JP2016137715A - 延伸フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】特に熱成形に適当な、良好な追従性及び/又は貼付性を有すると共に等方性を有し、成形性に優れた延伸フィルムを提供する。
【解決手段】1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを含有する層を少なくとも1層含み、MD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である延伸フィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は、良好な追従性及び/又は貼付性を有する成形性に優れた延伸フィルムに関する。
従来、ポリプロピレン系樹脂からなるフィルムは、その剛性、耐熱性、耐油性、耐薬品性、加工性等を活かして、食品包装材料等の包装資材、粘着テープ及び剥離紙等の工業資材等として広く使用されている。
このようなポリプロピレン系樹脂からなるフィルムは、該フィルム単独で、又は、該フィルムを加飾フィルムや成形時の保護フィルム等として用い、該フィルムと他のフィルムやシート、アルミ箔などの金属等とを貼り合わせた状態で、真空成形及び圧空成形などの熱成形により任意の形状に成形して用いられる。
熱成形において用いられるフィルムとして、例えば特許文献1には、ポリプロピレン系樹脂と充填剤とからなるポリプロピレン系樹脂シートが記載されている。また、特許文献2には、ポリプロピレン系樹脂と、特定の融点を有する2種類以上のポリエチレン系樹脂と、特定のガラス転移点を有する非晶性ポリオレフィン系樹脂とを含む樹脂組成物から得た熱成形用ポリオレフィン系シートが記載されている。特許文献1及び2に記載されたシートはいずれも未延伸フィルムである。未延伸フィルムは、曲面への追従性や、被着体への貼付性においては優れるものの、成形時に加熱される際、ドローダウンと称されるフィルムが軟化することにより垂れ下がる現象が生じ、成形性が悪い場合がある。
特許文献3には、高融点プロピレン系樹脂、低融点プロピレン系樹脂、α−オレフィンコモノマー及び造核成分を含むプロピレン系樹脂組成物を延伸したシートが記載されている。しかし、特許文献3に記載されるシートは十分な成形性を有するものではなく、特に深絞り成形のようなフィルムが大きく伸ばされる熱成形に使用すると、追従性が十分でない場合がある。
特開2001−131363号公報 特開平9−118791号公報 特開2014−169446号公報
本発明の課題は、良好な追従性及び/又は貼付性を有すると共に等方性を有し、成形性に優れたフィルムを提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するために延伸フィルムについて詳細に検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、以下の好適な態様を包含する。
[1]1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含む延伸フィルムであって、前記延伸フィルムのMD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である、延伸フィルム。
[2]前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含む多層フィルムである、上記[1]に記載の延伸フィルム。
[3]樹脂成分の総量に基づいて、90〜30質量%のポリプロピレン系樹脂A及び10〜70質量%の軟質樹脂Bを含有する、上記[1]または[2]に記載の延伸フィルム。
[4]TMA法により120℃で測定されるMD方向の加熱伸び率及びTD方向の加熱伸び率はいずれも−2〜8%である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の延伸フィルム。
[5]MD方向の伸度に対するTD方向の伸度の比は0.3〜3.0である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の延伸フィルム。
[6]MD方向の引張弾性率及びTD方向の引張弾性率はいずれも1.5GPa以下である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の延伸フィルム。
[7]前記ポリプロピレン系樹脂Aはホモポリプロピレン、又は、プロピレンとエチレンとのコポリマーを含む、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の延伸フィルム。
[8]前記ポリプロピレン系樹脂AのMFRは1〜8g/10分である、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の延伸フィルム。
[9]前記軟質樹脂BのMFRは1〜400g/10分である、上記[1]〜[8]のいずれかに記載の延伸フィルム。
本発明の延伸フィルムは、良好な追従性及び/又は貼付性を有すると共に等方性を有し、成形性に優れている。
また、本発明の一態様において、本発明の延伸フィルムは加熱時の伸びが小さい。そのため、特に熱成形時におけるドローダウンによる成形性の低下を抑制することができ、印刷工程がある場合には印刷によるたるみやしわ等の発生を抑制することができる。
本発明は、1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含み、MD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である、延伸フィルムに関する。本発明の延伸フィルムは、1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを含有する樹脂組成物から形成された、MD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である、延伸フィルムのことである。すなわち、本発明の延伸フィルムを構成する1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層は、1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを含有する樹脂組成物(以下、樹脂組成物αと称する)から形成されるものである。1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含み、MD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である延伸フィルムであることにより、成形性に優れたフィルムが得られる。
本発明の延伸フィルムの長手方向(以下において、「MD方向」とも称する)の伸度及び幅方向(以下において、「TD方向」とも称する)の伸度は、いずれも150〜850%である。MD方向の伸度及びTD方向の伸度は、いずれもが上記の範囲内にあれば、互いに同一であっても異なっていてもよい。上記伸度が150%より低いと、十分な追従性及び/又は貼付性を得ることができない。上記伸度が850%より高いと、配向が不足するためか熱成形時におけるドローダウンによる成形性の低下を抑制できない。本発明の延伸フィルムのMD方向の伸度及びTD方向の伸度は、十分な追従性及び貼付性を得る観点から、好ましくは180%以上であり、より好ましくは210%以上であり、さらに好ましくは230%以上であり、特に好ましくは260%以上である。本発明の延伸フィルムのMD方向の伸度及びTD方向の伸度は、ドローダウンによる成形性の低下を抑制しやすい観点から、好ましくは830%以下であり、より好ましくは820%以下であり、さらに好ましくは800%以下である。とりわけ、本発明の延伸フィルムが単層フィルムである場合には、MD方向の伸度及びTD方向の伸度は、好ましくは750%以下であり、より好ましくは700%以下であり、さらに好ましくは670%以下、特に好ましくは650%以下である。
伸度は、一般に、延伸する際の延伸倍率が高くなるにつれて低くなる傾向がある。そのため、例えば樹脂組成物αをMD方向よりもTD方向により高い倍率で延伸させて得たフィルムにおいては、MD方向の伸度よりもTD方向の伸度が低くなり、樹脂組成物αをTD方向よりもMD方向により高い倍率で延伸させて得たフィルムにおいては、TD方向の伸度よりもMD方向の伸度が低くなる。
伸度は、JIS K−7127(1999)に準拠して測定することができる。具体的には、例えば、延伸フィルムから試験片(例えば、試験片タイプ2、幅15mm、長さ140mm)を切り出し、引張試験機(例えばミネベア株式会社製 万能引張試験機 テクノグラフTGI−1kN)を用いて、23℃、チャック間距離60mm、試験速度120mm/分の条件で測定を行う。なお、伸度は破断時の伸度である。
本発明の延伸フィルムのMD方向の伸度に対するTD方向の伸度の比(TD方向の伸度/MD方向の伸度)は、フィルムの成形性を高めやすい観点から、好ましくは0.3〜3.0であり、より好ましくは0.7〜1.5であり、さらに好ましくは0.8〜1.3である。
