JP7803840B2 - 二軸配向ポリプロピレンフィルム - Google Patents
二軸配向ポリプロピレンフィルムInfo
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Description
1)メソペンタッド分率の下限が96%である。
2)プロピレン以外の共重合モノマー量の上限が0.1mol%である。
3)質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が3.0以上、5.4以下である。4)230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が6.2g/10min以上、9.0g/10min以下である。
1)メソペンタッド分率の下限が96%である。
2)プロピレン以外の共重合モノマー量の上限が0.1mol%である。
3)質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が3.0以上、5.4以下である。4)230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が6.2g/10min以上、9.0g/10min以下である。
非常に優れる。
1)メソペンタッド分率の下限が96%である。
2)プロピレン以外の共重合モノマー量の上限が0.1mol%である。
3)質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が3.0以上、5.4以下である。4)230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が6.2g/10min以上、9.0g/10min以下である。
また、第2の発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材層(A)と基材層(A)の少なくとも一方の表面にポリプロピレン系樹脂を主成分とする表面層(B)とを有し、基材層(A)を構成するポリプロピレン樹脂が下記1)~4)の条件を満たすこと、及び、フィルムの面配向係数の下限が0.0125であることを特徴とする。
1)メソペンタッド分率の下限が96%である。
2)プロピレン以外の共重合モノマー量の上限が0.1mol%である。
3)質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が3.0以上、5.4以下である。4)230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が6.2g/10min以上、9.0g/10min以下である。
さらに下記で詳細に説明する。
エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンは、0.5モル%を超えて共重合すると、結晶性や剛性が低下し過ぎて、高温での熱収縮率が大きくなることがある。この様な樹脂をブレンドして用いても良い。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン樹脂全体のMw/Mnが5.4を超えると、Mw/Mnが大きくなりすぎると高分子量成分が多くなり、熱収縮率が大きくなる場合があったり、幅方向(TD)の引張弾性率(ヤング率)が小さくなる場合がある傾向にある。分子量成分が存在すると、高分子量成分が低分子量成分の結晶化を促進する面があるが、分子同士の絡み合いが強くなり、結晶性が高くても熱収縮率が大きくなる傾向もある。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン樹脂全体のMw/Mnが3.0未満であると、製膜が困難になる。
Mwは質量平均分子量を意味し、Mnは数平均分子量を意味する。
一方、GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量の上限は好ましくは65質量%であり、より好ましくは60質量%であり、さらに好ましくは58質量%であり、特に好ましくは56質量%であり、最も好ましくは55質量%である。上記範囲であると延伸が容易となったり、厚み斑が小さくなったり、延伸温度や熱固定温度が上げられやすく熱収縮率をより低く抑えることができる。
ポリプロピレン樹脂のMFRの下限は、6.5g/10分であることがより好ましく、7g/10分であることがさらに好ましく、7.5g/10分であることが特に好ましい。ポリプロピレン樹脂のMFRの上限は、9g/10分であることがより好ましく、8.5g/10分であることがさらに好ましく、8.2g/10分であることが特に好ましい。
メルトフローレート(MFR;230℃、2.16kgf)が6.2g/10分以上であると、高温での熱収縮率もより小さくすることができる。さらに、延伸により生じるフィルムの配向の程度が強くなるため、フィルムの剛性、特に幅(TD)方向の引張弾性率(ヤング率)が高くなる。また、メルトフローレート(MFR;230℃、2.16kgf)が9.0g/10分以下であると破断なく製膜を行いやすい。
なお、ポリプロピレン樹脂の分子量分布は、異なる分子量の成分を多段階に一連のプラントで重合したり、異なる分子量の成分をオフラインで混錬機を用いてブレンドしたり、異なる性能をもつ触媒をブレンドして重合したり、所望の分子量分布を実現できる触媒を用いたりすることで調整することが可能である。
