CN101909889B - 热成形薄板层压用薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明要解决的技术问题:提供一种热成形薄板层压用薄膜,作为层压于热成形用薄板基板的树脂薄板的薄膜,其与树脂薄板层压时的层压适应性优异,而且其层压得到的热成形用薄板热成形后可制得表面光泽性优良或几乎没有白浊感的热成形体。本发明的解决方法:热成形薄板层压用薄膜,为非拉伸或低拉伸薄膜,包括含有质量分数99~99.97%的熔点为162℃以上的丙烯均聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂、具有10μm以上的厚度的基层,和所述基层的至少一面上形成的、含有质量分数99~99.97%丙烯类无规共聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂、具有1μm以上的厚度的光泽层。
Description
技术领域
本发明涉及新的热成形薄板层压用薄膜,更详细地说,涉及层压于作为热成形用薄板基板的树脂薄板时的层压适应性优异、并可赋予与树脂薄板层压后得到的热成形薄板通过热成形得到的热成形体优异的光泽性的热成形薄板层压用薄膜。
背景技术
现在的盒饭容器、托盘、碗容器等食品包装容器以及普通的包装容器中,使用聚烯烃薄板,特别是由于微波炉的普及,使用耐热性高的聚丙烯薄板、发泡聚丙烯薄板等树脂薄板。在很多情况下,为了改善外观并赋予高级感的目的,这些树脂薄板上粘贴有印刷过的聚丙烯类薄膜。贴合于树脂薄板上的聚丙烯类薄膜使用非拉伸聚丙烯薄膜(以下记为CPP薄膜)和双向拉伸薄膜(以下记为OPP薄膜)。
虽然上述CPP薄膜由于具有优异的热成形性,可用于深冲压容器类的热成形体的制造,但是若在与薄板粘贴成一体的过程中采用可使制造成本最低的挤出层压法,有层压后的CPP薄膜失去光泽导致层压薄板热成形后得到的热成形体表面光泽度差的问题,故人们希望对此改善。
另一方面,与CPP薄膜相比,OPP薄膜层压后及热成形后的光泽度大幅提高,但是受到热成形条件的制约,存在部分深冲压容器的热成形体的热成形性差的问题。
这些热成形体(容器)一般通过真空成形、空气压力成形等热成形方法制造。热成形方法,是指利用红外线加热器等对树脂薄板加热后,借助机械力、真空、空气压力等外力将该薄板紧贴于金属模具以成形的方法。
为了改善CPP薄膜贴合于树脂薄板并层压后的光泽及层压薄板热成形后的容器的光泽,进行了以下探讨研究。例如,提出了在聚丙烯类树脂发泡薄板的至少一面上,层压在聚丙烯类树脂中混合结晶成核剂的非拉伸聚丙烯类树脂薄膜的方法(参照专利文献1)。该非拉伸聚丙烯类树脂薄膜的聚丙烯类树脂,根据专利文献1的实施例为聚丙烯均聚物(homopolypropylene)。通过添加结晶成核剂到聚丙烯均聚物并层合于树脂薄板,虽然一定程度上提高了热成形后的光泽,但表面有白浊感,在这一点上还有改进的余地。
另外,同样作为热成形用树脂薄板,提供由在具有特定晶体熔点的2种聚丙烯类树脂中混合结晶成核剂而得的树脂复合物制成的薄板(参照专利文献2)。进一步地,提供由在特定密度、MFR的丙烯聚合物中使用茂金属催化剂的乙烯类聚合物、成核剂混合而成的表面层和具有特定MFR的聚丙烯·α-烯烃无规共聚物、成核剂混合而成的中间层形成的层压薄板(参照专利文献3)。但是,上述技术得到的光泽度提高的热成形体有表面存在白浊感的问题。
一般地,热成形体,例如关于热成形后的容器的光泽,根据JIS K7105标准采用60度镜面法测定光泽度,若为65%以上则为具有光泽感的容器,若为75%以上则是商品价值更高的光泽容器。然而,容器的光泽度越高,则容器表面的白浊感越明显,容器表面看起来发白而显浑浊。
特别地,在将CPP薄膜贴合于黑色、红色等其它颜色着色的聚丙烯类薄板而成的热成形用薄板热成形的情况,或者将印刷过的CPP薄膜粘贴于聚丙烯类薄板的热成形用薄板热成形的情况,前述层压后的薄膜的白浊感强烈,产生着色的颜色或图案无法鲜明地映现的现象。
专利文献1:日本特开2002-103541号公报
专利文献2:日本特开2002-348421号公报
专利文献3:日本特开第3416433号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
[0010]本发明的目的在于,提供一种热成形薄板层压用薄膜,作为层压于用作热成形用薄板基板的树脂薄板的薄膜,其与树脂薄板层压时的层压适应性优异,而且其层压得到的热成形薄板热成形后可制得表面光泽性优良或白浊感轻微的热成形体。
解决技术问题的方法
本申请的发明人为了达成上述目的反复地专心研究。结果发现,特定的聚丙烯均聚物中添加有机结晶成核剂的基层及丙烯类无规共聚物中添加有机结晶成核剂的光泽层以特定厚度形成的实质上非拉伸的聚丙烯类薄膜可以达成全部前述技术问题的解决,完成了本发明。
换言之,为了解决上述技术问题,本申请发明包含下述事项的要点。
(1)热成形薄板层压用薄膜,为非拉伸或低拉伸薄膜,其由
含有质量分数99~99.97%的熔点为162℃以上的丙烯均聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂、具有10μm以上的厚度的基层,和
所述基层的一面上形成的、含有质量分数99~99.97%丙烯类无规共聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂、具有1μm以上的厚度的光泽层而形成。
(2)根据(1)记载的热成形薄板层压用薄膜基层的一面形成有光泽层,该光泽层相反侧的基层表面上层压有由熔点为130℃以上的丙烯类无规共聚物构成的、具有1μm以上的厚度的粘着层。
[0015](3)根据(1)或(2)记载的热成形薄板层压用薄膜,薄膜的总厚度为15~100μm,基层的厚度为总厚度的50~90%。
