JPH0822589B2 - 帯電防止性に優れたポリプロピレン系フイルム及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は帯電防止性、透明性に優れたヒートシール性
ポリプロピレン系フイルムに関し、特に金属蒸着適性に
優れた上記ポリプロピレン系フイルムに関するものであ
る。

（従来の技術） ヒートシール性二軸延伸ポリプロピレンフイルムは、
透明性、強度、剛性、防湿性他が優れることにより、食
品、日常品等の包装用フイルムとして好ましいものであ
るが、静電気を帯びやすく、塵埃の付着による商品価値
の低下、印刷、製袋の際の不良等が発生し易い。これら
の弊害を防止する為に帯電防止性の付与が必要とされて
おり、近年、自動包装機をはじめとして、高速化が進み
高速加工性を付与する為に優れた帯電防止性が要求され
ている。

従来、帯電防止性を付与する方法としては、帯電防止
剤を塗布したり、内部に練り込む方法等が知られてい
る。

しかしながら、帯電防止剤を塗布する方法の場合、表
面の摩耗、水滴付着時の洗い流し等で効果が低下し易
く、永続性に欠けるという欠点があった。又、帯電防止
剤を練り込む方法の場合、製膜後の帯電防止剤の表面へ
の移行に時間が要する為、初期の効果の発現がしにくい
上、経日後移行が進行しすぎると、粉ふき現象による透
明性の低下、表面のベタツキが発生するという欠点があ
った。さらには、塗布、練り込みの両方法共に、表面の
帯電防止剤の存在により、ヒートシール性の低下印刷時
のインキの接着性の低下、他フイルムとのラミネート時
の接着強度の低下が起こり、特に真空金属蒸着時には帯
電防止剤の揮発による真空度の低下で蒸着膜のむらの発
生、蒸着膜の接着強度の低下が起こるという大きな問題
があった。その為、金属蒸着用途への帯電防止剤の配合
は、極力減らすか、配合しないことが一般的に行なわれ
ており、そうすると、高速加工性においては未だ不十分
であるという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はヒートシール性ポリプロピレン系フイルムの
優れた性能を低下させることなく、優れた帯電防止性を
付与したポリプロピレン系フイルム及びその製造方法を
提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明は （１） 基層が二軸延伸されたポリプロピレン系フイル
ムであり、該片面に設けた表面層が下記成分（Ａ）を含
む少なくとも一軸に延伸されたヒートシール性ポリオレ
フィンを主成分とし、該表面層の表面の濡れ張力が34dy
ne/cm以上であることを特徴とする帯電防止性に優れた
ポリプロピレン系フイルム。

成分（Ａ）：下記の一般式Ｍにて表わされる半極性有
機ホウ素高分子化合物の１種若しくは２種以上と、ヒド
ロキシル基を少なくとも１個有する合計炭素数５〜82の
三級アミンの１種若しくは２種以上との、ホウ素原子１
個対塩基性窒素原子１個の割合の反応生成物である高分
子電荷移動型結合体。

［式中、ｑは０または１で、ｑ＝１の時、Ａは−（Ｘ）
ａ−（Ｙ）ｂ−（Ｚ）ｃ−基（但し、ＸおよびＺは１個
の末端エーテル残基をもつ炭素数合計100以下の含酸素
炭化水素基、Ｙは （但し、Ｒは炭素数１〜82の炭化水素基）もしくは （但し、Ｒ′は炭素数２〜13の炭化水素基）であり、
ａ、ｂ、およびｃはそれぞれ０または１である。）であ
り、ｐは10〜1000である。］。

（２） 基層が二軸延伸されたポリプロピレン系フイル
ムであり、少なくとも片面に設けた表面層が下記成分
（Ａ）を含む、少なくとも一軸に延伸されたヒートシー
ル性ポリオレフィンを主成分とするフイルムの該表面層
の少なくとも片面に表面活性化処理を施すことにより帯
電防止性に優れたポリプロピレン系フイルムを製造する
方法。

本発明において基層を構成するポリプロピレン系重合
体は、アイソタクチックポリプロピレンが剛性、透明性
の点で好ましいが、少量のコモノマー成分を含むポリプ
ロピレンと他のαオレフィンとの共重合体でもよいし、
それらをブレンドしてもよい。又、必要に応じてポリプ
ロピレンと混和性良好な各種ポリオレフィン、エラスト
マー、低分子量熱可塑性樹脂を配合してもよい。この低
分子量熱可塑性樹脂としては、天然及び合成ワックス、
炭化水素樹脂、ロジン、ダンマル、フェノール樹脂等が
ある。