プロピレンの重合方法としては、公知の方法を採用すればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性溶剤中で重合する方法、液状のモノマー中で重合する方法、気体のモノマーに触媒を添加し、気相状態で重合する方法、または、これらを組み合わせて重合する方法等が挙げられる。
のα-オレフィンを0.5モル%以下で共重合したポリプロピレン樹脂も用いることができる。このような共重合ポリプロピレン樹脂も本発明のポリプロピレン樹脂(以下、ポリプロピレン樹脂)に含まれるものとする。共重合成分は0.3モル%以下が好ましく、0.1モル%以下がより好ましく、共重合成分を含まない完全ホモポリプロピレン樹脂が最も好ましい。
エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンは、0.5モル%を超えて共重合すると、結晶性や剛性が低下し過ぎて、高温での熱収縮率が大きくなることがある。この様な樹脂をブレンドして用いても良い。
基材層(A)を構成するポリプロピレン樹脂全体のMw/Mnが5.4を超えると、Mw/Mnが大きくなりすぎると高分子量成分が多くなり、熱収縮率が大きくなる場合があったり、幅方向(TD)の引張弾性率(ヤング率)が小さくなる場合がある傾向にある。
分子量成分が存在すると、高分子量成分が低分子量成分の結晶化を促進する面があるが、分子同士の絡み合いが強くなり、結晶性が高くても熱収縮率が大きくなる傾向もある。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン樹脂全体のMw/Mnが3.0未満であると、製膜が困難になる。Mwは質量平均分子量を意味し、Mnは数平均分子量を意味する。
一方、GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量の上限は好ましくは65質量%であり、より好ましくは60質量%であり、さらに好ましくは58質量%であり、特に好ましくは56質量%であり、最も好ましくは55質量%である。上記範囲であると延伸が容易となったり、厚み斑が小さくなったり、延伸温度や熱固定温度が上げられやすく熱収縮率をより低く抑えることができる。
ポリプロピレン樹脂のMFRの下限は、6.5g/10分であることがより好ましく、7g/10分であることがさらに好ましく、7.5g/10分であることが特に好ましい。ポリプロピレン樹脂のMFRの上限は、9g/10分であることがより好ましく、8.5g/10分であることがさらに好ましく、8.2g/10分であることが特に好ましい。
メルトフローレート(MFR;230℃、2.16kgf)が6.2g/10分以上であると、高温での熱収縮率もより小さくすることができる。さらに、延伸により生じるフィルムの配向の程度が強くなるため、フィルムの剛性、特に幅(TD)方向の引張弾性率(ヤング率)が高くなる。また、メルトフローレート(MFR;230℃、2.16kgf)が9.0g/10分以下であると破断なく製膜を行いやすい。
なお、ポリプロピレン樹脂の分子量分布は、異なる分子量の成分を多段階に一連のプラントで重合したり、異なる分子量の成分をオフラインで混錬機でブレンドしたり、異なる性能をもつ触媒をブレンドして重合したり、所望の分子量分布を実現できる触媒を用いたりすることで調整することが可能である。
プロピレンの重合方法としては、公知の方法を採用すればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性溶剤中で重合する方法、液状のモノマー中で重合する方法、気体のモノマーに触媒を添加し、気相状態で重合する方法、または、これらを組み合わせて重合する方法等が挙げられる。
表面層(B)の表面の表面粗さが0.027μm以上、0.40μm以下とするためには、表面層(B)を形成するポリプロピレン系樹脂組成物として、のメルトフローレート(MFR)が異なる2種以上のポリプロピレン系樹脂の混合物を使用することが好ましい。この場合、のMFRの差は3g/10分以上であることが好ましく、3.5g/10分以上であることがより好ましい。
このような混合物を使用することにより、結晶化速度の差異の理由により、表面層(B)の表面の表面粗さが0.027μm以上となるものと推測している。
MFRが大きい方のポリプロピレン系樹脂としては、エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンを共重合したポリプロピレンも用いることができる。炭素数4以上のα-オレフィンとしては、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル・1-ペンテン、1-オクテンなどが挙げられる。
また、MFRが小さい方のポリプロピレン系樹脂としては、エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンを共重合したポリプロピレンも用いることができる。炭素数4以上のα-オレフィンとしては、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル・1-ペンテン、1-オクテンなどが挙げられる。
また、その他の共重合成分として極性を有するマレイン酸等を使用しても良い。