TMA法により120℃で測定される本発明の延伸フィルムのMD方向の加熱伸び率及びTD方向の加熱伸び率はいずれも、好ましくは−2%〜8%である。この態様において、MD方向の加熱伸び率及びTD方向の加熱伸び率は、いずれもが上記範囲内にあれば、互いに同一であっても異なっていてもよい。本発明の延伸フィルムのMD方向の加熱伸び率及びTD方向の加熱伸び率は、熱成形時に適度な延伸性が得られる観点から、より好ましくは0%以上であり、さらに好ましくは1%以上である。本発明の延伸フィルムのMD方向の加熱伸び率及びTD方向の加熱伸び率は、熱成形時におけるドローダウンによる成形性の低下を抑制しやすい観点から、より好ましくは5%以下であり、さらに好ましくは4.5%以下である。
TMA法により120℃で測定される加熱伸び率は、JISK7197に準拠した測定装置を用いて測定することができる。具体的には、例えば、熱機械的分析装置(例えば、セイコーインスツルメンツ株式会社製「SS−6000」)を用いて、0.015kgf/mmの荷重下で設定昇温速度10℃/分で昇温したときのフィルムの寸法変化を測定し、炉内温度25℃でのフィルムに対する炉内温度120℃でのフィルムの寸法変化率を加熱伸び率として測定することができる。
本発明の延伸フィルムのMD方向の引張弾性率及びTD方向の引張弾性率はいずれも、十分な追従性及び貼付性を得る観点から、1.5GPa以下であることが好ましく、1.0GPa未満であることがより好ましく、0.9GPa未満であることがさらに好ましく、0.88GPa以下であることが特に好ましい。MD方向の引張弾性率及びTD方向の引張弾性率はいずれも、ドローダウンによる成形性の低下を抑制しやすい観点から、0.2GPa以上であることが好ましく、0.3GPa以上であることがより好ましい。この態様において、MD方向の引張弾性率及びTD方向の引張弾性率は、いずれもが上記範囲内にあれば、互いに同一であっても異なっていてもよい。
引張弾性率は、一般に、延伸する際の延伸倍率が高くなるにつれて高くなる傾向がある。そのため、例えば樹脂組成物αをMD方向よりもTD方向により高い倍率で延伸させて得たフィルムにおいては、MD方向の引張弾性率よりもTD方向の引張弾性率が高くなり、樹脂組成物αをTD方向よりもMD方向により高い倍率で延伸させて得たフィルムにおいては、TD方向の引張弾性率よりもMD方向の引張弾性率が高くなる。
本発明の延伸フィルムは、フィルムの部分的な伸長及び変形を防止しやすい観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上の厚みを有する。また、本発明の延伸フィルムは、追従性及び/又は貼付性の観点から、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、さらに好ましくは130μm以下の厚みを有する。
フィルムの厚みは、JIS−C2330に準拠し、厚み測定器(例えばシチズンセイミツ株式会社製「MEI−11」)を用いて測定することができる。
本発明の延伸フィルムのヘーズは、成形品に求める外観に応じて任意に調整してよいが、例えば本発明の延伸フィルムを透明容器の成形に用いる場合、又は、加飾フィルムもしくは表面保護用フィルムとして用いる場合など特に透明性が要求される用途において、本発明の延伸フィルムから形成された成形体の内容物、又は、被着物の視認性が高まる観点から、好ましくは10以下であり、より好ましくは6以下であり、さらに好ましくは4以下である。
フィルムのヘーズは、JIS−K7136に準拠し、ヘーズメーター(例えば日本電色工業株式会社製「NDH−5000」)を用いて測定することができる。
上記特性を有する本発明の延伸フィルムは、1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを含有する樹脂組成物(樹脂組成物α)から形成される層を少なくとも1層含む。
ポリプロピレン系樹脂A
ポリプロピレン系樹脂Aの引張弾性率は、ドローダウンによる成形性低下を抑制する観点から、1000MPa以上であり、好ましくは1050MPa以上であり、より好ましくは1100MPa以上であり、さらに好ましくは1150MPa以上である。ポリプロピレン系樹脂Aの引張弾性率は、フィルムを作製するときに延伸性を良好にする観点から、好ましくは1700MPa以下であり、より好ましくは1600MPa以下であり、さらに好ましくは1500MPa以下である。
ポリプロピレン系樹脂Aの引張弾性率は、ポリプロピレン系樹脂Aから形成したプレスシートを測定試料として測定することができる。プレスシートを形成する際の条件の詳細は実施例に示す通りである。プレスシートの引張弾性率は、上記プレスシートを測定試料として用い、JIS K−7127(1999)に準拠して、引張試験機(例えばミネベア株式会社製 万能引張試験機 テクノグラフTGI−1kN)を用いて、23℃、チャック間距離60mm、試験速度120mm/分の条件で測定を行う。
ポリプロピレン系樹脂Aは、1000MPa以上の引張弾性率を有するポリプロピレン系樹脂であれば特に限定されないが、例えばプロピレンの単独重合体(ホモポリマー)、及び、プロピレンとエチレン又は炭素数4〜20のα−オレフィン(例えばブテン、ペンテン、ヘキセンなど)とのコポリマーが挙げられる。ポリプロピレン系樹脂Aがプロピレンとエチレン又はα−オレフィンとのコポリマーである場合、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーのいずれであってもよいが、耐熱性や、前述の好ましい範囲の引張弾性率を得やすい観点からは、コポリマー中のプロピレン以外のモノマーの含量は好ましくは12%以下であり、より好ましくは8%以下であり、さらに好ましくは6%以下であり、特に好ましくは4%以下であり、最も好ましくは2%以下である。耐熱性や前述の好ましい範囲の引張弾性率を得やすいという観点から、ホモポリプロピレン、又は、プロピレンとエチレンとのコポリマーであることが好ましい。
このようなポリプロピレン系樹脂Aは、例えばチタン、アルミニウム化合物からなるチーグラー・ナッタ触媒系を用い、炭化水素溶媒中でプロピレンを重合する方法;液状プロピレン中で重合する方法(バルク重合);気相で重合する方法:等の公知の方法で製造することができる。また、ポリプロピレン系樹脂Aとして、市販品を使用してもよい。市販品の例としては、例えば、株式会社プライムポリマー製「プライムポリプロ(登録商標)F300SP」、サンアロマー株式会社製の「PC412A」、日本ポリプロ株式会社製「ノバテック(登録商標)FB3HAT」、「ウィンテック(登録商標)WFW5T」、Borealis社製Daployシリーズ、大韓油化工業株式会社製5014Lシリーズ、住友化学株式会社製の住友ノーブレン(登録商標)シリーズ等が挙げられる。
フィルム表面の粗さを変更することにより、巻き適性を向上させることや、加飾フィルムとして使用するために成形品の外観(手触り感や光沢感等)を調整することが可能となる。本発明の延伸フィルムのポリプロピレン系樹脂Aとしてプロピレンとエチレンのブロックコポリマーを用いると、フィルム表面の粗さを所望の粗さに変更することができるため好ましい。プロピレンとエチレンのブロックコポリマーは、単独で、または2種類以上を混合して、またはプロピレンとエチレンのブロックコポリマー以外のポリプロピレン系樹脂Aと混合して用いることができる。
なお、プロピレンの単独重合体(ホモポリマー)およびブロックコポリマーはいずれも、ポリプロピレン系樹脂Aとして同等に用いることができ、フィルムの外観・表面粗さ等に応じて好ましい種類および好ましい混合割合で用いることができる。
プロピレンとエチレンのブロックコポリマーの代表的市販品の例としては、日本ポリプロ株式会社製「ノバテック(登録商標)PP BC6DRF」、「ノバテック(登録商標)PP BC4FC」、プライムポリマー株式会社製「プライムポリプロ(登録商標)J715M」等が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂Aのメルトフローレート(MFR)は、溶融押出成形性の観点から、好ましくは0.5〜10g/10分であり、より好ましくは1〜8g/10分であり、さらに好ましくは2〜6g/10分である。MFRは、JIS K−7210(1999)に準拠し、メルトフローインデクサー(例えば、株式会社東洋精機製作所製メルトインデクサー)を用いて、230℃、荷重21.18Nで測定することができる。
ポリプロピレン系樹脂Aの重量平均分子量(Mw)は、フィルム作製時の延伸性の観点から、好ましくは20〜60万であり、より好ましくは30〜50万である。
ポリプロピレン系樹脂Aの、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比として算出される分子量分布(Mw/Mn)は、フィルム作製時の延伸性と熱成形性を向上させる観点から、好ましくは3〜11であり、より好ましくは4〜10である。
