ブロッキング防止剤は無機系および有機系ブロッキング防止剤等のフィルムの耐ブロッキング性付与のために使用されるブロッキング防止剤を何等制限なく用いることができる。
【0030】
本発明で使用される上記の無機系ブロッキング防止剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、ゼオライト、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等を挙げることができる。これらの中では乾式シリカや湿式シリカ等のシリカが好ましい。
【0031】
本発明で使用される上記の有機系ブロッキング防止剤としては、例えば、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末、非溶融型シリコーン樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、ポリアミド樹脂粉末等を挙げることができる。これらの中では架橋ポリメタクリル酸メチル粉末、非溶融型シリコーン樹脂粉末が好ましい。
【0032】
本発明で使用されるブロッキング防止剤の形状は特に制限されないが、耐ブロッキング性改良効果の優れている球状粒子が好ましい。また、本発明で使用されるブロッキング防止剤の平均粒径は、耐ブロッキング性改良効果、透明性やフィルム外観を勘案すると0.1〜5.0μmのものが好ましく、さらに0.5〜3.0μmのものがより好ましい。
【0033】
本発明で使用されるブロッキング防止剤の結晶性ポリプロピレンへの配合量は0.01〜1.0重量部の範囲でなければならず、0.02〜0.5重量部であることが好ましく、さらに0.05〜0.3重量部であることがより好ましい。ブロッキング防止剤の配合量が0.01重量部未満の場合は、耐ブロッキング性改良効果が不十分であり、延伸フィルムのブロッキングが発生する。逆に1.0重量部を越えた場合は、延伸フィルムの透明性が低下し、剥離ボイドの発生が多くなり外観不良が起こる。
【0034】
本発明で使用される(D)ポリエチレンは、エチレンの単独重合体、エチレンと他のα−オレフィンとのランダム共重合体、または、これらの混合物等を挙げることができる。上記のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、4−メチル−1−ペンテン等を挙げることができ、これらのα−オレフィンの配合量は10モル%以下であることが好ましい。
【0035】
本発明において使用されるポリエチレンは、中低圧法により得られた高密度ポリエチレンおよび直鎖状低密度ポリエチレン、高圧法により得られた低密度ポリエチレン、各種ポリエチレンワックス等が好適に使用できる。上記の直鎖状低密度ポリエチレンは遷移金属化合物、有機金属化合物等の触媒存在下で、エチレンに少量のプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン等に代表されるα−オレフィンを共重合させて得られたエチレン共重合体であって、その短鎖分岐が炭素数10以下のものが好適に用いられる。
【0036】
本発明で使用されるポリエチレンのメルトフローレイトは特に制限されるものではないが、本発明の結晶性ポリプロピレンへの混練による相溶性を勘案すると0.1〜50g/10分の範囲であることが好ましく、さらに0.5〜10g/10分であることがより好ましい。また、これらポリエチレンの密度は特に限定されるものではないが、高密度ポリエチレンでは0.95〜0.97g/cm3 、直鎖状低密度ポリエチレンでは0.89〜0.95g/cm3 、低密度ポリエチレンでは0.89〜0.94g/cm3 の範囲ものが好適に用いられる。
【0037】
本発明で使用されるポリエチレンの結晶性ポリプロピレンへの配合量は0.01〜1.0重量部の範囲でなければならず、0.02〜0.5重量部であることが好ましく、さらに0.05〜0.3重量部であることがより好ましい。ポリエチレンの配合量が0.01重量部未満の場合は、ブロッキング防止剤に起因する剥離ボイドの発生が著しく延伸フィルムの外観不良が起こる。逆に1.0重量部を越えた場合は、延伸フィルムの白化が生じて透明性が低下する。
【0038】
本発明における(B)結晶核剤、(C)ブロッキング防止剤、(D)ポリエチレンの(A)結晶性ポリプロピレンへの配合方法は特に制限されず、種々の混合方法を採用することができる。具体的には、結晶核剤、ブロッキング防止剤、ポリエチレンを同時に、結晶性ポリプロピレンに添加して、一軸押出機、二軸押出機等のスクリュー押出混練機、バンバリーミキサー、コンティニュアスミキサー、ミキシングロール等を用いて混合する方法、結晶核剤が環状オレフィン重合体、炭素数5以上の分岐α−オレフィン重合体、ビニルシクロアルカン重合体等の高分子系結晶核剤の場合、さらに好ましい方法としては、高分子系結晶核剤を予備重合させた後、プロピレンの単独重合またはプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合を行うことによって高分子系結晶核剤を含有するポリプロピレン組成物とした後にブロッキング防止剤とポリエチレンを添加する方法等を挙げることができる。
