JPS6028306B2 - 樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔１〕発明の目的 本発明は延伸フィルム用ポリプロピレン樹脂組成物に関
する。 さらにくわしくは、帯電防止性のすぐれた延伸フィルム
用ポリプロピレン樹脂組成物に関する。

〔０〕発明の背
景 無延伸ポリプロピレンフィルムに比鮫て、延伸物、特に
二軸延伸フィルムに有効な帯電防止効果を与えることは
非常にむずかしい。 ポリプロピレン延伸物の帯電防止におけるこのような特
殊性は、たとえば、無延伸物については、帯電防止剤を
練込んで成形した時、ポリプロピレンの表面において帯
電防止効果を奏するに充分な量の帯電防止剤がほとんど
均一に分布している。また、ポリプロピレンの内部に存
在する帯電防止剤のポリプロピレンの表面へのその後の
移動も比較的なめらかな場合が多い。これに対して、延
伸物については、延伸の時の機械的な力によってポリプ
ロピレンの表面の帯電防止剤が破壊されたり、あるいは
その分布が非常に疎となる。さらに、ポリプロピレンの
分子配向のため、前記帯電防止剤の移動速度が非常に遅
くなることにより、無延伸物に対して充分な効果を発揮
し得るものであっても、延伸物に対してはほとんど効果
を発揮することができないものと推定される。以上のこ
ととから、移動速度が比較的に速い帯電防止剤を可成り
の量を配合し、その配合物（組成物）を成形し、強力な
コロナ処理を行なうことによって帯電防止効果を付与す
る方法が従来の方法であった。 高濃度の帯電防止剤を配合するため成形時に発煙を生ず
るばかりでなく、帯電防止剤が延伸物の表面への浮出し
（ブリート）を生じ、さらにブロッキング、食品衛生上
などの点において多くの好ましくない現象を起こす。し
たがって、延伸物の用途が限定されているのが実情であ
る。従来の帯電防止剤は、ポリプロピレンが有する本釆
の性質をそこなうほど多量に添加しなければ、その効果
を十分に発揮することができない物質であったり、ある
いは少量を添加することで十分にその効果を発揮できる
ものであっても、延伸成形中の発煙、延伸のマィブレー
ションによる装置の汚れがひどいことによってその使用
に耐えなし、物質であったり、あるいは延伸物（フィル
ム）の腰を弱めたり（曲げ剛性が小さい）、ブロッキン
グを起こす物質であったりて、工業的に価値のある物質
を見し、出すことができなかった。 その上、本発明において使われる結晶性ワックスのかわ
りに、相溶性の乏しい物質（たとえば、パラフィンワッ
クス）を使用することにより、帯電防止効果の向上をは
かった場合には、該物質が延伸物の表面にプリードする
ため、成形時にトラブルを生じるばかりでなく、延伸オ
ーブンで表面より帯電防止剤が損失することによって効
果が小さい。一方、ポリエチレンおよびポリエチレンワ
ックスのごとき相溶性のすぐれた物質を用いると、帯電
防止剤が延伸物の表面近くへの移動が起りにくいことに
よって効果が小さい。〔ｍ〕発明の構成 以上のことから、本発明者らは、延伸フィルム用として
すぐれたポリプロピレン樹脂組成物を得るために種々探
索した結果、風 アイソタクチツクポリプロピレン １
０の重量部｛Ｂ｝ 「フィッシャートロップス法によっ
て合成された炭素数が４５〜６の函の飽和直鎖炭化水素
で構成される結晶性ワックス」（以下「結晶ワックス」
と云う） ０．５〜５．の重量部および 【ｑ 帯電防止剤 ０．１〜２．の重量部からなる組成
物がすぐれた帯電防止性を発揮することを見出し、本発
明に到達した。 〔Ｗ〕発明の効果 本発明において樹脂組成物を製造する（一般には、溶融
混練による）時および該組成物を用いて延伸成形する時
