JP2014051675A - プロピレン重合体組成物、フィルム、延伸フィルム、シュリンクフィルム、収縮包装体の製造方法 - Google Patents

プロピレン重合体組成物、フィルム、延伸フィルム、シュリンクフィルム、収縮包装体の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】透明性に優れ、特に延伸後の透明性、低温熱収縮特性に優れたポリオレフィンフィルムの提供。
【解決手段】融点が110〜170℃の範囲で、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%と、融点が40〜100℃の範囲で、230℃で測定したMFRが0.5〜50g/10分の範囲にあるプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但し、プロピレンを除く)との共重合体(B)90〜10重量%とからなるか、或いは、曲げ弾性率が200〜1200MPaの範囲で、230℃で測定したMFRが0.1〜30g/10分の範囲で、230℃で測定したメルトテンション(MT(mN))とMFR(g/10分)とが特定の式を満たすことを特徴とするプロピレン重合体樹脂組成物及びこれから得られるシート又はフィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、プロピレン重合体組成物、フィルム、延伸フィルム、シュリンクフィルム、収縮包装体の製造方法に関する。特に透明性が高く、シュリンクフィルムとして使用した場合、特に低温での収縮率が高いフィルムを得ることができるプロピレン重合体組成物、該組成物からなるフィルム、延伸フィルム、シュリンクフィルム、収縮包装体の製造方法に関する。また本発明は、プロピレン(共)重合体を含み、収縮特性に優れたシュリンクフィルム、該シュリンクフィルムを用いた収縮包装体の製造方法に関する。
食品などの保存に際し、家庭用または業務用のラッピングフィルムとしてポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンが使用されている。しかしながら、これらのフィルムには、原料樹脂中に多量の塩素原子が含まれることから、廃棄、焼却方法によっては、ダイオキシン発生の原因となる可能性もあり、塩素原子を含まないラッピングフィルム用樹脂組成物の開発が行われている。
塩素原子を含まないポリオレフィン系のラッピングフィルムとして、従来、低密度ポリエチレンと各種樹脂などとの樹脂組成物からなるフィルムを少なくとも一つの層とした単層または多層フィルム、ポリプロピレンと各種樹脂などとの樹脂組成物からなるフィルムを少なくとも一つの層とした単層または多層フィルムが知られている。また、このようなフィルムをさらに延伸することにより得られるフィルムは、熱収縮性が良好で、ストレッチシュリンク包装用フィルムとして使用されている。
これらの包装フィルムは、内容物の保護や、外観をよくするため、高い収縮率とともに収縮後の透明性や光沢が必要とされる。
特開2003−306587号公報には、低融点のプロピレン・α−オレフィン共重合体を主成分とするポリオレフィン樹脂組成物からなるシュリンクフィルムが開示されている(特許文献1)。また、延伸ポリプロピレンフィルムは、よく知られている。
特開2003−306587号公報
しかしながら、特許文献1に記載のフィルムでは、収縮率が不充分であるという問題点があることが分かった。
さらに上記延伸ポリプロピレンフィルムは、収縮特性の点で改良すべき点があることも分かった。
本発明の課題は、透明性に優れたフィルム、中でも透明性および低温での収縮特性に優れた延伸フィルムを与えるプロピレン重合体組成物、フィルム、延伸フィルム、シュリンクフィルム、該延伸フィルムまたはシュリンクフィルムを用いた収縮包装体の製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、プロピレン(共)重合体からなり、収縮特性に優れたシュリンクフィルム、該シュリンクフィルムを用いた収縮包装体の製造方法を提供することにある。
本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、曲げ弾性率が200〜1200MPaの範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.1〜30g/10分の範囲にあり、230℃で測定したメルトテンション(MT(mN))とMFR(g/10分)とが下記式を満たす。
− 0.773log(MFR)+1.55≦log(MT)
≦− 0.773log(MFR)+3.0
本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、少なくとも2種類のプロピレン(共)重合体からなる組成物であって、融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%、および融点が40〜100℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜50g/10分の範囲にある、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)90〜10重量%からなる組成物であることが好ましい。
本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、プロピレン(共)重合体(A)の230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が1.0〜7.0の範囲にあり、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあることが好ましい。
本発明のプロピレン重合体組成物(Y)は、融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%、および融点が40〜100℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜50g/10分の範囲にある、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)90〜10重量%(ここでプロピレン(共)重合体(A)とプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)との合計を100重量%とする)からなる。