【0039】
さらに、上記に示した様な方法で高分子系結晶核剤を高濃度で含有する組成物を得た後、該組成物をマスターバッチとして他の結晶性ポリプロピレンを用いて、希釈倍率2〜1000倍の範囲で希釈(高分子系結晶核剤配合量を0.5〜0.001倍に希釈)することにより目的の高分子系結晶核剤配合量とすることができる。マスターバッチの希釈倍率は一般に20倍程度であるが、本発明においては、マスターバッチ濃度にもよるがかなり大きな希釈倍率でも延伸フィルムの透明性、写像性を十分に改良することができる。
【0040】
本発明のポリプロピレン組成物およびポリプロピレン延伸フィルムには、必要に応じて、酸化防止剤、塩素捕捉剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、防曇剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、他の樹脂やフィラー等の添加剤が効果の阻害されない限り配合されてもよい。
【0041】
本発明のポリプロピレン延伸フィルムの厚さは特に制限されないが、通常は二軸延伸フィルムの場合3〜150μm、一軸延伸フィルムの場合10〜254μmであることが好ましい。本発明のポリプロピレン延伸フィルムは、少なくとも一軸方向に延伸されている。もちろん二軸方向に延伸されていてもよい。延伸倍率は特に制限されないが、一軸方向に4〜10倍であることが一般的であり、二軸延伸の場合はそれに直角な方向に4〜15倍の範囲で延伸されていることが一般的である。
【0042】
本発明のポリプロピレン延伸フィルムの片面あるいは両面には、必要に応じてコロナ放電処理等の表面処理が施されてもよい。さらに、ヒートシール性等の機能を付与する目的で片面あるいは両面に本発明で使用される結晶性ポリプロピレンよりも融点の低い他の樹脂よりなる層が積層されてもよい。他の樹脂の積層方法は特に制限されないが、共押出し法、ラミネート法等が好適である。
【0043】
本発明のポリプロピレン延伸フィルムの製造方法は、公知の方法を何等制限なく採用することができる。例えば、テンター法による逐次二軸延伸法によって延伸フィルムを製造する方法としては、上記のポリプロピレン組成物をTダイ法、インフレーション法等でシートあるいはフィルムに成形した後、縦延伸装置に供給し、加熱ロール温度120〜170℃で4〜10倍縦延伸し、つづいてテンターを用いてテンター温度130〜180℃で4〜15倍横延伸する方法が好適であり、さらに、必要に応じて横方向に0〜25%の緩和を許しながら80〜180℃で熱処理する方法を挙げることができる。もちろん、これらの延伸の後に再び延伸してもよく、また縦延伸において多段延伸、圧延等の延伸法を組み合わせることができる。また、一軸のみの延伸によっても延伸フィルムとすることができる。
【0044】
【作用および発明の効果】
本発明によるとポリプロピレン延伸フィルムの透明性、写像性、耐ブロッキング性が著しく改良され、かつ、延伸過程においてブロッキング防止剤に起因する剥離ボイドの発生が極めて少なくフィルム外観において優れた延伸フィルムを与えるポリプロピレン組成物を得ることができる。
【0045】
【実施例】
本発明をさらに具体的に説明するために、以下に実施例および比較例を掲げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例及び比較例で得られたポリプロピレン延伸フィルムの評価は次の方法にて行なった。
【0046】
(1)ヘイズ
JIS K 6714に従い測定した。
【0047】
(2)写像値
スガ試験機社製の写像性測定機を用い、光学くし0.125mmを使い、くし方向を二軸延伸フィルムの横延伸方法に平行にし写像値を測定した。
【0048】
(3)ブロッキング性
縦延伸方向に300mm、横延伸方向に40mmの短冊状にフィルムを切り出し、厚さ3mmとなるように重ね合わせ、温度30℃、湿度70%RHの雰囲気下に24時間放置後、プレス機を用いてフィルム束サンプルに20kg/cm2の圧力を30秒間かけた。その後、フィルム束サンプルの両端を治具で固定し、オートグラフ(島津製作所製)を用いて曲げ強度を測定した。その際の曲げ強度の大きさをもってフィルムのブロッキングの程度の指標とした。
【0049】
(4)フィルム外観
フィルムを20mm×20mmに切り出し、直交させた偏光フィルム間に挟み、ライトボックス上で、ブロッキング防止剤に起因する長径300μm以上の剥離ボイド(フィッシュアイ)数を目視により評価した。これを15回行ない、平均値より1m2 当たりの剥離ボイド数から、以下のようにフィルム外観を評価した。
