JPS61112643A - 多層ポリプロピレンフイルム構造体 - Google Patents

多層ポリプロピレンフイルム構造体

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JPS61112643A
JPS61112643A JP60208537A JP20853785A JPS61112643A JP S61112643 A JPS61112643 A JP S61112643A JP 60208537 A JP60208537 A JP 60208537A JP 20853785 A JP20853785 A JP 20853785A JP S61112643 A JPS61112643 A JP S61112643A
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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、広範囲の温度にわたりフィルム対フィルムの
摩擦係数が低い多層ポリプロピレンフィルム構造体に関
する。
ポリプロピレンフィルムは優れた包装材料であるが、フ
ィルム対フィルムの摩擦係数が高く自動包装装置におけ
る利用全困難にしている。さらに、ポリプロピレンフィ
ルムを用いてたばこ容器などの容器を包装しそして包装
フィルム全ヒートシールして容器全保護するとき、隣接
ヒートシール域がシール後すぐに接触するとフィルムと
フィルムが粘着する傾向がある。現在の機械は１分間当
つ３００ないし４００個の包装を行ない、これは１分間
当り約４９７７Ｌ（１６０フイート）のフィルム′に相
当するので、これら両者の問題点はたばこ自動包装機械
において特有の困難性？示す。この速度は、フィルムの
ヒートシール後であってもフィルムの摩擦係数が非常に
低いことをかなり臨界的にしている。
ポリプロピレンフィルムの表面摩擦特性を改良する種々
の試みがなされている。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フィ
ルムに含ませることを開示している。しかし、この特許
により教示される利点を得るためには種々の制限が見ら
れる。こうして、フィルムは溶融体から形成され、約２
０４ないし２８８℃（４００下−５５０下）の間の温度
で押出されなければならない。加えて、アミドは０．１
ないし４重量％のポリエチレンとともにポリプロピレノ
の０．００５ないし２重量％含まれなければならない。
これらの条件および制限下で得られるポリプロピレンフ
ィルムは静摩擦係数が０．６以下であり、これは現在の
高速包装機械の運転に必要な最大値０・２５よりもかな
り高い。さらに、一度フイルムをヒートシールを行なう
のに用いる冒温にさらすと、摩擦係数はかなり増加する
ことがわかっている。
米国特許第３．３９９，１５６号はシリコーン油と微細
分割シリカの組＠ぜをポリプロピレンフィルムに含−ま
せると摩擦係数が０．４５ないし０．４６であってパン
包装機械での使用に適したフィルムが得られることを開
示している。
ポリプロピレンの高結晶性はフィルム形態のこの種ポリ
マー表面への添加剤の自由移動をある程度妨害すること
が見出されている。この問題は米国特許第４．４１９，
４１０号に教示されており、この特許は比較的低立体規
則性のポリプロピレンのスキン層と比較的高立体規則性
のポリプロピレンのコア層との同時押出しを教示してい
る。コア層に脂肪酸のアミドなどの表面改質剤を加える
ことにより、アミドが比較的低立体規則性のポリマーの
界面に現われてフィルムの摩擦係数を低下させることが
見出されている。
これらの教示にもかかわらず、米国特許第４．４１９，
４１１号まではほとんどの包装操作に適した多層ポリプ
ロピレンフィルムを作成する技法ｒかなり進展させるこ
とが残されていた。この特許は、微細分割シリカ、シリ