本発明のプロピレン重合体組成物(Y)は、プロピレン(共)重合体(A)の230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が1.0〜7.0の範囲にあり、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあることが好ましい。
本発明のフィルムまたはシートは、上記プロピレン重合体組成物(X)またはプロピレン重合体組成物(Y)からなる。
さらに、本発明の延伸フィルムは、上記シートまたはフィルムを少なくとも一方向に1.5倍以上延伸することによって得られる(以後、上記プロピレン重合体組成物(X)からなるシートまたはフィルムを延伸して得られる本発明の延伸フィルムを「延伸フィルム(1−X)」、プロピレン重合体組成物(Y)からなるシートまたはフィルムを延伸して得られる本発明の延伸フィルムを「延伸フィルム(1−Y)」、前記両者をあわせて「延伸フィルム(1−X,Y)ということがある」)。
本発明のシュリンクフィルムは、前記延伸フィルムからなる(以後、上記プロピレン重合体組成物(X)からなるシートまたはフィルムを延伸して得られる延伸フィルムからなる本発明のシュリンクフィルムを「シュリンクフィルム(1−X)」、上記プロピレン重合体組成物(Y)からなるシートまたはフィルムを延伸して得られる延伸フィルムからなる本発明のシュリンクフィルムを「シュリンクフィルム(1−Y)」、前記両者をあわせて「シュリンクフィルム(1−X,Y)」ということがある)。
本発明の別のシュリンクフィルム(以後、「シュリンクフィルム(2−Z)」ということがある)は、融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあり、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)から得られるシートまたはフィルムを、少なくとも一方向に1.5倍以上延伸して得られる。
本発明の収縮包装体の製造方法においては、前記延伸フィルム(1−X,Y)を熱収縮させて物品を包装する。
本発明の収縮包装体の製造方法においては、前記シュリンクフィルム(1−X,Y)を熱収縮させて物品を包装する。
また、本発明の収縮包装体の製造方法においては、前記シュリンクフィルム(2−Z)を熱収縮させて物品を包装する。
本発明のプロピレン重合体組成物は、該組成物をフィルムに成形した場合に、透明性に優れ、特に延伸フィルムとした場合には、さらにフィルムの低温での収縮特性に優れる。
本発明の延伸フィルム(1−X,Y)は、透明性に優れ、低温での収縮特性にも優れ、シュリンクフィルムとして有用である。
また、本発明のシュリンクフィルム(2−Z)は、透明性に優れ、収縮特性にも優れている。
さらに、本発明の延伸フィルム(1−X,Y)を熱収縮して物品を収縮包装する場合には、低温での収縮特性に優れる。
本発明のシュリンクフィルム(1−X,Y)を熱収縮して物品を収縮包装する場合には、低温での収縮特性に優れる。
また、本発明のシュリンクフィルム(2−Z)を熱収縮して物品を収縮包装する場合には、収縮特性に優れる。
[プロピレン重合体組成物(X)]
本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、ASTM D790に準じて測定した曲げ弾性率が200〜1200MPa、好ましくは300〜1100MPa、より好ましくは400〜1000MPaの範囲にある。
プロピレン重合体組成物(X)の230℃で測定したMFR(以下MFR230と略す)は、0.1〜30g/10分、好ましくは0.3〜20g/10分の範囲にある。
さらに、本発明のプロピレン重合体組成物(X)の230℃で測定したメルトテンション(MT(mN))とMFRとが、以下の式を満たす。この範囲であれば、得られるフィルムは、熱収縮特性に優れる。
− 0.773log(MFR)+1.55≦log(MT)
≦− 0.773log(MFR)+3.0
より好ましくは、以下の式を満たす。
− 0.773log(MFR)+1.60≦log(MT)
≦− 0.773log(MFR)+2.0
ここで、メルトテンションは、ノズル径2.10mm、L/D=3.8、ピストン速度15mm/min、引取り速度15m/minの条件にて測定した値(単位mN)である。
また、プロピレン重合体組成物とは、プロピレン由来の構成単位を、該重合体の全構成単位の合計を100モル%とした場合に、70〜100モル%の割合で含む重合体を少なくとも1種含む組成物である。
本発明のプロピレン重合体組成物は、以下のような少なくとも2種からなるプロピレン(共)重合体から形成される組成物であることが好ましい。
すなわち、融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%、および融点が40〜100℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜50g/10分の範囲にある、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)90〜10重量%からなる組成物であることが好ましい。
[プロピレン(共)重合体(A)]
プロピレン(共)重合体(A)は、融点が110〜170℃、好ましくは120〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR230)が0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜8.0g/10分、より好ましくは1.0〜7.0g/10分、さらに好ましくは1.3〜7.0g/10分の範囲にあることが好ましい。
また、プロピレン(共)重合体(A)としては、プロピレン単独重合体またはエチレンもしくは炭素数4〜20のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合体を挙げることができる。得られるフィルムの耐熱性、透明性および収縮特性の点で、好ましくはプロピレン単独重合体またはランダム共重合体が使用される。プロピレン(共)重合体(A)のプロピレン含量は、通常80〜100モル%、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