(4)根据权利要求1~3任一项记载的热成形薄板层压用薄膜,基层含有的有机结晶成核剂和光泽层含有的有机结晶成核剂中的任意一者或两者为磷酸酯金属盐或下述通式(1)所示的酰胺类化合物;
[化学式1]
式中,R1表示1,2,3-丙烷三羧酸或1,2,3,4-丁烷四羧酸除去所有的羧基得到的残基,3个或4个R2相互相同或不同,分别表示氢原子或碳原子数1~10的直链或支链的烷基,k表示3或4的整数。
(5)根据(1)~(4)任一项记载的热成形薄板层压用薄膜,光泽层相反侧的薄膜表面上具有印刷层。
(6)上述(1)~(5)任一项记载的热成形薄板层压用薄膜以前述光泽层作为表层层压到树脂薄板的至少一侧的表面上得到的热成形用薄板。
(7)上述(6)记载的热成形用薄板经热成形得到的热成形体。
发明的有益效果
[0020]本发明的热成形薄板层压用薄膜,由于具有向作为热成形用薄板基板的树脂薄板层压时的层压适应性优异、且低拉伸或实质上非拉伸的特点,热成形条件的限制少,特别适于深冲压容器等热成形体的制造。另外,通过特定的基层与光泽层的树脂组成和层厚,可以使由热成形得到的热成形体的光泽性优良、且具有无白浊感表面。
具体实施方式
以下,对于本发明,结合最佳实施方式进一步具体说明。
热成形薄板层压用薄膜,层压于聚丙烯类薄板等树脂薄板的至少一面,与树脂薄板一体化而构成热成形薄板。该热成形薄板通过真空成形、空气压力成形等方法而被赋予形状,作为各种容器使用。
本发明的热成形薄板层压用薄膜,包括丙烯均聚物作为主要成分的基层和丙烯类无规共聚物作为主要成分的光泽层,基层含有质量分数99~99.97%的熔点为162℃以上的丙烯均聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂,并具有10μm以上的厚度,而且,光泽层含有质量分数99~99.97%的丙烯类无规共聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂,并具有1μm以上的厚度,这对达成规定的效果是非常重要的。
从来,热成形薄板层压用薄膜一般使用丙烯均聚物形成的非拉伸薄膜,但是在使用该薄膜构成热成形薄板热成形的情况下,得到的热成形体的表面光泽及白浊感方面差。一般认为,这是因加热温度使薄膜再次熔化结晶时球晶生长导致产生表面粗糙,从而表面光泽低下。为了解决该现象而添加结晶成核剂的方法是公知的,但是一般认为,在丙烯均聚物或丙烯均聚物与丙烯-α烯烃无规共聚物或聚乙烯、聚丁烯等聚烯烃的混合物中添加结晶成核剂的情况,熔化后再结晶时,由于丙烯均聚物的结晶温度相对较高,球晶尺寸易变大而导致产生白浊感。
[0025]另外,只在丙烯类无规共聚物中添加结晶成核剂的薄膜与树脂薄板层压并进行热成形的情况,白浊感会有改善。然而,由于薄膜相对较为柔软,热成形时,容易受到树脂薄板表面凹凸不平的影响,在光泽性方面还有改善的余地。
与此相比,本发明中,通过使用由在结晶性高的丙烯均聚物中混合结晶成核剂的具有特定厚度的基层,以及在基层的至少一面上形成的、在丙烯类无规共聚物中混合结晶成核剂的具有特定厚度的光泽层构成的层压用薄膜,并将层压用薄膜的基层配置于树脂薄板的层压面上,从而得到了热成形后的成形体白浊感轻微且光泽性非常优异的成形体。
本发明的热成形薄板层压用薄膜,基层中使用的丙烯均聚物利用示差扫描热量计测定熔点为162℃以上,优选为163℃以上,尤其是163~170℃的范围。基层中使用的聚丙烯的熔点低于162℃的情况,热成形后的容器的光泽差。
而且,考虑到制膜性,上述丙烯均聚物在230℃下的熔体质量流动速率(MFR)为2~50g/10分,优选地,4~20g/10分的范围正合适。进一步优选地,为了使制膜时的厚薄稳定,优选6~15g/10分的范围。
如上述的丙烯均聚物为主要成分的基层的厚度为10μm以上,优选为12μm以上,特别优选为12~80μm的范围。基层的厚度少于10μm的情况,热成形后的容器的光泽差。
[0030]光泽层中使用的丙烯类无规共聚物为丙烯与α-烯烃(包括乙烯)的无规共聚物。作为α-烯烃,优选碳原子数2~10的α-烯烃,具体而言,优选使用乙烯、丁烯、戊烯-1、己烯-1、辛烯-1等。丙烯类无规共聚物中的丙烯单位的含有比例为质量分数99.7~85%,优选为质量分数99~90%。另外,前述丙烯类无规共聚物的共聚组成可以使用后述的核磁共振装置测定。
其中,作为丙烯类无规共聚物,优选为丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-乙烯-丁烯无规共聚物,更优选为组成分布集中的丙烯类无规共聚物。作为特别优选的丙烯类无规共聚物,可以举出通过茂金属催化剂制造的、用凝胶渗透色谱法测定的重量平均分子量(Mw)与数量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)为4.5以下的丙烯类无规共聚物。这些丙烯类无规共聚物可分别单独使用,也可2种以上一起使用。
对于丙烯类无规共聚物,优选利用示差扫描热量计测定的熔点为130℃以上,更优选为133℃以上。在低于130℃的情况,成形后的容器利用微波炉加热后的耐热性差。因此,丙烯类无规共聚物的熔点优选为133~157℃的范围。上述丙烯类无规共聚物的熔点可以根据适当选择的公知方法对其制造过程中的聚合单体的种类、比例进行调整。
而且,考虑到制膜性,上述丙烯类无规共聚物在230℃下的MFR为2~50g/10分,优选地,4~20g/10分的范围正合适。进一步优选地,为了使制膜时的厚薄稳定,优选6~15g/10分的范围。
如上述的丙烯类无规共聚物为主要成分的光泽层的厚度为1μm以上,优选为2μm以上,尤其是2~10μm的范围。光泽层的厚度不足1μm的情况,白浊感方面差,且热成形后的光泽也差。特别是深冲压容器成形的情况,光泽的低下非常明显。