【0050】
◎: 剥離ボイド数 20個/m2未満
○: 剥離ボイド数 20個/m2以上100個/m2未満
△: 剥離ボイド数 100個/m2以上500個/m2未満
×: 剥離ボイド数 500個/m2以上
実施例1
(シクロペンテンの重合)
2000mlの攪拌機を備えたガラス製反応器に窒素雰囲気下、トルエン500ml、メチルアルミノキサン500mmol及びジメチルシリレンビスインデニルジルコニウムジクロリド0.5mmolを導入し、系内を60℃まで昇温した。シクロペンテン100mlを加えることにより重合を開始し、60℃で4時間重合を行なった。生成固体を含む反応混合物を大量の酸性メタノール中に加え重合を停止した。得られた固体を瀘過、減圧下乾燥することにより63.5gのポリシクロペンテンを得た。X線回折により求めた結晶化度は64%であった。
【0051】
(造粒)
表1に示したホモポリプロピレンのパウダー100重量部に、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチルヒドロキシトルエンを0.1重量部、塩素捕捉剤としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部、帯電防止剤としてステアリルジエタノールアミド0.3重量部と、上記で得たポリシクロペンテン0.001重量部、平均粒径2.3μmの球状の架橋ポリメタクリル酸メチル粉末(PMMA)0.2重量部、高密度ポリエチレン(HDPE,メルトフローレイト(MFR)4.0g/10分、密度0.963g/cm3 )0.15重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで5分間混合した後、スクリュー径65mmφの押出造粒機を用い、230℃で押し出し、ペレットを造粒し原料ペレットを得た。
【0052】
(二軸延伸フィルムの成形)
得られたポリプロピレン組成物ペレットを用いて以下の方法で二軸延伸フィルムの成形実験を行なった。ポリプロピレン組成物ペレットを、スクリュー径90mmφのTダイシート押出機を用い、280℃で押し出し、30℃の冷却ロールで厚さ2mmのシートを成形した。次いで、この原反シートをテンター方式の逐次二軸延伸装置を用いて、縦方向に150℃で4.6倍縦延伸し、引き続いて165℃のテンター内で横方向に機械倍率で10倍横延伸した後、8%緩和させて熱処理を行ない、厚さ50μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを16m/分の速度で成形した。なお、フィルムの片面には常法に従い30W 分/m2のコロナ放電処理を施し、巻取った。得られたフィルムは35℃で3日間エージングした後、ヘイズ(透明性)、写像値(写像性)、ブロッキング値(耐ブロッキング性)、剥離ボイド数(外観)の測定を行なった。結果を表1に示した。
【0053】
実施例2,3
実施例1と同様のホモポリプロピレン、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末、高密度ポリエチレンを用い、実施例1で得たポリシクロペンテンを表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表1に示した。
【0054】
実施例4,5
実施例1と同様のホモポリプロピレン、ポリシクロペンテン、高密度ポリエチレンを用い、実施例1で用いた架橋ポリメタクリル酸メチル粉末を表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表1に示した。
【0055】
実施例6,7
実施例1と同様のホモポリプロピレン、ポリシクロペンテン、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末を用い、実施例1で用いた高密度ポリエチレンを表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表1に示した。
【0056】
実施例8,9
平均粒径1.6μmの球状の架橋ポリメタクリル酸メチル粉末を使用した(実施例8)こと、また、MFR2.0g/10分、密度0.912g/cm3 の直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE,エチレン−1−ヘキセン共重合体)を使用した(実施例9)こと以外は実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0057】
比較例1
ポリシクロペンテン(結晶核剤)、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末(ブロッキング防止剤)および高密度ポリエチレン(ポリエチレン)を添加せずに実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0058】