又、表面層を構成するヒートシール性ポリオレフィン
は、基層を構成するポリプロピレン系重合体より融点が
10℃以上低いものであればよい。通常は低結晶性のポリ
オレフィン系コポリマーであり、プロピレンとエチレン
の共重合体、プロピレンとブテン−１の共重体、プロピ
レンとエチレンとブテン−１の三元共重合体、エチレン
とブテン−１の共重合体等があげられ、それらの単独又
はブレンド物でもよいが、特に限定されるものではな
い。とくに好ましくは、ポリプロピレンと他のαオレフ
ィンの共重合体があげられる。帯電防止性、透明性に優
れた、ポリプロピレン単独重合体は、ヒートシール性が
ないばかりか、帯電防止性にも劣るという欠点が生じ、
本発明の目的とする効果が得られなくなる。又、表面層
に含まれる半極性有機ホウ素高分子化合物とヒドロキシ
ル基を有する三級アミンの反応生成物である高分子電荷
移動型結合体についての詳細は、特開平１−185329号公
報に記載されている。代表例を第１表に示す。この化合
物の配合量は0.3〜５重量％の範囲が好ましいが特に限
定されているものではない。この高分子電荷移動型結合
体は、配位結合型のイオ構造物で、極性が大きいにもか
かわらず、無極性高分子であるポリオレフィンとも混和
してポリマーアロイ化し、フェルミ準位をなすかたちで
異種物質として作用して、ポリオレフィンに優れた帯電
防止性を付与するとともに、成形後のポリオレフィン中
での移行が起らない為、フイルム表面のベタツキ、粉ふ
き及びその洗い流しがなく永続して効果が発揮され本発
明においては、表面層は基層の片側のみ、また両側に設
けてよく必要により選択される。表面層の厚みは0.5〜1
0μｍの範囲が帯電防止性、コスト、透明性、剛性の面
から好ましいが、特に限定されるものではない。又、表
面層は少なくとも一軸延伸されることにより、薄膜化が
容易になり、生産性も向上することから、安価なフイル
ムが製造出来る。

本発明のフイルムは、二軸延伸ポリプロピレン系フイ
ルムである基層と前記高分子電荷移動型結合体を含むヒ
ートシール性ポリオレフィンを主成分とする表面層から
なる複層フイルムから構成されるが、複層化することに
より、優れた改良効果が得られる。表面層単独での二軸
延伸フイルムでは、剛性が低くなり、透明性が低下する
ばかりでなく、前記高分子電荷移動型結合体が高価な
為、フイルムのコストが高くなるという欠点がある。
又、基層に前記高分子電荷移動型結合体を配合した単層
二軸延伸フイルムでは、帯電防止性が不充分であるだけ
でなく、ヒートシール性がなく、コストも高くなるとい
う欠点がある。

又、本発明においては、表面層の少なくとも片面は表
面活性化処理を施すことが必要であり、JIS−Ｋ−6768
に規定された測定方法での濡れ張力が34dyne/cm以上、
より好ましくは38dyne/cm以上が良い。

表面活性化処理をしないと帯電防止性が不充分とな
る。表面活性化処理方法としては、フレーム処理、化学
薬品処理等公知の如何なる手段でもよいが、コロナ放電
処理が最も簡便である。

本発明のフイルムには、酸化防止剤、造核剤、着色
剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電
防止剤等の添加剤をさらに必要に応じて配合もよい。但
し、フイルム中から表面に移行する添加剤については本
発明の目的とする効果を阻害しない範囲の配合量にする
ことが好ましい。本発明のフイルムの成形方法は、共押
出法、ダイ外接着法等でシートを得た後、二軸延伸する
方法、基層シートを一軸延伸した後、表面層を押出ラミ
ネートして直角方向に更に延伸する方法等従来公知の方
法によって製造される。

（作用） 本発明のポリプロピレン系フイルムは、表面処理され
た前記高分子電荷移動型結合体を含むヒートシール性ポ
リオレフィンを主成分とする表面層を持つ為、この高分
子電荷移動型結合体が、所定の半極性有機ホウ素高分子
化合物の半極性結合の部分と塩基性窒素とが結合するこ
とによって、ポリオレフィン分子鎖中に複数の電子の動
きをもたらし、フェルミ準位を与えて、帯電防止性を付
与すると推測される。

したがって、従来の帯電防止剤を練込む方法のような
帯電防止剤のフイルム表面への移行による粉ふき、べた
つきの発生がない為、印刷インキの接着性が阻害されな
い。特に、金属蒸着の際、帯電防止剤の揮発による真空
度の低下が発生しない為、均一な金属蒸着膜が形成さ
れ、又、暮れた接着強度が得られる。