コーン油および炭素原子数的８ないし約２４の水不溶性
モノカルボン酸のアミドからなる界面改質剤を表面に有
する多層ポリプロピレンフィルム構造体を教示している
。
このフィルムの一般的優秀性にもかかわらず、高速たば
こ容器包装機に用いると、容器が接触するフィルム表面
、特にヒートシールが行なわれた領域で互いに粘着する
傾向があることがわかった。
本発明の目的は広い温度範囲にわたり摩擦係数が極端に
低い多層ポリプロピレンフィルム構造体全提供すること
である。
従って本発明は （ａ）比較的高立体規則性のポリプロピレンからなるベ
ース層；および （ｂ）比較的低立体規則性のポリオレフィンからなり、
（ａ）の少なくとも一万の表面上にあるスキン層； の同時押出層からなる配向多層ポリプロピレンフィルム
構造体であって、 前記スキン層は、微細分割シリカ：シリコーン油；およ
び、前記スキン層ポリオレフィンと不相溶性であってか
つこのスキン層ポリオレフィンよりも少なくとも８３℃
融点が高い非粘着促進ポリマー；の組合せ全表面改質割
合で含む、フィルム構造体に向贋ている。
本発明の多層フィルム構造体において、コア層は高結晶
性あるいは高立体焼却性のポリプロピレンであり、これ
は好ましくは次の特性を有する２２３０℃（４４６下）
における溶融流量が約１ないし約２５、好ましくは２な
いし４の範囲、結晶融点が１６１ないし１６３℃（３２
１−３２５″Ｆ）。
数平均分子量が２５．０００ないし１００，０００、お
よびぞ度が０．９０ないし０．９１である。
多層フィルムのスキン材料として使用できる比較的低立
体規則性ポリオレフィンポリマーは例えばエチレントフ
ロピレンのランダムコホリマーおヨヒエチレンープロピ
レンーブチレンターボリマー全含む。特に好ましいもの
は２ないし７重量％、さらに好ましくは３ないし５重量
％のエチレンを含み、２３０℃（４４６下）における溶
融流量が２ないし１５、好ましくは３ないし８であり、
結晶融点が１２５ないし１５０℃（２５７ないし３０２
下）であり、数平均分子量が２５，０００ないし１００
．０００の範囲であり、そして０．８９ないし０．９０
の密度のエチレン−プロピレンコポリマーである。これ
らのコポリマーは優れたヒートシール性を有するが、ポ
リプロピレン層に固有の優れた物理的性質（湿分遮断性
、剛性、強度、および光学的特性）はもっていない。さ
らに、その優れたヒートシール性の利点を取り入れるた
めに、スキン層全改質して特にヒートシール温度に暴露
された後にその摩擦係数を改良しなければならない。
本発明は、三稲類の表面改質剤の組合せがフィルムのヒ
ートシール後においてもスキン層の摩擦係数を実質的に
維持するとｒう予想外の改良を生じるという卸見に基づ
いている。
表面改質剤の１つは微細分割シリカである。このシリカ
は商業的に入手できる微細分割シリカであるこ七ができ
、好ましくは平均粒径０．５ないし５ミクロンの範囲の
ものである。そしてこれはスキン層の０．０５ないし０
．５重量％、好１しくは０、工ないし０．３重量うで含
むことができる。
もう１つの表面改質剤はシリコーン油、好ましくは粘度
ｚ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏないし３，０００．０００．好まし
くは２０，０００ないし３０．０００センチストークス
のジメチルシロキサンである。このシロキサ／は前記ス
キン層の０．３ないし０．８重量％で含むことができる
。
第三の表面改質剤はスキン層ポリマーと不相溶性であっ
て、そしてスキン層ポリマーよりも融点が約８３℃（１
５０？）高いポリマーである。適当なポリマーの例はポ
リテトラフルオロエチレン、ナイロン（例えばナイロン
６、ナイロン６６）、ポリカーボネートおよびポリ（メ
チルペンテ／）であるが、後者が好ましい。ポリ（メチ
ルペンテン）は、好ましくは融点２３５℃（４５５下）
で密１ｉ０．８３の４−メチルペンテンベースポリオレ
