JP7164053B2 - biaxially oriented polypropylene film - Google Patents
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Description
本発明は剛性と耐熱性に優れる二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。詳しくは、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、しかもヒートシールしたときにシール部のシワが少ないため、包装袋に好適に用いることができる二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。 The present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film having excellent rigidity and heat resistance. More specifically, it relates to a biaxially oriented polypropylene film that can be suitably used as a packaging bag because it easily retains the bag shape when used as a packaging bag and causes less wrinkles in the sealed portion when heat-sealed.
二軸配向ポリプロピレンフィルムは、防湿性を有し、しかも必要な剛性、耐熱性を有するため、包装用途や工業用途に用いられている。近年、環境への配慮から、減容(フィルム厚みを薄く)しても強度を維持することも求められており、そのためには、著しく剛性を向上させることが不可欠である。剛性を向上する手段として、ポリプロピレン樹脂の重合時の触媒やプロセス技術の改良により、そのポリプロピレン樹脂の結晶性や融点が向上することや、製膜プロセス中での延伸倍率を上げてフィルムの配向度を高める技術があった。しかしながら、剛性を上げると同時に耐熱性が低下する問題があり、これまでに十分な剛性と耐熱性を有する二軸配向ポリプロピレンフィルムはなかった。また、剛性を向上させてフィルムの減容化をすると、水蒸気バリア性が低下し、防湿性が損なわれるため、食品が劣化する問題があった。 Biaxially oriented polypropylene films are used for packaging and industrial applications because they are moisture-proof and have necessary rigidity and heat resistance. In recent years, in consideration of the environment, it is required to maintain the strength even if the volume is reduced (thickness of the film is reduced), and for that purpose, it is essential to significantly improve the rigidity. As a means to improve rigidity, the crystallinity and melting point of the polypropylene resin are improved by improving the catalyst and process technology during the polymerization of polypropylene resin, and the degree of orientation of the film is improved by increasing the draw ratio during the film production process. There was a technology to increase However, there is a problem that heat resistance is lowered at the same time as rigidity is increased, and there has been no biaxially oriented polypropylene film having sufficient rigidity and heat resistance. In addition, if the rigidity is improved and the volume of the film is reduced, the water vapor barrier property is lowered, and the moisture resistance is impaired, so there is a problem that the food deteriorates.
二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造工程において、幅方向に延伸後に、幅方向延伸時の温度以下でフィルムを弛緩しながら一段目の熱処理を行い、二段目で一段目温度~幅方向延伸温度で熱処理を行う方法(例えば、特許文献1等参照。)や、幅方向延伸後にさらに、長手方向に延伸を行う方法(例えば、特許文献2、3等参照。)が提案されている。
しかしながら、特許文献2に記載のフィルムは剛性には優れるが、ヒートシール後はシール部にシワが生じやすく、耐熱性に劣るものであった。また、特許文献1記載のフィルムの配向は低く、剛性は十分でない。特許文献3記載のフィルムは、逐次二軸延伸を行い、幅方向に配向したものを、長手方向に再延伸するため長手方向への分子鎖の配列が十分に行われず、長手方向の剛性は低いものであった。また、幅方向へ緩和を行っているため、幅方向の配向は低く、剛性が十分でない。In the manufacturing process of a biaxially oriented polypropylene film, after stretching in the width direction, the first heat treatment is performed while the film is relaxed at a temperature below the temperature during the width direction stretching, and in the second step, the heat treatment is performed at the temperature between the first step and the width direction stretching temperature. (see, for example, Patent Document 1, etc.) and a method of further stretching in the longitudinal direction after stretching in the width direction (see, for example, Patent Documents 2 and 3, etc.) have been proposed.
However, although the film described in Patent Literature 2 is excellent in rigidity, wrinkles are likely to occur in the sealed portion after heat sealing, and the film is inferior in heat resistance. In addition, the orientation of the film described in Patent Document 1 is low and the rigidity is not sufficient. The film described in Patent Document 3 is sequentially biaxially stretched, and the film oriented in the width direction is re-stretched in the longitudinal direction, so the molecular chains are not sufficiently aligned in the longitudinal direction, and the rigidity in the longitudinal direction is low. It was something. In addition, since relaxation is performed in the width direction, the orientation in the width direction is low and the rigidity is not sufficient.
本発明の課題は、上述した問題点を解決することにある。すなわち、フィルムの剛性と150℃もの高温での耐熱性を両立する二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。詳しくは、剛性が高く、フィルムの薄膜化しても包装袋としたときの袋形状を保持しやすいと同時に、フィルムの薄膜化しても従来の厚み同等のガスバリア性を保持でき、包装体にするために、ヒートシールしたときにシール部及びその周辺にシワが少ない二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することである。 An object of the present invention is to solve the problems described above. That is, it relates to a biaxially oriented polypropylene film that achieves both film rigidity and heat resistance at temperatures as high as 150°C. Specifically, it has high rigidity and can easily maintain its shape when used as a packaging bag even when the film is thinned. Another object of the present invention is to provide a biaxially oriented polypropylene film which, when heat-sealed, causes less wrinkles in the sealed portion and its surroundings.
