JP2002523544A - 固体延伸フィルムの製造に有用なポリプロピレン組成物 - Google Patents

固体延伸フィルムの製造に有用なポリプロピレン組成物

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Abstract

(57)【要約】 固体延伸フィルムの製造に有用なポリプロピレン組成物に関する。該組成物は、2つの主にアイソタクチックのポリプロピレンであって、1のポリプロピレンの融点が、他のポリプロピレンの融点より実質的に低いものを含む。該組成物の一の態様において、高融点ポリプロピレンは、チーグラー−ナッタ触媒によって製造され、一方で、低融点ポリプロピレンは、メタロセン触媒によって製造される。類似のメルトフローレイトを有し、チーグラー−ナッタ触媒によって製造されたポリプロピレン、及びそれから製造された延伸フィルムと比較すると、前記組成物は、そこから製造された延伸フィルムの上昇温度延伸特性と物理的性質との良好なバランスを提供する。従って、同一又はより低い上昇温度降伏応力において、前記組成物の延伸フィルムは、改善された性質、例えば、剛性、破断点伸び、寸法安定性及び酸素バリア性を含む。更に、延伸可撓性包装フィルムの製造方法を開示する。該方法において、キャストシートは、組成物から溶融押出され、固体になるまで冷却された後、該キャストシートを、シートが破断しないが該組成物のTmより低い温度で所望程度延伸して伸長した。得られるフィルムは、その後、少なくともポリプロピレンの融点より低い結晶化温度まで冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の属する分野) 本発明は、化学分野に属する。特に、αオレフィンとしても知られる1−オレ
フィンに由来する合成樹脂に関連する化学分野に関する。具体的には、プロピレ
ンの重合によって生成される合成樹脂、及びそこから作られるフィルムに関する
【0002】 (発明の背景) プロピレンを唯一のモノマーとして重合することによって形成された合成樹脂
は、ポリプロピレンと呼ばれる。「ポリプロピレン」は、時々本技術において、
プロピレンと少量の他のモノマー、例えば、エチレンとの共重合によって形成さ
れた合成樹脂を含めて使用されてきたが、この用語は、ここではそのように使用
されない。この樹脂は、一般に、異なる鎖長のプロピレンホモポリマーの混合物
であるため、分子量が異なる。しかしながら、それは通常、単に「ポリマー」と
称される。
【0003】 市場で周知のポリプロピレンは、主にアイソタクチック、主に結晶質、熱可塑
性ポリマーである。これは、チーグラー−ナッタ触媒作用によるプロピレンの重
合によって形成される。周知のごとく、このような触媒作用において、重合触媒
は、周期律表のI〜III族の金属の有機化合物(例えば、アルミニウムアルキル)
、及び周期律表のIV〜VIII族の遷移金属の無機化合物の反応生成物を含んでいる
。さらに、重合条件は、一般に周知である。 前記ポリプロピレンは、多くの用途において、トン数の使用を達成した。その
用途の一つには、フィルムの製造、特に、例えば、ポテトチップス等のようなス
ナックフードの包装に使用される二軸延伸フィルムの製造がある。実際、このよ
うなフィルムは、「BOPP」フィルムとして公知である。
【0004】 延伸ポリプロピレンフィルムは、一般に、固体延伸を含む方法によって製造さ
れる。そのような方法の一つには、インフレーション法(tubular blown method)
又は二重気泡法(double bubble method)がある。他には、テンターフレーム法(t
enter frame method)がある。 インフレーション法又は二重気泡法の一態様として、本質的にポリプロピレン
を有する組成物は、環状のダイを通して溶融押し出しされて、溶融した管を形成
し、この管は、内部の、冷却しているマンドレルに接触して、ここで凝固を開始
する。管は、ウォーターバスで更に冷却され、一組のロールを通して引っ張られ
、管をしっかりと圧縮する。このロールを通過した後、冷却され、凝固した管は
、再加熱、例えば、放射放熱器によって、ポリプロピレンの融解点より低いが、
管が内部空気圧によって広げられることが十分に可能な高さに再加熱することに
よって、「軟化」される。この管は、空気によって強制的に(under pressure)吹
き入れられる。これにより、管は広げられ、制御された気泡を形成し、それによ