ポリプロピレン系樹脂Aの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によって測定することができる。GPC法に使用されるGPC装置には特に制限はなく、ポリオレフィン類の分子量分析が可能な市販の高温型GPC測定機(例えば、東ソー株式会社製、示差屈折計(RI)内蔵型高温GPC測定機、HLC−8121GPC-HT)等を使用することができる。この場合、例えば、東ソー株式会社製、TSKgel GMHHR−H(20)HTを3本連結したものをカラムとし、カラム温度:140℃、溶離液:トリクロロベンゼン、流速:1.0ml/分の条件にて測定することができる。通常、標準ポリスチレンを用いて検量線を作製し、ポリスチレン換算により重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を得る。
ポリプロピレン系樹脂Aのメソペンタッド分率(mmmm)は、好ましくは90モル%以上であり、より好ましくは91〜99.5モル%であり、さらに好ましくは92〜99モル%である。このようなポリプロピレン系樹脂Aを用いることにより、耐熱性に優れ、フィルムの部分的な伸長及び変形が生じにくいフィルムを得やすくなる。
メソペンタッド分率([mmmm])は、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置(高温FT−NMR)測定によって得ることができる立体規則性の指標である。具体的には、例えば、ポリプロピレン樹脂を溶媒に溶解し、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置(例えば、日本電子株式会社製「JNM−ECP500」)を用いて、観測核:13C(125MHz)、測定温度:135℃、溶媒:オルト−ジクロロベンゼン〔ODCB:ODCBと重水素化ODCBの混合溶媒(体積比=4/1)〕、測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング、パルス幅:9.1μsec(45°パルス)、パルス間隔:5.5sec、積算回数:4500回、シフト基準:CH(mmmm)=21.7ppmの条件にて測定することができ、例えば、「日本分析化学・高分子分析研究懇談会編、新版 高分子分析ハンドブック、紀伊国屋書店、1995年、第610頁」に記載の方法を参照して行うことができる。
立体規則性度を表すペンタッド分率は、同方向の並びの連子「メソ(m)」と異方向の並びの連子「ラセモ(r)」の5連子(ペンタッド)の組み合わせ(mmmm及びmrrm等)に由来する各シグナルの強度の積分値に基づいて百分率(%)で算出される。mmmm及びmrrm等に由来する各シグナルは、例えば、「T.Hayashi et al.,Polymer,29巻,138頁(1988)」等を参照して帰属することができる。
樹脂組成物α中のポリプロピレン系樹脂Aの含有量は、十分な追従性及び貼付性を得やすい観点から、樹脂組成物αの総量に基づいて90質量%以下であることが好ましく、85質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物α中のポリプロピレン系樹脂Aの含有量は、ドローダウンによる成形性低下を抑制しやすい観点から、樹脂組成物αの総量に基づいて30質量%以上であることが好ましく、35質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましい。樹脂組成物αから形成される層、すなわち、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層は、ポリプロピレン系樹脂Aを、樹脂成分の総量に基づいて、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、さらに好ましくは80質量%以下含有する。また、上記ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層は、ポリプロピレン系樹脂Aを、樹脂成分の総量に基づいて、好ましくは30質量%以上、より好ましくは35質量%以上、さらに好ましくは40質量%以上含有する。
軟質樹脂B
軟質樹脂Bの引張弾性率は、十分な追従性及び貼付性を得る観点から、200MPa以下であり、好ましくは180MPa以下であり、より好ましくは150MPa以下であり、さらに好ましくは100MPa以下である。軟質樹脂Bの引張弾性率は、ドローダウンによる成形性低下を抑制しやすい観点から、好ましくは5MPa以上であり、より好ましくは7MPa以上であり、さらに好ましくは10MPa以上である。
軟質樹脂Bの引張弾性率は、軟質樹脂Bから形成したプレスシートを測定試料として測定することができる。プレスシートを形成する際の条件の詳細は実施例に示す通りであり、引張弾性率の測定方法は上記に述べた通りである。
軟質樹脂Bは、200MPa以下の引張弾性率を有する樹脂であれば特に限定されないが、例えばポリエチレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーが挙げられる。また、ポリプロピレン系樹脂Aとの混和性を向上させ、平滑で透明性の高いフィルムを得やすい観点から、軟質樹脂Bは、ポリエチレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、又はポリスチレン系エラストマーであることが好ましい。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エチレン-プロピレンブロックコポリマー、エチレン-プロピレンランダムコポリマー、エチレン-プロピレンターポリマー等を挙げることができる。また、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン-ブタジエンブロックコポリマー等が挙げられる。
このような軟質樹脂Bは、公知の重合方法で製造できる。また、軟質樹脂Bとして、市販品を使用してもよい。市販品の例としては、例えば、出光興産株式会社製「エルモーデュ(登録商標)S400、S600及びS901」、三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060、PN3560」、住友化学株式会社製「タフセレン(登録商標)H3712D」、日本ポリプロ株式会社製「ウェルネクス(登録商標)RFX4V」、三菱化学株式会社製「サーモラン(登録商標)3705N」、三菱化学株式会社製「ラバロン(登録商標)SJ5400N」等が挙げられる。
軟質樹脂Bのメルトフローレート(MFR)は、押出成形性の観点から、好ましくは1〜400g/10分であり、より好ましくは1〜100g/10分(230℃、荷重21.18N、JIS K−7210(1999)により測定)である。MFRの測定方法は、上記に述べた通りである。
樹脂組成物α中の軟質樹脂Bの含有量は、ドローダウンによる成形性低下を抑制しやすい観点から、樹脂組成物αの総量に基づいて70質量%以下であることが好ましく、65質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下であることがさらに好ましい。樹脂組成物α中の軟質樹脂Bの含有量は、十分な追従性及び貼付性を得やすい観点から、樹脂組成物αの総量に基づいて10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましい。樹脂組成物αから形成される層、すなわち、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層は、軟質樹脂Bを、樹脂成分の総量に基づいて、好ましくは70質量%以下、より好ましくは65質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下含有する。また、上記ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層は、ポリプロピレン系樹脂Aを、樹脂成分の総量に基づいて、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上含有する。
ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bは、含有する灰分が100ppm以下であることが好ましい。灰分は重合触媒残渣等に起因し、微小異物(フィッシュアイ)の原因となる。灰分の含有量が100ppm以下、好ましくは50ppm以下であると、フィッシュアイを防止することができる。灰分の含有量は、重合時の触媒の種類や使用量をコントロールする方法等により調整することができる。
本明細書において、灰分の含有量は、ISO3451−1に準拠して、以下のように測定される。
ポリプロピレン系樹脂A及び/又は軟質樹脂Bをるつぼに入れ、マッフル炉にて750℃で1時間加熱し、るつぼ内の残存物の質量を測定する。そして、るつぼに投入したポリプロピレン系樹脂A及び/又は軟質樹脂Bの質量に対する、るつぼ内の残存物の質量の割合を算出し、これを灰分の含有量とする。