本発明者らが、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、下記(1)、(2)及び(3)を満足する二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(1)150℃における熱収縮率が、長手方向で10%以下であり、幅方向で30%以下である。
(2)23℃での幅方向の5%伸長時応力が140MPa以上である。
(3)150℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)
が下記式を満足する。
23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)≧150℃での幅方向の熱収縮率(%)×4.0+140As a result of intensive studies conducted by the present inventors in order to achieve these objects, a biaxially oriented polypropylene film satisfying the following (1), (2) and (3).
(1) Thermal shrinkage at 150° C. is 10% or less in the longitudinal direction and 30% or less in the width direction.
(2) The stress at 5% elongation in the width direction at 23°C is 140 MPa or more.
(3) Heat shrinkage in width direction at 150°C (%) and stress at 5% elongation in width direction at 23°C (MPa)
satisfies the following equation.
Stress at 5% elongation in the width direction at 23 ° C. (MPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 150 ° C. (%) × 4.0 + 140
この場合において、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムが下記(4)、(5)を満足すことが好適である。
(4)120℃の熱収縮率が長手方向で2.0%以下であり、幅方向で10.0%以下である。
(5)120℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)が下記式を満足する。
23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)≧120℃での幅方向の熱収縮率(%)×0.1+7.0In this case, the biaxially oriented polypropylene film preferably satisfies (4) and (5) below.
(4) The heat shrinkage rate at 120°C is 2.0% or less in the longitudinal direction and 10.0% or less in the width direction.
(5) The thermal contraction rate (%) in the width direction at 120°C and the tensile modulus (GPa) in the width direction at 23°C satisfy the following formulas.
Tensile elastic modulus in the width direction at 23°C (GPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 120°C (%) x 0.1 + 7.0
また、この場合において、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの長手方向の屈折率Nyが1.5250以上であり、△Nyが0.0240以上であることが好適である。 In this case, it is preferable that the longitudinal refractive index Ny of the biaxially oriented polypropylene film is 1.5250 or more and ΔNy is 0.0240 or more.
また、この場合において、前記二軸配向フィルムの広角X線回折測定で得られるポリプロピレンα型結晶の(110)面の方位角依存性において、幅方向の配向結晶に由来するピークの半値幅が21°以下であることが好適である。 In this case, in the azimuth angle dependence of the (110) plane of the polypropylene α-type crystal obtained by wide-angle X-ray diffraction measurement of the biaxially oriented film, the half width of the peak derived from the oriented crystal in the width direction is 21 ° or less.
さらにまた、この場合において、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムのヘイズが5.0%以下であることが好適である。 Furthermore, in this case, it is preferable that the biaxially oriented polypropylene film has a haze of 5.0% or less.
さらにまた、この場合において、前記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のメソペンタッド分率が97.0%以上であることが好適である。 Furthermore, in this case, it is preferable that the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film has a mesopentad fraction of 97.0% or more.
さらにまた、この場合において、前記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の結晶化温度が105℃以上であり、融点が161℃以上であることが好適である。 Furthermore, in this case, it is preferable that the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film has a crystallization temperature of 105° C. or higher and a melting point of 161° C. or higher.
さらにまた、この場合において、前記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のメルトフローレートが4.0g/10分以上であることが好適である。 Furthermore, in this case, it is preferable that the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film has a melt flow rate of 4.0 g/10 minutes or more.
さらにまた、この場合において、前記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の分子量10万以下の成分量が35質量%以上であることが好適である。 Furthermore, in this case, it is preferable that the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film is 35% by mass or more.
さらにまた、この場合において、前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの配向度が0.85以上であることが好適である。 Furthermore, in this case, it is preferable that the degree of orientation of the biaxially oriented polypropylene film is 0.85 or more.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、剛性が高く、フィルムの薄膜化ができると同時に、フィルムの薄膜化しても従来の厚み同等のガスバリア性を保持でき、包装体にするために、ヒートシールしたときにシール部及びその周辺にシワが少ない二軸配向ポリプロピレンフィルムである。よって、包装体、工業用などに好適に用いることができる。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention has high rigidity and can be thinned, and at the same time, can maintain gas barrier properties equivalent to the thickness of the conventional film even when the film is thinned. It is a biaxially oriented polypropylene film with few wrinkles in and around the seal area. Therefore, it can be suitably used for packaging, industrial use, and the like.
以下、さらに詳しく本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムについて説明する。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂組成物からなる。なお、「主成分」とは、ポリプロピレン樹脂がポリプロピレン樹脂組成物中に占める割合が90質量%以上であることを意味し、より好ましくは93質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、特に好ましくは97質量%以上である。The biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be described in more detail below.
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention comprises a polypropylene resin composition containing a polypropylene resin as a main component. The "main component" means that the proportion of the polypropylene resin in the polypropylene resin composition is 90% by mass or more, more preferably 93% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably is 97% by mass or more.