って、管の壁を全方向に伸長し、これによって二軸的に管を延伸する。この気泡
は、その後、一組のニップロールの間のフレームローラーを通してつぶされ、及
びスリッターを通過して、ここで、平らにされた気泡が1以上のストリップに細
長く切られ、1以上の巻上げリールで巻かれる。
【0005】 テンターフレーム法において、本質的にポリプロピレンを有する組成物は、ス
ロットダイを通して溶融押し出しされ、溶融したシートを形成する。該シートは
、急速冷却によってキャストロール上に凝固される。この方法のオンライン延伸
実施において、得られるキャストシートは、ポリプロピレンの融点より低いが、
該組成物を延伸又は伸長することが十分可能な高さの温度に、直ちに再加熱され
る。連続延伸の場合、このように「軟化された」キャストシートは、異なる回転
速度で回転するロールによって、該シートが、所望の延伸比まで長手方向に(縦
方向に)伸長されるように延伸される。このように一軸的に延伸されたシートを
、その後チェーンクリップによってその外側端面を締めつけ、テンターオーブン
に運んで、そこでそのような温度に再び再加熱し、前進すると分岐するチェーン
クリップによって、横方向に所望の延伸比で延伸される。得られる二軸的に延伸
したフィルムは、クリップから解放され、端を整え、巻上げリールで巻かれる。
【0006】 近年開発中なのは、メタロセン触媒作用による1-オレフィンの重合である。実
際、その開発は、少なくとも一人のポリプロピレン生産者が、プロピレンのメタ
ロセン触媒重合によって生産された、主にアイソタクチックポリプロピレンの市
場で入手できる試料が作られる段階まで達成した。この種の触媒作用において、
重合触媒は、メタロセン及び化合物、例えばアルモキサン(alumoxane)、トリ
アルキルアルミニウム又はイオン活性化剤との反応生成物を含む。メタロセンは
、周期律表のIV〜VIII族の遷移金属と結合した少なくとも一つのシクロペンタジ
エニル部分を有する化合物である。
【0007】 (関連技術の説明) Farleyらの米国特許第5,530,065号(WO 95/13321も参照のこと)は、(a)狭い
分子量分布及び組成物分布を有するメタロセン触媒ポリマーと、(b) 幅広い分子
量分布及び組成物分布を有する通常のチーグラー−ナッタ触媒ポリマーとの混合
物を開示する。この混合物は、ヒートシール可能で、無延伸又は延伸されたフィ
ルムに有用なものとして開示される。該特許は、一般に、該混合物を溶融状態で
フラットダイを通して押し出し、冷却することによって、非延伸フィルムを作成
することを開示する。この特許は、吹込フィルム法(blown film method)によっ
て延伸フィルムを作成すること、すなわち、該混合物を溶融状態で環状のダイを
通して押し出し、吹き込み、冷却することによって、管状のフィルムを生成し、
その後、軸方向に細長く切り、及び展開することによって、フラットフィルムを
生成することを開示する。
【0008】 この特許は、該ポリマーが、1以上のC2〜C12αオレフィン、例えばプロピ
レンを含め、重合するか又は共重合することによって形成され得ることを開示す
るにも関わらず、より具体的な開示は、ポリエチレン及びエチレンのコポリマー
に集中している。この特許は、開示されたフィルム製造方法において、メタロセ
ン触媒作用によって作られたプロピレンホモポリマーの特性、従来のチーグラー
−ナッタ触媒作用によってできたプロピレンホモポリマーの特性、及びより特異
的な温度条件についての記載はない。 PCT公開明細書WO 96/11218(1996年4月18日公開)は、1以上の、式CH2=C
HRのオレフィン(式中、Rは1〜10の炭素原子を有するアルキルであっても
よい)の重合に対する多段階方法を開示する。第1重合段階において、1以上の
前記オレフィンは、チーグラーナッタ触媒作用によって重合され、第1ポリマー
の粒子を形成する。次の重合段階において、1以上の前記オレフィンのポリマー
は、第1ポリマーの粒子上の又はその中におけるメタロセン触媒作用によって形
成される。しかしながら、プロピレンのいわゆる衝撃コポリマーであり、プロピ
レン及びプロピレンとエチレンの混合物の連続重合によって製造される、明細書
の実施例の最終生成物を除き、本明細書は、該方法の製品の特性を開示するもの
ではない。
【0009】 三井化学(Mitsui Chemicals, Inc.)の公開ヨーロッパ特許出願、EP 0 841 3