又、複層化することにより、表面層で、帯電防止性と
ヒートシール性を付与し、基層で良好な外観と剛性、強
度を付与し、しかも安価に製造し得ることが可能となっ
た。

（実施例） 実施例１ 基層として、ポリプロピレンを260℃でＴ−ダイスよ
り押出し、冷却ロールで冷却してシートした後、縦延伸
機で５倍に延伸した後、表層として、プロピレン−エチ
レン−ブテン−１・３元共重合体（エチレン3wt％、ブ
テン−15wt％）98wt％と前記第１表の高分子電荷移動型
結合体（６）2wt％のブレンド物を280℃で押出ラミネー
トし、横延伸機で８倍に延伸し、表層をコロナ放電処理
して基層17μｍ、表層３μｍの二軸延伸ポリプロピレン
２層フイルムを得た。このフイルムを評価した結果を第
２表に示す。

比較例１ 表層として、実施例１に使用したプロピレン−エチレ
ン−ブテン−１・３元共重合体96wt％とアルキルアミン
系帯電防止剤（丸菱油化（株）製デノン331）4wt％をブ
レンドした他は、実施例１同じ方法でポリプロピレン２
層フイルムを得た。このフイルムを評価した結果を第２
表に示す。

比較例２ ポリプロピレンを260℃でＴ−ダイスより押出し、冷
却ロールで冷却して、シートとした後、縦５倍、横８倍
に遂次２軸延伸し、片面にコロナ処理して20μｍの２軸
延伸ポリプロピレンフイルムを得た。このフイルムのコ
ロナ放電処理面に、プロピレン−エチレン−ブテン１・
３元共重合体（エチレン3wt％、ブテン−15wt％）98wt
％と前記第１表の高分子電荷移動型結合体（１）2wt％
のブレンド物を280℃で20μｍとなるように押出ラミネ
ートして、２層40μｍのフイルムを得た。このフイルム
を評価した結果を第２表に示す。

実施例２ 基層として、アイソタクチックポリプロピレン、表層
として実施例１の表層のブレンド物を３層共押出ダイス
で260℃で押出し、冷却ロールで冷却してシートとした
後、縦５倍、横８倍に遂次延伸し、片面にコロナ処理し
て、３μm/14μm/3μｍの二軸延伸ポリプロピレン３層
のフイルムを得た。このフイルムを評価した結果を第２
表に示す。

実施例３ 表層として、プロピレン−エチレン−ブテン−１・３
元共重合体（エチレン3wt％、ブテン−15wt％）97wt％
と前記第１表の高分子電荷移動型結合体（１）3wt％の
ブレンド物を使用した他は、実施例２と同じ方法で３層
フイルムを得た。このフイルムを評価した結果を第２表
に示す。

比較例３ 実施例１の表層のブレンド物を260℃でＴ−ダイスよ
り押出し、冷却ロールで冷却してシートとした後、縦５
倍、横８倍に遂次延伸し、片面にコロナ処理して20μｍ
の２軸延伸ポリプロピレンフイルムを得た。このフイル
ムを評価した結果を第２表に示す。

比較例４ 基層として、ポリプロピレン98.7wt％とアルキルアミ
ン系帯電防止剤（比較例１と同一）1.3wt％のブレンド
物を、表層として、実施例１のプロピレン−エチレン−
ブテン−１・３元共重合体を使用した他は、実施例２と
同じ方法で３層フイルムを得た。このフイルムを評価し
た結果を第２表に示す。

比較例５ 表層にポリプロピレン98wt％と前記第１表の高分子電
荷移動型結合体（６）2wt％のブレンド物を使用した他
は、実施例２と同じ方法で３層フイルムを得た。このフ
イルムを評価した結果を第２表に示す。

比較例６ コロナ処理を施さなかった他は、実施例２と同じ方法
で３層フイルムを得た。このフイルムを評価した結果を
第２表に示す。

（評価方法） （ａ）ヘーズ：東洋精機（株）製ヘーズメーターで測定
した値。値が小さい程、透明性が良い。

（ｂ）RS:23℃、65％RH下でので表面固有抵抗値。値が
小さい程、帯電防止性が良い。

（ｃ）灰付着距離:23℃、65％RHの雰囲気下でフイルム
をガーゼで10回擦すった後、灰が付着する距離を測定し
た。

100mm以上 × 100〜50mm △ 50mm〜10mm ○ 10mm以下 ◎ （ｄ）ヤング率：東洋ボールドウィン（株）製テンシロ
ン引張試験機で横方向を測定した値。

値が大きい程、腰が強い。

（ｅ）ヒートシール性：東洋精機（株）製、熱傾斜シー
ラーで130℃、1kg/cm²、２秒の条件でヒートシールし、
強度を測定した。

フイルム破断 ◎ 100g/cm以上（フイルム破断なし） ○ 100g/cm〜20g/cm △ 20g/cm以下 × （ｆ）経日白化:40℃１ケ月放置後のフイルム表面の粉
ふきにより白化を肉眼で評価した。