(ポリプロピレン樹脂)
本発明に用いられるポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン単独重合体や、エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンとの共重合体を用いることができる。実質的にエチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンを含まないプロピレン単独重合体が好ましく、エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィン成分を含む場合であっても、エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィン成分量は1モル%以下であるのが好ましく、より好ましくは0.5モル%以下であり、さらに好ましくは0.3モル%以下であり、特に好ましくは0.1モル以下である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
ポリプロピレン樹脂は異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体や、エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンとの共重合体、及びこれらの混合物を用いることができる。(polypropylene resin)
The polypropylene resin used in the present invention may be a polypropylene homopolymer or a copolymer with ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms. A propylene homopolymer substantially free of ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms is preferred, and even if it contains ethylene and/or an α-olefin component having 4 or more carbon atoms, ethylene and/or The amount of α-olefin components having 4 or more carbon atoms is preferably 1 mol % or less, more preferably 0.5 mol % or less, still more preferably 0.3 mol % or less, and particularly preferably 0.3 mol % or less. It is 1 mol or less. Within the above range, the crystallinity tends to be improved. Examples of α-olefin components having 4 or more carbon atoms constituting such a copolymer include 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, 4-methyl Pentene-1,5-ethylhexene-1,1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-eicosene and the like.
As the polypropylene resin, two or more different polypropylene homopolymers, copolymers with ethylene and/or α-olefins having 4 or more carbon atoms, and mixtures thereof can be used.
(立体規則性)
本発明に用いられるポリプロピレン樹脂の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0~99.9%の範囲内であることが好ましく、97.5~99.7%の範囲内であることがより好ましく、98.0~99.5%の範囲内であるとさらに好ましく、98.5~99.3%の範囲内であると特に好ましい。
97.0%以上であると、ポリプロピレン樹脂の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
99.5%以下であることがより好ましい。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン樹脂パウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒および/または助触媒の選定、ポリプロピレン樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。(Steric regularity)
The mesopentad fraction ([mmmm]%), which is an index of stereoregularity of the polypropylene resin used in the present invention, is preferably in the range of 97.0 to 99.9%, more preferably 97.5 to 99.7. %, more preferably 98.0 to 99.5%, and particularly preferably 98.5 to 99.3%.
When it is 97.0% or more, the crystallinity of the polypropylene resin is enhanced, the melting point, crystallinity, and crystal orientation of the crystals in the film are improved, and rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained. When it is 99.9% or less, it is easy to reduce costs in terms of polypropylene production, and it becomes difficult to break during film formation. The mesopentad fraction is measured by a nuclear magnetic resonance method (so-called NMR method).
It is more preferably 99.5% or less. The mesopentad fraction is measured by a nuclear magnetic resonance method (so-called NMR method).
In order to make the mesopentad fraction of the polypropylene resin within the above-mentioned range, there are a method of washing the obtained polypropylene resin powder with a solvent such as n-heptane, a selection of a catalyst and / or a co-catalyst, and a polypropylene resin composition. A method of appropriately selecting components is preferably adopted.
(融解温度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する上記ポリプロピレン樹脂のDSCで測定される融解温度(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは170℃であり、より好ましくは169℃であり、さらに好ましくは168℃であり、よりさらに好ましくは167℃であり、特に好ましくは166℃である。Tmが170℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすかったり、製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融解温度をより上げることもできる。
Tmとは、1~10mgのサンプルをアルミパンに詰めて示差走査熱量計(DSC)にセットし、窒素雰囲気下で、230℃で5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。(melting temperature)
The lower limit of the melting temperature (Tm) measured by DSC of the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 160°C, more preferably 161°C, and still more preferably 162°C. , more preferably 163°C, and even more preferably 164°C. When Tm is 160° C. or higher, rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained. The upper limit of Tm is preferably 170°C, more preferably 169°C, still more preferably 168°C, still more preferably 167°C, and particularly preferably 166°C. If the Tm is 170° C. or less, it is easy to suppress cost increases in terms of polypropylene production, and it becomes difficult to break during film formation. The melting temperature can be further increased by adding a crystal nucleating agent to the polypropylene resin described above.
Tm is a sample of 1 to 10 mg packed in an aluminum pan, set in a differential scanning calorimeter (DSC), melted at 230 ° C. for 5 minutes under a nitrogen atmosphere, and scanned at a scanning speed of -10 ° C./min to 30 ° C. It is the main peak temperature of the endothermic peak associated with melting observed when the temperature is lowered, held for 5 minutes, and heated at a scanning rate of 10° C./min.