71 A2、EP 0 841 372 A2 及び EP 0 841 373 A2は、プロピレンポリマー組成物
であって、5〜50g/10分の所望のMFRを有するものを開示する。このプロピレンポ
リマー組成物には、チーグラー−ナッタ触媒作用によって調製され、0.01〜30g/
10分の所望のMFRを有し、10〜90質量%の所望の濃度であるプロピレンポリマー(
A3)、及びメタロセン触媒作用によって調製され、30〜1,000g/10分の所望のMFR
を有し、10〜90質量%の所望の濃度であるプロピレンポリマー(A2)を含む。こ
の組成物は、耐熱性、剛性及び張力の破断点伸びだけでなく、成形性においても
優れていると述べられる。
【0010】 (技術的定義) 「フィルム」は、254μm(10ミル)又はそれ以下の厚さのシートを意味する。 「MFR」は、デジグラム/分(「dg/分」)、又はグラム/10分(g/10分
」)のメルトフローインデックスを、ASTM法 D 1238、条件 Lに従って測定した
ものを意味する。 「%mmmm」は、メチルが核磁気共鳴(「NMR」)測定で決定された立体配置
にあるアイソタクチック5単位(pentad unit)の質量パーセントを意味する。こ
れは、アイソタクチシティの基準となる。パーセントが大きいほど、アイソタク
チシティが大きくなる。 「PI」は、流体力学的に測定された多分散性指数を意味する。これは、分子
量分布の基準となる。値が高い程、分布も広くなる。 「iPP」は、主にアイソタクチックポリプロピレンを意味する。 「主にアイソタクチックポリプロピレン」とは、各ポリマー鎖のプロピレンモ
ノマー単位が、空間的に配置され、その結果、そのメチル基が、NMRで測定さ
れたような同一の立体関係にあり、結晶化に十分な規則性を有して、鎖から出る
ようになった、ポリプロピレンを意味する。
【0011】 「m-iPP」は、メタロセン触媒作用によって製造されたiPPを意味する。 「Tc」は、示差走査熱分析で測定され、結晶性溶融ポリマーが凝固するまで
冷却したときの最大の結晶化に達したときの摂氏温度(℃)である。 「Tm」は、示差走査熱分析で測定され、通常固体で、結晶性を有する熱可塑
性ポリマーの結晶質画分、又は通常固体で、結晶性を有する熱可塑性ポリマー混
合物の共結晶化画分が、固体ポリマー又は混合物が加熱されるときに完全に溶融
する摂氏温度(℃)である。 「XI」は、25℃でキシレンに不溶なポリマーの画分を意味する。これは、秤
量した分量のポリマーを沸騰キシレン中に溶解し、溶液を該温度に冷却し、及び
、キシレンのない固体沈殿を秤量することによって測定される。これは、ポリマ
ーの質量パーセントとして表される。これは、結晶化度の基準となる。パーセン
トが大きい程、結晶化度も大きい。 「ZN-iPP」は、チーグラー−ナッタ触媒作用によって製造したiPPを意味する
【0012】 (簡潔な発明の要約) 本発明は、ZN-iPPから製造される二軸延伸フィルムと比較して、実質的に同一
条件の下で、実質的に該ZN-iPPと同一のMFRを有するポリプロピレン組成物か
ら製造され、本質的にZN-iPPとm-iPPとを有する二軸延伸フィルムは、一定の有
意に改善された特性を有するとの発見に基づく。本組成物の2つのポリプロピレ
ンが主にアイソタクチックであるのに対し、m-iPPのTmは、実質的にZN-iPPのT m より低いという点で相違する。本組成物は、上昇温度延伸特性と最終的なフィ
ルム特性とのバランスを考慮に入れる。このバランスは、最初に言及したZN-iPP
で得られたバランスと比較して実質的に改善される。最初に言及したZN-iPPと比
較して、本組成物は、拡大されたフィルム処理領域(expanded, film processing
window)を示す。最初に言及したZN-iPPから製造された延伸フィルムと比較して
、本組成物から同一又はより低い上昇温度降伏応力で製造された延伸フィルムは
、改善された特性を示す。これらの改善された特性は、剛性、破断点伸び、寸法
安定性及び酸素バリア性を含む。これらの改善された特性により、本組成物から
の延伸フィルムは、可撓性のフィルム包装、特に酸素感受性の食品及び医療包装
において、特に有用となる。
【0013】 要約すれば、本発明は、ある側面において、一方のiPPのTmが、実質的に他の
iPPのTmより低い、2つのiPPの混合物を含む組成物である。本組成物の態様の
一つは、本質的に2つのiPPを有する溶融混合物を含む。