最も好ましいプロピレン(共)重合体(A)は、230℃で測定したメルトテンションが、30〜200mN、好ましくは35〜150mN、さらに好ましくは40〜80mNの範囲にあることが好ましい。このようなプロピレン(共)重合体(A)を用いることで、本発明のプロピレン重合体組成物を最適なメルトテンションとすることができる。
また、プロピレン(共)重合体(A)の融点が110から170℃、好ましくは120〜170℃の範囲にあり、かつプロピレン(共)重合体(A)のMFRが0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜8.0g/10分、さらに好ましくは1.0〜7.0g/10分、特に好ましくは1.3〜7.0g/10分の範囲にあり、かつプロピレン(共)重合体(A)の230℃で測定したメルトテンション(MT)が、30〜200mN、好ましくは35〜150mN、より好ましくは40〜80mNの範囲にあることが最も好ましい。この範囲にあると、得られるフィルムは流動性に優れ、かつ延伸後の収縮特性にも優れる。
なお、融点が110〜170℃の範囲にあるとは、複数の融点を有する場合に、いずれの融点も上記範囲にあることを意味し、例えば(A)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、複数の融点を有するが、それらの融点がいずれも上記範囲にあることを意味する。
また、MFRが0.01〜10g/10分の範囲にあるとは、例えば(A)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、前記混合物のMFRが上記範囲にあることを意味し、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあるとは、例えば(A)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、前記混合物のメルトテンションが上記範囲にあることを意味する。
また、混合物の場合、混合物を構成する各プロピレン系重合体は、通常、いずれも融点が110℃以上である。
さらに、混合物の場合、混合物を構成する各プロピレン系重合体は、通常、いずれもプロピレン含量が80〜100モル%、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
このようなプロピレン(共)重合体(A)は、典型的には固体状チタン触媒と有機金属化合物とを主成分とする触媒またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレンを重合あるいはプロピレンと他のα−オレフィンとを共重合させることによって製造することができる。また、市販品を用いてもよい。
[プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合 体(B)]
本発明のフィルムに使用されるプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)(以下、単に「プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体」ということがある)は、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但し、プロピレンを除く)とのランダム共重合体であって、DSC法により測定される融点(200℃にて5分間保持した後、降温速度−20℃/minで−20℃まで降温後、再度180℃まで20℃/minで昇温する際に観察されるときの吸熱ピーク)が、40〜100℃、好ましくは45〜100℃、さらに好ましくは45〜90℃の範囲である。プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)のMFR230は、0.5〜50g/10分、好ましくは1.0〜30g/10分、さらに好ましくは1.0〜20g/10分の範囲にある。炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)としては、エチレン、炭素数4〜20のα−オレフィンを挙げることができる。炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位の含量としては、通常、5〜50モル%、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは16〜35モル%のものが使用される。なお、ここでプロピレン由来の構成単位と、炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位との合計を100モル%とする。また、炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)としては、好ましくは炭素数4〜10のα−オレフィン、より好ましくは1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、さらに好ましくは1-ブテンを挙げることができる。
このようなプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)は、典型的には固体状チタン触媒と有機金属化合物とを主成分とする触媒またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレンとα−オレフィンとを共重合させることによって製造することができる。
プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)の好ましい具体例としては、メタロセン触媒を用いて得られるプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体であって、融点が45〜90℃の範囲にあり、該融点Tm(℃)と13C-NMRスペクトル測定にて求められるコモノマー構成単位含量M(モル%)が
146exp(− 0.022M)≧Tm≧125exp(− 0.032M)