(結晶化温度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する上記ポリプロピレン樹脂のDSCで測定される結晶化温度(Tc)の下限は105℃であり、好ましくは108℃であり、より好ましくは110℃である。Tcが105℃以上であると、幅方向延伸とそれに続く冷却工程において結晶化が進みやすく、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tcの上限は、好ましくは135℃であり、より好ましくは133℃であり、さらに好ましくは132℃であり、よりさらに好ましくは130℃であり、特に好ましくは128℃であり、最も好ましくは127℃である。Tcが135℃以下であるとポリプロピレン製造の点でコストアップしにくかったり、製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、結晶化温度をより上げることもできる。
Tcとは、1~10mgのサンプルをアルミパンに詰めてDSCにセットし、窒素雰囲気下で、230℃で5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温したときに観察される発熱ピークの主たるピーク温度である。(crystallization temperature)
The lower limit of the crystallization temperature (Tc) measured by DSC of the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is 105°C, preferably 108°C, more preferably 110°C. When Tc is 105° C. or more, crystallization is likely to proceed in the width direction stretching and the subsequent cooling step, and rigidity and heat resistance at high temperatures are likely to be obtained. The upper limit of Tc is preferably 135°C, more preferably 133°C, still more preferably 132°C, even more preferably 130°C, particularly preferably 128°C, and most preferably 127°C. is. When Tc is 135° C. or less, it is difficult to increase the cost of polypropylene production, and it is difficult to break during film formation. The crystallization temperature can be further increased by adding a crystal nucleating agent to the polypropylene resin described above.
Tc is observed when a sample of 1 to 10 mg is packed in an aluminum pan and set in a DSC, melted at 230 ° C. for 5 minutes under a nitrogen atmosphere, and cooled to 30 ° C. at a scanning speed of -10 ° C./min. is the main peak temperature of the exothermic peak
(メルトフローレート)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する上記ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)は、JIS K 7210(1995)の条件M(230℃、2.16kgf)に準拠して測定した場合において、4.0g/10分以上、30g/10分以下であることが好ましく、4.5g/10分以上、25g/10分以下であるとより好ましく、4.8g/10分以上、22g/10分以下であるとさらに好ましく、5.0g/10分以上、20g/10分以下であると特に好ましく、6.0g/10分以上、20g/10分以下であると最も好ましい。
ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)が4.0g/10分以上であると、熱収縮が低い二軸配向ポリプロピレンフィルムを得られやすい。
また、ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)が30g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。(melt flow rate)
The melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin constituting the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is 4 when measured according to Condition M (230°C, 2.16 kgf) of JIS K 7210 (1995). It is preferably 0 g/10 min or more and 30 g/10 min or less, more preferably 4.5 g/10 min or more and 25 g/10 min or less, and 4.8 g/10 min or more and 22 g/10 min or less. It is more preferably 5.0 g/10 min or more and 20 g/10 min or less, and most preferably 6.0 g/10 min or more and 20 g/10 min or less.
When the melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin is 4.0 g/10 minutes or more, it is easy to obtain a biaxially oriented polypropylene film with low thermal shrinkage.
Moreover, when the melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin is 30 g/10 minutes or less, the film formability of the film is easily maintained.
フィルム特性の観点からは、フィルムを構成するポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限を好ましくは5.0g/10分、より好ましくは5.5g/10分、さらに好ましくは6.0g/10分、特に好ましくは6.3g/10分、最も好ましくは6.5g/10分とするのが良い。
ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)が5.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン樹脂の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート(MFR)を上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン樹脂の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。From the viewpoint of film properties, the lower limit of the melt flow rate (MFR) (230 ° C., 2.16 kgf) of the polypropylene resin constituting the film is preferably 5.0 g / 10 minutes, more preferably 5.5 g / 10 minutes, It is more preferably 6.0 g/10 minutes, particularly preferably 6.3 g/10 minutes, and most preferably 6.5 g/10 minutes.
When the melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin is 5.0 g/10 minutes or more, the amount of low-molecular weight components of the polypropylene resin constituting the film increases, so the width direction stretching step in the film forming step described later is performed. By adopting it, in addition to further promoting the oriented crystallization of the polypropylene resin and making it easier to increase the degree of crystallinity in the film, the entanglement between the polypropylene molecular chains in the amorphous part is reduced, and the heat resistance is improved. It is easy to increase sexuality.
In order to keep the melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin within the above range, it is preferable to adopt a method of controlling the average molecular weight and molecular weight distribution of the polypropylene resin.
すなわち、本発明のフィルムを構成するポリプロピレン樹脂のGPC積算カーブにおける分子量10万以下の成分の量の下限は35質量%であり、好ましくは38質量%であり、より好ましくは40質量%であり、さらに好ましくは41質量%であり、特に好ましくは42質量%である。
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%である。GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量が65質量%以下であるとフィルム強度が低下しにくい。
このとき、緩和時間の長い高分子量成分や長鎖分岐成分を含むと、ポリプロピレン樹脂に含まれる分子量10万以下の成分の量を、全体の粘度を大きく変えずに、調整しやすくなるので、剛性や熱収縮にあまり影響させずに、製膜性を改善しやすい。That is, the lower limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC integrated curve of the polypropylene resin constituting the film of the present invention is 35% by mass, preferably 38% by mass, more preferably 40% by mass, More preferably 41% by mass, particularly preferably 42% by mass.
The upper limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC integrated curve is preferably 65% by mass, more preferably 60% by mass, and still more preferably 58% by mass. When the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC integrated curve is 65% by mass or less, the film strength is less likely to decrease.