フィンである。ポリ（メチルペンテ／）ヲスキンボリマ
ーとメルトブレンドすると２つの顕だった相が生じる。
急速混合すると、ポリ（メチルペンテン）のミクロン寸
法の粒子はスキンコポリマー全体に分散される。ポリ（
メチルペンテン）材料はスキンフィルムポリマーと種々
の方法でメルトブレンドできる。最終フィルムの非粘着
性を促進するあらゆる添加割合を使用できるが、１００
０ないし６０００　ｐｐｍのポリ（メチルペンテ／）あ
るいは他の不相溶性ポリマーがスキン層に存在すること
が好ましい。
本発明で用いる任意のかつ好ましい懺面改質剤は、炭素
原子数８なめし２４の水不溶性モノカルボン酸のアミド
およびこれらアミドの混合物である。この群のアミドの
特定の例はエルクアミド、オレアミド、ステアルアミド
およびベヘンアミドである。この添加剤は高立体規則性
コアーポリプロピレン内にコア層の３００ないし４００
　’Ｉ）７）ｍの１でおよび／またはスキン層内に約２
０００　ｐｐｍ以下の量で含まれるのが好ましい。アミ
とを比較的高立体規則性ポリプロピレン単独の樹脂先駆
体内に分散させ、欠いでアミドがベースあるいはコアー
フィルムからコポリマーフィルムを通ってその表面へと
しみ出ることによりアミドを最終フィルムの比較的低立
体規則性コポリマースキン層に与えることができること
を理解すべきである。こうして、他のフィルム樹脂出発
材料内へのアミドの添加は必要ではないが、望ましいで
あろう。
上記表面改質添加剤を用いることにより、そのまたは各
々のスキン層の六回の摩擦係数が室温で約０．２５であ
りそして約１３２℃（２７０下）以下で０．８以下であ
る多層フィルム構造体を得ることができる。
さらにヒートシール性を助けかつフィルムの光学的性質
全改良するために、スキン層はまた１０重量％以下の天
然または合成のテルペン樹脂、ワックス、または低分子
量（例えばｌ　Ｏ，０００）ポリエチレン全も含むこと
ができる。
多層構造体の全体厚さは主として高立体規則性ポリプロ
ピレンコア一層からな９、これは好ましくは全フィルム
構造体の９３ないし９８％である。
比較的低立体規則性の四時押出層はコア一層の片面また
は両面に含むことができる。スキン層がコア層の両面上
にありそして各スキン層の厚ζが全フィルム厚さの１な
いし６％であることが好ましい。好ましくはスキン層は
０．３ないし０．７ミクロンの厚さである。
本発明の多層フィルムは、樹脂押出し用市販装置を使用
して製造できる。所望によりアミドスリップ剤を含む比
較的高立体規則性のポリプロピレンホモポリマーをシリ
カ、ジメチルシロキサンおよび不相溶性ポリマーの組合
せが適当な割付で分散した比較的低立体規則性のエチレ
ン−プロピレンランダムコポリマーと同時押出しできる
。これらポリマーを溶融状態にしそして慣用の押出機か
らフラットシートダイを通して押出すことができ、溶融
流はダイから押出される前にアダプターに流入する。ダ
イオリフイスを出た後、多層フィルム構造体を冷却し次
いで冷却シート七便利には再加熱しそして機械方向（Ｍ
Ｄ）に例えば４ないし６倍、そして次いで横方向（ＴＤ
）に例えば４ないし１０培延伸する。フィルムの端部全
除きそしてフィルムを芯状に巻いてもよい。フィルムが
アミドスリップ剤を含むならば、こうして形成された構
造体を２７ないし５２℃（８０なｚし１２５Ｔ）の、温
度で約６時間ないし１週間、好ましくは３８ないし５２
℃（１００ないし１２５下）の温度で６なｈし７２時間
の間保持することにより状態調節あるいは平衡にするこ
とが好ツしい。このフィルムはその六回に４種類の添加
剤の組合せ、アミド、シリカ、シリコーン油および不相
溶性ポリマーを有する。得られるフィルムはα２５また
はそれ以下の摩擦係数を有しそして６０℃（１４０下）
以下の温度に保持した後に緊密巻き付は粂件下で密着し
ない。
本発明の多層構造体の使用に適した幾つかの市販コアポ
リマー、スキンポリマーおよび不相溶性ポリマーおよび