本発明の延伸フィルムを形成するための樹脂組成物αは、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bの他に、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bとは異なるポリプロピレン樹脂又はポリプロピレン樹脂以外の樹脂(以下「他の樹脂」とも称する)を、本発明の効果を損なわない範囲内で混合してよい。ここで、「他の樹脂」は特に限定されず、延伸フィルム用途に適したものとされる従来公知の樹脂を本発明においても適宜用いることができる。
他の樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリ(1−ブテン)、ポリイソブテン、ポリ(1−ペンテン)、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)などのポリプロピレン以外の他のポリオレフィン、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体などの、α−オレフィン同士の共重合体、スチレン−ブタジエンランダム共重合体などのビニル単量体−ジエン単量体ランダム共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などのビニル単量体−ジエン単量体−ビニル単量体ランダム共重合体等が挙げられる。
このような他の樹脂の配合量は、樹脂組成物αに含まれるポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bの総量に基づいて、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
本発明の延伸フィルムを形成するための樹脂組成物αは、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bの他に、必要に応じて少なくとも1種の添加剤を含有してよい。添加剤とは、一般的に、ポリプロピレン樹脂に使用される添加剤である限り特に制限されない。このような添加剤としては、例えば酸化防止剤、塩素吸収剤、紫外線吸収剤等の安定剤、滑剤、可塑剤、難燃化剤、帯電防止剤、着色剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。このような添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内で樹脂組成物αに添加してよい。
ただし、本発明の延伸フィルムを形成するための樹脂組成物αは、核剤を含有しないことが好ましい。樹脂組成物αが核剤を含有しない場合、熱成形時の追従性が向上したり、延伸性が向上するため好ましい。なお、本発明の延伸フィルムは、単層フィルムであってもよいし、多層フィルムであってもよい。
「酸化防止剤」には、延伸フィルム製造時の押出成形機内での熱や酸化による劣化を抑制する目的で配合される1次剤としての役割と、長期使用した際の経時的な劣化を抑制する目的で配合される2次剤としての役割とが、少なくともある。これらの役割に応じて、各々異なる種類の酸化防止剤を用いても構わないし、1種類の酸化防止剤に2つの役割を持たせてもよい。
異なる種類の酸化防止剤を用いる場合、押出成形機内での劣化抑制を目的とする1次剤としては、例えば2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール(一般名称:BHT)を、樹脂組成物α中に1000〜3000ppm程度添加することが好ましい。この目的で配合された酸化防止剤は、押出成形機内での成形工程でほとんどが消費され、延伸ポリプロピレンフィルム中にはほとんど残存しない。そのため、一般的には残存量は100ppmより少なくなり、酸化防止剤による成形体の内容物や被着体の汚染がほとんどない点で好ましい。
2次剤としては公知の酸化防止剤が使用可能だが、例えば、フェノール系、ヒンダードアミン系、ホスファイト系、ラクトン系、トコフェロール系の熱安定剤及び酸化防止剤が挙げられる。具体的には、ジブチルヒドロキシトルエン、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4ヒドロキシ)ベンゼン、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等が挙げられる。より具体的には、BASFジャパン株式会社製の酸化防止剤である、Irganox(登録商標)1010、Irganox(登録商標)1330、Irgafos(登録商標)168が挙げられる。
中でも、フェノール系酸化防止剤系から選択された少なくとも1種あるいはそれらの組み合わせ、フェノール系とホスファイト系との組み合わせ、フェノール系とラクトン系との組み合わせ、フェノール系とホスファイト系とラクトン系との組み合わせが、フィルムを長期使用した際の経時的な劣化を抑制する効果を付与できるため好ましい。
また2次剤としてリン系酸化防止剤を使用してもよい。リン系酸化防止剤として、例えば、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト(商品名:イルガフォス168)、ビス(2,4-ジ-t-ブチル-6-メチルフェニル)エチルホスファイト(商品名:イルガフォス38)などが挙げられる。
2次剤としての該酸化防止剤の含有量は、樹脂組成物αに含まれるポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bの総量に基づいて、300ppm以上2500ppm以下が好ましく、500ppm以上1500ppm以下がより好ましい。300ppm以上とすることでフィルムを長期使用した際の経時的な劣化を抑制する効果を付与しやすく、2500ppm以下とすることで、成形体の内容物や被着体の酸化防止剤による汚染を防止しやすい。
「塩素吸収剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。塩素吸収剤として、例えば、ステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸等が挙げられる。
「紫外線吸収剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。紫外線吸収剤として、例えば、ベンゾトリアゾール(BASFジャパン製Tinuvin328等)、ベンゾフェノン(Cytec製Cysorb UV−531等)、ハイドロキシベンゾエート(Ferro製UV−CHEK−AM−340等)等が挙げられる。
「滑剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。滑剤として、例えば、第一級アミド(ステアリン酸アミド等)、第二級アミド(N−ステアリルステアリン酸アミド等)、エチレンビスアミド(N,N’−エチレンビスステアリン酸アミド等)等が挙げられる。
「可塑剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。可塑剤として、例えば、PPランダム共重合体等が挙げられる。
「難燃化剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。難燃化剤として、例えば、ハロゲン化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸塩、ボレート、アンチモン酸化物等が挙げられる。
「帯電防止剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。帯電防止剤として、例えば、グリセリンモノエステル(グリセリンモノステアレート等)、エトキシル化された第二級アミン等が挙げられる。
「着色剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものである限り特に限定されない。着色剤として、例えば、カドミウム、クロム含有無機化合物、アゾ、キナクリドン有機顔料等が挙げられる。
「アンチブロッキング剤」は、ポリプロピレンに対して通常使用されるものであり、核剤としての効果を発現しない限り特に限定されない。例えば、タルク、ゼオライト、シリカ、脂肪酸アミド、脂肪酸グリセリンエステル化合物等が挙げられる。
本発明の延伸フィルムは、上記の樹脂組成物αを通常の方法に従って延伸することによって得ることができる。本発明では、上記の樹脂組成物αをそのまま延伸に使用するか、または、延伸フィルムを製造するための「延伸前のキャスト原反シート」を、公知の方法を使用して成形してもよい。延伸前のキャスト原反シートを用いる場合、例えば、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bの各樹脂ペレットを、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bのドライ混合された樹脂ペレット及び/又は粉末、もしくは、予めポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを溶融混練して作製した混合樹脂ペレット等を押出機に供給して、加熱溶融し、ろ過フィルタを通した後、170℃〜300℃、好ましくは、200℃〜270℃に加熱溶融してTダイから溶融押出し、通常20℃〜100℃、好ましくは25℃〜90℃、より好ましくは30℃〜80℃に保持された少なくとも1個以上の金属ドラムで、冷却、固化させることによって、未延伸のキャスト原反シートを成形することができる。上記キャスト原反シートの厚さは、延伸後の厚みに応じて調節することが好ましく、通常0.5〜5mm程度である。