の範囲にあるものが挙げられる 。すなわち、Mは炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位の、プロピレン由来の構成単位と炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位との合計に対する割合をモル%で表したものである。このようなプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体は、例えば国際公開WO2004/087775号パンフレットに記載されているようなメタロセン触媒を用いて得ることができるが、これに限定されるものではない。特に、メタロセン触媒を用いて共重合したものを用いることで、べた付きが少なく、さらに収縮特性にも優れるフィルムが得られる。この場合、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)から得られる分子量分布は、1〜3の範囲を示す。
上記プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)の物性が上記範囲であると、本発明のフィルムの特徴である透明性および収縮特性が良好なフィルムが得られる。
本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、上述のプロピレン(共)重合体(A)を10〜90重量%、好ましくは20〜80重量%と、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)90〜10重量%、好ましくは80〜20重量%とからなる組成物(ここで(A)成分と(B)成分との合計は100重量%である)であることが好ましい。
なお本発明において、「(A)と(B)とからなる」とは、(A)成分および(B)成分以外にも任意成分を含んでいてもよいことを意味する。
本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、本発明の効果を損なわない限り、ポリエチレン樹脂など他のポリオレフィン樹脂を含有していてもよい。また、本発明のプロピレン重合体組成物(X)は、粘着性や防曇性を調整するために、粘着付与剤、界面活性剤を添加してもよい。
粘着付与剤としては、ポリブテンやオレフィン系オリゴマーなどの炭化水素液状物、流動パラフィン、脂肪族系石油樹脂などの石油樹脂を挙げることができる。
界面活性剤としては、モノグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。これらは単独でも、2種以上の混合物として使用してもよい。
また、さらなる収縮特性の改良を目的とする場合、例えば特開2003-306587号公報に記載されているような脂環式飽和炭化水素樹脂を添加することもできる。
また、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、スリップ剤、帯電防止剤、耐候安定剤、結晶核剤、塩基吸収剤、滑剤、難燃剤などを本発明の目的を損なわない範囲で添加することもできる。
[プロピレン重合体組成物(Y)]
本発明のプロピレン重合体組成物(Y)は、融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%、および融点が40〜100℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜50g/10分の範囲にある、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但し、プロピレンを除く)との共重合体(B)90〜10重量%(ここでプロピレン(共)重合体(A)と、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)との合計を100重量%とする)からなる。
[プロピレン(共)重合体(A)]
プロピレン(共)重合体(A)としては、プロピレン重合体組成物(X)の項で説明したプロピレン(共)重合体(A)と同じものを挙げることができる。すなわち、プロピレン(共)重合体(A)の融点が110〜170℃、好ましくは120〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR230)が0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜8.0g/10分、より好ましくは1.0〜7.0g/10分、さらに好ましくは1.3〜7.0g/10分の範囲にあることが好ましい。また、プロピレン(共)重合体(A)としては、プロピレン単独重合体またはエチレンもしくは炭素数4〜20のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合体を挙げることができる。得られるフィルムの耐熱性、透明性および収縮特性の点で、好ましくはプロピレン単独重合体またはランダム共重合体が使用される。プロピレン(共)重合体(A)のプロピレン含量は、通常、80〜100モル%、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
最も好ましいプロピレン(共)重合体(A)は、230℃で測定したメルトテンションが、30〜200mN、好ましくは35〜150mN、さらに好ましくは40〜80mNの範囲にあることが好ましい。このようなプロピレン(共)重合体(A)を用いることで、本発明のプロピレン重合体組成物を最適なメルトテンションとすることができる。
また、プロピレン(共)重合体(A)の融点が110から170℃、好ましくは120〜170℃の範囲にあり、かつプロピレン(共)重合体(A)のMFRが0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜8.0g/10分、さらに好ましくは1.0〜7.0g/10分、特に好ましくは1.3〜7.0g/10分の範囲にあり、かつプロピレン(共)重合体(A)の230℃で測定したメルトテンション(MT)が、30〜200mN、好ましくは35〜150mN、より好ましくは40〜80mNの範囲にあることが最も好ましい。この範囲にあると、得られるフィルムは流動性に優れ、かつ延伸後の収縮特性にも優れる。
なお、融点が110〜170℃の範囲にあるとは、複数の融点を有する場合に、いずれの融点も上記範囲にあることを意味し、例えば(A)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、複数の融点を有するが、それらの融点がいずれも上記範囲にあることを意味する。