【0014】 本組成物の有用性の1つは、延伸フィルムの製造にある。従って、本発明は、
別の側面において、本組成物から製造されるシートを含む。このシートの態様は
、延伸フィルムを製造するために有用な延伸フィルム及びキャストシートを含む
。延伸フィルムは、一軸延伸フィルム並びに二軸延伸フィルムを含む。 さらに、本発明は別の態様においては、テンターフレーム方法による延伸フィ
ルムの製造方法を含む。この方法において、キャストシートは、本組成物から溶
融押出しされ、及び固体になるまで冷却した後、キャストシートは、シートが伸
長されても破断しないが、本組成物のTmより低い温度で、所望の程度の延伸及
びフィルムの厚さに伸長される。得られる延伸フィルムは、その後、少なくとも
本組成物のTcに冷却される。
【0015】 (本発明の詳細な説明) 本発明の組成物の好適な態様において、本組成物のiPPの一つ(このiPPは、以
下において時々第1iPPと称する)は、ZN-iPPである。他の態様において、第1i
PPは、チーグラー−ナッタ触媒作用以外の、例えば、メタロセン触媒作用によっ
てプロピレンを重合することにより製造されるiPPである。 しかしながら、固体延伸法に基づく延伸フィルムの製造に使用することを目的
とする全ての態様において、第1iPPは、好ましくはこれらの特性を有する: MFR= 0.5〜10dg/分 %mmmm = 85〜100 Tm=160〜167℃ これらの最小及び最大数値の外側の数値は、本発明の基本概念を満たして提供
される本発明のより幅広い範囲内にある。
【0016】 上述したように、本発明の組成物の全ての態様における他のiPP(ここで、時
々第2iPPと称する)は、そのTmが第1iPPのTmより実質的に低いことで特徴づ
けられる。上述した好適な態様において、これはm-iPPである。他の態様におい
て、これは、メタロセン触媒作用以外、例えばチーグラー−ナッタ触媒作用で製
造され、及びそのようなTmを有するiPPである。 延伸フィルムの製造ために、固体延伸法によって延伸フィルムの製造に使用す
ることを意図する本組成物の全ての態様において、第2iPPは、好ましくはこれ
らの特性を有する: MFR=0.5〜200dg/分 %mmmm=75〜98 Tm=110〜160℃ これらの最小及び最大数値の外側の数値は、本発明の基本概念を満たして提供
される本発明のより幅広い範囲内にある。
【0017】 テンターフレーム法による延伸フィルムの製造に使用するため、本組成物のM
FRは、1〜10dg/分であることが好ましい。従って、第1iPP及び第2iPP及びそ
れらの相対濃度は、好ましくは、このMFRに起因して選択される。 一般に、組成物の第2iPPと第1iPPとの質量比は、約5:95〜約95:5の範囲で
ある。これらの最小及び最大の比より低い及び高い実施可能な質量比は、本発明
のより幅広い範囲内にある。より具体的には、相対的な質量比の選択は、第2iP
PのTm及び第1iPPのアイソタクチシティに依存する。第1iPPの所与のアイソタ
クチシティで、第2iPPのTmが、第1iPPのTmにより近づくほど、その濃度は、
本発明の利点を達成するために、第1iPPの濃度と関連してより高くなるべきで
ある。第2iPPに関連して第1iPPのアイソタクチシティが高くなると、第1iPP
に対する第2iPPの質量比が、より低くなり得る。
【0018】 ほとんどの場合、本発明の組成物を製造するために使用される各2つの必須の
ポリプロピレンは、少なくとも酸化防止剤を、一般に、ポリプロピレンの酸化分
解を最小にするのに効果的な従来の濃度で含むだろう。ある態様において、必須
のポリプロピレンの一方または両方は、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線抑制剤等
からなる群から選択された他の安定化剤材料を含む。さらに、該ポリプロピレン
は、それぞれ他の添加剤、例えば核化剤材料、充填剤、増量剤材料、着色剤材料
、制酸剤材料及び特性向上剤材料を含み得る。 必須のポリプロピレンに含まれる添加剤の他に、本組成物は、他の添加剤、例
えば、付加的な安定化剤材料、制酸剤材料、着色剤材料及び核化剤材料を含み得
る。
【0019】 本発明の組成物は、通常の方法及び手段によって製造される。ある意味では、
各iPPの粒子が、ペレット、粒剤及び薄片等の形であっても、及び添加剤があっ
てもなくても、一緒に混合して、単一の混合物を形成する。他の方法で、各iPP