上記の樹脂組成物α又は延伸前のキャスト原反シートに延伸処理を行うことにより、本発明の延伸フィルムを製造することができる。樹脂組成物αをそのまま延伸に使用する方法としては、インフレーション成形、チューブラー延伸がある。インフレーション成形は原料を押出機により溶融させ、環状ダイからチューブ状に溶融樹脂を押出し、環状ダイの内側に設けられた穴を通してチューブ内部に気体を封入し、ブローアップしながら、ブロアーなどから供給される空気をエアリングからチューブ外面に吹き付けて冷却固化させバブルを形成し、巻き取る方法である。ブローアップ時にバブル直径とダイ口径の比で表されるブロー比を延伸倍率の指標として用いることができる。チューブラー延伸はインフレーション成形後に同様の方法でブローアップしてバブルを形成し、巻き取る方法である。インフレーション成形時のブロー比とチューブラー延伸時のブロー比の積を延伸倍率の指標として用いることができる。
延伸前のキャスト原反シートに延伸処理を行う方法としては、MD方向及びTD方向への逐次二軸延伸、同時二軸延伸等が挙げられる。逐次二軸延伸又は同時二軸延伸の方法としては、テンター法、周速差を設けたロール間で延伸する方法等があるが、延伸倍率を精密に制御して引張弾性率や伸度を前述の好ましい範囲としやすいという観点から、テンター法による同時二軸延伸法、テンター法による逐次二軸延伸法、及び、周速差を設けたロール間で流れ方向に延伸した後テンター法にて幅方向に延伸する逐次二軸延伸法が好ましい。
フィルムの等方性を高めやすい観点から、延伸を、逐次二軸延伸、同時二軸延伸、インフレーション成形、チューブラー延伸により行うことが好ましく、同時二軸延伸、インフレーション成形、チューブラー延伸により行うことがより好ましい。なお、インフレーション成形は、後述するようにチューブ内部に気体を封入して形成させたバブルにより樹脂組成物αを延伸させる成型方法であることから、本明細書において、インフレーション成形により得たフィルムも延伸フィルムに包含される。
逐次二軸延伸、又は同時二軸延伸の場合、延伸におけるMD方向の延伸倍率は、十分な追従性及び貼付性を得やすい観点から、好ましくは2〜6であり、より好ましくは2.5〜5.5であり、さらに好ましくは2.8〜4.5である。TD方向の延伸倍率は、十分な追従性及び貼付性を得やすい観点から、好ましくは2〜6であり、より好ましくは2.5〜5.5であり、さらに好ましくは2.8〜4.5である。
逐次二軸延伸法としては、例えば、まずキャスト原反シートを100〜160℃の温度に保ち、速度差を設けたロール間に通す、あるいはテンターに導いて、流れ方向に好ましくは2〜6倍に、より好ましくは2.5〜5.5倍に、さらに好ましくは2.8〜4.5倍に延伸した後、必要に応じて0〜10%程度緩和する。引き続き、当該一軸延伸フィルムをテンターに導いて120〜170℃の温度で幅方向に好ましくは2〜6倍に、より好ましくは2.5〜5.5倍に、さらに好ましくは2.8〜4.5倍に延伸した後、必要に応じて0〜10%程度緩和し、熱固定を施して、巻き取る。延伸倍率を上記範囲とすることで、引張弾性率や伸度を前述の好ましい範囲としやすい。
同時二軸延伸法では、キャスト原反シートをテンターに導いて、120〜170℃の温度で、流れ方向及び幅方向に上述の延伸倍率へ延伸した後、必要に応じて0〜10%程度緩和し、熱固定を施して、巻き取る。
インフレーション成形、又はチューブラー延伸の場合、延伸倍率は、十分な追従性及び貼付性を維持し、ドローダウンによる成形性低下を抑制やすい観点から、好ましくは1.2〜3であり、より好ましくは1.3〜2.5であり、さらに好ましくは1.5〜2.3である。
インフレーション成形では、200℃〜270℃に加熱溶融させ、環状ダイからチューブ状に溶融樹脂を押出し、環状ダイの内側に設けられた穴を通してチューブ内部に気体を封入し、ブロー比が1.2〜3、好ましくは1.3〜2.5になるようにバブルを形成させ延伸した後、必要に応じて0〜10%程度緩和し、冷却固化させて巻き取る。ここでブロー比はバブル直径とダイ口径の比であり、樹脂組成物αの延伸倍率の指標である。
チューブラー延伸では、インフレーション成形で得たチューブ状シートの内部に気体を封入し、ブロー比が1.2〜2.0になるようにバブルを形成させ延伸した後、必要に応じて0〜10%程度緩和し、熱固定を施して、巻き取る。
巻き取られたフィルムは、必要に応じて20〜45℃程度の雰囲気中でエージング処理を施された後、所望の製品幅に断裁することができる。また、本発明の延伸フィルムには、必要に応じてコロナ放電処理やプラズマ放電処理等の表面処理を行うこともできる。表面処理により、塗工層や粘着層を設ける際や、被保護体に貼り付ける際のぬれ性や接着性を調整すること等ができる。表面処理には公知の方法を採用できる。
本発明の延伸フィルムの表面には、例えば熱成形時の追従性や表面保護用フィルムとして用いる場合の貼り合わせ等に支障が無い範囲で、巻き適性を向上させる微細な表面粗さを付与することが好ましい。
延伸フィルムは、少なくとも片方の表面において、その表面粗さが、中心線平均粗さ(Ra)で0.03μm以上1.5μm以下であることが好ましく、0.05μm以上0.5μm以下がより好ましく、0.05μm以上0.25μm以下がさらに好ましい。また、最大高さ(Rz、旧JIS定義でのRmax)で0.2μm以上15μm以下に微細粗面化されていることが好ましい。Ra及びRzが、上述の好ましい範囲にある場合、表面は、微細に粗化された表面になり得るため、良好な貼付性が得られるとともに、加飾フィルムとして使用した場合における成形品の外観(手触り感や光沢感等)の調整をすることもできる。
ここで、「Ra」及び「Rz」(旧JIS定義のRmax)とは、例えばJIS−B0601:2001等に定められている方法によって、一般的に広く使用されている触針式表面粗さ計(例えば、ダイヤモンド針等による触針式表面粗さ計)を用いて測定された値をいう。「Ra」及び「Rz」は、より具体的には、例えば、三次元表面粗さ計(例えば東京精密社製「サーフコム1400D−3DF−12型」)を用い、JIS−B0601:2001に定められている方法に準拠して求めることができる。
また、上述の通り、所望のフィルムの外観・表面粗さを得るために、ポリプロピレン系樹脂Aの種類および混合割合を適宜選択することができる。
フィルム表面に微細な凹凸を与える方法としては、エンボス法、エッチング法、ブレンド法、β晶を用いる方法など、公知の各種粗面化方法を採用することができる。
本発明の延伸フィルムの衝撃強度は限定的ではないが、0.04J以上1.2J以下であることが好ましく、0.05J以上1.1J以下がより好ましく、0.05J以上1J以下であることがさらに好ましい。上記範囲である場合、良好な成形性を保持しつつフィルムとしてより良好な強靱性が得られ、例えば日用品などの包装容器に用いる場合(取り扱い時)に破断したりすることがない。
ここで、衝撃強度は、例えばJIS K7124に定められている方法によって、一般的に広く使用されているフィルムインパクトテスター(例えば安田精機製作所社製「フィルムインパクトテスターNo.181」)を用いて測定された値をいう。
本発明の延伸フィルムは、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する単層フィルムであってもよいし、ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含む多層フィルムであってもよい。すなわち、本発明の延伸フィルムは、樹脂組成物αから形成された層のみからなる単層フィルムであってもよいし、樹脂組成物αからなる層を少なくとも1層含む多層フィルムであってもよい。本発明の延伸フィルムが多層フィルムである場合、単層の本発明の延伸フィルムを積層させて得た多層フィルム、即ち、単層で構成される本発明の延伸フィルムを複数用意し、その後それら複数の延伸フィルムを互いに貼り合わせて得られる多層フィルム(延伸フィルムの種類は異なっていても同じであってもよい)であってもよいし、樹脂組成物αと「樹脂R」または「樹脂R」を含む樹脂組成物(以下、樹脂組成物βという。ここで、樹脂組成物βは、後述の通り、ポリプロピレン系樹脂Aと軟質樹脂Bを併用して含有しない。)とを共押出して積層し延伸させて得た多層フィルムであってもよいし、本発明の延伸フィルムと、他のフィルムとのラミネートであってもよいし、多層の無延伸フィルムであって前記無延伸フィルムの各層がいずれも前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bを含む層である無延伸フィルム〔(1)単層で構成される本発明の延伸フィルムの延伸前フィルムを複数用意し、その後それら複数の無延伸フィルムを互いに貼り合わせて得られる多層無延伸フィルム(延伸フィルムの種類は異なっていても同じであってもよい)、(2)単層で構成される本発明の延伸フィルムの延伸前のフィルムが複数層(多層)となるように樹脂組成物αを共押出して得られる多層無延伸フィルム(樹脂組成物αの種類は異なっていても同じであってもよい)、など〕を用意し、その後、前記無延伸フィルムを延伸して得られる多層フィルムであってもよい。ここで、樹脂Rは本発明の効果を損なわない観点から、350MPa以下の引張弾性率を有する樹脂が好ましく、軟質樹脂Bがより好ましい。樹脂Rの例としては、ポリエチレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらの樹脂成分は、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。また、本発明の延伸フィルムは、必要に応じてフィルム表面に粘着剤層を有していてもよい。