ならびに成形物を使用するさし、に、下記のごとき効果
（特徴）を発輝する。 ｔｌ’出来る限り少量の帯電防止剤を配合した組成物を
延伸成形しても、得られる延伸物は実用上有効な帯電防
止効果を発揮するばかりでなく、帯電防止剤の配合量が
少ないことによってポリプロピレンが本来有するすぐれ
た性質をそこなわない。【２｝ 食品衛生上安全な帯電
防止剤を使用したとしても、上記と同様な効果を発揮す
る。 ‘３ー 本発明において使用される結晶性ワックスを配
合したもののみが、著しく良好な帯電防止効果を示すと
ともに、発煙などによる成形時のトラブル、成形物（延
伸物）のブロッキング、豚の低下などの欠点がほとんど
生じない。 本発明において得られる組成物およびその延伸物が上記
のごとき効果を発揮することは下記のような理由と考え
られる。 【１１ 本発明において使われる結晶性ワックスが他の
ワックス、他の方法によって製造される飽和炭化水素と
異なる結晶構造および分子構造を持つためと考えられ、
ボリプ。 ピレンと適度の相溶性を有する。■ なお、この作用機
構は、原反成形時において先に結晶化するポリプロピレ
ンより帯電防止剤が結晶性ワックスに移行し、さらに延
伸された時点において適度の相溶性のために、高濃度の
帯電防止剤を含んだ該ワックスが延伸物の表面上に移行
し、表面近くに比較的に高濃度の帯電防止剤を含有する
ワックス層を形成する。 〔Ｖ〕発明の具体的説明 風アイソタクチツクポリプロピレン 本発明において使われるアィソタクチックポリピロピレ
ンは本質的に結晶性であり、曲げ剛性の点からへブタン
抽出残澄が少なくとも９５％のものが望ましく、とりわ
け９７％以上のものが好適である。 該ポリプロピレンはプロピレンのみをチーグラー触媒の
存在下で重合することによって得ることができるけれど
も、さらにプロピレンと少量のエチレンまたは他のＱ−
オレフィン（一般には、炭素数が多くとも１２個）とを
共重合することによって得ることもできる。該共重合体
中のエチレンまたは他のＱ−オレフィンの含有量は、一
般には１．０重量％以下である。一般に、製造される単
独重合体および共重合体は少量の非晶性（アタクチック
）の重合体を含有しているため、この非晶性の重合体は
抽出除去して使用される。なお、本発明において用いら
れるポリプロピレンのメルト フローィンデックス（Ａ
ＳＴＭ Ｄ−１２３８−６５Ｔに従って、以下「ＭＦＩ
」と云う）は一般には０．１〜５．０夕／１０分であり
、特に０．３〜４．０夕／１０分のものが好適である。
‘Ｂ｝ 結晶性ワックス 本発明において使用される結晶性ワックスはフィッシャ
−トロップス法によって合成されるものであり、その炭
素数が４５〜６の固である主として飽和直鎖炭化水素を
礎成されるものである。 該ワックスは一般にフィッシャートロップスワックスと
呼ばれ、ＦＤＡの認可を受けている。なお、本発明にお
いて使われる結晶性ワックスを含めた本発明の樹脂組成
物全体に於けるへブタン抽出残澄の割合が通常のアィソ
タクティックポリプロピレン並であっても、フィルムの
腰の強さ（ヤング率）が向上することも見出している。 添加するワックスとして結晶性ワックス以外の、たとえ
ばポリエチレンワックスを高結晶性アィソタクティック
ポリプロピレンに添加成形した場合、二鞠延伸ポリプロ
ピレンフィルムの特徴の一つであるところの透明性が低
下し、さらにフィルムの腰の強さの低下が大きい。 また、他の透明性を低下させないワックスを用いた場合
にも、ポリエチレンワックス同様、フィルムの腰の低下
は必至である。すなわち、添加するワックスは、ワック
ス自体がある程度の硬度を有しない場合、高結晶性アィ