At this time, if a high-molecular-weight component with a long relaxation time or a long-chain branched component is included, the amount of the component with a molecular weight of 100,000 or less contained in the polypropylene resin can be easily adjusted without significantly changing the overall viscosity, thereby improving the rigidity. It is easy to improve the film formability without significantly affecting the heat shrinkage and heat shrinkage.
(分子量分布)
本発明に用いるポリプロピレン樹脂は、分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは5である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さらに好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることできる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすること
が容易である。(Molecular weight distribution)
In the polypropylene resin used in the present invention, the lower limit of the weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn), which is an index of the breadth of the molecular weight distribution, is preferably 3.5, more preferably 4, and further 4.5 is preferred, and 5 is particularly preferred. The upper limit of Mw/Mn is preferably 30, more preferably 25, even more preferably 23, particularly preferably 21, and most preferably 20.
Mw/Mn can be obtained using gel permeation chromatography (GPC). When Mw/Mn is within the above range, it is easy to increase the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less.
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練機にてブレンドしたり、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。GPCで得られる分子量分布の形状としては、横軸に分子量(M)の対数(logM)、縦軸に微分分布値(logMあたりの重量分率)をとったGPCチャートにおいて、単一ピークを有するなだらかな分子量分布であってもよく、複数のピークやショルダーを有する分子量分布であってよい。 The molecular weight distribution of polypropylene resin can be determined by polymerizing components with different molecular weights in multiple stages in a series of plants, by blending components with different molecular weights offline using a kneader, or by blending catalysts with different performance. or by using a catalyst capable of realizing a desired molecular weight distribution. The shape of the molecular weight distribution obtained by GPC has a single peak in a GPC chart with the logarithm (logM) of the molecular weight (M) on the horizontal axis and the differential distribution value (weight fraction per logM) on the vertical axis. It may have a smooth molecular weight distribution, or may have a molecular weight distribution with multiple peaks or shoulders.
(二軸配向ポリプロピレンフィルムの製膜方法)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、上述したポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂組成物からなる未延伸シートを作製し、二軸延伸することによって得ることが好ましい。二軸延伸の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、テンター同時二軸延伸法、テンター逐次二軸延伸法のいずれによっても得られるが、製膜安定性、厚み均一性の観点でテンター逐次二軸延伸法を採用することが好ましい。特に長手方向に延伸後、幅方向に延伸することが好ましいが、幅方向に延伸後に長手方向に延伸する方法でもよい。(Method for forming biaxially oriented polypropylene film)
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably obtained by preparing an unstretched sheet made of the polypropylene resin composition containing the polypropylene resin as a main component, and biaxially stretching the sheet. As the biaxial stretching method, it can be obtained by any of the inflation simultaneous biaxial stretching method, the tenter simultaneous biaxial stretching method, and the tenter sequential biaxial stretching method. It is preferable to employ an axial stretching method. In particular, it is preferable to stretch in the width direction after stretching in the longitudinal direction, but it is also possible to stretch in the longitudinal direction after stretching in the width direction.
次に本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの製造方法を以下に説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。なお、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、少なくとも片面に他の機能を有する層を積層させてもよい。積層するのは片面でも両面でも良い。その時は他の一方の層、また中央層の樹脂組成物を上述のポリプロピレン樹脂組成物を採用すればよい。また、上述のポリプロピレン樹脂組成物と異なるものでも良い。積層する層の数は、片面につき、1層や2層、3層以上でもよいが、製造の観点から、1層または2層が好ましい。積層の方法としては、例えば、フィードブロック方式やマルチマニホールド方式による共押出が好ましい。特に、二軸配向ポリプロピレンフィルムの加工性を向上させる目的で、ヒートシール性を有する樹脂層を、特性を低下させない範囲で積層することができる。また、印刷性付与のために、片面、もしくは両面にコロナ処理を施すこともできる。 Next, the method for producing the biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be described below, but the method is not necessarily limited to this. In addition, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention may be laminated with a layer having other functions on at least one side thereof. Lamination may be performed on one side or both sides. In such a case, the above-mentioned polypropylene resin composition may be used as the resin composition for the other layer and the center layer. Also, it may be different from the polypropylene resin composition described above. The number of layers to be laminated may be 1 layer, 2 layers, or 3 layers or more per side, but 1 layer or 2 layers are preferable from the viewpoint of manufacturing. As a lamination method, for example, co-extrusion by a feed block system or a multi-manifold system is preferable. In particular, for the purpose of improving the workability of the biaxially oriented polypropylene film, a heat-sealable resin layer can be laminated within a range in which the properties are not deteriorated. In addition, one side or both sides can be subjected to corona treatment for imparting printability.
以下には、単層の場合の例について、テンター逐次二軸延伸法を採用した場合について述べる。
まず、ポリプロピレン樹脂を含む樹脂組成物を単軸または二軸の押出機で加熱溶融させ、Tダイからシート状に押出し、冷却ロール上に接地させて冷却固化する。固化を促進する目的で、冷却ロールで冷却したシートを水槽に浸漬するなどして、さらに冷却することが好ましい。In the following, an example in the case of a single layer will be described in which the tenter sequential biaxial stretching method is employed.
