JPS6147167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、透明性、滑り性、着臭、濡れ指数、
耐ブロツキング性等の表面特性が良好で、セロフ
アン用印刷インキの接着性にすぐれたポリプロピ
レンフイルムに関するものである。 ポリプロピレンフイルム（以下PPフイルムと
略記する）は機械的性質、化学的性質、透明性、
水蒸気遮断性等に優れているために、包装用途に
広く利用されている。包装フイルムとして使用す
る場合、殆んど印刷加工が施されるが、PPフイ
ルムは印刷インキの接着が悪いためにPPフイル
ム専用インキの使用が必要となる。このPPフイ
ルム専用インキにはバインダーとしてポリアミド
系やゴム系の接着組成物が用いられるため、芳香
族炭化水素系のトルエン等を主体とする有機溶剤
が使用される。しかして、かかる溶剤がインキバ
インダー中から乾燥除去されにくいため、印刷時
の乾燥に時間がかかり印刷速度を上げることが難
しく、また通常の印刷乾燥条件では、溶剤がイン
キ中に残存して包装食品の着臭の原因となり衛生
上好ましくない結果をもたらす。 一方、従来より広く使用されているセロフアン
用印刷インキはPPフイルム専用インキに較べて
安価であるだけでなく、バインダーには主にニト
ロセルロースを用いており、また溶剤としてはイ
ソプロピルアルコール等のアルコール類や酢酸エ
チル等のエステル類を使用しているので、インキ
からの溶剤の乾燥除去が容易であり、印刷速度が
上げられると共に、包装食品への着臭が少なく、
また耐熱性が良いためラミネート適性に優れると
いう特徴が認められている。したがつて、上記の
理由によりPPフイルムの表面を改質して、セロ
フアン用インキが装着する程度の化学的親和性を
付与すれば、印刷インキコスト、印刷時の生産
性、包材の衛生性等の面で多大の利益を生むこと
が分かる。 他方、一般にフイルム表面に化学的親和性を付
与するために、火炎処理、クロム酸−硫酸混合液
処理、コロナ放電処理、高電圧印加火炎処理、グ
ロ−放電処理等が提案または実施されている。
PPフイルムにこのような処理を行つた場合で
も、セロフアン用印刷インキの接着に充分な化学
的親和性を付与できなかつたり、工業的に実施す
る場合にはコスト、安全性に難点があつて実用化
に至つていないのが現状である。即ち、PPフイ
ルムの表面処理方法としては、コロナ放電処理が
多用されているが、通常の処理では先に述べたよ
うに、セロフアン用インキに接着に充分な化学的
親和性を付与できない。また非常に強いコロナ放
電処理を実施した場合、稀にセロフアン用印刷イ
ンキの接着性を改良できる場合もあるが、コロナ
放電電撃によるフイルム表面の損傷によつて透明
性が悪化し、さらにはフイルム表面層が激しい酸
化分解を起して滑り性、耐ブロツキング性が著し
く悪化して、印刷、ラミネート、製装、自動包装
時の二次加工適性が顕著に低下して実用に供する
ことができなかつたり、着臭が激しいために、食
品包装用途は勿論のこと、食品以外の包装用途に
おいても不快感を催し、実用は不可となる。 本発明は上記の技術的背景をもとに、従来法の
欠点を改善し、透明性、滑り性、耐ブロツキング
性、濡れ指数、着臭等の表面特性に優れ、セロフ
アン用印刷インキによる印刷の可能なPPフイル
ムを工業的に且つ安価に提供するものである。 即ち、本発明はポリプロピレンに脂肪酸アミド
の一種または二種以上を樹脂組成物全量に対して
0.01〜0.5重量％添加混合した樹脂組成物からな
るPPフイルムの少なくとも片面が、酸素濃度５
容積％以下の窒素ガス雰囲気下でコロナ放電処理
されており、且つ該コロナ放電処理された面の少
くとも一方に主としてニトロセルロースをバイン
ダーに用いた印刷インキが接着されてなるフイル