また、MFRが0.01〜10g/10分の範囲にあるとは、例えば(A)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、前記混合物のMFRが上記範囲にあることを意味し、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあるとは、例えば(A)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、前記混合物のメルトテンションが上記範囲にあることを意味する。
また、混合物の場合、混合物を構成する各プロピレン系重合体は、通常、いずれも融点が110℃以上である。
さらに、混合物の場合、混合物を構成する各プロピレン系重合体は、通常、いずれもプロピレン含量が80〜100モル%、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
このようなプロピレン(共)重合体(A)は、典型的には固体状チタン触媒と有機金属化合物とを主成分とする触媒またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレンを重合あるいはプロピレンと他のα−オレフィンとを共重合させることによって製造することができる。
[プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合 体(B)]
本発明のフィルムまたはシートに使用されるプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)との共重合体(B)(以下、単に「プロピレンと炭素素2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)」ということがある)としては、プロピレン重合体組成物(X)の項で説明したプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)と同じものを挙げることができる。すなわち、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)は、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但し、プロピレンを除く)とのランダム共重合体であって、DSC法により測定される融点(200℃にて5分間保持した後、降温速度−20℃/minで−20℃まで降温後、再度180℃まで20℃/minで昇温する際に観察されるときの吸熱ピーク)が40〜100℃、好ましくは45〜100℃、さらに好ましくは45〜90℃の範囲である。プロピレン・炭素数2〜20のα−オレフィン共重合体(B)のMFR230は0.5〜50g/10分、好ましくは1.0〜30g/10分、さらに好ましくは1.0〜20g/10分の範囲にある。炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)としては、エチレン、炭素数4〜20のα−オレフィンを挙げることができる。炭素素2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位の含量としては、通常、5〜50モル%、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは16〜35モル%のものが使用される。なお、ここでプロピレン由来の構成単位と、炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位との合計を100モル%とする。また、炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)としては、好ましくは炭素数4〜10のα−オレフィン、より好ましくは1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、さらに好ましくは1-ブテンを挙げることができる。
このようなプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)は、典型的には固体状チタン触媒と有機金属化合物とを主成分とする触媒またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレンとα−オレフィンとを共重合させることによって製造することができる。
プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)の好ましい具体例としては、メタロセン触媒を用いて得られるプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体であって、融点が45〜90℃の範囲にあり、該融点Tm(℃)と13C-NMRスペクトル測定にて求められるコモノマー構成単位含量M(モル%)が
146exp(− 0.022M)≧Tm≧125exp(− 0.032M)
の範囲にあるものが挙げられる。すなわち、Mは炭素数2〜20のα−オレフィン(但しプロピレンを除く)由来の構成単位の、プロピレン由来の構成単位と炭素数2〜20のα−オレフィン由来の構成単位との合計に対する割合をモル%で表したものである。このようなプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体は、例えば国際公開WO2004/087775号パンフレットに記載されているようなメタロセン触媒を用いて得ることができるが、これに限定されるものではない。
特に、メタロセン触媒を用いて共重合したものを用いることで、べた付きが少なく、さらに収縮特性にも優れるフィルムが得られる。この場合プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)から得られる分子量分布は、1〜3の範囲を示す。
上記プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)の物性が上記範囲であると、本発明のフィルムの特徴である透明性および収縮特性が良好なフィルムが得られる。