First, a resin composition containing a polypropylene resin is heated and melted with a single-screw or twin-screw extruder, extruded into a sheet form from a T-die, grounded on a cooling roll, and solidified by cooling. For the purpose of promoting the solidification, it is preferable to further cool the sheet cooled by the chill roll by immersing it in a water tank or the like.
ついで、シートを加熱した2対の延伸ロールで、後方の延伸ロールの回転数を大きくすることでシートを長手方向に延伸し、一軸延伸フィルムを得る。 Then, the sheet is longitudinally stretched by two pairs of heated stretching rolls by increasing the number of rotations of the rear stretching rolls to obtain a uniaxially stretched film.
引き続き、一軸延伸フィルムを予熱後、テンター式延伸機でフィルム端部を把持しながら、特定の温度で幅方向に延伸を行い、二軸延伸フィルムを得る。この幅方向延伸工程については後に詳細に述べる。 Subsequently, after preheating the uniaxially stretched film, it is stretched in the width direction at a specific temperature while gripping the ends of the film with a tenter type stretching machine to obtain a biaxially stretched film. This width direction stretching step will be described later in detail.
幅方向延伸工程が終了後、二軸延伸フィルムを特定の温度で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。熱処理工程においては、幅方向にフィルムを弛緩してもよい。 After completion of the width direction stretching step, the biaxially stretched film is heat-treated at a specific temperature to obtain a biaxially oriented film. In the heat treatment step, the film may be relaxed in the width direction.
こうして得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムに、必要に応じて、例えば少なくとも片面にコロナ放電処理を施した後、ワインダーで巻取ることによりフィルムロールを得ることができる。 The biaxially oriented polypropylene film thus obtained may be subjected, for example, to corona discharge treatment on at least one side, if necessary, and then wound up with a winder to obtain a film roll.
以下それぞれの工程について詳しく説明する。
(押出し工程)
まず、ポリプロピレン樹脂を主成分とするポリプロピレン樹脂組成物を単軸または二軸の押出機で200℃~300℃の範囲で加熱溶融させ、Tダイから出たシート状の溶融ポリプロピレン樹脂組成物を押出し、金属製の冷却ロールに接触させて冷却固化させる。得られた未延伸シートはさらに水槽に投入するのが好ましい。
冷却ロール、又は冷却ロールと水槽の温度は、10℃からTcまでの範囲であることが好ましく、フィルムの透明性を上げたい場合は、10~50℃の範囲の温度の冷却ロールで冷却固化するのが好ましい。冷却温度を50℃以下にすると未延伸シートの透明性が高まりやすく、好ましくは40℃以下であり、さらに好ましくは30℃以下である。逐次二軸延伸後の結晶配向度を増大させるには冷却温度を40℃以上とするのも好ましい場合があるが、上述のようにメソペンダット分率が97.0%以上のプロピレン単独重合体を用いる場合は、冷却温度を40℃以下とするのが次工程の延伸を容易に行い、また厚み斑を低減する上で好ましく、30℃以下とするのがより好ましい。
未延伸シートの厚みは3500μm以下とするのが、冷却効率の上で好ましく、3000μm以下とするのがさらに好ましく、逐次二軸延伸後のフィルム厚みに応じて、適宜調整できる。未延伸シートの厚みはポリプロピレン樹脂組成物の押出し速度及びTダイのリップ幅等で制御できる。Each step will be described in detail below.
(Extrusion process)
First, a polypropylene resin composition containing polypropylene resin as the main component is heated and melted in a single-screw or twin-screw extruder at a temperature in the range of 200 ° C. to 300 ° C., and the sheet-shaped molten polypropylene resin composition coming out of the T die is extruded. , is brought into contact with a metal cooling roll to cool and solidify. The obtained unstretched sheet is preferably put into a water tank.
The temperature of the cooling roll, or the temperature of the cooling roll and the water tank, is preferably in the range of 10°C to Tc. If the transparency of the film is desired to be increased, the temperature of the cooling roll is in the range of 10 to 50°C. is preferred. When the cooling temperature is 50°C or lower, the transparency of the unstretched sheet tends to be increased, and the cooling temperature is preferably 40°C or lower, more preferably 30°C or lower. In order to increase the degree of crystal orientation after sequential biaxial stretching, it may be preferable to set the cooling temperature to 40° C. or higher, but as described above, a propylene homopolymer having a mesopentat fraction of 97.0% or higher is used. In this case, the cooling temperature is preferably 40° C. or lower for facilitating the drawing in the next step and reducing thickness unevenness, and more preferably 30° C. or lower.
The thickness of the unstretched sheet is preferably 3500 μm or less in terms of cooling efficiency, more preferably 3000 μm or less, and can be appropriately adjusted according to the thickness of the film after successive biaxial stretching. The thickness of the unstretched sheet can be controlled by the extrusion speed of the polypropylene resin composition, the lip width of the T-die, and the like.