ムである。 本発明で云うPPフイルムとは末延伸PPフイル
ム、一軸延伸PPフイルム、二軸延伸PPフイル
ム、上記フイルムの二種以上からなる複合フイル
ム、及び、上記フイルムとその他の各種フイルム
の各々一種又は二種以上からなる複合フイルムを
含み、PPフイルムの主体をなすポリプロピレン
としてはポリプロピレンホモポリマー；エチレ
ン、ブテン−１・４−メチルペンテン−１等に代
表されるプロピレン以外のα−オレフインの一種
または二種以上とプロピレンからなるコポリマ
ー；又はポリエチレン、アイオノマー、ポリブテ
ン−１、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、無水
マレイン酸グラフトポリエチレン、アクリル酸グ
ラフトポリエチレン、アクリル酸グラフトポリプ
ロピレン、無水マレイン酸グラフトポリプロピレ
ン、テルペン樹脂類、石油樹脂類、ロジン類、ク
マロン樹脂類、可塑剤等の公知のポリマーや変成
剤をポリプロピレンの特性を損なわない範囲内で
ポリプロピレンに添加した混合物も使用できる。 本発明で使用する脂肪酸アミドは一般に脂肪酸
にアンモニアを公知の方法で反応させて製造で
き、具体的な例をあげると、オクチルアミド、ノ
ニルアミド、デシルアミド、ウンデシルアミド、
ラウリルアミド、トリデシルアミド、ミリスチル
アミド、パルミチルアミド、オレイルアミド、ス
テアリルアミド、エイコシルアミド、エルシルア
ミド、ドコシルアミド、ヘキサコシルアミド、オ
クタコシルアミド等がある。これらの脂肪酸アミ
ドのポリプロピレンに対する添加量は0.01重量％
以上0.5重量％以下に限定される。脂肪酸アミド
添加量が0.01重量％末満では、窒素雰囲気下でコ
ロナ放電処理を施しても、滑り性、耐ブロツキン
グ性およびセロフアン用印刷インキの接着性改良
効果が発現せず、また0.5重量％を起えると押出
ペレタイズ、及び押出フイルム・シート成形が不
安定となつて難しくなり、成形PPフイルムが過
滑性を呈し、PPフイルムを貯蔵した場合に添加
脂肪酸アミドがフイルム表面へ滲出して白化現象
を起して透明性を阻害するので好ましくない。 ポリプロピレンに脂肪酸アミドを混合する方法
には特に制限はないが、通常、ポリプロピレン粉
末またはペレツトに添加混合した後、押出機で溶
融混練してペレタイズする。なお通常、使用され
る酸化防止剤、滑剤、耐ブロツキング剤、帯電防
止剤、紫外線吸収剤、着色剤等の各種添加剤を配
合することができる。 末延伸PPフイルムの製造には通常のPPフイル
ム成形法を採用できる。即ち、添加剤を配合した
ポリプロピレンペレツトを押出機内で溶融混練し
た後、インフレーシヨンダイまたはＴダイのスリ
ツトより押出し、冷却固化させる方法である。一
軸延伸フイルムの製造は末延伸フイルムの製造装
置内または製造装置外にロール法またはクリツプ
法延伸装置を設置し加熱下に縦方向または横方向
に延伸して製造できる。延伸倍率、延伸温度、延
伸速度は通常のPPフイルムで可能な条件を採用
することができる。二軸延伸PPフイルムの製造
は、末延伸PPフイルムを縦方向と横方向とに二
軸延伸して製造する。二軸延伸方法に特に制限は
なく、遂次二軸延伸法、同時二軸延伸法のいずれ
でも採用できる。遂次二軸延伸法の場合、まず、
末延伸PPフイルムを縦方向（押出フイルムの流
れ方向）に２組の周速の異なるロール間で延伸を
行い、次いでデンター内で、横方向（縦方向と直
角をなす方向）に延伸する方法が通常行われてい
るが、横方向を先に延伸した後、縦方向に延伸す
る方法を採用してもよい。同時二軸延伸法の場合
はインフレーシヨン法、デンター法のどちらを用
いても差支えない。いずれの方法を採用した場合
でも延伸倍率、延伸温度、延伸速度は通常のPP