ソタクティックポリプロピレンに添加すると、成形した
二軸延伸フィルムの腰を下げることとなる。 その点、ある程度の硬度を示す結晶性ワックスを添加し
た場合、成形ワックスの腰の低下は最小限に止められる
。また、ポリプロピレンワックスを用いた場合、ポリプ
ロピレンワックスの軟化点が１４０３０（環球式測定法
）を越えているため、１６０ｏＣ程度のオーブン延伸時
に延伸性改良効果を発現しない。 さらに上記以外の可塑剤と呼ばれる低分子量物及び石油
樹脂系のものに於いては、発煙が激しく使用に支障をき
たす。‘Ｃ’帯電防止剤 本発明において用いられる帯電防止剤は、一般にポリオ
レフィン（特に、ポリプロピレンフィルム）の帯電防止
剤として使用されているものである。 とりわけ、アルキルアミン系化合物、ィミダゾリン系化
合物、アミド系化合物、べタィン系化合物、多価アルコ
ール系化合物およびポリエステル系化合物が前記結晶性
ワックスと併用するさし、、大幅な帯電防止効果の改良
が認められるため望ましい。これらの帯電防止剤のうち
、アルキル基の炭素数が１２〜松個のものが好ましい。
これらの帯電防止剤の代表例としては、Ｎ・Ｎ−ビス（
８ーヒドロキシエチル）ステアリルアミン、Ｎ・Ｎ−ビ
ス（８ーヒドロキシヱチル）ステアリルアミド、Ｎ・Ｎ
−ビス（８−ヒドロキシエチル）ステアリルベタィン、
グリセリントリステアレート、一般式が下式で示される
化合物およびＮ・Ｎ・Ｎ′・Ｎ′ーテトラキス（８一ラ
ウリルオキシエチル）ｍーキシリレンジアミンがあげら
れる。 皿 配合割合本発明において使われる前記アィソタクチ
ックポリプロピレン１０の重量部に対し、結晶性ワック
スおよび帯電防止剤の配合割合は下記の通りである。 結晶性ワックスは０．５〜５．の重量部であり、特に１
．０〜３．の重量部が好ましい。 １０の重量部のポリプロピレンに対して結晶性ワックス
の配合割合が０．５重量部以下では、延伸性を向上する
ことができず、成形性が悪い。 また、５．の重量部以上では、延伸物の腰が低下する。
また、帯電防止剤は０．１〜２．の重量部であり、とり
わけ、０．２〜１．の重量部が望ましい。 １００重量部のポリプロピレンに対して２．の重量部以
上の帯電防止剤を配合したとしても、発煙、ロールの汚
れなどのトラブルを発生させるばかりでなく、帯電防止
効果がさらに改良されない。 なお、従来の組成物では、工業的に有効な帯電防止効果
をＦＤＡ規格内の濃度でもたせることがほとんど不可能
とされてきたが、前記結晶性ワックスを併用する本発明
では、工業的に十分な帯電防止効果を発揮させることが
できる。脚 組成物の製造、用途など 本発明の組成物はポリプロピレン、結晶性ワックスおよ
び帯電防止剤を均一に混合することによって製造するこ
とができる。 その混合方法としては一般に合成樹脂（特に、ポリオレ
フィン）の分野において使われているへンシェルミキサ
ーおよびタンブラーのごとき混合機を用いてドライブレ
ンドする方法があげられるが、ロールミル、押出機およ
びバンバリーミキサーのごとき混合機を使用して溶融混
練する方法が好都合である。さらに、これらの混合方法
のうち二種以上を適用するとによって一層その効果を向
上することができる（たとえば、ヘンシェルミキサーで
あらかじめ混合した後、得られる混合物を押出機を用い
て混合する方法）。本発明によって得られる組成物はポ
リプロピレン、結晶性ワックスおよび帯電防止剤のみ混
合することによって得られるけれども、さらに一般にポ
リプロピレンに添加されている光（紫外線）、熱、オゾ
ンおよび酸素に対する安定剤を配合してもよい。 また、その使用目途に応じてポリプロピレンに用いられ
ている溶剤およびブロッキング防止剤のごとき添加剤を