(長手方向延伸工程)
長手方向延伸倍率の下限は好ましくは3.5倍であり、より好ましくは3.8倍であり、特に好ましくは4.2倍である。上記範囲であると強度を高めやすく、膜厚ムラも少なくなる。
長手方向延伸倍率の上限は好ましくは7.0倍であり、より好ましくは6.0倍であり、特に好ましくは7倍である。上記範囲であると、幅方向延伸工程での幅方向延伸がしやすく、生産性が向上する。
長手方向延伸温度の下限は、好ましくはTm-30℃であり、より好ましくはTm-27℃であり、さらに好ましくはTm-25℃である。上記範囲であると引き続いて行われる幅方向延伸が容易になり、厚みムラも少なくなる。長手方向延伸温度の上限は好ましくはTm-7℃であり、より好ましくはTm-10℃であり、さらに好ましくはTm-12℃である。上記範囲であると熱収縮率を小さくしやすく、延伸ロールに付漕し延伸しにくくなったり、表面の粗さが大きくなることにより品位が低下することも少ない。
なお、長手方向延伸は3対以上の延伸ロールを使用して、2段階以上の多段階に分けて延伸してもよい。(Longitudinal stretching process)
The lower limit of the draw ratio in the longitudinal direction is preferably 3.5 times, more preferably 3.8 times, and particularly preferably 4.2 times. Within the above range, the strength can be easily increased, and the film thickness unevenness can be reduced.
The upper limit of the draw ratio in the longitudinal direction is preferably 7.0 times, more preferably 6.0 times, and particularly preferably 7 times. Within the above range, it is easy to stretch in the width direction in the width direction stretching step, and productivity is improved.
The lower limit of the longitudinal stretching temperature is preferably Tm-30°C, more preferably Tm-27°C, still more preferably Tm-25°C. When the thickness is within the above range, subsequent width direction stretching is facilitated, and thickness unevenness is reduced. The upper limit of the longitudinal stretching temperature is preferably Tm-7°C, more preferably Tm-10°C, still more preferably Tm-12°C. Within the above range, it is easy to reduce the heat shrinkage, and it is less likely that the film will be difficult to be stretched on stretching rolls, or that the quality will be reduced due to increased surface roughness.
The longitudinal stretching may be carried out in two or more stages using three or more pairs of stretching rolls.
(予熱工程)
幅方向延伸工程の前に、長手方向延伸後の一軸延伸フィルムをTm~Tm+25℃の範囲で加熱して、ポリプロピレン樹脂組成物を軟化させる必要がある。Tm以上とすることにより、軟化が進み、幅方向の延伸が容易になる。Tm+25℃以下とすることで、横延伸時の配向が進み、剛性が発現しやすくなる。より好ましくはTm+2~Tm+20℃であり、特に好ましくはTm+3~Tm+15℃である。ここで、予熱工程での最高温度を予熱温度とする。(Preheating process)
Before the width direction stretching step, it is necessary to heat the uniaxially stretched film after longitudinal stretching in the range of Tm to Tm+25° C. to soften the polypropylene resin composition. By making it Tm or more, softening progresses and stretching in the width direction becomes easy. By adjusting the temperature to Tm+25° C. or lower, the orientation at the time of lateral stretching proceeds, and rigidity is easily exhibited. Tm+2 to Tm+20°C is more preferable, and Tm+3 to Tm+15°C is particularly preferable. Here, the maximum temperature in the preheating step is defined as the preheating temperature.
(幅方向延伸工程)
予熱工程後の幅方向延伸工程においては、好ましい方法は以下のとおりである。(Width direction stretching process)
In the width direction stretching step after the preheating step, a preferable method is as follows.
幅方向延伸工程においては、Tm-10℃以上、予熱温度以下の温度で延伸するのが好ましい。このとき、幅方向延伸の開始時は予熱温度に達した時点でも良いし、予熱温度に達した後に温度を降下させ予熱温度よりも低い温度に達した時点でもよい。
幅方向延伸工程における温度の下限は、より好ましくはTm-9℃であり、さらに好ましくはTm-7℃であり、特に好ましくはTm-5℃である。幅方向延伸温度がこの範囲であると、得られる二軸配向フィルムの剛性を向上させやすい。
幅方向延伸工程における温度の上限は、好ましくはTm+10℃であり、さらに好ましくはTm+7℃であり、特に好ましくはTm+5℃である。幅方向延伸温度がこの範囲であると、延伸ムラが生じにくい。
幅方向延伸工程において、上記の温度範囲での幅方向延伸に引き続き、より低温で延伸する後期延伸工程を加えてもよい。
つまり、Tm-10℃以上、Tm+10℃以下の温度で延伸する区間(前期区間)に続いて、前期区間の温度よりも低く、かつTm-70℃以上、Tm-5℃以下の温度で延伸する区間(後期区間)を設けても良い。前期区間及び後期区間を設けることでより剛性を高めやすい。
後期区間の延伸温度の下限は、好ましくはTm-65℃であり、より好ましくはTm-60℃であり、さらに好ましくはTm-55℃である。後期区間の延伸温度がこの範囲であると製膜が安定しやすい。In the width direction stretching step, it is preferable to stretch at a temperature of Tm-10°C or more and a preheating temperature or less. At this time, the stretching in the width direction may be started when the preheating temperature is reached, or when the temperature is lowered after reaching the preheating temperature to reach a temperature lower than the preheating temperature.