[0035]另外,与树脂薄板层压之际,为了提高树脂薄板与层压用薄膜之间的粘着性,在层压薄膜光泽层的相反侧的基层面上设置粘着层也是可以的。另外在基层的两面设有光泽层的情况下,以一侧的光泽层作为粘着层使用是可以的,或者在一侧的光泽层表面设置粘着层也是可以的。粘着层可以通过例如将熔点为130℃以上的丙烯类无规共聚物层压至1μm以上而形成。在设有粘着层的情况,粘着层的厚度为1μm以上,优选为2μm以上,特别优选为2~10μm的范围。粘着层的厚度不足1μm的情况,则有无法获得充分的粘着性之虞。并非对构成粘着层的丙烯类无规共聚物作特别的限制,正好可以使用前述光泽层中使用的丙烯类无规共聚物。
包括这些基层、光泽层及按需设置的粘着层的本发明的热成形薄板层压用薄膜的总厚度,只要是可以确保前述基层及光泽层的厚度的总厚度,就无特别限制,但一般地为15~100μm,优选为18~60μm。另外,基层的厚度优选为层压薄膜的总厚度的50~90%。基层的厚度不足总厚度50%的情况,有热成形后的表面光泽低下之虞。另外,若基层的厚度超过总厚度90%,则有白浊感增加、外观变差之虞。
构成本发明的热成形薄板层压用薄膜的基层及光泽层中混合有有机结晶成核剂。无机结晶成核剂则未必改善与树脂薄板层压后及热成形后的容器的光泽。
作为有机结晶成核剂,可以例举二亚苄基山梨醇(Dibenzylidene Sorbitol)、二甲基亚苄基山梨醇(Dimethylbenzylidene Sorbitol)等山梨糖醇类衍生物、树脂金属氯化物、安息香酸金属盐、磷酸酯金属盐、前述通式(1)中表示的酰胺类化合物等。其中,磷酸酯金属盐中的磷酸酯铝盐、酰胺类化合物中的前述通式(1)中R2为氢原子或甲基的酰胺类化合物,例如1,2,3-丙烷三羧酸三环己基胺(1,2,3-Propanetricarboxylic Acid Tricyclohexylamide)、1,2,3-丙烷三羧酸三(2-甲基环己基胺)(1,2,3-Propanetricarboxylic Acid Tri(2-Methylcyclohexylamide))、1,2,3-丙烷三羧酸三(3-甲基环己基胺)(1,2,3-Propanetricarboxylic AcidTri(3-Methylcyclohexylamide)、1,2,3-丙烷三羧酸三(4-甲基环己基胺)(1,2,3-Propanetricarboxylic Acid Tri(4-Methylcyclohexylamide)、1,2,3,4-丁烷四羧酸四环己基胺(1,2,3,4-Butanetetracarboxylic Acid Tetracyclohexylamide)、1,2,3,4-丁烷四羧酸四(2-甲基环己基胺)(1,2,3,4-Butanetetracarboxylic AcidTetra(2-Methylcyclohexylamide))、1,2,3,4-丁烷四羧酸四(3-甲基环己基胺)(1,2,3,4-Butanetetracarboxylic Acid Tetra(3-Methylcyclohexylamide))、1,2,3,4-丁烷四羧酸四(4-甲基环己基胺)(1,2,3,4-Butanetetracarboxylic AcidTetra(4-Methylcyclohexylamide))等,在提高热成形后的光泽方面的效果最好。
有机结晶成核剂的添加量,基层及光泽层一样,相比聚丙烯(基层中为丙烯均聚物、光泽层中为丙烯类无规共聚物)成分质量分数为99~99.97%,质量分数为0.03~1%,优选为质量分数0.1~0.5%,特别优选为质量分数0.12~0.4%的范围。添加量不足质量分数0.03%的情况,印刷时及与树脂薄板层压时的尺寸稳定性差,且热成形后的光泽差。另外,有机结晶成核剂的添加量超过质量分数1%的情况下,成形后的光泽性的提高效果达到极限,经济上不利。对于粘着层,有机结晶成核剂添加的有无没有特别的限定。
[0040]本发明中,上述成核剂的添加除了提升热成形薄板层压用薄膜的光泽性等的效果之外,也有提高该薄膜的拉伸弹性模量的效果。换言之,由于有机结晶成核剂的添加,上述薄膜沿其卷绕方向(以下记为MD方向)的拉伸弹性模量表现出大于1000Mpa的数值。因此本发明中,热成形薄板层压用薄膜层压到树脂薄板构成热成形薄板时,具有层压时的层压适应性优异的效果。另外,如下面将要提到的,由于形成印刷层时间距稳定性也良好,有助于定位置成形容器的制造。定位置成形容器是指图案通常存在于固定位置的成形容器。为了制造定位置成形容器,要求在层压用薄膜上印刷时的间距偏差小,且层压用薄膜与树脂薄板层压时的间距偏差也小。本发明的热成形薄板层压用薄膜即满足该要求。
另外,在本发明的热成形薄板层压用薄膜上,可根据需要通过干式复合、挤出复合等公知方法层压聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等其它可热成形的薄膜以供使用。这种情况下,层压面必须是基层侧。
本发明的热成形薄板层压用薄膜的原料树脂中,根据需要混合抗静电剂、防雾剂、防结块剂、抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、表面活性剂、着色剂、抗菌剂等公知的添加剂也是可以的。
本发明的热成形薄板层压用薄膜采用非拉伸法成膜。典型的方法例有如使用T模的挤出成形法和使用环模的吹塑成形法。上述成型法中,上述热成形薄板层压用薄膜优选采用如基于分流块(feed block)法和多流道(multi-manifold)法的T模共挤出法。
作为使用上述T模的挤出成形法,具体可以举出:将构成热成形薄板层压用薄膜的树脂组合物通过各种挤出机以T模法挤出熔融物,经温度可调的辊件或温度可调的水槽冷却并卷绕的方法,或者以空冷法或水冷法将该熔融物冷却并卷绕的方法等。