本発明の延伸フィルムが多層フィルムである場合、好ましい多層フィルムとしては、樹脂組成物αからなる層を2層含む多層フィルム、樹脂組成物αからなる層と樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層とを含む多層フィルム、樹脂組成物αからなる層と樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層と樹脂組成物αからなる層とをこの順で含んでなる多層フィルム等が挙げられる。本発明の延伸フィルムは、用途等に応じて層の構成を変更することができる。本発明の延伸フィルムが多層フィルムである場合、各層の厚さについては、特に限定されず、本発明の多層延伸フィルム全体の厚さに応じて適宜設定することができる。
ここで、上記樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層について説明する。上記「樹脂R」とは前記ポリプロピレン系樹脂Aと前記軟質樹脂Bの両者を併用しない樹脂(又は樹脂成分)を意味するものであり、上記樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層とは、前記ポリプロピレン系樹脂Aと前記軟質樹脂Bの両者を併用する層ではない層を意味する。言い換えれば、上記樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層は、(i)前記ポリプロピレン系樹脂Aを含み、前記軟質樹脂Bを含まない層、(ii)前記軟質樹脂Bを含み、前記ポリプロピレン系樹脂Aを含まない層、(iii)前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bのいずれも含まず、前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bのいずれにも該当しない樹脂Rを含む層、の3つの態様を包含する一方、(iv)前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bの両者を含む層の態様は包含しない。上記(i)〜(iii)の態様における樹脂成分としては、樹脂成分全体で引張弾性率が350MPa以下であることが好ましい。
「樹脂R」の具体的なものとしては、上述の通りである。
樹脂組成物βからなる層は、上述の樹脂Rの他、必要に応じて少なくとも1種以上の添加剤を含有してもよい。このような添加剤としては、酸化防止剤、塩素吸収剤、紫外線吸収剤等の安定剤、滑剤、可塑剤、難燃化剤、帯電防止剤、着色剤、アンチブロッキング剤等が挙げられる。これらの各添加剤の具体的な例としては、上述の樹脂組成物αにおける各添加剤の具体的な例と同様である。また、これらの各添加剤の含有量は、前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bを含む層における各添加剤の説明で記載された「ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂B」に代えて樹脂Rとする以外は、同様の量であることが好ましい。
前記ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含む層と、樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層を含有する本発明の多層延伸フィルムの製造方法については、上述の通りである。
樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層の厚さについては限定されないが、前記ポリプロピレン系樹脂A及び軟質樹脂Bを樹脂成分として含む層の厚さ(Ta)と樹脂Rまたは樹脂組成物βからなる層の厚さ(Tb)との関係が、0.25≦(Tb/Ta)≦4であることが好ましく、0.33≦(Tb/Ta)≦3であることがより好ましく、0.5≦(Tb/Ta)≦2であることがさらに好ましい。
本発明の延伸フィルムが粘着剤層を有する態様において、粘着剤層の形成に用いられる粘着剤は何ら限定されず、例えばアクリル系樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体、スチレン−ブチレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、ポリイソブチレン系樹脂、天然ゴム系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、オレフィン系エラストマー等を使用することができる。粘着剤層を形成させる方法も何ら限定されず、用いる粘着剤の種類等に応じて適宜選択してよい。粘着剤層を形成させる方法としては、例えば、粘着剤を溶解させた有機溶剤又は粘着剤を分散させた水をフィルムに塗布して乾燥させる方法、フィルム上に粘着剤を溶融コーティングする方法、又は、樹脂組成物αと粘着剤とを、フィルム作製時に共押出しする方法などが挙げられる。粘着剤層の量は、特に限定されないが、通常5〜40g/mである。
本発明の延伸フィルムは、良好な追従性及び/又は貼付性を有すると共に等方性を有し、食品包装、各種部品の包装、医療用器具の包装等で用いられる各種包装材用の原反シート、加飾フィルム、成形時の保護フィルム等として好適に用いられる。本発明の延伸フィルムを、フィルム単独で、又は、本発明の延伸フィルムを加飾フィルムや成形時の保護フィルム等として用い、本発明の延伸フィルムと他のフィルムやシート、アルミ箔等の金属などとを貼り合わせた状態で、真空成形及び圧空成形などの熱成形することにより、任意の形状に成形された成形体を得ることができる。このような成形体としては、例えば携帯電話などの通信機器部材、自動車内部の情報機器部材、家電製品の部材、日用品などの包装容器等が挙げられる。上記特性を有する本発明の延伸フィルムは、特に深絞り成形のようなフィルムが大きく伸ばされる熱成形にも適する十分な追従性を有する。また、上記特性を有する本発明の延伸フィルムは、ドローダウンと称されるフィルムが軟化することにより垂れ下がる現象が生じにくい。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、これらの例は本発明を説明するためのものであり、本発明を何ら限定するものではない。また、特に断らない限り、「部」及び「%」という記載は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
[樹脂の各特性値の測定]
(1)引張弾性率
(株)東洋精機製作所製ミニテストプレスを用いて下記手順にてプレスシートを作成した。樹脂ペレットを5gと厚さ200μmのスペーサーを金属箔に挟み、200℃にて2分間予熱して樹脂ペレットを溶かした。次いでプレス圧2MPaにて2分間プレスした後、溶融樹脂シート及びスペーサーを金属箔ごと、20℃に設定したもう一台のミニテストプレスに挟み、プレス圧2MPaにて1分間プレスした。得られたシートを金属箔及びスペーサーから取り外し、引張弾性率測定に供した。
作成したプレスシートを試料として、JIS K−7127(1999)に準拠し、サンプル形状は試験片タイプ2に準拠したもの(サンプル幅15mm、サンプル長さ140mm)を用い、引張試験機(ミネベア株式会社製 万能引張試験機 テクノグラフTGI−1kN)を用いて、23℃、試験速度120mm/分、チャック間距離60mmの条件にて、引張弾性率を測定した。
(2)メルトフローレート(MFR)
JIS K−7210(1999)に準じて、株式会社東洋精機製作所社製メルトインデクサーを用いて測定した。測定条件は、測定温度230℃、荷重21.18Nとした。
[フィルムの各特性値の測定]
(3)引張弾性率及び伸度
JIS K−7127(1999)に準拠し、サンプル形状は試験片タイプ2に準拠したもの(サンプル幅15mm、サンプル長さ140mm)を用い、引張試験機(ミネベア株式会社製 万能引張試験機 テクノグラフTGI−1kN)を用いて、23℃、試験速度120mm/分、チャック間距離60mmの条件にて、MD方向及びTD方向について、引張弾性率及び破断時の伸度を測定した。
(4)TMA法により120℃で測定される加熱伸び率