比較例2
ポリシクロペンテン(結晶核剤)を添加せずに実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0059】
比較例3
架橋ポリメタクリル酸メチル粉末(ブロッキング防止剤)を添加せずに実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0060】
比較例4
高密度ポリエチレンを添加せずに実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0061】
比較例5,6
実施例1と同様のホモポリプロピレン、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末、高密度ポリエチレンを用い、実施例1で得たポリシクロペンテンを表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表1に示した。
【0062】
比較例7,8
実施例1と同様のホモポリプロピレン、ポリシクロペンテン、高密度ポリエチレンを用い、実施例1で得た架橋ポリメタクリル酸メチル粉末を表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表1に示した。
【0063】
比較例9,10
実施例1と同様のホモポリプロピレン、ポリシクロペンテン、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末を用い、実施例1で得た高密度ポリエチレンを表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表1に示した。
【0064】
実施例10
MFR1.8g/10分、エチレン含有量0.5モル%のプロピレン−エチレンランダム共重合体のパウダーを使用し、ポリシクロペンテン添加量を0.0005重量部としたこと以外は実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0065】
実施例11,12
MFR1.2g/10分、エチレン含有量1.0モル%のプロピレン−エチレンランダム共重合体のパウダーを使用した(実施例11)こと、また、MFR2.0g/10分、1−ブテン成分含有量0.5モル%のプロピレン−1−ブテンランダム共重合体のパウダーを使用した(実施例12)こと以外は実施例10と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0066】
実施例13
ブロッキング防止剤として平均粒径0.8μmの球状溶融シリカ0.25重量部を使用したこと以外は実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0067】
実施例14
ブロッキング防止剤として平均粒径2.2μmの球状溶融シリカ0.08重量部を使用したこと以外は実施例1と同様に行ない、その結果を表1に示した。
【0068】
実施例15
(シクロブテンの重合)
2000mlの攪拌機を備えたガラス製反応器に窒素雰囲気下、トルエン500ml、メチルアルミノキサン500mmol及びジメチルシリレンビスインデニルジルコニウムジクロリド0.5mmolを導入し、系内を60℃まで昇温した。シクロブテン200mlを加えることにより重合を開始し、室温で2時間重合を行なった。生成固体を含む反応混合物を大量の酸性メタノール中に加え重合を停止した。得られた固体を瀘過、減圧下乾燥することにより135gのポリシクロブテンを得た。X線回折により求めた結晶化度は68%であった。
【0069】
表1に示したホモポリプロピレンを用い、上記で得たポリシクロブテンを表1の配合量とした以外は実施例1と同様に行なった。結果を表1に示した。
【0070】
【表1】
【0071】
実施例16
(チタン化合物の調製)
固体状チタン成分の調製方法は特開昭58−38006号公報の実施例1の方法に準じて行なった。すなわち、無水塩化マグネシウム9.5g、デカン100ml及び2−エチルヘキシルアルコール47ml(300mmol)を125℃で2時間加熱攪拌した後、この溶媒中に無水フタル酸5.5g(37.5mmol)を添加し、125℃でさらに1時間攪拌混合を行ない、均一溶液とした。室温まで冷却した後、−20℃に保持された四塩化チタン400ml(3.6mmol)中に1時間にわたって全量滴下装入した。この混合液の温度を2時間かけて110℃に昇温し、110℃に達したところでジイソブチルフタレート5.4ml(25mmol)を添加し、これより2時間、同温度にて攪拌下保持した。2時間の反応終了後、熱時ろ過にて固体部を採取し、この固体部を2000mlの四塩化チタンにて再懸濁させた後、再び110℃で2時間、加熱反応を行なった。反応終了後、再び熱ろ過にて固体部を採取し、デカン及びヘキサンにて、洗液中に遊離のチタン化合物が検出されなくなるまで充分洗浄した。以上の製造方法にて調製された固体状チタン触媒成分は、ヘプタンスラリーとして保存した。固体状チタン触媒成分の組成はチタン2.1重量%、塩素57.0重量%、マグネシウム18.0重量%及びジイソブチルフタレート21.9重量%であった。