[0045]得到的层压用薄膜为由于卷绕时的张力等而轻微延伸的低延伸或实质上非延伸的薄膜。因为本发明的层压用薄膜是低延伸或非延伸的薄膜,所以热成形条件的限制少,特别适合用于深冲压成形容器等热成形体的制造。
在本发明的热成形薄板层压用薄膜上,可根据其用途进行表面处理及印刷。对表面处理的方法无特别限定,一般地,可以进行旨在提高与印刷油墨的粘着性的电晕放电处理、火焰处理等。另外,对进行表面处理的表面无特别限制,单面、双面皆可。
如此表面处理后的本发明的热成形薄板层压用薄膜,在光泽层的相反侧的表面上形成印刷层。本发明的层压用薄膜,由于印刷间距安定性优良,可得到精度高的印刷薄膜。在薄膜由光泽层与基层组成的情况下,印刷层形成于基层表面。另外在薄膜由光泽层、基层及粘着层顺序层压而成的情况下,印刷层形成于粘着层表面。另外,在基层的两面均形成光泽层的情况下,印刷层形成于配置在树脂薄板侧的光泽层表面。
通常,印刷、层压时,薄膜的拉伸张力为50~100N/m,此时薄膜的温度为60℃以上。为了使印刷时的间距稳定,薄膜的卷绕方向(以下记为MD方向)在23℃下的拉伸弹性模量优选为1000Mpa以上,热成形薄板层压用薄膜的膜宽为1000mm宽并加重100N时在100℃下的尺寸变化率优选为15%以下。本发明的层压用薄膜,通过添加有机结晶成核剂使上述薄膜的MD方向的拉伸弹性模量达到1000Mpa以上的数值,因此印刷及层压适应性优良。从而,将使用本发明的层压用薄膜的印刷薄膜与树脂薄板粘贴成一体,并通过热成形,可以得到表面光泽性优良的定位置成形容器。
作为上述热成形薄板的基板使用的树脂薄板,无任何限制地使用热成形时使用的公知的薄板。例如,作为聚丙烯类树脂,一般使用丙烯的均聚物,或丙烯为基本构成单元、与丙烯之外的α-烯烃形成的共聚物。具体而言,可以举出丙烯均聚物、丙烯类无规共聚物、丙烯类嵌段共聚物等制成的聚丙烯类薄板。
[0050]另外,作为其它树脂,可以举出聚乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。
另外,作为上述聚丙烯类薄板的形态,为仅上述聚丙烯类树脂成形的薄板、聚丙烯类树脂中混合填充物的混合物成形的薄板(含有填充物的薄板)、聚丙烯类树脂发泡成形的薄板(发泡薄板)等。
在使用聚丙烯类树脂中混合填充物的混合物成形的薄板(含有填充物的薄板)的情况下,优选使用层压至不含填充物层的层压薄板。这样,由于在层压薄板的不含填充物层的表面上层压层压用薄膜,可进一步提高成形后的光泽。该情况下的热成形薄板的构成为,如含填充物层/不含填充物层/本发明的热成形薄板层压用薄膜。不含填充物层可通过与含填充物层的共挤出法或向含填充物的挤出复合法形成。
对上述树脂薄板的厚度也无特别限制,考虑到热成形性,优选为0.2~3mm。
另外,上述层压方法,可以无特别限制地采用不会使热成形薄板层压用薄膜的特性发生显著变化的公知方法。例如,可以使用挤出复合法、热层压法、干式复合法等方法。更具体而言,推荐通过挤出机将形成树脂薄板的树脂层压到设置在冷却辊上的本发明的热成形薄板层压用薄膜上。这种情况下,优选冷却辊的表面为平滑的镜面。
[0055]本发明的热成形薄板层压用薄膜,层压到上述聚丙烯类薄板等树脂薄板,适合作为制造盒饭容器、托盘、碗容器等食品容器、一般容器、工业产品容器等热成形体的热成形薄板使用。
进一步地,本发明也包括,将热成形薄板加热后,通过真空成形、空气压力成形、真空压力成形等利用金属模具的模具框内部赋形后冷却得到的热成形体。
实施例
以下,虽然记载了实施例及比较例对本发明进行说明,但是本发明并不仅限于这些实施例。另外,以下的实施例及比较例中使用的薄膜的原料树脂、结晶成核剂分别在表1、表2中表示。
[表1]
树脂 | 等级名 | 乙烯含量(质量百分比) | 丁烯含量(质量百分比) | MFR(g/10分) | 熔点(℃) | 结晶温度(℃) | |
树脂A | 丙烯均聚物 | FLX80G7(住友化学株式会社制) | - | - | 7.5 | 165 | 116.7 |
树脂B | 丙烯均聚物 | PC600A(SunAllomer株式会社制) | - | - | 7.0 | 164 | 114.0 |
树脂C | 丙烯均聚物 | FLX80G1(住友化学株式会社制) | - | - | 9.0 | 161 | 113.4 |
树脂D | 丙烯均聚物 | FB3EBT(日本聚丙烯株式会社制) | - | - | 9.0 | 157 | 109.3 |
树脂E | 丙烯类无规共聚物 | FW3GT(日本聚丙烯株式会社制) | 3.4 | - | 7.0 | 146 | 107.0 |
树脂F | 丙烯类无规共聚物 | FW4BT(日本聚丙烯株式会社制) | 3.2 | 1.5 | 7.0 | 137 | 104.0 |
树脂G | 丙烯类无规共聚物 | F794NV(普瑞曼聚合物株式会社制) | 2.2 | 6.8 | 6.0 | 133 | 103.9 |
树脂H | 丙烯类无规共聚物 | WFW4(日本聚丙烯株式会社制) | 4.2 | - | 7.5 | 135 | 98.0 |
树脂I | 聚乙烯类无规共聚物 | FV402(住友化学株式会社制) | 89.4 | 10.6(己烯) | 3.0于190℃ | 110 | 94.3 |
[表2]
种类 | 等级名 | 备考 | |
成核剂I | 磷酸酯铝盐 | 艾迪科株式会社制ADK STAB NA21 | - |
成核剂II | 山梨醇衍生物 | 大日精化工业株式会社制CLEARMASTER-PP-RM H200(*1) | 质量分数10%MB |
成核剂III | 山梨醇衍生物 | 大日精化工业株式会社制CLEARMASTER-PP-RM R200(*2) | 质量分数10%MB |