加熱伸び率はTMA法により、JIS K7197に準じて行った。測定は熱機械的分析装置(セイコーインスツルメンツ株式会社製「SS−6000」)を用いて行った。フィルムから測定方向に30mm、測定方向と直交方向に幅4mmとなるように短冊を切り出してサンプルとした。チャック間距離を15mmとし、室温から設定昇温速度10℃/分、一定荷重0.015kgf/mmでの寸法変化を測定し、炉内温度が120℃に到達したときの寸法変化率を加熱伸び率の値とした。
(5)厚み
JIS−C2330に準拠し、厚み測定器(シチズンセイミツ株式会社製「MEI−11」)を用いて測定した。
(6)表面粗さ
表面粗さは、中心線平均粗さ(Ra)について、三次元表面粗さ計(例えば東京精密社製「サーフコム1400D−3DF−12型」)を用い、JIS−B0601:2001に定められている方法に準拠して測定を行った。
(7)衝撃強度
衝撃強度は、フィルムインパクトテスター(安田精機製作所社製「フィルムインパクトテスターNo.181」)を用い、JIS K7124に定められている方法に準拠して測定を行った。
(8)ドローダウンの評価
実施各例及び比較各例において得たフィルムを、210×297mmの大きさに切り取り、開口部が160mm×250mmの大きさの枠に水平に固定し、この固定されたフィルムを上部から近赤外ヒーターでフィルム温度が130℃になるまで加熱する。その際のフィルムの垂れの程度を下記基準にて評価した。
◎:加熱初期にフィルムは垂れるが、その垂下量は小さく、すぐに元の形状を保持する。
○:加熱初期にフィルムは垂れ、その垂下量は大きいが、元の形状を保持し、実用上問題ない。
×:加熱初期にフィルムが垂れ、その後元の形状に戻らず破れる。
(9)成形性の評価
成型性の評価には、NGF成型機(布施真空株式会社製)を使用した。
各実施例及び各比較例において得たフィルムを、210×297mmの大きさに切り取り、NGF成型機内の開口部が160mm×250mmの大きさの枠に水平に固定した。縦90mm、横60mm、深さ30.5mmの容器をNGF成型機内のフィルムより下部にセットした。フィルムの温度が110℃になるまで加熱した後、上記フィルムを上記容器に積層させることによって成形体を得た。成形体の外観を下記基準にて判断した。
◎:容器にフィルムが追従し、偏肉は殆ど見られず外観が良好。
○:容器にフィルムが追従し、一部薄肉部が見られるが、外観は概ね良好。
×:容器にフィルムが追従していない部分が多くあり、フィルムの破れが発生しており、外観不良。
××:加熱時にフィルムがドローダウンしてしまい、成型体が得られない。
実施例1
ポリプロピレン系樹脂A1として、結晶性ポリプロピレンホモポリマー(株式会社プライムポリマー製「プライムポリプロ(登録商標)F−300SP」、MFR=3g/10分、融点161℃、引張弾性率1200MPa)を用い、軟質樹脂B1として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060」、MFR=6g/10分、引張弾性率22MPa)を用いた。
これらのペレットを表1に示す部数でドライブレンドして混合原料ペレットを調製した。混合原料ペレットを、単軸押出機Aにホッパーから投入して溶融し、これを単層ダイより単層樹脂層として押出した。
押し出された樹脂層を35℃に制御した冷却ドラム上にエアナイフを用い空気圧で押しつけながら、冷却固化させて、900μm厚の無延伸フィルムを得た。
得られた無延伸フィルムに対して、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機「KARO IV」を用いて同時二軸延伸を行った。延伸条件として次の装置設定及び無延伸フィルムの延伸倍率を用い、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
装置設定:設定温度として予熱温度165℃、予熱時間2分、延伸温度(縦延伸温度及び横延伸温度)165℃、延伸速度100%/秒
無延伸フィルムの延伸倍率:縦方向に3.3倍、横方向に3.3倍に同時二軸延伸後、設定温度170℃のオーブン内で、縦方向を3倍、横方向を3倍まで緩和した後、20秒間熱セットした。
実施例2
無延伸フィルムの延伸倍率を次のように変更したこと以外は実施例1と同様にして、総厚みが36μmの延伸フィルムを得た。
無延伸フィルムの延伸倍率:縦方向に5.5倍、横方向に5.5倍に同時二軸延伸後、設定温度170℃のオーブン内で、縦方向を5倍、横方向を5倍まで緩和した後、20秒間熱セットした。
実施例3
ポリプロピレン系樹脂A1及び軟質樹脂B1の量を表1に示す部数に変更したこと以外は実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
実施例4
ポリプロピレン系樹脂A1及び軟質樹脂B1の量を表1に示す部数に変更したこと以外は実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
実施例5
軟質樹脂B1に代えて、軟質樹脂B2としてのポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(出光興産株式会社製「L−modu(登録商標)S901」、MFR=50g/10分、引張弾性率75MPa)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
実施例6
軟質樹脂B1に代えて、軟質樹脂B3としてポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(日本ポリプロ株式会社製「ウェルネクス(登録商標)RFX4V」、MFR=6g/10分、引張弾性率182MPa)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
実施例7
ポリプロピレン系樹脂A1に代えて、ポリプロピレン系樹脂A2としてポリプロピレンホモポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ノバテック(登録商標)FB3HAT」、MFR=7.5g/10分、引張弾性率1700MPa)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
実施例8
ポリプロピレン系樹脂A3として、プロピレンとエチレンとのコポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ウィンテック(登録商標)WFW5T」、MFR=3.5g/10分、融点142℃、引張弾性率1350MPa)を用い、軟質樹脂B1として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060」、MFR=6g/10分、引張弾性率22MPa)を用いた。
これらのペレットを表1に示す部数でドライブレンドして混合原料ペレットを調製した。混合原料ペレットを、単軸押出機Aにホッパーから投入して溶融し、これを環状単層ダイより単層樹脂層として押出しした。
押し出された樹脂層を引取速度18m/分、ブロー比1.8で冷却固化させて、60μm厚の延伸フィルムを得た。なお、上記引取速度及びブロー比は、インフレーション成形における条件である。
実施例9
ポリプロピレン系樹脂A3として、プロピレンとエチレンとのコポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ウィンテック(登録商標)WFW5T」、MFR=3.5g/10分、融点142℃、引張弾性率1350MPa)を用い、軟質樹脂B1として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060」、MFR=6g/10分、引張弾性率22MPa)を用いた。
これらのペレットを表1に示す部数でドライブレンドして混合原料ペレットを調製した。混合原料ペレットを、単軸押出機Aと単軸押出機Bにホッパーから投入して溶融し、これらをA−Bの2層構成に積層し、2層の積層体として環状多層ダイより押出しした。単軸押出機Aと単軸押出機Bの押出樹脂量の比率は50:50とした。
押し出された樹脂層を引取速度18m/分、ブロー比1.8で冷却固化させて、60μm厚の延伸フィルムを得た。なお、上記引取速度及びブロー比は、インフレーション成形における条件である。また、実施例9の延伸フィルムは裏面から順に層A及び層Bの2層から構成されており、層A及び層Bの厚さはいずれも30μmである。
実施例10
ポリプロピレン系樹脂A3として、プロピレンとエチレンとのコポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ウィンテック(登録商標)WFW5T」、MFR=3.5g/10分、融点142℃、引張弾性率1350MPa)を用い、軟質樹脂B1として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060」、MFR=6g/10分、引張弾性率22MPa)を用いた。