配合してもよく、該配合物（組成物）も本発明に包含さ
れる。本発明によって得られる組成物を使用して延伸物
を得る方法としては、あらかじめ無延伸フィルムを成形
した後、一触に延伸する方法、該一麹延伸物をさらに横
方向に延伸する逐次二鞠延伸する方法、同時に二軸延伸
する方法、前記一鞠延伸物をラミネートした後、横延伸
する多層延伸する方法および共押出で得た多層シートを
二軸延伸する方法があげられる。 また、以上の方法によって得られる延伸物に対して適度
のコロナ放電処理を施することにより、さらに良好な帯
電防止効果をもたらせることができる。これらの方法は
、いずれも一般に知られ、また用いられている方法であ
る。以上の方法によって得られる延伸物は、前記のごと
く、帯電防止効果がすぐれているばかりでなく、曲げ剛
性が良好であるから、延伸テープ、一鞠延伸フィルム、
二鞠延伸フィルム、ポリプロピレン繊維などに及ぶこと
ができる。 さらに、食品衛生上安全な帯電防止剤を使用するとによ
り、直接食品と接する食品包装用材料として安心して使
用することが可能であり、工業的に非常に重要である。
〔Ｗ〕実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。 なお、実施例および比較例において、帯電減衰率はスタ
ーテイク・オネストメーターを用い、加電圧が１０キロ
ボルトでも６秒間帯電した後、帯電圧が半減するまでの
秒数とする。 ただし、９の砂を越えるものを功とする。４０ｏ０の温
度において１日後または３日後エージングしたサンプル
を評価した。また、表面固有抵抗は振動容量型絶縁抵抗
測定器を使用し、温度が２０ｏｏおよび相対湿度が６５
％の条件下で測定した。４０００の温度において１日後
または３日後エージングしたサンプルを評価した。 さらに、ヤング率はテンシロンを用いての引張弾性率を
測定して求めた。なお、引張速度１０凧／分である。ま
た、ヘイズはＡＳＴＭＫ−６７１４によって測定した。
発煙性はＴーダィスを用いて成形する時の発煙状態を肉
眼で観察し、下記のように評価した。 ◎：優良○：良好 △：発煙あり ×：発煙がひどい また、ブロッキング性は４０ｑｏの温度において１００
夕／地の荷重で４糊時間エージングした後のブロッキン
グ程度を感触により、下記の四段階で評価した。 ◎：優良 ○：良好 △：悪 ×：問題あり さらに、延伸性は各実施例および比較例によって各成形
過程および成形されたフィルムを肉眼で観察し、下記の
四段階で評価した。 ◎：延伸性良好、厚みムラなし ○：延伸性良好、厚みムラ少し △：延伸性不良、厚みムラ多し ×：延伸性不良、厚みムラ多し 引き残し都存在 実施例１一１〜１一２、比較例１一１〜１一１２ポリプ
ロピレンとして、ＭＦＩが２．０夕／１Ｇ分のポリプロ
ピレン〔日．Ｒ．９６％、以下「ＰＰ‘１｝」と云う〕
、ＭＦＩが０．５夕／１０分のポリプロピレン〔日．Ｒ
．９６％、以下「ＰＰ■」と云う〕またはＭＦＩが２．
０夕／１０分のポリプロピレン〔日．Ｒ．灘％、以下「
ＰＰ‘３’」と云う〕をそれぞれ１００重量部、「結晶
性ワックスまたはそれに対応する物質」（以下「低分子
量物」と云う）として、フィッシャートロップス法によ
って合成した飽和直鎖炭化水素〔炭素数 ５２個、以下
「物質｛ａー」と云う〕、パラフィンワックス〔炭素数
３Ｍ圏、以下「物質【ｂ｝」と云う〕、クリスタリン
ワックス〔炭素数 ５の固、以下「物質‘ｃー」と云う
〕、低分子量ポリプロピレンワックス〔炭素数 ４７個
「以下「物質‘ｄ｝」と云う〕、脂環族飽和炭化水素〔
炭素数 ６０個、以下「物質【ｅ｝」と云う〕、水素添
加石油樹脂〔炭素数Ｉｏｎ固、以下「物質的」と云う〕
、テルベン樹脂〔炭素数 ７の固、以下「物質（ｇ）」