の粒子は、添加剤があってもなくても、溶融状態の下で共に混合される。このよ
うに形成される溶融混合物は、溶融した状態で、フィルムの製造に使用され得、
又はダイを通して押し出され、固体になるまで冷却されたペレットの厚さのスト
ランドを形成し、その後、更に使用するためにペレットに切り刻まれる。 組成物は、さらに上記PCT公開明細書WO 96/11218の多段階方法によって製造さ
れてもよい。この場合、この方法の製品は、本質的に両方のポリマーを有する粒
子の形態である。
【0020】 上述したように、本発明の組成物の1つの有用性は、固体延伸法による延伸フ
ィルムの製造、及びテンターフレーム法による延伸フィルムの製造に用いられる
キャストシートの製造にある。 このような製造において、キャストシートは、組成物から従来の方法又は手段
によって形成される。多くの方法において、本組成物は、シートダイを通して溶
融押出し(キャスト)され、選択された厚さの溶融シートを形成する。この厚さは
、次のキャストシートの伸長又は延伸において、所望の厚さの延伸フィルムが得
られるものである。溶融シートは、固まるまで冷却される。もしこの溶融シート
がその後延伸されるときは、固体のキャストシートは、更に外界温度(通常20
〜25℃)に冷却されて更に延伸するために貯蔵される。
【0021】 いずれにしても、延伸のために、該固体シートは、シートが伸長している間に
破断しないが、本組成物(現在は固体溶融混合物)のTmより低い温度に再加熱さ
れる。この点につき、共結晶化効果のために、各ポリマー成分のTmは、固体溶
融混合物中で実際には観測されなかった。このような温度におけるこのシートは
、一方向で、その方向の横方向に、又は双方向に(順番にあるいは同時に)伸長
され、所望程度の延伸及びフィルム厚に伸長される。得られるフィルムは、その
後、温度が少なくとも、及び好ましくは、本組成物のTcより低くなるまで、冷
却される。
【0022】 固体延伸法によって、MFRが1〜10dg/分の本発明の組成物から製造さ
れた二軸延伸フィルムは、処理を実質的に改善し、実質的に同一条件で実質的に
同一のMFRを有するZN-iPPから製造された二軸的延伸フィルムと比較して、及
び、実質的に同一条件で実質的に同一のMFRを有するm-iPPから製造された二
軸延伸フィルムと比較して、処理と特性の実質的に改善されたバランスを有する
。本組成物は、拡大された処理領域を示し、かつ、二軸降伏応力(biaxial yield
stress)を減少する。同一又はより低い上昇温度二軸降伏応力に対し、本組成物
のフィルムは、改善された特性を示す。これらの特性は、室温引張係数及び破断
点伸び、寸法安定性、及び酸素及び水蒸気バリア特性を含む。 本発明を実行することで考察される最適な実施例を、ここで、以下の実施例で
例示する。
【0023】 (実施例1) 本実施例は、本発明の組成物の特定の態様を示す。本態様の配合は、以下の通り
である。 成分 質量部 ZN-iPP 60 m-iPP 40 安定化剤材料 0.22
【0024】 本態様のZN-iPPは、Pro-fax 6701樹脂であり、チーグラー−ナッタ触媒によっ
て製造された市販のペレットポリプロピレンである。これは、モンテルUSAから
入手可能である。これは、従来のフェノールの酸化防止剤を、上記製品に対して
約0.1質量%含む。典型的な性質は、以下の通りである。 MFR=0.83dg/分 Tm=162〜164℃(再加熱) Tc=101〜104℃(再加熱) %mmmm=86〜89 XI=95.5質量% PI=3.95
【0025】 m-iPPは、EX3825樹脂であり、Exxon Chemical Companyのペレット化されたプ
ロピレンホモポリマー製品である。このホモポリマーは、メタロセン触媒作用に
よって製造される。これは、安定化剤材料を、わずかであるが、効果的な濃度で
含む。典型的な特性は、以下の通りである。 MFR=28dg/分 Tm=148.3℃(再加熱) Tc=92.1℃(再加熱) %mmmm=92.3 XI=99.5質量% PI=1.87
【0026】 この安定化剤材料は、可撓性包装フィルムの製造用のiPP組成物を安定化する
ために使用される、あらゆる従来の安定化剤組成物である。 本実施例の組成物は、個々のiPPと安定化剤材料との固体粒子(本重合プロセ
スで製造されたような粉体、公知のフレーク、顆粒、球体等)の単一の混合物の
形であり得る。そのような場合、この組成物は、従来の物理的混合技術及び装置