これらポリマーの融点を以下の表に示す。
ポリマー物質 ホモポリプロピレン コポリマー、３．３ないし３．６Ｎ量％エチレン）コポ
リマー） ポリカーボネート ナイロン−６ ＴＥＥ ポリ（メチルペンテン） 融点 １６１−１６３℃（３２１−３２５下）１４０℃　（２
８４？） １３４℃　　　　（２７３下） １３０℃　　　　　（２６６”Ｆ） １２１℃−（２５０？） １３４℃　（２７３？） １２４℃　（２５５”Ｆ） １２４℃　（５１８″Ｆ′）（工程温度）２３０℃　　
　　（４４６下） ３２７℃　（６２１’Ｆ） ２３５℃　（４５５’Ｆ） 本発明上以下の実施例を参照しつつ記述するが、ここで
フィルムは、１分間当９２００パック以下のたばこ全包
装する能力會有するスカンジアモデル７１またばこ包装
機に一巻のフィルムを与えることにより試験した。機械
内を輸送中に各パックは包装対包装の粘着を起させる３
つのヒートシール領域を通る。パンクの押しつぶしや機
械の停止時間につながる受は入れられない妨害を避ける
ためにフィルムは室温で約０．２ないし０．３の摩擦係
数を維持しなければならない。操作の成功はパック対パ
ックの粘着がほとんどないこと、機械内ケパンクが移動
するのに必要な力が適度に低いことおよび全てのシール
面上で少なくとも１１℃（２０下）のシール範囲に依存
している。
実施例１゜ 比較的高立体規則性のポリプロピレンホモポリマー、Ａ
ＲＣＯＷ４７２’ｚＡＲＣＯＷ７５６、すなわち３．３
ないし３．６重量％のエチレンを含むエチレン−プロピ
レンコポリマー、　粘［３０，０００センチストークス
のジメチルポリシロキサン４０００　ｐｐｍ、平均粒径
０．７５ミクロンのシリカ２００Ｏｐ声、および密度０
．８３で融点２３５℃（４５５下）のポリ（メチルペン
テン）４０００ｐｐｍの混合物と溶融同時押出した。ポ
リ（メチルペンテン）はＴＰＸと認定される製品であっ
て三井石油化学工業（株）から入手できる。得られるフ
ィルムは全体厚さが２１ミクロンでコア層が１９．８ミ
クロンおよびスキン層が０．６ミクロンであった。
上記多重フィルムを用い、上記装置を使って１分間当り
約１７２パツクの速度でたばこ容器を包装できた。Ｃの
包装は、容器と容器の粘着がほとんどなくそして機械を
通して容器が移動するのに必要な力が適度に低く成功裏
に行なわれた。全てのシール面の温度は少なくとも２０
℃であった。
実施例２゜ ベース層が４００　ｐｐｍのエルクアミドスリップ剤を
含みそしてスキン層が７００　’Ｉ）７）ｍのこのスリ
ップ剤を含んでいたことを除き実施例１を繰返した。
上記と同じたばこ包装機を用いると、系内の抗力は中間
から低水準へと約３０％低下したことを除きフィルムは
実施例１と同様の挙動を示した。
比較例１゜ ポリ（メチルペンテン）を排除したことを除き実施例１
を繰返した。上記たばこ包装機内で得られるフィルムを
用いると、容器と容器の粘着性および抗力の増加ゆえに
１ないし２分間以内で装置が停止した。
スキン層ポリマーがチン−ＸＦ７７００、すなワチエチ
レンープロピレンープチレンターホリマーからなり、そ
してポリ（メチルペンテン）を粒径５−１０ミクロンの
ポリテトラフルオロエチレンと等量割合で置換したこと
を除き実施例１を繰り返した。同様のたばこ包装機を用
いると、得られるフィルムは実施例１のフィルムと同程
度の成功を示した。
実施例４゜ スキン層コポリマーとして住友ＦＺ、６７１１、丁なわ
ち約４−７重量％のエチレンを含むエチレン−プロピレ
ンコポリマーを用いそしてスキン層のポリ（メチルペン
テン）を４０００　ｐｐｍの細分ポリカーボネートと置
換したこ、：！：ニラき実施例１を繰り返した。製造中
に、ポリカーボネートはエチレン−プロピレンコポリマ
ー中に浴融分散して１−２ミクロンの平均粒径の分散相
ができた。得られるフィルムを同様のたばこ包装機に用
いそして実施例１と同程度の成功を示した。
比較例２゜ シリコーン油を排除したことを除き実施例１を繰り返し