フイルムで実施可能な条件範囲を採用できる。 一軸延伸または二軸延伸されたPPフイルムは
機械的性質を向上させ、熱収縮率を低下させて印
刷、ラミネート等の二次加工性を改良するために
採用した延伸温度以上ポリプロピレンの融点以下
の温度範囲で緊張下に熱処理される。製造された
PPフイルムはスリツト加工を容易にし、熱収縮
率を更に低下させ、滑り性、帯電防止効果を発現
させるため、室温以上の温度に数日間貯蔵し熟成
される。 上記の方法で製造されたPPフイルムは公知の
方法で積層できる。例えば、各種PPフイルムの
製造工程中で共押出法、押出ラミネーシヨン法、
ドライラミネーシヨン法、ウエツトラミネーシヨ
ン法、加圧密着法によつて無延伸PPフイルム又
は一軸延伸PPフイルムにポリプロピレン又はそ
の他の樹脂の一種または二種以上を積層でき、さ
らにこの積層フイルムを一軸または二軸に延伸す
ることができる。更には、後加工段階でPPフイ
ルムにドライラミネーシヨン法や押出ラミネーシ
ヨン法でポリプロピレン又はその他の樹脂から製
造されたフイルムの一種又は二種以上を積層する
こともできる。 本発明では上記のPPフイルムの片面又は両面
を酸素濃度５容積％以下の窒素雰囲気下でコロナ
放電処理することが極めて重要である。前記した
ようにPPフイルム表面に化学的親和性を付与し
て、印刷インキ接着および積層時の層間接着を改
良するためにコロナ放電処理を行うことはよく知
られている。しかし、PPフイルムに公知の方法
で単にコロナ放電処理を行つても、本発明のごと
き、優れた透明性、滑り性、耐ブロツキング性、
濡れ指数、着臭性、セロフアン用印刷インキ接着
性などの改良は達成できず、酸素濃度５容積％以
下の窒素ガス雰囲気下でコロナ放電処理すること
が本発明の必須条件となる。 即ち、PPフイルムを形成するポリプロピレン
に脂肪酸アミドを添加すること、及び酸素濃度５
容積％以下の窒素ガス雰囲気下でコロナ放電処理
することのいずれを欠いても、本発明の効果を達
成することはできない。 コロナ放電処理を行う雰囲気の酸素濃度が、５
容積％を超えるとPPフイルムに対するセロフア
ン用印刷インキの接着性を改良できない。稀にセ
ロフアン用印刷インキの接着性が若干改良される
場合もあるが、この場合、非常に強いコロナ放電
処理入力を必要とし、その結果、放電電撃による
フイルム表層部の損傷によつて透明性が悪化し、
更にはフイルム表層の酸化分解が激しく起り、滑
り性や耐ブロツキング性が著しく悪化すると共に
着臭も激しくなり、包装フイルムとして実用する
ことはできなくなる。 酸素濃度５容積％以下の窒素雰囲気下でコロナ
放電処理を行う装置方法に特に限定はないが、例
をあげるとフイルム差戻し機、放電電極、電極ホ
ルダー、対電極ロール及びフイルム巻取機を有す
る密閉槽を用い、槽内を酸素濃度５容積％以下の
減圧、常圧または加圧窒素雰囲気に保ちコロナ放
電処理を行う方法及びコロナ放電電極の直前に電
極バーの長手方向にスリツトまたは多数の小孔を
有するガス吹出装置を設け、このスリツトまたは
小孔より酸素濃度５容積％以下の窒素を噴出させ
ながら連続的にコロナ放電処理する方法等があ
る。また両面にコロナ放電処理を施すには上記装
置を２組設置することで可能である。コロナ放電
処理機としては通常の市販機を用いることができ
る。処理条件について述べると、フイルム走行速
度は10〜200ｍ／分、電極先端と被処理フイルム
間のギヤツプは0.5〜３mmで実施でき、２本以上
の電極を用いることが好ましい。コロナ放電処理
強度としては、被処理フイルム１m²当り20W・分
以上200W・分以下で実施でき、特に30W・分以
上150W・分以下が好ましく、１m²当り20W・分
末満の処理強度では、セロフアン用印刷インキが
接着せず、また１m²当り200W・分を超えるとPP