エチレンや炭素数4以上のα-オレフィン、その他の共重合成分は合計で8.0モル%以下であることが好ましい。8.0モル%を超えて共重合すると、フィルムが白化して外観不良となったり、粘着性が生じて製膜が困難となったりする場合がある。
また、これらの樹脂は2種以上をブレンドして用いても良い。ブレンドする場合、個々の樹脂は8.0モル%を超えて共重合されたものであっても良いが、ブレンド物はモノマー単位でプロピレン以外のモノマーは8.0モル%以下であることが好ましい。
プロピレンの重合方法としては、公知の方法を採用すればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性溶剤中で重合する方法、液状のモノマー中で重合する方法、気体のモノマーに触媒を添加し、気相状態で重合する方法、または、これらを組み合わせて重合する方法等が挙げられる。
濡れ張力は38mN/m以上であると、印刷インキや接着剤との密着性が向上する。
濡れ張力は16LogΩ以上であるのがより好ましい。濡れ張力は38mN/m以上とするには、帯電防止剤や界面活性剤などの添加剤を使用することが通常行われているが、表面固有抵抗を下げる効果があるため、コロナ処理、火炎処理などの表面処理を行うことが挙げられる。
例えば、コロナ処理では、予熱ロール、処理ロールを用い、空中で行うことが好ましい。
ここで、表面層(B)の表面の表面粗さ中心面山高さSRp、中心面谷深さSRvとは、三次元粗さ計を使用し、触針圧20mgにて、X方向の測定長さ1mm、Y方向の送りピッチ2μmで収録ライン数99本、高さ方向倍率20000倍、カットオフ80μmの測定を行い、JISB0601(1994)に記載の算術平均粗さの定義に準じて、求められる。
表面層(B)の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvが1.0μm以上であると、ロールフィルムからの巻き出し性が向上し、2.0μm以下であると透明性が維持される。
表面層(B)の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvは1.0μm1.1μm以上が好ましく、1.2μm以上がより好ましく、1.3μm以上が特に好ましい。
アンチブロッキング剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、ゼオライト等の無機系のアンチブロッキング剤やアクリル系、ポリメタアクリル系、ポリスチレン系等の有機系アンチブロッキング剤等の中から、適宜選択して使用することができる。これらの中でも、シリカを用いるのが特に好ましい。
アンチブロッキング剤の好ましい平均粒子径は1.0~2.0μmであり、より好ましくは1.0~1.5μmである。
アンチブロッキング剤は、ポリプロピレン樹脂組成物中質量3000ppmとすることが好ましい。ここでいう平均粒径の測定法は、走査電子顕微鏡で写真撮影し、イメージアナライザー装置を用いて水平方向のフェレ径を測定し、その平均値で表示したものである。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム全体の厚みは9~200mが好ましく、10~150μmがより好ましく、12~100μmがさらに好ましく、12~80μmが特に好ましい。
全表面層(B)の実質的な厚みは、0.5~4μmが好ましく、1~3.5μmがより好ましく、1.5~3μmがさらに好ましい。
第2の発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムフィルムは、基材層(A)と表面層(B)とを1層ずつ有する2層構造のフィルムであってもよいが3層以上の構成としてもよい。好ましいのは基材層(A)/表面層(B)の2層構造である。また、表面層(B)/A層/表面層(B)、/基材層(A)/中間層(C)/表面層(B)の3層構造やそれ以上の多層構造であってもよい。
なお、基材層(A)や表面層(B)が複数ある場合、それぞれの層がその特性を満たすものであれば、組成は異なっていてもよい。
本発明の二軸配向二軸配向ポリプロピレンフィルムの縦方向および横方向の150℃での熱収縮率が8%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、8%以下であることが特に好ましい。熱収縮率が8%以下とすることで、加工時の熱負けシワを低減することができる。
耐衝撃性の上限は現実的な面から好ましくは3Jであり、より好ましくは2.5Jであり、さらに好ましくは2.2Jであり、特に好ましくは2Jである。耐衝撃性は例えば低分子量成分が多い場合全体での分子量が低い場合、高分子量成分が少ない場合や高分子量成分の分子量が低い場合に耐衝撃性が低下する傾向となるため、用途に合わせてこれら成分を調整して範囲内とすることが出来る。
延伸された積層ポリプロピレンフィルムは、一般的に結晶配向を有し、その方向や程度がフィルム物性に大きな影響を及ぼす。結晶配向の程度は、用いられるポリプロピレンの分子構造や、フィルム製造におけるプロセスや条件によって変化する傾向であり、これらを調節することで上記の範囲内とすることが出来る。測定方法は後述する。
本発明の二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂を押出機により溶融押し出しして未延伸シートを形成し、その未延伸シートを所定の方法により、延伸して熱処理することによって得ることができる。