本発明のプロピレン重合体組成物(Y)は、上述のプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%、好ましくは20〜80重量%と、プロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィンとの共重合体(B)90〜10重量%、好ましくは80〜20重量%とからなる組成物(ここで(A)成分と(B)成分との合計は100重量%である)であることが好ましい。
なお、本発明において、「(A)と(B)とからなる」とは、(A)成分および(B)成分以外にも任意成分を含んでいてもよいことを意味する。
本発明のプロピレン重合体組成物(Y)は、本発明の効果を損なわない限り、ポリエチレン樹脂など他のポリオレフィン樹脂を含有していてもよい。また、本発明のプロピレン重合体組成物(Y)には、粘着性や防曇性を調整するために、粘着付与剤、界面活性剤を添加してもよい。
粘着付与剤としては、ポリブテンやオレフィン系オリゴマーなどの炭化水素液状物、流動パラフィン、脂肪族系石油樹脂などの石油樹脂を挙げることができる。
界面活性剤としては、モノグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。これらは単独でも、2種以上の混合物として使用してもよい。
また、さらなる収縮特性の改良を目的とする場合、例えば特開2003-306587号公報に記載されているような脂環式飽和炭化水素樹脂を添加することもできる。
また、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、スリップ剤、帯電防止剤、耐候安定剤、結晶核剤、塩基吸収剤、滑剤、難燃剤などを本発明の目的を損なわない範囲で添加することもできる。
[プロピレン(共)重合体(A1)]
本発明のシュリンクフィルム(シュリンクフィルム(2−Z))の製造に用いられる、プロピレン(共)重合体(A1)は、融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあり、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあるプロピレン(共)重合体(A1)である。
プロピレン(共)重合体(A1)は、融点が110〜170℃、好ましくは120〜150℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR230)が0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜8.0g/10分、より好ましくは1.0〜7.0g/10分、さらに好ましくは1.3〜7.0g/10分の範囲にあることが好ましい。
また、プロピレン(共)重合体(A1)としては、プロピレン単独重合体またはエチレンもしくは炭素数4〜20のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合体を挙げることができる。得られるフィルムの耐熱性、透明性および収縮特性の点で、好ましくはプロピレン単独重合体またはランダム共重合体が使用される。プロピレン(共)重合体(A1)のプロピレン含量は、通常、80〜100モル%、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
最も好ましいプロピレン(共)重合体(A1)は、230℃で測定したメルトテンションが、30〜200mN、好ましくは35〜150mN、さらに好ましくは40〜80mNの範囲にあることが好ましい。このようなプロピレン(共)重合体(A1)を用いることで、本発明の樹脂組成物を最適なメルトテンションとすることができる。
また、プロピレン(共)重合体(A1)の融点が110から170℃、好ましくは120〜170℃の範囲にあり、かつプロピレン(共)重合体(A1)のMFRが0.01〜10g/10分、好ましくは0.1〜8.0g/10分、さらに好ましくは1.0〜7.0g/10分、特に好ましくは1.3〜7.0g/10分の範囲にあり、かつプロピレン(共)重合体(A1)の230℃で測定したメルトテンション(MT)が、30〜200mN、好ましくは35〜150mN、より好ましくは40〜80mNの範囲にあることが最も好ましい。この範囲にあると、得られるフィルムは流動性に優れ、かつ延伸後の収縮特性にも優れる。
なお、融点が110〜170℃の範囲にあるとは、複数の融点を有する場合に、いずれの融点も上記範囲にあることを意味し、例えば(A1)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、複数の融点を有するが、それらの融点がいずれも上記範囲にあることを意味する。
また、MFRが0.01〜10g/10分の範囲にあるとは、例えば(A1)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、前記混合物のMFRが上記範囲にあることを意味し、メルトテンションが30〜200mNの範囲にあるとは、例えば(A1)成分が2種以上のプロピレン(共)重合体の混合物である場合には、前記混合物のメルトテンションが上記範囲にあることを意味する。
また、混合物の場合、混合物を構成する各プロピレン系重合体は、通常、いずれも融点が110℃以上である。
さらに、混合物の場合、混合物を構成する各プロピレン系重合体は、通常、いずれもプロピレン含量が80〜100モル%、好ましくは85〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%である。
このようなプロピレン(共)重合体(A1)は、典型的には固体状チタン触媒と有機金属化合物とを主成分とする触媒またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレンを重合あるいはプロピレンと他のα−オレフィンとを共重合させることによって製造することができる。
またプロピレン(共)重合体(A1)は、− 0.773log(MFR)+1.55≦log(MT)の関係式を満たすことがより好ましい。
さらに、− 0.773log(MFR)+1.60≦log(MT)の関係式を満たすことがより好ましい。
上記のようなプロピレン(共)重合体(A1)を用いた場合に、得られるフィルムは、透明性に優れ、収縮特性にも優れる。
本発明の上記プロピレン(共)重合体(A1)からなるフィルムまたはシートは、本発明の効果を損なわない限り、ポリエチレン樹脂など他のポリオレフィン樹脂を含有していてもよい。