成核剂IV | 酰胺类化合物 | 新日本理化株式会社制理化CLEAR PC-1(*3) | 质量分数2.5%MB |
*1、3:MB树脂基体 丙烯均聚物;
*2:MB树脂基体 丙烯-乙烯无规共聚物;
质量分数10%MB是指含有质量分数10%的成核剂的母料;
质量分数2.5%MB是指含有质量分数2.5%的成核剂的母料。
另外,作为在实施例及比较例中用作基板的树脂薄板使用的聚丙烯类薄板在表3中表示。
[表3]
种类 | 颜色 | 厚度(mm) | |
薄板I | 添加有滑石粉的聚丙烯类薄板(滑石粉质量分数30%) | 黑 | 0.5 |
薄板II | 添加有滑石粉的聚丙烯类薄板(滑石粉质量分数30%) | 朱红 | 0.4 |
实施例及比较例中树脂、薄膜的物理性质等的测定根据以下的方法进行。
[0060](1)共聚物组成
使用核磁共振分光装置(日本电子株式会社制JNM-GSX-270(13C-核共振频率67.8MHz))根据以下的条件测定。
测量模式:1H-完全去耦
脉冲宽度:90度脉冲
脉冲重复周期:3秒
累计次数:10000次
溶剂:邻二氯苯/重苯的混合溶剂(体积百分比76/24)
样品浓度:120mg/2.5mL溶剂
测量温度:120℃
共聚物组成的定量分析根据M.Kakugo,Y,Naito、K.Mizunuma,T.Miyatake,[Macromolecules,15,1150(1982)]进行。
(2)熔体质量流动速率(MFR)
根据JIS K7210标准,在230℃下测量MFR。
(3)光泽(光泽度)
根据JIS K7105标准,利用60度镜面法测量。
另外,对于层压用薄膜、热成形薄板,测量光泽层表面。
[0065]另外,成形容器是以热成形薄板的光泽层表面为容器的内表面,以株式会社浅野研究所制FK-0631-20型真空成形机在加热器温度500~530℃、真空度70mmHg的条件下真空成形的容器(盘容器:长195mm、宽145mm、高28mm,碗容器:168mmφ、高50mm)进行评价。另外,成形时的薄膜表面温度为175℃。
另外,对于成形容器的光泽性,用下面的3个等级进行评价。
○:光泽度75%以上
△:光泽度65%以上,不满75%
×:光泽度65%以下
(4)利用示差扫描热量计测量熔点及结晶温度
将约5~6mg的样品称量后封入铝盘,用示差扫描热量计(精工电子工业株式会社制DSC6200R)在以20ml/分供给的氮气流中升温至230℃,并在该温度下保持10分钟,接着以10℃/分的降温速度冷却至20℃。然后,将以10℃/分的升温速度升温至230℃时得到的吸热曲线中表示最大吸热的峰值温度作为熔点。此外,结晶温度为按照JIS K7121标准,树脂一旦熔化后冷却开始结晶时测量的温度。
(5)拉伸弹性模量
在成膜加工时薄膜的卷绕方向上从层压用薄膜切下长100mm、宽10mm的试样,将试样的两端固定到拉伸测试机(Autograph:株式会社岛津制作所制)的夹具上。该情况下,将试样长度方向的夹具间隙调节为20mm。以20mm/min的拉伸速度进行拉伸测试,并作拉伸应力-变形曲线。
拉伸弹性模量是采用拉伸应力-变形曲线最初的直线部分根据以下的公式进行试算而得。
[0070]Em=Δδ/Δε
Em:拉伸弹性模量
Δδ:直线上的两点之间基于试样的原平均截面积的应力差
Δε:相同两点之间的变形差
(6)尺寸变化率
在成膜加工时薄膜的卷绕方向上从层压用薄膜上(厚度25μm)切下长100mm、宽10mm的试样,并加重10N,放入加热到100℃气氛的烘箱中10分钟,再在23℃的气氛中放置2分钟后,测量尺寸变化率。
(7)成形性
与上述光泽的评价一样,进行50次的容器成形,依目测判定成形品的破损(薄膜破损),计算废品率。
废品率(%)=(成形品破损个数/50)×100
(8)白浊感
对于上述(7)中记载的成形品的容器内表面(光泽层表面),利用SUGA试验机株式会社制型号SM-3色彩计算机测量亨特白度「W(Lab)」值。
比较薄膜层压前的聚丙烯类薄板的亨特白度的值和各薄膜层压后的成形容器的亨特白度的值,并作评价。
与薄膜层压前的聚丙烯类薄板的亨特白度相比,各薄膜层压后的成形容器的亨特白度的值越大,越意味着白浊感的增加,用以下的3个等级进行评价。
[0075]○:(薄膜层压后的成形容器的亨特白度)-(薄膜层压前的聚丙烯类薄板的亨特白度)=不足2%
△:(薄膜层压后的成形容器的亨特白度)-(薄膜层压前的聚丙烯类薄板的亨特白度)=大于2%且不足5%
×:(薄膜层压后的成形容器的亨特白度)-(薄膜层压前的聚丙烯类薄板的亨特白度)=大于5%
(9)与薄板的粘着性
利用上述(3)中记载的成形机及金属模具制造的成形品中,树脂薄板与层压用薄膜的粘着强度通过拉伸测试机(Autograph:株式会社岛津制作所制)在宽度15mm、拉伸速度300mm/min的条件下进行180°剥离拉伸测试,用以下的3个等级进行评价。
◎:粘着强度在1.0N/15mm以上
○:粘着强度在0.5~1.0N/15mm之间
×:粘着强度在0.5N/15mm以下
实施例1
作为薄膜用原料树脂,在质量分数99.8%的表1所示的树脂A(熔点为165℃的丙烯均聚物(住友化学社制FLX80G7))中混合质量分数0.2%的表2所示的成核剂I,用65mmφ挤出机在250℃挤出造粒,得到的树脂用于基层。在质量分数99.8%的表1所示的树脂E(含有质量分数3.4%的乙烯、熔点为146℃的聚丙烯-乙烯无规共聚物(日本聚丙烯社制FW3GT))中混合质量分数0.2%的表2所示的成核剂I,用65mmφ挤出机在250℃挤出造粒,得到的树脂用于光泽层。接着,将光泽层用树脂供给到挤出机A(50mmφ挤出机)、基层用树脂供给到挤出机B(75mmφ挤出机),在250℃加热熔化,利用分流块方式的共挤出法由模唇1.2mm的T模挤出,在40℃的冷却辊上冷却固化的同时,调整形成光泽层5μm、基层20μm的总计25μm的薄膜,对基层一侧的表面作电晕放电处理使表面张力为42mN/m,之后用卷绕机卷绕,得到热成形薄板层压用薄膜。