と云う〕、ポリエチレンワックス〔炭素数 １５０個、
以下「物質（ｈ）」と云う〕、ポリプロピレンワックス
〔炭素数 １５川固、以下「物質（ｉ）」と云う〕また
は低密度ポリエチレン〔密度 ０．９１５夕／地、炭素
数２１００の固、以下「物質（ｉ）」と云う〕（それぞ
れの使用量を第１−１表に示す）、帯電防止剤として「
Ｎ・Ｎ−ビス（８−ヒドロキシエチル）ステアリルアミ
ンとグリセリルモノステアレートの１：２の混合物」〔
以下「帯電防止剤Ｗ」と云う〕またはＮ・Ｎービス（８
ーヒドロキシエチル）ステアリルベタィン〔以下「帯電
防止剤｛Ｂ｝」と云う〕それぞれ０．６重量部、安定剤
として２・６−ジー第三級−ブチル−Ｐ−クレゾールを
０．２重量部および加工性改良剤としてステアリン酸カ
ルシウムを０．２重量部をあらかじめへンシェルミキサ
ーを使用してドライブレンドした。 得られたそれぞれの混合物を押出機を用いて２２０００
の温度において混練しながらべレットを作成した。得ら
れたそれぞれのべレットをＴダィ温度が２５０ｑｏで押
出し、チルロール温度が３０午０で厚さが１５０ミクロ
ンの原反を成形した。各原反を周速の異なる二組のニッ
プロール間で１４０ｏｏの温度で実質的に５倍の短区間
一触延伸を行ない、厚みが３０ミクロンの延伸物（フィ
ルム）を作成した。得られたそれぞれのフィルムをコロ
ナ処理で表面ぬれ張力が３９ダインに処理した。各フィ
ルムの帯電防止効果（１日後および３日後の帯電減衰率
ならびに表面固有抵抗）、ヤング率、ヘィズおよびブロ
ッキング性ならびに成形時の発煙性および延伸性を第１
−２表に示す。 第１−１表第１一２表 実施例２一１〜２−７、比較例２一１〜２一１３前記の
ポリプロピレン１０の重量部、低分子量物および帯電防
止剤（種類およびそれらの配合量を第２−１表に示す）
ならびに安定剤および加工性改良剤（配合量は同一）を
実施例１一１と同じ条件でへンシェルミキサ−で混合た
。 得られた各混合物を同様に押出機を用いてべレットを作
成した。得られたそれぞれのべレツトをＴダィ温度が２
５０００で押出し、チルロール温度が０℃で厚さが１２
００ミクロンの原反を成形した。 各原反を周速の異なる二組のニップロール間で１４０℃
の温度で実質的に５倍の短区間延伸を行なった。ついで
、テンター温度が１６０ｑＣで８倍の横延伸を行なった
後、表面ぬれ張力が３９ダインになるようにコロナ処理
を行ない、二藤延伸フィルム（厚さ ３０ミクロン）を
形成した。各フィルムの帯電防止効果（１日後および３
日後の帯電減衰率ならびに表面固有抵抗）、ヤング率、
ヘィズおよびブロッキング性ならびに成形時の発煙性お
よび延伸性を第２一２表に示す。 第２‐１表１） １．２重量部添加 ２）０．３ ″ ″ ３）１．０ 〃 ″ 第２一２表 以上の実施例および比較例から、本発明によって得られ
る樹脂組成物で延伸したフィルムは帯電防止効果を大幅
に改良することができるばかりでなく、日．Ｒ．が９７
％以上のアイソタクチツクポリピロピレンをベースとし
て使用ても延伸性が良好であり、また成形性についても
全く問題がなく、さらに通常の延伸ポリプロピレンより
も腰が強く、帯電防止性の良好な延伸フィルムを得るこ
とが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （Ａ）アイソクチツクポリプロピレン１００重量部
   （Ｂ）フイツシヤートロツプス法によつて合成された炭
   素数が４５〜６０個の飽和直鎖炭化水素で構成される結
   晶性ワツクス０．５〜５．０重量部および（Ｃ）帯電防
   止剤０．１〜２．０重量部からなる延伸フイルム用ポリ
   プロピレン樹脂組成物。