によって製造される。 この組成物は、さらに、個々のiPPと安定化材料との溶融混合物の粒子(ペレッ
ト等)の形であり得る。この場合、この組成物は、従来の溶融混合及びペレット
化又は、他の粒子成形技術及び装置によって製造される。典型的に、溶融混合物
のTm及びTcは、159.3℃及び100.5℃である。
【0027】 (実施例2) 本実施例は、本発明の二軸延伸フィルムの特定の態様、及びその製造方法を示す
。 実施例1組成物のペレットを、635μm(25ミル)の厚さのシートに、Killion
押出機(3.8cmスクリュー、L/D=30)に25.4cm垂直押出成形用フラットダイを取
り付けたもので、キャストした。このシートは、水冷式冷却ロール上で、2.5m
/分の延伸速度で急冷した。処理条件は以下の通りである。 押出機胴体(barrel)温度:230-250-250-250-250-250℃ スクリーンパック:0.25/0.15/0.25mm スクリュースピード:50rpm ダイ開口:1mm 冷却ロール温度:35〜40℃
【0028】 キャストシートの正方形切片の全4方を、TMロングストレッチャーに締め付
けた。45秒間140〜155℃の温度に加熱した後、この切片をこのストレッ
チャーで、毎分9000%の伸長率で、各方向に6:1の伸長率で二軸的に伸長
した。得られる二軸延伸フィルムは、室温(20〜25℃)まで冷却した。このフ
ィルムは、典型的に約25μm(1ミル)の厚さである。 典型的な二軸延伸フィルムの特性は、本発明の二軸延伸フィルムで得られた実
際のデータの以下の表1に示す。このようなフィルムを、本実施例2から得られ
るキャストシートの5.1cm×5.1cmの試験片から製造した。この試験片を、異
なる温度で、実験室のTMロングストレッチャーで、上記のように二軸的に延伸
した。このストレッチャー装置は、高温操作用の変換器を含み、これは、このよ
うな締め付けシステムに備えられ、応力/歪み測定のためのコンピューターと連
動する。
【0029】 伸長した試験片を、23℃、湿度50%で1週間熟成し、その後、以下のよう
な物理的性質を、以下に示す手順で測定した。 引張強さ(破断点応力):ASTM D-882 弾性(1%セカント弾性率及び破断点伸び):ASTM D-882 水蒸気伝達率(「MVTR」):ASTM F1249-90(38℃及び相対湿度100%) 酸素伝達率(「O2TR」):ASTM D3985-81(23.3℃及び乾燥状態) かすみ度(haze)と透過度:ガードナーかすみメーター
【0030】 比較のために、表には、25μm(1ミル)厚で、二軸的に延伸したZN-iPPフィ
ルムであって、以下の特性を有するもので得られたデータを含む。 MFR=3.8 dg/分 Tm=162.5℃(再加熱) Tc=99.9℃(再加熱) %mmmm=87.4 XI=94.3質量% PI=4.39 このようなフィルムを、本実施例2のキャストシートであるが、ZN-iPPのペレ
ットからのシートの5.1cm×5.1cmの試験片から製造した。この試験片を、
異なる温度で、実験室のTMロングストレッチャーで、上記のように二軸的に延
伸した。このフィルムは、上記のように試験した。
【0031】
【表1】 nm=測定せず Ex 2=実施例2
【0032】 これらのデータは、同一又はより低い上昇温度二軸降伏応力に対し、本発明の
組成物の二軸延伸フィルムは、組成物のMFRと同様のMFRのZN-iPPの二軸延
伸フィルムと比較して、改善された特性を示す。双方のフィルムは、TMロング
テンターフィルム法を実質的に同一条件下で製造した。これら改善された特性に
よって、本発明のフィルムは、酸素感受性の食品等用の包装フィルムとしての使
用に特に好適となる。
【0033】 追加のデータは、商業的に適切な大きさのテンターフレームBOPPフィルムライ
ンを用いた試験作業から得られた。この作業には、本発明の組成物の特定の態様
が含まれる。これは、以下の特性を有する、本質的に68質量部のZN-iPPを有す
る溶融混合物である。 MFR=1.2 dg/分 Tm=167.3℃(再加熱) Tc=101.5℃(再加熱) XI=99.0質量% PI=4.8 及び、32質量部のm-iPPは、以下の特性を有する: MFR=32dg/分 Tm=146.6℃(再加熱) Tc=101.9℃(再加熱) XI=98.4質量% PI=1.7 混合物のMFRは、2.7である。この混合物のTmは、163.4℃、Tcは、106.