これらのペレットを表1に示す部数でドライブレンドして混合原料ペレットを調製した。混合原料ペレットを、単軸押出機Aと単軸押出機Bにホッパーから投入して溶融し、これらをA−B−Aの3層構成に積層し、3層の積層体として環状多層ダイより押出しした。単軸押出機Aと単軸押出機Bの押出樹脂量の比率は50:50とした。
押し出された樹脂層を引取速度18m/分、ブロー比1.8で冷却固化させて、60μm厚の延伸フィルムを得た。なお、上記引取速度及びブロー比は、インフレーション成形における条件である。また、実施例10の延伸フィルムは裏面から順に層A、層B、層A’の3層から構成されており、層A及び層A’の厚さは15μmであり、層Bの厚さは30μmである。表1中の樹脂量比率における押出機A:押出機B=50:50という記載は、実際には押出機A:押出機B:押出機A’=25:50:25であり、表1中の上記記載は押出機Aと押出機A’の樹脂量比率分を合計して記載したものである。
実施例11
ポリプロピレン系樹脂A3として、プロピレンとエチレンとのコポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ウィンテック(登録商標)WFW5T」、MFR=3.5g/10分、融点142℃、引張弾性率1350MPa)を用い、軟質樹脂B1として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060」、MFR=6g/10分、引張弾性率22MPa)を用いた。
これらのペレットを表1に示す部数でドライブレンドして混合原料ペレットを調製した。混合原料ペレットを単軸押出機Aに、軟質樹脂B1を単軸押出機Bにホッパーから投入して溶融し、これらをA−B−Aの3層構成に積層し、3層の積層体として環状多層ダイより押出しした。単軸押出機Aと単軸押出機Bの押出樹脂量の比率は50:50とした。
押し出された樹脂層を引取速度18m/分、ブロー比1.8で冷却固化させて、60μm厚の延伸フィルムを得た。なお、上記引取速度及びブロー比は、インフレーション成形における条件である。また、実施例11の延伸フィルムは裏面から順に層A、層B、層A’の3層から構成されており、層A及び層A’の厚さは15μmであり、層Bの厚さは30μmである。表1中の樹脂量比率における押出機A:押出機B=50:50という記載は、実際には押出機A:押出機B:押出機A’=25:50:25であり、表1中の上記記載は押出機Aと押出機A’の樹脂量比率分を合計して記載したものである。
実施例12
ポリプロピレン系樹脂A3として、プロピレンとエチレンとのコポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ウィンテック(登録商標)WFW5T」、MFR=3.5g/10分、融点142℃、引張弾性率1350MPa)を用い、軟質樹脂B1として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)PN2060」、MFR=6g/10分、引張弾性率22MPa)を用い、軟質樹脂B4として、ポリエチレン(プライムポリマー株式会社製「エボリュー(登録商標)SP2510」、MFR=31g/10分、引張弾性率260MPa)を用意した。
これらのペレットを表1に示す部数でドライブレンドして混合原料ペレットを調製した。混合原料ペレットを単軸押出機Aに、軟質樹脂B4を単軸押出機Bにホッパーから投入して溶融し、これらをA−B−Aの3層構成に積層し、3層の積層体として環状多層ダイより押出しした。単軸押出機Aと単軸押出機Bの押出樹脂量の比率は50:50とした。
押し出された樹脂層を引取速度18m/分、ブロー比1.8で冷却固化させて、60μm厚の延伸フィルムを得た。なお、上記引取速度及びブロー比は、インフレーション成形における条件である。また、実施例10の延伸フィルムは裏面から順に層A、層B、層A’の3層から構成されており、層A及び層A’の厚さは15μmであり、層Bの厚さは30μmである。表1中の樹脂量比率における押出機A:押出機B=50:50という記載は、実際には押出機A:押出機B:押出機A’=25:50:25であり、表1中の上記記載は押出機Aと押出機A’の樹脂量比率分を合計して記載したものである。
比較例1
軟質樹脂B1を使用せずポリプロピレン系樹脂A1のみを使用したこと以外は実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
比較例2
無延伸フィルムの延伸倍率を次のように変更したこと以外は実施例1と同様にして、総厚みが18μmの延伸フィルムを得た。
無延伸フィルムの延伸倍率:縦方向に7.7倍、横方向に7.7倍に同時二軸延伸後、設定温度170℃のオーブン内で、縦方向を7倍、横方向を7倍まで緩和した後、20秒間熱セットした。
比較例3
軟質樹脂B1に代えて、軟質樹脂B5として、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(三井化学株式会社製「タフマー(登録商標)BL3450M」、MFR=9.0g/10分、引張弾性率250MPa)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
比較例4
ポリプロピレン系樹脂A1に代えて、ポリプロピレン系樹脂A4としてポリプロピレンランダムコポリマー(日本ポリプロ株式会社製「ノバテック(登録商標)FW4BT」、MFR=6.5g/10分、引張弾性率850MPa)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、総厚みが約100μmの延伸フィルムを得た。
比較例5
実施例1と同様にして、無延伸フィルムを得た。得られた無延伸フィルムに対して、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機「KARO IV」を用いて逐次二軸延伸を行った。延伸条件として次の装置設定及び無延伸フィルムの延伸倍率を用い、総厚みが約22μmの延伸フィルムを得た。
装置設定:設定温度として予熱温度165℃、予熱時間2分、延伸温度(縦延伸温度及び横延伸温度)165℃、延伸速度100%/秒
無延伸フィルムの延伸倍率:縦方向に4.5倍、横方向に10倍に延伸後、設定温度170℃のオーブン内で、横方向を9倍まで緩和した後、20秒間熱固定した。
比較例6
実施例1と同様にして、無延伸フィルムを得た。
Figure 2016137715
Figure 2016137715
表1に示されるように、本発明の延伸フィルムは、良好な追従性を有し成形性に優れている。また、ドローダウンしにくく良好な熱成形性を有することがわかる。これに対し、所定の範囲の伸度を示さない比較例1〜3、5及び6のフィルムは、追従性が悪く、成形性が十分でなかった。また、比較例4及び6のフィルムはドローダウンしやすく、成形体が得られなかった。したがって、1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂を樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含み、MD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である延伸フィルムであれば、成形性に優れることが理解される。

Claims (9)

  1. 1000MPa以上の引張弾性率を有する少なくとも1種のポリプロピレン系樹脂A及び200MPa以下の引張弾性率を有する少なくとも1種の軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含む延伸フィルムであって、
    前記延伸フィルムのMD方向の伸度及びTD方向の伸度がいずれも150〜850%である、延伸フィルム。
  2. 前記ポリプロピレン系樹脂A及び前記軟質樹脂Bを樹脂成分として含有する層を少なくとも1層含む多層フィルムである、請求項1に記載の延伸フィルム。
  3. 樹脂成分の総量に基づいて、90〜30質量%のポリプロピレン系樹脂A及び10〜70質量%の軟質樹脂Bを含有する、請求項1または2に記載の延伸フィルム。
  4. TMA法により120℃で測定されるMD方向の加熱伸び率及びTD方向の加熱伸び率はいずれも−2〜8%である、請求項1〜3のいずれかに記載の延伸フィルム。
  5. MD方向の伸度に対するTD方向の伸度の比は0.3〜3.0である、請求項1〜4のいずれかに記載の延伸フィルム。
  6. MD方向の引張弾性率及びTD方向の引張弾性率はいずれも1.5GPa以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の延伸フィルム。
  7. 前記ポリプロピレン系樹脂Aはホモポリプロピレン、又は、プロピレンとエチレンとのコポリマーを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の延伸フィルム。
  8. 前記ポリプロピレン系樹脂AのMFRは1〜8g/10分である、請求項1〜7のいずれかに記載の延伸フィルム。
  9. 前記軟質樹脂BのMFRは1〜400g/10分である、請求項1〜8のいずれかに記載の延伸フィルム。
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