また、本発明の上記プロピレン(共)重合体(A1)からなるフィルムまたはシートには、粘着性や防曇性を調整するために、粘着付与剤、界面活性剤を添加してもよい。
粘着付与剤としては、ポリブテンやオレフィン系オリゴマーなどの炭化水素液状物、流動パラフィン、脂肪族系石油樹脂などの石油樹脂を挙げることができる。
界面活性剤としては、モノグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。これらは単独でも、2種以上の混合物として使用してもよい。
また、さらなる収縮特性の改良を目的とする場合、例えば特開2003-306587号公報に記載されているような脂環式飽和炭化水素樹脂を添加することもできる。
また、耐熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、スリップ剤、帯電防止剤、耐候安定剤、結晶核剤、塩基吸収剤、滑剤、難燃剤などを本発明の目的を損なわない範囲で添加することもできる。
[シートまたはフィルム]
上記本発明のプロピレン重合体組成物(X)または(Y)を、シートまたはフィルム状に成形することによって、本発明のシートまたはフィルムとすることができる。本発明のフィルムまたはシートの厚みは、特に制限されるものではないが、フィルムやシートの強度、柔軟性、透明性の観点から、通常、3〜2000μm、好ましくは5〜1500μmである。
本発明のフィルムまたはシートにおいては、必要に応じてポリエチレンやポリプロピレン、環状オレフィン(共)重合体や環状オレフィンとエチレンやプロピレンなどのオレフィンとの共重合体などのポリオレフィンフィルムや、ポリエステルやポリアミドフィルムとの積層体として使用することもできる。
本発明のフィルムの製造方法に関しては、通常のポリオレフィンのフィルム成形に使用されるT−ダイ成形機またはインフレーション成形機を用いて製造することができる。
また、本発明においては、プロピレン(共)重合体(A1)からなるフィルムまたはシートを製造し、延伸フィルムの製造に用いる。この場合、プロピレン(共)重合体(A1)からなるフィルムまたはシートの厚みは、フィルムやシートの強度、柔軟性、透明性の観点から、通常、3〜2000μm、好ましくは5〜1500μmである。本発明の上記フィルムまたはシートにおいても、必要に応じてポリエチレンやポリプロピレン、環状オレフィン(共)重合体や環状オレフィンとエチレンやプロピレンなどのオレフィンとの共重合体などのポリオレフィンフィルムや、ポリエステルやポリアミドフィルムとの積層体として使用することもできる。
前記フィルムまたはシートの製造方法に関しては、通常のポリオレフィンのフィルム成形またはシート成形に使用されるT−ダイ成形機またはインフレーション成形機を用いて製造することができる。
[延伸フィルム]
上記本発明のフィルムまたはシートは、少なくとも一方向に1.5倍以上延伸して、本発明の延伸フィルムとすることができる(延伸フィルム(1−X,Y))。
延伸フィルム(延伸フィルム(1−X,Y))は、熱収縮性に優れ、シュリンクフィルムとして好適に用いられ、収縮包装用(シュリンクラベルを含む)として好適に使用できる。
延伸方法としては、ポリオレフィン延伸フィルムを製造する公知の方法を用いることができる。具体的には、ロール延伸、テンター延伸、チューブラー延伸などを挙げることができる。延伸倍率は、通常1.5〜20倍、好ましくは2〜15倍である。
また、上記プロピレン(共)重合体(A1)からなるフィルムまたはシートは、少なくとも一方向に1.5倍以上延伸して、延伸フィルムとすることができる(延伸フィルム(2−Z))。
延伸フィルム(2−Z)は、熱収縮性に優れ、シュリンクフィルム(シュリンクフィルム(2−Z))として好適に用いられ、収縮包装用(シュリンクラベルを含む)として好適に使用できる。
延伸方法としては、ポリオレフィン延伸フィルムを製造する公知の方法を用いることができる。具体的には、ロール延伸、テンター延伸、チューブラー延伸などを挙げることができる。延伸倍率は、通常1.5〜20倍、好ましくは2〜15倍である。
[シュリンクフィルム]
本発明のシュリンクフィルム(シュリンクフィルム(1−X,Y))およびシュリンクフィルム(2−Z))は、収縮包装用として用いられる。本発明において、収縮包装用とは、包装しようとする物品全体を本発明のシュリンクフィルムが覆うように包装する用途ばかりではなく、包装しようとする物品の一部をシュリンクフィルムが覆うように包装する用途(シュリンクラベルなど)も含む。
具体的には、食品包装、日用雑貨品、文具の包装、パレット包装などに用いられる。
[収縮包装体の製造方法]
本発明の収縮包装体の製造方法においては、前記延伸フィルム(1−X,Y)を熱収縮させて物品を包装する。
本発明の別の収縮包装体の製造方法においては、前記シュリンクフィルム(1−X,Y)を熱収縮させて物品を包装する。
延伸フィルム(1−X,Y)またはシュリンクフィルム(1−X,Y)を用いるにあたり、熱収縮に用いる収縮温度に特に制限はないが、例えば70〜160℃の範囲の雰囲気で(例えばオーブン中などで)加熱する。
本発明のさらに別の収縮包装体の製造方法においては、シュリンクフィルム(2−Z)を熱収縮させて物品を包装する。
シュリンクフィルム(2−Z)を用いるにあたり、熱収縮に用いる収縮温度は特に制限はないが、例えば70〜160℃の範囲の雰囲気で(例えばオーブン中などで)で加熱する。
次に実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[評価法]
MFR230 : ASTM D1238に準拠し、230℃、2.16kg荷重にて測定した。
メルトテンション: 測定温度230℃、ノズル径2.10mm、L/D=3.8、ピストン速度15mm/min、引取り速度15m/minの条件にて測定した。
曲げ弾性率: ASTM D790に準拠し、射出成形によって得られた試験片を用い、かつ成形後23℃で24時間以上放置した試験片について23℃で測定した。
ヘイズ : ASTM D1003に準拠して測定した。
融点 : 示差走査熱量計(DSC)を使用し、20℃/minの昇温速度にて測定した。
熱収縮率: 延伸後の試料フィルムの寸法を測定し、次いでこれを100℃のオーブン中に30分放置し、収縮後の寸法を測定することにより収縮率を求めた。