第2の発明の場合は、基材層(A)用ポリプロピレン原料(基材層(A)用ポリプロピレン系樹脂組成物)と表面層(B)ポリプロピレン原料(表面層(B)用ポリプロピレン系樹脂組成物をそれぞれ、別の押出機により溶融押し出しして積層された未延伸シートを形成し、その未延伸シートを所定の方法により、延伸して熱処理することによって得ることができる。
未延伸シートは、複数の押出機やフィードブロック、マルチマニホールドを用いることで得られる。溶融押出し温度は200~280℃程度が好ましい。
第2の発明において、この温度範囲内で層を乱さずに良好な外観の積層フィルムを得るには、基材層(A)用ポリプロピレン原料と表面層(B)用ポリプロピレン原料の粘度差(MFR差)が6g/10分以下となるようにすることが好ましい。粘度差が6g/10分より大きいと、層が乱れて外観不良となりやすい。より好ましくは5.5g/10分以下、さらに好ましくは5g/10分以下である。
メソペンタッド分率([mmmm]%)の測定は、13C-NMRを用いて行った。メソペンタッド分率は、「Zambelliら、Macromolecules,第6巻,925頁(1973)」に記載の方法に従って算出した。13C-NMR測定は、BRUKER社製「AVANCE500」を用い、試料200mgをo-ジクロロベンゼンと重ベンゼンの8:2(体積比)の混合液に135℃で溶解し、110℃で行った。
JIS K7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した。
樹脂はペレット(パウダー)をそのまま必要量量り取り用いた。
フィルムは必要量切り出した後、約5mm角にカットしたサンプルを用いた。
分子量および分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて単分散ポリスチレン基準により求め、ポリプロピレン値に換算した。GPC測定での使用カラム、溶媒等の測定条
件は以下のとおりである。
溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン
カラム:TSKgel GMHHR-H(20)HT×3
流量:1.0ml/min
検出器:RI
測定温度:140℃
数平均分子量:Mn=Σ(Ni・Mi)/ΣNi
質量平均分子量:Mw=Σ(Ni・Mi2)/Σ(Ni・Mi)
分子量分布:Mw/Mn
ベースラインが明確でないときは、標準物質の溶出ピークに最も近い高分子量側の溶出ピークの高分子量側のすそ野の最も低い位置までの範囲でベースラインを設定することとした。
基材層(A)と表面層(B)各層の厚みは、二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムを変性ウレタン樹脂で固めたものの断面をミクロトームで切り出し、微分干渉顕微鏡で観察して、測定した。
JIS Z1712に準拠して、以下の方法で測定した。フィルムを、MD方向とTD方向のそれぞれにおいて、幅20mm、長さ200mmにカットし、150℃の熱風オーブン中に吊して5分間加熱した。加熱後の長さを測定し、元の長さに対する収縮した長さの割合で熱収縮率を求めた。
JIS K7127に準拠してフィルムのMD方向およびTD方向のヤング率を23℃にて測定した。
7)リングクラッシュ(g)
デジタル式リングクラッシュテスター(テスター産業社製)で、フィルムサンプルサイズ12.7mm×152mmを準備し、試料テーブルの上に、フィルムサンプルの厚みに合わせて、アタッチメントのスペーサーをセットし、MD、TD方向それぞれで、フィルムサンプルを円周に添って差し込む。23℃にて、圧縮版を下降速度12mm/min.で圧縮した際の最大荷重をリングクラッシュ測定値とした。
JIS K7105に従って測定した。
JIS K7125に準拠して、フィルムのコロナ処理を実施した面同士を重ね合わせ、23℃で測定した。
10)耐衝撃性
東洋精機製フィルムインパクトテスターを用いて、23℃にて測定した。
JIS K7142-1996 5.1(A法)により、アタゴ製アッベ屈折計を用いて測定した。MD、TD方向に沿った屈折率をそれぞれNx、Nyとし、厚み方向の屈折率をNzとした。面配向係数(ΔP)は、(Nx+Ny)/2-Nzで求めた。
得られたフィルムの表面粗さ評価は、三次元粗さ計(小坂研究所社製、型番ET-30HK)を使用し、触針圧20mgにて、X方向の測定長さ1mm、送り速さ100μm/秒、Y方向の送りピッチ2μmで収録ライン数99本、高さ方向倍率20000倍、カットオフ80μmの測定を行った。
三次元粗さの測定は、3回の試行を行い、算術平均粗さ(SRa)、中心面山高さ(SRp)、中心面谷深さ(SRv)に関して、その平均値で評価した。
JIS K6911に準拠し、フィルムを23℃、24時間エージング後、フィルムのコロナ処理面を測定した。
JIS K6768:1999に順じて、フィルムを23℃、相対湿度50%で24時間エージング後、下記手順でフィルムのコロナ処理面を測定した。
1)測定は,温度23℃,相対湿度50%の標準試験室雰囲気(JIS K7100参照)で行う。
2)試験片をハンドコータ(4.1)の基板の上に置き,試験片の上に試験用混合液を数滴滴下して,直ちにワイヤバーを引いて広げる。
綿棒又はブラシを使用して試験用混合液を広げる場合は,液体は少なくとも6cm2以上の面積に速やかに広げる。液体の量は,たまりを作らないで,薄層を形成する程度にする。