【0072】
(3−メチル−1−ブテンの予備重合)
窒素置換を施した10L重合器中に精製ヘキサン6000ml、トリエチルアルミニウム100mmol、固体状チタン触媒成分をチタン原子換算で10mmol装入した後、3−メチル−1−ブテンを全体でチタン成分10gに対し80gとなるように2時間連続的に反応器に導入した。なお、この間温度は20℃に保持した。2時間後、3−メチル−1−ブテンの導入を停止し、反応器を窒素で充分に置換した。得られたスラリーの固体部分を精製ヘキサンで5回洗浄し、チタン触媒成分含有3−メチル−1−ブテン重合体を得た。このときの3−メチル−1−ブテン重合体の重量は72gであった。X線回折により求めた結晶化度は60%であった。
【0073】
(本重合)
窒素置換を施した内容量2000Lの重合器に、プロピレン500kgを装入し、トリエチルアルミニウム1.64mol、エチルトリエトキシシラン0.164mol、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン0.0082mol、さらに水素10Lを装入した後、重合器の内温を65℃に昇温した。チタン含有3−メチル−1−ブテン重合体をチタン原子で0.00656mol装入し、続いて重合器の内温を70℃まで昇温し、1時間のプロピレン重合を行なった。1時間後未反応のプロピレンをパージし、白色顆粒状の重合体を得た。得られた重合体は、70℃で減圧乾燥を行なった。全重合体の収量は143kgであった。収量から求めた3−メチル−1−ブテン重合体含有ポリプロピレン中の3−メチル−1−ブテン重合体含有量は0.033重量部であった。また得られたポリプロピレンのMFR、ペンタッド分率、分子量分布(Mw/Mn)を表2に示した。
【0074】
上記で得た3−メチル−1−ブテン重合体(P−3MB−1)0.033重量部含有ポリプロピレンのパウダー100重量部に、平均粒径1.2μmの球状の非溶融型シリコーン樹脂粉末0.16重量部、MFR2.8g/10分、密度0.919g/cm3 の直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE,エチレン−1−ブテン共重合体)0.075重量部を添加したこと以外は実施例1と同様に行なった。結果を表2に示した。
【0075】
実施例17,18
3−メチル−1−ブテンの予備重合において、3−メチル−1−ブテンの導入量と重合時間を変えた以外は実施例16と同様の方法で行ない、表2に示した3−メチル−1−ブテン重合体含有ポリプロピレンを得た。このとき得られた3−メチル−1−ブテン重合体の結晶化度は実施例16と同様60%であった。表2に示した3−メチル−1−ブテン重合体含有ポリプロピレンを用いた以外は実施例16と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0076】
比較例11,12
実施例16と同様の非溶融型シリコーン樹脂粉末、直鎖状低密度ポリエチレンを用い、表1に示した3−メチル−1−ブテン重合体含有量のポリプロピレンを用いた以外は実施例16と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0077】
実施例19,20
実施例16と同様の3−メチル−1−ブテン重合体含有ポリプロピレンを用い、表2に示した平均粒径の非溶融型シリコーン樹脂粉末を表2に示した配合量で添加したこと以外は実施例16と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0078】
比較例13
実施例16と同様の3−メチル−1−ブテン重合体含有ポリプロピレンを用い、表2に示した平均粒径の非溶融型シリコーン樹脂粉末を表2に示した配合量で添加したこと以外は実施例16と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0079】
実施例21
本重合において表2に示した結晶性ポリプロピレン(エチレン含有量0.4モル%のプロピレン−エチレンランダム共重合体)を重合して、3−メチル−1−ブテン重合体含有量を表2に示した3−メチル−1−ブテン重合体含有ポリプロピレンを用いた以外は実施例16と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0080】
比較例14