5℃である。
【0034】 さらにこの試験作業に含まれるのは、市販の、フィルムグレードZN-iPPで、M
FRが上記混合物に近似するものである。ZN-iPPは、以下の特性を有する: MFR=3dg/分 Tm=164.1℃(再加熱) Tc=99.8℃(再加熱) XI=95.7質量% PI=4.8 テンターフレームBOPPフィルムラインは、フラットダイ押出ユニット;シート
キャスト用冷却ロール急冷ユニット;シートが再加熱され、ロールを用いて、縦
方向に延伸される縦方向延伸ユニット(MDOユニット);シートが前伸長加熱セク
ションで再加熱され、伸長セクションで横方向に分岐レールベアリングクリップ
システム(diverging, rail-bearing, clip system)によって伸長され、及びアニ
ーリングセクションでアニールする、横方向延伸ユニット(TDO);フィルムの厚
さを制御するためのベータスキャナ;及びフィルム巻き取りユニットを有する。
【0035】 本試験作業において、フィルムは、混合物から、及びZN-iPPから、前伸長加熱
セクション中で異なる温度で製造され、混合物とZN-iPPの伸長温度操作領域を決
定する。この点について、フィルム成形組成物を、前伸長加熱セクションで加熱
するための温度は、特に重大な意味を持つ。組成物の延伸性の制御、及びフィル
ムの厚さの均一性の制御においてである。いかなる組成物に対しても、温度が低
すぎるとフィルムは破断する一方で、温度が高すぎると、部分的な溶融、及び組
成物の再結晶、及びこれによってかすんだフィルムになる。
【0036】 この試験作業において、PHTを除くフィルムラインの操作条件は、冷却ロー
ル及びラインスピードを除いて一定に保たれ、ある組成物から他の組成物に変更
したときも同一のフィルム厚を維持するように自動的に調節される。操作条件は
、以下の通りである。 押出成形温度:240〜260℃ スクリュースピード:160rpm 冷却ロール温度:30℃ MDOユニットの温度: 予熱ロール:120℃(×2)−125℃(×2)−130℃(×2) 伸長ロール:110℃(×2)−125℃(×2)−125℃(×2) アニーリングロール:130℃(×4) 縦方向伸長比(MDSR): 5:1 TDOユニット内温度: 予熱ロール:可変 伸長ロール:160℃ アニーリングロール:160℃ 横方向伸長比(TDSR): 8:1〜9:1 全領域伸長比(MDSR×TDSR): 40〜45 フィルム厚:20μm
【0037】 本試験作業で得られたフィルム試料を、物理的性質を測定する前に、23℃、
相対湿度50%で1週間熟成した。その物理的性質を以下の表2に示す。ヤング
率特性を、ASTM D-882に記載されている方法によって測定した。表2の他の物理
的性質は、フィルム収縮を除き、上述の方法によって、表1に記載されている性
質に関連して測定された。フィルム収縮の測定方法は、独立の、10cm角のフィ
ルム試料の試験片をポリ(テトラフルオロエチレン)パッド上で、強制エアーオー
ブンで5分間、表2に記載の温度におき、及び縦及び横方向の収縮の程度を測定
することを含む。 表2において、「MD」は、縦方向を意味し、「TD」は、横方向を意味する
。 かつ、表2中の「PHT」は、TDOユニットの前伸長セクションにおける気
温を意味する。縦方向延伸シートのこのセクションを通る伝達速度のため、該シ
ートは、PHTには到達しないが、Tmより低くとどまる。
【表2】 nm=測定せず
【0038】 上記表2において、最適PHTの2つの値は、厚さにおける低い2σの変化(
0.5〜1μm)を有する良好な透過度のフィルムが得られる温度領域を定義する
。各場合の最小PHTは、ホワイトバンド、シャークスキンマークによって明ら
かになるような不均等な伸長で現れる、最小のPHTである。各場合の最大のP
HTは、該フィルムが、フィルム厚の劇的な変化によって可視的にかすみがかる
ようになるときの最高のPHTである。 MDO及びTDOアンペアは、シートを縦及び横方向に延伸するのに必要な応力に比
例する。 フィルム収縮の値が低いほど、良好なフィルムの寸法安定性を示す。BOPPフィ
ルムは、通常、加熱を含む多数の後製作処理を受けるため、このパラメーターは
重要であり、及びフィルム整合性は必須である。
【0039】 上記データから、混合物及びZN-iPPは、同一の操作温度範囲を有し、混合物か
ら製造されるフィルムは、ZN-iPPから製造されるフィルムと比べ、実質的に物理