濡れ張力の判定は,試験用混合液の液膜を明るいところで観察し,3秒後の液膜の状態で行う。液膜破れを生じないで,3秒以上,塗布されたときの状態を保っているのは,ぬれていることになる。濡れが3秒以上保つ場合は,さらに,次に表面張力の高い混合液に進み,また逆に、3秒以下で液膜が破れる場合は,次の表面張力の低い混合液に進む。
この操作を繰り返し,試験片の表面を正確に、3秒間で濡らすことができる混合液を選ぶ。
3)各々の試験には,新しい綿棒を使用する。ブラシ又はワイヤバーは,残留する液体が蒸発によって組成及び表面張力を変化させるので,使用ごとにメタノールで洗浄し,乾燥させる。
4)試験片の表面を3秒間でぬらすことができる混合液を選ぶ操作を少なくとも3回行う。このようにして選ばれた混合液の表面張力をフィルムの濡れ張力として報告する。
フィルム上に、グラビア印刷機(三谷鉄工所社製)を使用して速度50m/minでグラビア全面印刷(印刷インキ量2g/m2)を実施した。このときのインキは、水性インキ(大日本インキ化学工業社製:商品名エコファイン709白)である。この印刷サンプルを用い、碁盤目剥離(2mmマス×25個、ニチバン社製セロテープ(登録商標)18mm幅使用しての、90°剥離法)により評価し(もう少し詳しく)実用性から判断して次のランク別けを行った。
碁盤目剥離部分 0個・・・・◎:印刷インキ密着性に優れる。
〃 1~5個・・・・○:印刷インキ密着性が良好。
〃 6~15個・・・・△:印刷インキ密着性に劣る。
〃 1個以上・・・・×:印刷インキ密着性がない。
ラミネート強度は以下のような手順により測定した。
1)シーラントフィルムとのラミネートフィルムの作成
連続式のドライラミネート機を用いて以下の様に行った。
実施例、比較例で得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムのコロナ面に接着剤を乾燥時塗布量が3.0g/m2となるようにグラビアコートした後、乾燥ゾーンに導き80℃、5秒で乾燥した。引き続き下流側に設けられたロール間でシーラントフィルムと貼り合わせた(ロール圧力0.2MP、ロール温度:60℃)。得られたラミネートフィルムは巻き取った状態で40℃、3日間のエージング処理を行った。
なお、接着剤は主剤(東洋モートン社製、TM329)17.9質量%、硬化剤(東洋モートン社製、CAT8B)17.9質量%および酢酸エチル64.2質量%を混合して得られたエーテル系接着剤を使用し、シーラントフィルムは東洋紡社製無二軸配向ポリプロピレンフィルム(パイレン(登録商標)CT P1128、厚み30μm)を使用した。
2)ラミネート強度の測定
上記で得られたラミネートフィルムを二軸配向ポリプロピレンフィルムの縦方向に長辺を持つ短冊状(長さ200mm、幅15mm)に切り出し、引張試験機(テンシロン、オリエンテック社製)を用いて、23℃の環境下200mm/分の引張速度でT字剥離した際の剥離強度(N/15mm)を測定した。測定は3回行い、その平均値をラミネート強度とした。
表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1を99重量%と帯電防止剤(ステアリルジエタノールアミンステアレート(松本油脂(株)KYM-4K))1重量%を混合しものを用いた。
この混合物を60mm押出機を用いて、原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、135℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、175℃で予熱後、160℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、170℃で熱固定した。このときの製膜条件を製膜条件aとし、表2に示した。
得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムの片側表面側にソフタル・コロナ・アンド・プラズマGmbH社製のコロナ処理機を用いて、印加電流値:0.75Aの条件で、コロナ処理を施した後、ワインダーで巻き取ったものを本発明の二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムとした。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1をポリプロピレン樹脂PP-2に変更し、60mm押出機を用いて、混合原料を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、125℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で予熱後、158℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、165℃で熱固定した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。このときの製膜条件を製膜条件bとし、表2に示した。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