白化なし ◎ わずかに白化が認められる ○ 白化が一目でわかる △ 白化がひどい × （ｇ）インキ接着性：ウレタン系インキで、グラビア印
刷して、ニチバン性セロテープを貼り、指で強く押えて
擦すった後、90゜の角度ですばやく剥して、残ったイン
キの面積を肉眼評価した。

100％ 残 ◎ 100％〜90％ 残 ○ 90％〜50％ 残 △ 50％以下 残 × （ｈ）金属蒸着性：アンカーコート処理後真空蒸着法で
アルミニウム蒸着して、蒸着の均一性を肉眼評価。又、
接着性はニチバン社製セロテープを貼り、指で強く押え
て擦った後、90℃の角度ですばやく剥して、残った金属
蒸着膜の面積を肉眼評価した。

均一性 ムラがなく均一 ◎ わずかにムラが認められる ○ ムラが一目でわかる △ ムラがひどい × 接着性 100％ 残 ◎ 100％〜90％ 残 ○ 90％〜50％ 残 △ 50％以下 残 × （ｉ）濡れ張力:JIS Ｋ−6768に基づいて測定した。

（発明の効果） 実施例からも明らかなように、本発明によれば、次の
ように格別優れた効果が得られる。

（１） 二軸延伸ポリプロピレン系フイルムの持つ優れ
た特性、すなわち、透明性、剛性、強度を阻害せずに優
れた帯電防止性及び帯電防止永続性が付与されたフイル
ムが得られる。

（２） 経日後の粉ふき、べたつきがなく、ヒートシー
ル性の低下、印刷インキの接着性の低下、金属蒸着強度
の低下もなく、均一な金属蒸着膜が形成されるヒートシ
ール性、帯電防止性の良好なフイルムが得られる。

（３） 安価で、生産性の良好なフイルムが得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基層が二軸延伸されたポリプロピレン系フ
   イルムであり、その少なくとも片面に設けた表面層が下
   記成分（Ａ）を含む、少なくとも一軸に延伸されたヒー
   トシール性ポリオレフィンを主成分とし、かつ、該表面
   層の少なくとも片面の濡れ張力が34dyne/cm以上である
   ことを特徴とする帯電防止性に優れたポリプロピレン系
   フイルム。 成分（Ａ）：下記の一般式Ｍにて表わされる半極性有機
   ホウ素高分子化合物の１種若しくは２種以上と、ヒドロ
   キシル基を少なくとも１個有する合計炭素数５〜82の三
   級アミンの１種若しくは２種以上との、ホウ素原子１個
   対塩基性窒素原子１個の割合の反応生成物である高分子
   電荷移動型結合体。 ［式中、ｑは０または１で、ｑ＝１の時、Ａは−（Ｘ）
   ａ−（Ｙ）ｂ−（Ｚ）ｃ−基（但し、ＸおよびＺは１個
   の末端エーテル残基をもつ炭素数合計100以下の含酸素
   炭化水素基、Ｙは （但し、Ｒは炭素数１〜82の炭化水素基）もしくは （但し、Ｒ′は炭素数２〜13の炭化水素基）であり、
   ａ、ｂ、およびｃはそれぞれ０または１である。）であ
   り、ｐは10〜1000である。］。
2. 【請求項２】基層が二軸延伸されたポリプロピレン系フ
   イルムであり、少なくとも片面に設けた表面層が下記成
   分（Ａ）を含む、少なくとも一軸に延伸されたヒートシ
   ール性ポリオレフィンを主成分とするフイルムの該表面
   層の少なくとも片面に表面活性化処理をすることを特徴
   とする帯電防止性に優れたポリプロピレン系フイルムの
   製造方法。 成分（Ａ）：下記の一般式Ｍにて表わされる半極性有機
   ホウ素高分子化合物の１種若しくは２種以上と、ヒドロ
   キシル基を少なくとも１個有する合計炭素数５〜82の三
   級アミンの１種若しくは２種以上との、ホウ素原子１個
   対塩基性窒素原子１個の割合の反応生成物である高分子
   電荷移動型結合体。 ［式中、ｑは０または１で、ｑ＝１の時、Ａは−（Ｘ）
   ａ−（Ｙ）ｂ−（Ｚ）ｃ−基（但し、ＸおよびＺは１個
   の末端エーテル残基をもつ炭素数合計100以下の含酸素
   炭化水素基、Ｙは （但し、Ｒは炭素数１〜82の炭化水素基）もしくは （但し、Ｒ′は炭素数２〜13の炭化水素基）であり、
   ａ、ｂ、およびｃはそれぞれ０または１である。）であ
   り、ｐは10〜1000である。］。