フイルムに放電電電撃による損傷を発生し透明性
が悪化するので好ましくない。 本発明によつて得られたPPフイルムの濡れ指
数は製造直後より経時変化によつて全く低下する
ことがなく、公知の方法でコロナ放電処理した
PPフイルムの濡れ指数が製造後３日程度の経時
により２〜３dyne/cm低下するのに較べ、大巾な
改良効果を発現する。 また本発明のPPフイルムは透明性、滑り性、
耐ブロツキング性、濡れ指数、着臭等のフイルム
表面特性を損うことなく、従来、PPフイルムの
欠点とされていたセロフアン用印刷インキの接着
性を改良したものであり、かつ、PPフイルム本
来の優れた機械的性質を保持しているものであ
る。 以下、実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。 尚、実施例中に示した特性値は下記の方法によ
り測定した。 (1) メルト・インデツクス ASTMD−1238に従い、宝工業株式会社製メ
ルト・インデクサーを用いて測定した。 (2) 酸素濃度 日立製作所製ガスクロマトグラフ636050型を
用い、キヤリヤーガスHe、カラム長さ２ｍ、
充填剤モレキユラーシーブ5A（ガスクロ工業
製）で室温にて測定した。 (3) 透明性（ヘイズ） JIS Ｋ−6714に従い、東洋精機製作所製ヘイ
ズメーターを用いて測定した。この数値が小さ
い程、透明性の良いことを示す。 (4) 滑り性（動摩擦係数） 上島製作所製摩擦係数測定器を用い、２枚の
フイルムの表裏を重ねて、45mm×45mmの200グ
ラムウエイトを載せフイルムの一方を固定し、
他方を30mm/minで引つ張つた時の動摩擦係数
を測定した。 (5) 耐ブロツキング性 120mm×120mmフイルムの処理面を重ねて１Kg
ウエイトを載せ、40℃、90％RH条件下に24時
間放置した後、30mm巾サンプルを切出して引張
セン断剥離強度を測定した。 (6) 濡れ指数 JIS Ｋ−6768に従い測定した。 (7) 着臭 官能テストにより三段階判定した。 ○：全く臭わない △：少し臭う ×：強く臭う (8) 帯電防止効果（表面固有抵抗） 横河ヒユーレツト、パツカード社製、微小電
位差計及びフイルム用電極を用い、23℃、50％
RH雰囲気下に500Vの電流電圧を印加し、２分
後の表面固有抵抗を測定した。 (9) 印刷性 PPフイルムのコロナ放電処理面に市販セロ
フアン用印刷インキセロカラーST「白」（東洋
インキ製造株式会社製）をマイヤー・バーによ
つて塗布し、80℃オーブンで１分間乾燥した
後、23℃、50％RH下に24時間放置した。 (イ) セロテープ剥離テスト 印刷PPフイルムに18mm巾セロテープ（ニ
チバン株式会社製）を貼付して強く引き剥
し、インキ剥離面積により下表の通り５段階
評価した。

【表】 (ロ) 揉みテスト 印刷PPフイルムを20回強く揉んでセロテ
ープ剥離強度と同様に５段階評価した。 実施例 １ メルトインデツクス0.8dg/minの粉末状ポリプ
ロピレンに、表１に示した種類及び添加量の脂肪
酸アミドをそれぞれ添加してスパーパミキサーで
混合した後、二軸押出機を用いて230℃で造粒し
た。この配合ポリプロピレンペレツトを、Ｔダイ
を装着した65mmφ一軸押出機を用いて300℃に加
熱溶融させ、40℃冷却ロール上に押出し冷却固化
させて1.25mm厚さの末延伸シートを作成した。該
末延伸シートをロール表面温度を155℃に調節し
たロール式縦延伸機を用い縦方向に５倍、次いで
雰囲気温度を160℃に設定したオープン式横延伸
機を用いて横方向に10倍延伸して厚さ25μの二軸
延伸PPフイルムを得た。更に、二軸延伸PPフイ
ルムを表１記載の窒素ガス雰囲気下に30ｍ／分の
速度で連続的にコロナ放電処理を行い、30℃、50
％RH下に３日間熟成した後、ヘイズ、滑り性、