在该薄膜经电晕放电处理后的表面上,于250℃挤出厚度为0.5mm的添加有质量分数30%的滑石粉的聚丙烯类薄板(黑)的同时,在40℃的冷却辊上固化得到聚丙烯类热成形薄板。
得到的热成形薄板在薄膜表面温度为175℃的条件下真空成形的容器,对其光泽、白浊度(亨特白度)、薄板与薄膜间的粘着性等进行评价,结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为78%、碗容器为78%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例2~3
除了调整光泽层为2μm、基层为23μm,总计25μm(实施例2),或调整光泽层为10μm、基层为15μm,总计25μm(实施例3)之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形、及评价。结果在表5中示出。实施例2中,成形容器的光泽度,盘容器为77%、碗容器为76%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。实施例3中,成形容器的光泽度,盘容器为79%、碗容器为79%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化的全然无白浊感的容器。
实施例4
除了实施例1的光泽层用树脂采用表1所示的树脂H(含有质量分数4.2%的乙烯、熔点135℃的茂金属催化剂类丙烯-乙烯无规共聚物(日本聚丙烯社制WFW4))之外,完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为82%、碗容器为81%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例5~6
除了将实施例4的光泽层及基层的厚度调整为光泽层2μm、基层23μm,总计25μm(实施例5),或调整为光泽层10μm、基层15μm,总计25μm(实施例6)之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。实施例5中,成形容器的光泽度,盘容器为81%、碗容器为81%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为13%,是基本无变化的无白浊感的容器。实施例6中,成形容器的光泽度,盘容器为84%、碗容器为82%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化的全然无白浊感的容器。
实施例7
除了实施例4的基层用树脂采用表1所示的树脂B(熔点164℃的丙烯类均聚物(SunAllomer社制PC600A))之外,完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为82%、碗容器为82%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例8
除了实施例4中的光泽层及基层中添加的成核剂I的添加量为质量分数0.1%之外,完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为80%、碗容器为80%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例9~10
除了实施例4中的光泽层用树脂采用表1所示树脂F(含质量分数3.2%的乙烯和质量分数1.5%的丁烯、熔点为137℃的丙烯-乙烯-丁烯三单元无规共聚物(日本聚丙烯社制FW4BT))(实施例9),或光泽层用树脂采用表1所示树脂G(含质量分数2.2%的乙烯和质量分数6.8%的丁烯、熔点为133℃的丙烯-乙烯-丁烯三单元无规共聚物(普瑞曼聚合物社制F794NV))(实施例10)之外,完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。实施例9、10的成形容器的光泽度均为,盘容器为78%、碗容器为78%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例11
在质量分数99.8%的表1所示的树脂A中混合质量分数0.2%的表2所示的成核剂I,用65mmφ挤出机在250℃挤出造粒,得到的树脂用于基层。在质量分数99.8%的表1所示的树脂H中混合质量分数0.2%的表2所示的成核剂I,用65mmφ挤出机在250℃挤出造粒,得到的树脂用于光泽层。作为粘着层树脂,使用表1所示的树脂E。接着,将光泽层用树脂供给到挤出机A(50mmφ挤出机)、基层用树脂供给到挤出机B(75mmφ挤出机)、粘着层用树脂供给到挤出机C(50mmφ挤出机),在250℃加热熔化,利用分流块方式的共挤出法由模唇1.2mm的T模挤出,在60℃的冷却辊上冷却固化的同时,调整形成光泽层5μm、基层15μm、粘着层5μm的总计25μm的薄膜,对粘着层一侧的表面作电晕放电处理使表面张力为42mN/m,除上述之外,与实施例4完全相同地进行层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为81%、碗容器为80%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例12~13