[参考例1]
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、866mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン90gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mmol)を常温で仕込んだ後、重合装置内温を65℃に昇温し、プロピレンで0.7MPaに加圧した。
次いで、ジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライドと、メチルアルミノキサンのトルエン溶液(東ソー・ファインケム社製)とを、Zr/Al比(モル比)が1/300となるように接触させて得たジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライドとメチルアルミノキサンとを含むトルエン溶液から、ジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライド0.002mmolおよびメチルアルミノキサンをアルミニウム換算で0.6mmolを含む量の溶液を抜き取って重合器内に添加し、内温65℃、プロピレン圧0.7MPaを保ちながら30分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。
脱圧後、2Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥した。得られたポリマーは、12.5gであった。
得られたポリマーのブテン含量は26.9mol%であり、融点が74.7℃であり、MFR(230℃、2kg加重)が6.95g/10分であり、Mw/Mnが2.10であった。
この方法をスケールアップして重合を行いポリマー(PBR-1;MFR230 7.0g/10分, 融点 75℃, 1-ブテン含量 27モル%、分子量分布 2.1)を必要量得た。
[実施例1]
以下のような樹脂組成物を使用し、40mmφの押出機を備えた幅300mmの単層T−ダイ成形機にて厚み300μmのフィルムを得た。このフィルムをさらにバッチ式2軸延伸機を用いて縦1.5倍、横5.0倍に110℃で逐次二軸延伸することにより延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの物性を表−1に示す。
樹脂組成物:MFR230 0.5g/10分、融点 140℃を有するランダムポリプロピレン50重量%、MFR230 7.0g/10分、融点 75℃、1−ブテン含量27モル%を有するプロピレン・1−ブテンランダム共重合体(メタロセン触媒で製造)50重量%からなる組成物。
[比較例1、2]
樹脂組成物として表−1に記載した樹脂組成物を使用したこと以外、実施例1と同様にして延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの物性を表−1に示す。
[実施例2]
表−1記載の樹脂組成物としたこと以外は実施例1と同様にして延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの物性を表−1に示す。
[参考例3]
以下のようなプロピレン(共)重合体を使用し、40mmφの押出機を備えた幅300mmの単層T−ダイ成形機にて厚み300μmのフィルムを得た。このフィルムをさらにバッチ式2軸延伸機を用いて縦1.5倍、横5.0倍に110℃で逐次二軸延伸することにより延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムの物性を表−1に示す。
Figure 2014051675
PP-1; MFR230 0.5g/10分, MT=60mN, 融点 140℃
プライムポリマー社製B241
プロピレン含量90モル%以上
PP-2; MFR230 3.0g/10分, MT=40mN, 融点 160℃
プライムポリマー社製VP103
プロピレン含量90モル%以上
PP-3; MFR230 3.2g/10分, MT=13mN, 融点 140℃
プライムポリマー社製F233D
プロピレン含量90モル%以上
PBR-1;MFR230 7.0g/10分, 融点 75℃, 1-ブテン含量 27モル%、分子量分布 2.1
メタロセン触媒で製造
本発明の単層または多層シートもしくはフィルムを延伸することによって得られる延伸フィルムは、透明性、熱収縮性に優れ、食品包装用フィルムとして好適で、その産業上の利用価値は極めて高い。

Claims (7)

  1. 融点が110〜170℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.01〜10g/10分の範囲にあるプロピレン(共)重合体(A)10〜90重量%および融点が40〜100℃の範囲にあり、230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が0.5〜50g/10分の範囲にあるプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但し、プロピレンを除く)との共重合体(B)90〜10重量%(ここでプロピレン(共)重合体(A)とプロピレンと炭素数2〜20のα−オレフィン(但し、プロピレンを除く)との共重合体(B)との合計を100重量%とする)からなるプロピレン重合体組成物(Y)。
  2. プロピレン(共)重合体(A)の230℃で測定したメルトフローレート(MFR)が1.0〜7.0の範囲にあり、メルトテンションが30〜200mNの範囲にある請求項1に記載のプロピレン重合体組成物(Y)。
  3. 請求項1または2に記載のプロピレン重合体組成物からなるシートまたはフィルム。
  4. 請求項3に記載のシートまたはフィルムを少なくとも一方向に1.5倍以上延伸することによって得られる延伸フィルム。
  5. 請求項4に記載の延伸フィルムからなるシュリンクフィルム。
  6. 請求項4に記載の延伸フィルムを熱収縮させて物品を包装する、収縮包装体の製造方法。
  7. 請求項5に記載のシュリンクフィルムを熱収縮させて物品を包装する、収縮包装体の製造方法。
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