耐ブロツキング性、ぬれ指数、着臭、印刷性を評
価し、その結果を表１に示した。 本実施例によつて得た二軸延伸PPフイルムは
透明性、滑り性、耐ブロツキング性、ぬれ指数、
着臭に優れていると共にセロフアン用印刷インキ
の接着が良好であつた。

【表】 比較例 １ 表２に示した脂肪酸アミド、ステアリン酸カル
シウム、ポリエチレンワツクス及びステアリン酸
の所定量を添加してポリプロピレンペレツトか
ら、実施例１と同様の方法を用いて、厚さ25μの
二軸延伸PPフイルムを作成し、更に表２に示し
た条件でコロナ放電処理を施して得られた二軸延
伸PPフイルムのヘイズ、滑り性、耐ブロツキン
グ性、ぬれ指数、着臭及び印刷性を評価し表２に
示した。 本比較例によつて得た二軸延伸PPフイルム
は、いずれもセロフアン用印刷インキの接着が著
しく悪く。各種フイルム表面特性も良好なもので
はない。

【表】 実施例 ２ ステアリン酸アミド0.1重量％及びステアリル
ジエタノールアミン（ライオン社、アーモスタツ
ト310）0.2重量％を添加したポリプロピレンか
ら、実施例１と同様の方法を用いて、厚さ25μの
二軸延伸PPフイルムを作成し、酸素濃度0.15容
積％、処理強度100W・分／m²の条件下にコロナ
放電処理を施した。得られた二軸延伸PPフイル
ムはヘイズ1.9％、滑り性0.31、耐ブロツキング
性10ｇ/cm²＞、ぬれ指数48dyne/cm、無着臭、印
刷性、セロテープ剥離５、揉み５、表面固有抵抗
2.3×10¹²Ωを示した。 実施例 ３ メルトインデツクス７dg/min、エチレン含量
2.5重量％の粉末状エチレン−プロピレンランダ
ムコポリマーに表３に示した脂肪酸アミドの所定
量とペンタエリスリトール脂肪酸エステル（第一
工業製薬社レヂスタツトPE−139）0.3重量％を
添加してスーパーミキサーで混合した後、一軸押
出機を用いて210℃で造粒した。この配合ペレツ
トをＴダイを有する65mmφ押出機により240℃で
加熱溶融させ、内部に20℃の冷水を貫流させた、
鏡面仕上硬質クロームメツキを施した冷却ロール
上に40m/minの製膜速度で押出し冷却固化さ
せ、厚さ30μの未延伸PPフイルムを作成し、次
いで表３に示した条件で連続的に片面コロナ放電
処理を行つた。各種表面特性の評価結果を表３に
示す。 本実施例によつて得た未延伸PPフイルムは表
面特性に優れ、透明性、滑り性、耐ブロツキング
性、ぬれ指数、着臭、帯電防止性、及びセロフア
ン用印刷インキの接着性が良好であつた。

【表】 比較例 ２ 表４に示した脂肪酸アミドの所定量とペンタエ
リストール脂肪酸エステル（第一工業製薬製レヂ
スタツトPE−139）0.3重量％を添加したメルト
インデツクス７dg/minのエチレン含量2.5重量％
の粉末状エチレン−プロピレンランダムコポリマ
ーを実施例３と同様の方法を用いて、厚み30μの
未延伸PPフイルムを作成し、表４に示した条件
で片面コロナ放電処理を施した。得られた未延伸
PPフイルムの表面特性を評価し表４に示した。 本比較例によつて得た未延伸PPフイルムは、
いずれもセロフアン用インキの接着性が著しく悪
く、各種フイルム表面特性も良好ではなかつた。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリプロピレンに脂肪酸アミドの一種または
   二種以上を樹脂組成物全量に対して0.01〜0.5重
   量％添加混合した樹脂組成物からなるポリプロピ
   レンフイルムの少なくとも片面が酸素濃度５容量
   ％以下の窒素ガス雰囲気下でコロナ放電処理され
   ており、且つ該コロナ放電処理された面の少なく
   とも一方に主としてニトロセルロースをバインダ
   ーに用いた印刷インキが接着されてなるフイル
   ム。