除了调整实施例11中基层与粘着层的厚度为基层18μm、粘着层2μm,总计25μm(实施例12),或调整为光泽层8μm、基层12μm,总计25μm(实施例13)的更改之外,与实施例11完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。实施例12中,成形容器的光泽度,盘容器为81%、碗容器为80%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。实施例13中,成形容器的光泽度,盘容器为80%、碗容器为79%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12~13%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例14
除了实施例11的粘着层树脂采用在质量分数99.8%的表1所示的树脂H中添加质量分数0.2%的表2所示的成核剂I的树脂之外,与实施例11完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为82%、碗容器为81%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化的全然无白浊感的容器。
实施例15
除了调整实施例1中的光泽层与基层的厚度为光泽层10μm、基层40μm,总计50μm的更改之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为85%、碗容器为83%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化的全然无白浊感的容器。
实施例16
作为薄膜用原料树脂,在质量分数97.5%的表1所示的树脂A中混合质量分数2.5%的成核剂II,得到的树脂用于基层。在质量分数97.5%的表1所示的树脂H中混合质量分数2.5%的表2所示的成核剂III,得到的树脂用于光泽层。接着,将光泽层用树脂供给到挤出机A(50mmφ挤出机)、基层用树脂供给到挤出机B(75mmφ挤出机),除上述之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为71%、碗容器为70%,表面光泽基本良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化的全然无白浊感的容器。
实施例17
在实施例1的薄膜的电晕放电处理过的表面上,于250℃挤出厚度为0.4mm的添加有质量分数30%的滑石粉的聚丙烯类薄板(朱红)的同时,在40℃的冷却辊上固化得到聚丙烯类热成形薄板。
利用得到的热成形薄板真空成形的容器,对其光泽、白浊度(亨特白度)、薄板与薄膜间的粘着性等进行评价,结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为78%、碗容器为78%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为22%,成形后的容器为22~23%,是基本无变化的无白浊感的容器。
实施例18
作为薄膜用原料树脂,在质量分数94%的表1所示的树脂A(熔点为165℃的丙烯均聚物(住友化学社制FLX80G7))中混合质量分数6%的表2所示的成核剂IV,用65mmφ挤出机在250℃挤出造粒,得到的树脂用于基层。在质量分数94%的表1所示的树脂E(含有质量分数3.4%的乙烯、熔点为146℃的聚丙烯-乙烯无规共聚物(日本聚丙烯社制FW3GT))中混合质量分数6%的表2所示的成核剂IV,用65mmφ挤出机在250℃挤出造粒,得到的树脂用于光泽层。接着,将光泽层用树脂供给到挤出机A(50mmφ挤出机),基层用树脂供给到挤出机B(75mmφ挤出机),在250℃加热熔化,利用分流块方式的共挤出法由模唇1.2mm的T模挤出,在40℃的冷却辊上冷却固化的同时,调整形成光泽层5μm、基层20μm的总计25μm的薄膜,对基层一侧的表面作电晕放电处理使表面张力为42mN/m,之后用卷绕机卷绕,得到热成形薄板层压用薄膜。
在该薄膜经电晕放电处理后的表面上,于250℃挤出厚度为0.5mm的添加有质量分数30%的滑石粉的聚丙烯类薄板(黑)的同时,在40℃的冷却辊上固化得到聚丙烯类热成形薄板。
得到的热成形薄板在薄膜表面温度为175℃条件下真空成形的容器,对其光泽、白浊度(亨特白度)、薄板与薄膜间的粘着性等进行评价,结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为79%、碗容器为78%,表面光泽良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化无白浊感的容器。
实施例19
除了实施例18中的光泽层用树脂采用表1所示的树脂H(含有质量分数4.2%的乙烯、熔点135℃的茂金属催化剂类丙烯-乙烯无规共聚物(日本聚丙烯社制WFW4))之外,完全相同地进行成膜、层压、执成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为82%、碗容器为81%,表面光泽极其良好,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为12%,是无变化无白浊感的容器。
比较例1
除了实施例1中各层的原料树脂中不添加有机结晶成核剂之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为16%、碗容器为15%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为15%,是有白浊感的容器。
比较例2
除了实施例1中各层的原料树脂中有机结晶成核剂的添加量为质量分数0.02%之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为16%、碗容器为17%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为15%,是有白浊感的容器。