基材層(A)には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1を99重量%と耐電防止剤(ステアリルジエタノールアミンステアレート(松本油脂(株) KYM-4K))を1重量%を混合したものを用いた。また、表面層(B)には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1を99.7重量%、アンチブロッキング剤(市販のシリカ粒子(平均粒子径:1.3μm))を0.3質量%配合したものを使用した。
基材層(A)に使用する混合原料は60mm押出機、表面層(B)に使用する混合原料は65mm押出機を用いて、それぞれ原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、135℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、175℃で予熱後、160℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、170℃で熱固定した。表2に示す製膜条件aで製膜し、ワインダーで巻き取って、基材層(A)と表面層(B)が1層ずつ積層された本発明の二軸配向積層ポリプロピレンフィルムを得た。得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムの表面層(B)の表面側にソフタル・コロナ・アンド・プラズマGmbH社製のコロナ処理機を用いて、印加電流値:0.75Aの条件で、コロナ処理を施した後、ワインダーで巻き取ったものを本発明の二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムとした。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
基材層(A)に使用する原料に耐電防止剤を含有しないこと以外は、比較例8と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
基材層(A)には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1を99質量%と耐電防止剤に(ステアリルジエタノールアミンステアレート(松本油脂(株) KYM-4K))を1質量%を混合したものを用いた。また、表面層(B)には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-6が48.7重量%、表1に示すエチレン共重合ポリプロピレン重合体PP-7を51重量%、アンチブロッキング剤として、市販のシリカ粒子(平均粒子径:1.3μm)を0.3質量%部の割合で混合された組成物に対して、配合したものを使用した以外は、比較例8と同様にして、二軸配向積層ポリプロピレンフィルムを得た。
フィルム厚みを30μmとした以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
フィルム厚みを40μmとした以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
表1に示すポリプロピレン樹脂PP-1を表1に示すポリプロピレン樹脂PP-3に変更した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりである。
表1に示すポリプロピレン樹脂PP-1を表1に示すポリプロピレン樹脂PP-4に変更した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムの製膜を行ったが、延伸時に破断してしまい、フィルムを得ることは出来なかった。
表1に示すポリプロピレン樹脂PP-1を表1に示すポリプロピレン樹脂PP-5に変更した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりである。
表1に示すポリプロピレン樹脂PP-1を表1に示すポリプロピレン樹脂PP-6に変更し、60mm押出機を用いて、原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、125℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で予熱後、158℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、165℃で熱固定した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりである。
表1に示すポリプロピレン樹脂PP-1を表1に示すポリプロピレン樹脂PP-8に変更し、60mm押出機を用いて、原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、140℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で予熱後、160℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、168℃で熱固定した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。このときの製膜条件を製膜条件cとし、表2に示した。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりである。