非溶融型シリコーン樹脂粉末(ブロッキング防止剤)および直鎖状低密度ポリエチレンを添加せずに実施例21と同様に行ない、その結果を表2に示した。
【0081】
実施例22
(3−メチル−1−ペンテンの予備重合)
窒素置換を施した10L重合器中に精製ヘキサン6000ml、トリエチルアルミニウム100mmol、固体状チタン触媒成分をチタン原子換算で10mmol装入した後、3−メチル−1−ペンテンを全体でチタン成分10gに対し100gとなるように2時間連続的に反応器に導入した。なお、この間温度は20℃に保持した。2時間後、3−メチル−1−ペンテンの導入を停止し、反応器を窒素で充分に置換した。得られたスラリーの固体部分を精製ヘキサンで5回洗浄し、チタン含有3−メチル−1−ペンテン重合体を得た。このときの3−メチル−1−ペンテン重合体の重量は83gであった。X線回折により求めた結晶化度は58%であった。
【0082】
上記で得たチタン含有3−メチル−1−ペンテン重合体を用いてプロピレンの本重合(プロピレン−エチレン共重合)を行ない、表2に示した3−メチル−1−ペンテン重合体(P−3MP−1)含有量の結晶性ポリプロピレンを得た。この3−メチル−1−ペンテン重合体0.042重量部含有ポリプロピレンを用いたこと以外は実施例16と同様に行なった。結果を表2に示した。
【0083】
実施例23
実施例22と同様の3−メチル−1−ペンテン重合体含有ポリプロピレンを用い、平均粒径1.6μmの架橋ポリメタクリル酸メチル粉末(PMMA)0.12重量部、低密度ポリエチレン(LDPE,MFR1.0g/10分、密度0.920g/cm3 )0.05重量部を添加したこと以外は実施例22と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0084】
実施例24
(ビニルシクロヘキサンの予備重合)
窒素置換を施した10L重合器中に精製ヘキサン6000ml、トリエチルアルミニウム100mmol、固体状チタン触媒成分をチタン原子換算で10mmol装入した後、ビニルシクロヘキサンを全体でチタン成分10gに対し100gとなるように2時間連続的に反応器に導入した。なお、この間温度は20℃に保持した。5時間後、ビニルシクロヘキサンの導入を停止し、反応器を窒素で充分に置換した。得られたスラリーの固体部分を精製ヘキサンで5回洗浄し、チタン含有ビニルシクロヘキサン重合体を得た。このときのビニルシクロヘキサン重合体の重量は59gであった。X線回折により求めた結晶化度は43%であった。
【0085】
上記で得たチタン含有ビニルシクロヘキサン重合体を用いてプロピレンの本重合を行ない、表2に示したビニルシクロヘキサン重合体(PVCH)含有量の結晶性ポリプロピレンを得た。このビニルシクロヘキサン重合体0.0008重量部含有ポリプロピレンを用い、平均粒径0.8μmの球状溶融シリカ0.2重量部とMFR3.0g/10分、密度0.920g/cm3 の直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE,エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体)0.12重量部を添加したこと以外は実施例16と同様に行なった。結果を表2に示した。
【0086】
実施例25
ビニルシクロヘキサンの予備重合において、ビニルシクロヘキサンの導入量と重合時間を変えた以外は実施例24と同様の方法で行ない、表2に示したビニルシクロヘキサン重合体含有ポリプロピレンを得た。このとき得られたビニルシクロヘキサン重合体の結晶化度は実施例24と同様43%であった。表2に示したビニルシクロヘキサン重合体含有ポリプロピレンを用いたこと以外は実施例24と同様に行なった。その結果を表2に示した。
【0087】
【表2】
【0088】
実施例26
表3に示した結晶性ポリプロピレンのパウダー100重量部に、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチルヒドロキシトルエンを0.1重量部、塩素捕捉剤としてステアリン酸カルシウムを0.1重量部、帯電防止剤としてステアリルジエタノールアミド0.3重量部と、テトラフルオロエチレン重合体(PTFE(A),旭ICI社製、商品名「フルオンルブリカントL−171J」、X線回折法結晶化度78.7%、平均一次粒子径0.2μm)0.003重量部、平均粒径2.3μmの球状の架橋ポリメタクリル酸メチル粉末(PMMA)0.12重量部、高密度ポリエチレン(HDPE,MFR4.0g/10分、密度0.963g/cm3 )0.08重量部を添加したこと以外は実施例1と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0089】
実施例27,28