比较例3
除了代替实施例1中基层使用的树脂A,使用表1所示的树脂C(熔点161℃的丙烯均聚物(住友化学社制FLX80G1))之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为62%,碗容器为60%,表面光泽差。
比较例4
除了代替实施例1中基层使用的树脂A,使用表1所示的树脂D(熔点157℃的丙烯均聚物(日本聚丙烯社制FB3EBT))之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为60%,碗容器为60%,表面光泽差。
比较例5
除了代替实施例1中光泽层使用的树脂E,使用表1所示的树脂A(熔点165℃的丙烯均聚物(住友化学社制FLX80F7))以外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为60%、碗容器为60%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为21%,是有白浊感的容器。
比较例6
除了调整实施例4的光泽层及基层的厚度为光泽层0.5μm、基层24.5μm,总计25μm之外,与实施例4完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为62%,碗容器为61%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为19%,是有白浊感的容器。
比较例7
除了调整实施例4的光泽层及基层的厚度为光泽层20μm、基层5μm,总计25μm之外,与实施例4完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为62%,碗容器为61%,表面光泽差。
比较例8
除了代替实施例1中基层使用的树脂A,使用表1所示的树脂E(含质量分数3.4%的乙烯、熔点146℃的丙烯-乙烯无规共聚物(日本聚丙烯社制FW3GT))以外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为62%,碗容器为61%,表面光泽差。
比较例9
代替实施例1中光泽层使用的树脂E,使用质量分数90%的表1所示树脂C及质量分数10%的树脂I(含质量分数89.4%的乙烯和质量分数10.6%的己烯、熔点110℃的茂金属催化剂类乙烯类无规共聚物(住友化学社制FV402))的混合物;代替基层使用的树脂A,使用树脂E(含质量分数3.4%的乙烯、熔点146℃的丙烯-乙烯无规共聚物(日本聚丙烯社制FW3GT)),除上述之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为60%,碗容器为60%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为21%,是有白浊感的容器。
比较例10
在比较例5的薄膜的电晕放电处理后的表面上,于250℃挤出厚度0.4mm的添加有质量分数30%的滑石粉的聚丙烯类薄板(朱红)的同时,在40℃的冷却辊上固化得到聚丙烯类热成形薄板。
利用得到的热成形薄板真空成形的容器,对其光泽、白浊度(亨特白度)、薄板与薄膜间的粘着性进行评价,结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为60%,碗容器为60%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为22%,成形后的容器为30~32%,是有白浊感的容器。
比较例11
除了实施例18的各层原料树脂中有机结晶成核剂的添加量为质量分数0.01%之外,与实施例1完全相同地进行成膜、层压、热成形及评价。
结果在表5中示出。成形容器的光泽度,盘容器为16%,碗容器为15%,表面光泽差,对于白浊感,薄膜粘合前的聚丙烯类薄板的亨特白度为12%,成形后的容器为15%,是有白浊感的容器。
以上实施例及比较例中得到的热成形薄板层压用薄膜的各层构成在表4中一起表示。另外,这些实施例及比较例的结果在表5中一起表示。
[表4]
*1:树脂C/树脂I=质量分数90%/质量分数10%。
[表5]
Claims (7)
1.热成形薄板层压用薄膜,其特征在于,为非拉伸或低拉伸薄膜,包括
含有质量分数99~99.97%的熔点为162℃以上的丙烯均聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂、具有厚度为12~80μm的基层,和
所述基层的至少一面上形成的、含有质量分数99~99.97%丙烯类无规共聚物和质量分数0.03~1%的有机结晶成核剂、具有厚度为2~10μm的光泽层。
2.根据权利要求1所述的热成形薄板层压用薄膜,其特征在于,基层的一面形成有光泽层,该光泽层相反侧的基层表面上层压有由熔点为130℃以上的丙烯类无规共聚物构成的、具有厚度为2~10μm的粘着层。
3.根据权利要求1或2所述的热成形薄板层压用薄膜,其特征在于,所述热成形薄板层压用薄膜的总厚度为15~100μm,基层的厚度占总厚度的50~90%。
5.根据权利要求1~2任一项所述的热成形薄板层压用薄膜,其特征在于,光泽层相反侧的薄膜表面上具有印刷层。
6.权利要求1~2任一项所述的热成形薄板层压用薄膜以所述光泽层作为表层层压到树脂薄板的至少一侧的表面上得到的热成形用薄板。
7.权利要求6所述的热成形用薄板经热成形得到的热成形体。
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