表1に示すポリプロピレン樹脂PP-1を表1に示すポリプロピレン樹脂PP-9に変更し、60mm押出機を用いて、原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、135℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で予熱後、160℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、168℃で熱固定した以外は、比較例7と同様にして二軸延伸単層ポリプロピレンフィルムを得た。このときの製膜条件を製膜条件dとし、表2に示した。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりである。
それに対して、比較例1で得られたフィルムは、幅方向(TD)の熱収縮率が大きかった。比較例3で得られたフィルムは、幅方向(TD)の熱収縮率が大きく、しかも幅方向(TD)のヤング率が小さかった。比較例4で得られたフィルムは、幅方向(TD)及び縦方向(MD)において、熱収縮率が大きく、ヤング率が小さいフィルムとなっている。
比較例5で得られたフィルムは、幅方向(TD)のヤング率が小さかった。比較例6で得られたフィルムは、幅方向(TD)の熱収縮率が大きかった。
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、スタンディングパウチなどに使用される食品包装用はもちろんのこと、ラベル用途等にも使用可能である。
Claims (5)
- フィルムを構成する、共重合成分を含まない完全ホモポリプロピレン樹脂及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを共重合したポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン樹脂が下記1)~4)の条件を満たすこと、
フィルムの面配向係数の下限が0.0125であること、
フィルムの横方向の引張弾性率が5.1GPa以上であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルム。
1)メソペンタッド分率の下限が96%である。
2)プロピレン以外の共重合モノマー量の上限が0.1mol%である。
3)質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が3.0以上、3.9以下である。
4)230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が7.0g/10min超、9.0g/10min以下である。 - 共重合成分を含まない完全ホモポリプロピレン樹脂及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを共重合したポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン樹脂を主成分とする基材層(A)と基材層(A)の少なくとも一方の表面に共重合成分を含まない完全ホモポリプロピレン樹脂、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを共重合したポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン系樹脂を主成分とする表面層(B)とを有し、基材層(A)を構成する、共重合成分を含まない完全ホモポリプロピレン樹脂及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを共重合したポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン樹脂が下記1)~4)の条件を満たすこと、
フィルムの面配向係数の下限が0.0125であること、
フィルムの横方向の引張弾性率が4.8GPa以上であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレンフィルム。
1)メソペンタッド分率の下限が96%である。
2)プロピレン以外の共重合モノマー量の上限が0.1mol%である。
3)質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が3.0以上、3.9以下である。
4)230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレート(MFR)が7.0g/10min超、9.0g/10min以下である。 - フィルムの縦方向及び横方向の150℃での熱収縮率が8%以下である請求項1あるいは2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- フィルムの縦方向の引張弾性率が2.0GPa以上であり、フィルムの横方向の引張弾性率が4.5GPa以上である請求項1~3のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- フィルムのヘイズ値が5%以下である請求項1~4のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
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