的性質が改善されたことがわかる。 これらのデータは、更に、混合物のキャストシートを二軸的に延伸するための
延伸応力が、混合物のMFRと同じMFRのZN-iPPのキャストシートを二軸的に
延伸するための延伸応力よりもかなり低いことを示す。 それゆえ、本発明の組成物は、実質的に同一のMFRのZN-iPPと比べ、該組成
物から作られる延伸フィルムの上昇温度延伸特性と物理的性質との実質的に改善
されたバランスを提供する。
【0040】 (他の定義) 明細暑中の「含む」等は、「限定することなく含む」の意味である。これに制限
はない。これは、他の文法的な対象を除外することなく以下に述べる文法的な対
象を含む。 本明細書中の「本質的に有する」は、定義された化合物の本質的な特性及び特
徴に実質的に悪影響するのに十分な濃度の言及していない物質を除く一方で、当
該本質的な特性及び特徴に実質的に悪影響するのに十分でない濃度で1以上の言
及していない物質の存在を認容するものである。 本発明の利点の他の態様及び特徴は、前記開示を読んだ後に当業者であれば直
ちに明らかになるだろう。このような態様は、特に、請求項の言葉によって除外
されることなく、又はこれと同等の主義の範囲内にないものとされることなく、
クレームされた本発明の精神及び範囲内にある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 7:00 B29L 7:00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,Z W Fターム(参考) 3E086 AB01 BA02 BA04 BA15 BB02 BB05 BB68 BB85 CA01 4F071 AA20 AA80 AA84 AA88 AH04 BB02 BB08 BC01 4F210 AA11C AG01 QA02 QC05 QD13 QG01 QG18 4J002 BB12W BB12X GG02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリプロピレンフィルムの固体延伸による製造に有用な組成
    物であって、第1iPPと第2iPPとを含み、第2iPPのTmが第1iPPのTmより実質
    的に低く、第2iPP対第1iPPの質量比が約5:95〜約95:5の範囲にあり、
    及び前記組成物のMFRが約1〜10dg/分であることを特徴とする組成物。
  2. 【請求項2】 前記第1iPPがZN-iPPであり、前記第2iPPがm-iPPである、
    請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記ZN-iPPが、以下の特性を有する、請求項2に記載の組成
    物。 MFR=0.5〜10dg/分 Tm=160〜167℃ %mmmm=85〜100
  4. 【請求項4】 前記m-iPPが、以下の特性を有する、請求項3に記載の組成
    物。 MFR=0.5〜200dg/分 Tm=110〜160℃ %mmmm=75〜98
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の組成物の延伸フィルム。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の二軸延伸フィルム。
  7. 【請求項7】 キャストシートが、請求項1の組成物から構成される、ポリ
    プロピレンフィルムの固体延伸による製造に有用な該キャストシート。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の組成物のキャストシートを生成し;該シー
    トを、該シートが伸長の間に破断しないが前記組成物のTmより低い温度で、少
    なくとも一方向に所望程度の延伸で伸長し;及び、得られるフィルムを、少なく
    とも第2iPPのTcの温度まで冷却することを含む、延伸ポリプロピレン包装フィ
    ルムの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記伸長が、横方向であり、それによって前記フィルムが二
    軸的に延伸される、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記伸長が、テンターフレーム法によって行われる、請求
    項9に記載の方法。
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