た。得られるフィルムを上記たばこ包装機に用いると、
故障がは七んとすぐに生じた。
ポリ（メチルペンテン）単独をスキン層に分散させて、
すなわちシリカとシリコーン油を排除して実施例１を繰
り返した。このフィルムは機械をほとんどすぐに停止さ
せた。
ポリ（メチルペンテン）を等重量％のナイロン６で置換
して実施例１を繰返した。フィルムを上記包装機に用い
ると同様の成功が得られた。
（外５名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）比較的高立体規則性のポリプロピレンからな
    るベース層；および （ｂ）比較的低立体規則性のポリオレフィンからなり、
    （ａ）の少なくとも一方の表面上にあるスキン層； の同時押出層からなる配向多層ポリプロピレンフィルム
    構造体であつて、 前記スキン層は、微細分割シリカ；シリコーン油；およ
    び、前記スキン層ポリオレフィンと不相溶性であつてか
    つこのスキン層ポリオレフィンよりも少なくとも８３℃
    融点が高いポリマー；の組合せを含む、フィルム構造体
    。 ２）前記不相溶性ポリマーはポリ（メチルペンテン）、
    ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレンおよび
    ナイロンから選ばれる一員である、特許請求の範囲第１
    項記載の構造体。 ３）前記スキン層はエチレン−プロピレンランダムコポ
    リマーおよびエチレン−プロピレン−ブチレンターポリ
    マーから選ばれる一員である、特許請求の範囲第１項ま
    たは第２項記載の構造体。 ４）前記スキン層はエチレン含量２ないし７重量％のエ
    チレン−プロピレンランダムコポリマーである、特許請
    求の範囲第３項記載の構造体。 ５）前記エチレン−プロピレンランダムコポリマーはエ
    チレン含量が３ないし５重量％である、特許請求の範囲
    第４項記載の構造体。 ６）前記不相溶性ポリマーは前記スキン層の１０００な
    いし６０００ｐｐｍの量で含まれる、特許請求の範囲第
    １項ないし第５項の何れかに記載の構造体。 ７）前記シリコーン油は粘度２０，０００ないし３，０
    ００，０００センチストークスのジメチルポリシロキサ
    ンである、特許請求の範囲第１項ないし第６項の何れか
    に記載の構造体。 ８）前記シロキサンは前記スキン層の０．３ないし０．
    ８重量％の量で含まれる、特許請求の範囲第７項記載の
    構造体。 ９）前記シリカの平均粒径は０．５ないし５ミクロンで
    ある、特許請求の範囲第１項ないし第８項の何れかに記
    載の構造体。 １０）前記シリカは前記スキン層の０．０５ないし０．
    ５重量％の量で含まれる、特許請求の範囲第１項ないし
    第９項の何れかに記載の構造体。 １１）炭素原子数８ないし２４の水不溶性モノカルボン
    酸のアミドを含み、このアミドは前記ベース層の先駆樹
    脂中に３００ないし４００ｐｐｍおよび前記スキン層中
    に２０００ｐｐｍ以下含まれている、特許請求の範囲第
    １項ないし第１０項の何れかに記載の構造体。
JP60208537A 1984-09-28 1985-09-20 多層ポリプロピレンフイルム構造体 Pending JPS61112643A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/655,614 US4604324A (en) 1984-09-28 1984-09-28 Multi-layer polypropylene film structure and method of forming the same
US655614 1984-09-28

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