実施例26と同様の結晶性ポリプロピレン、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末、高密度ポリエチレンを用い、テトラフルオロエチレン重合体を表3の配合量としたこと以外は実施例26と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0090】
比較例15,16
実施例26と同様の結晶性ポリプロピレン、架橋ポリメタクリル酸メチル粉末、高密度ポリエチレンを用い、テトラフルオロエチレン重合体を表3の配合量としたこと以外は実施例26と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0091】
比較例17
テトラフルオロエチレン重合体(結晶核剤)およびを架橋ポリメタクリル酸メチル粉末(ブロッキング防止剤)添加せずに実施例26と同様に行ない、その結果を表3に示した。
【0092】
比較例18
テトラフルオロエチレン重合体(結晶核剤)および高密度ポリエチレンを添加せずに実施例26と同様に行ない、その結果を表3に示した。
【0093】
実施例29
表3に示したホモポリプロピレン、テトラフルオロエチレン重合体(PTFE(B),旭ICI社製、商品名「フルオンルブリカントL−173」、X線回折法結晶化度87.6%、平均一次粒子径0.2μm)、球状溶融シリカ、直鎖状低密度ポリエチレン(L−LDPE,エチレン−1−ブテン共重合体)を用い、表3の配合としたこと以外は実施例26と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0094】
実施例30
実施例29と同様のホモポリプロピレン、球状溶融シリカ、直鎖状低密度ポリエチレンを用い、実施例29で用いたテトラフルオロエチレン重合体を表3の配合量とした以外は実施例29と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0095】
比較例19,20
実施例29と同様のホモポリプロピレン、テトラフルオロエチレン重合体、直鎖状低密度ポリエチレンを用い、実施例29で用いた球状溶融シリカを表3の配合量としたこと以外は実施例29と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0096】
実施例31
表3に示したホモポリプロピレン、結晶核剤としてジ(p−メチルベンジリデン)ソルビトール(Me−DBS)を用い、表3の配合としたこと以外は実施例26と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0097】
実施例32
結晶核剤としてリン酸2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ナトリウム(PTBPNa)を用い、表3の配合としたこと以外は実施例31と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0098】
実施例33
結晶核剤としてジ−p−tert−ブチル安息香酸アルミニウム(Al−PTBBA)を用い、表3の配合としたこと以外は実施例31と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0099】
比較例21
ジ−p−tert−ブチル安息香酸アルミニウムの添加量を表3の配合としたこと以外は実施例31と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0100】
実施例34
結晶核剤として平均粒径4.2μmのタルクを用い、表3の配合としたこと以外は実施例31と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0101】
実施例35
結晶核剤として平均粒径1.5μmのタルクを用い、表3の配合としたこと以外は実施例31と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0102】
比較例22,23
平均粒径4.2μmのタルクの添加量を表3の配合としたこと以外は実施例31と同様に行なった。その結果を表3に示した。
【0103】
【表3】
Claims (2)
- (A)結晶性ポリプロピレン100重量部、(B)結晶核剤0.00001〜1.0重量部、(C)ブロッキング防止剤0.01〜1.0重量部、(D)メルトフローレイトが0.1〜10g/10分(JIS K 7210の方法にて、測定温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定)であるポリエチレン0.01〜1.0重量部よりなることを特徴とするポリプロピレン組成物。
- 請求項1記載のポリプロピレン組成物よりなり、少なくとも一軸に延伸されてなるポリプロピレン延伸フィルム。
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