The lower limit of the temperature in the width direction stretching step is more preferably Tm-9°C, still more preferably Tm-7°C, and particularly preferably Tm-5°C. When the width direction stretching temperature is within this range, the rigidity of the obtained biaxially oriented film can be easily improved.
The upper limit of the temperature in the width direction stretching step is preferably Tm+10°C, more preferably Tm+7°C, and particularly preferably Tm+5°C. Stretching unevenness is less likely to occur when the width direction stretching temperature is within this range.
In the widthwise stretching step, a late stretching step of stretching at a lower temperature may be added subsequent to the widthwise stretching in the above temperature range.
That is, following the section (previous section) that is drawn at a temperature of Tm-10 ° C. or higher and Tm + 10 ° C. or lower, the temperature is lower than the temperature of the previous section and is drawn at a temperature of Tm-70 ° C. or higher and Tm-5 ° C. or lower. A section (late section) may be provided. By providing the early section and the late section, it is easy to increase the rigidity.
The lower limit of the stretching temperature in the latter period is preferably Tm-65°C, more preferably Tm-60°C, and even more preferably Tm-55°C. When the stretching temperature in the latter period is within this range, film formation tends to be stable.
幅方向延伸工程における最終幅方向延伸倍率の下限は、好ましくは9倍であり、より好ましくは10倍である。9倍以上であると剛性を高めやすく、膜厚ムラも少なくなりやすい。幅方向延伸倍率の上限は、好ましくは20倍であり、より好ましくは17倍であり、さらに好ましくは15倍である。20倍以下であると熱収縮率を小さくしやすく、延伸時に破断しにくい。
後期区間を加える場合は、合計の延伸倍率が上記範囲となるようにする。このとき前期延伸工程の延伸倍率の下限は、好ましくは4倍であり、より好ましくは5倍であり、さらに好ましくは6倍であり、特に好ましくは6.5倍である。前期区間終了時の延伸倍率の上限は、好ましくは15倍であり、より好ましくは14倍であり、さらに好ましくは13倍である。The lower limit of the final width direction draw ratio in the width direction stretching step is preferably 9 times, more preferably 10 times. When it is 9 times or more, the rigidity tends to be increased, and the film thickness unevenness tends to be reduced. The upper limit of the width direction draw ratio is preferably 20 times, more preferably 17 times, and still more preferably 15 times. When it is 20 times or less, the heat shrinkage rate is easily reduced, and the film is less likely to break during stretching.
When adding the latter section, the total draw ratio should be within the above range. At this time, the lower limit of the draw ratio in the first drawing step is preferably 4 times, more preferably 5 times, still more preferably 6 times, and particularly preferably 6.5 times. The upper limit of the draw ratio at the end of the previous period is preferably 15 times, more preferably 14 times, and still more preferably 13 times.
幅方向延伸終了時、すなわち幅方向最終延伸倍率に到達した時の直後に、フィルムを冷却するのが好ましい。この時の冷却の温度は、幅方向延伸の温度以下で、かつTm-80℃以上、Tm-15℃以下の温度にするのが好ましく、Tm-80℃以上、Tm-20℃以下の温度にすることがより好ましく、Tm-80℃以上、Tm-30℃以下の温度とすることがさらに好ましく、Tm-70℃以上、Tm-35℃以下の温度とすることが特に好ましい。冷却工程を加えることで、結晶化が起こり結晶配向が固定化され、その後、融解以上の温度に昇温しても配向の履歴が維持され、結果的にフィルム中の結晶配向を大きくすることができる。
幅方向延伸終了時の温度から冷却時の温度へは徐々に低下させることもできるが、段階的にあるいは一段階で低下させることもできる。温度を段階的にあるいは一段階で低下させると、フィルム中の結晶配向をより大きくしやすいため好ましい。It is preferable to cool the film immediately after the completion of stretching in the width direction, that is, immediately after reaching the final stretch ratio in the width direction. At this time, the cooling temperature is below the temperature for stretching in the width direction, and is preferably Tm-80 ° C. or higher and Tm-15 ° C. or lower, and Tm-80 ° C. or higher and Tm-20 ° C. or lower. more preferably Tm-80°C or higher and Tm-30°C or lower, and particularly preferably Tm-70°C or higher and Tm-35°C or lower. By adding a cooling step, crystallization occurs and the crystal orientation is fixed. After that, the orientation history is maintained even if the temperature is raised to a temperature higher than the melting point, and as a result, the crystal orientation in the film can be increased. can.
The temperature can be gradually lowered from the temperature at the end of the width direction stretching to the temperature at the time of cooling, but it can also be lowered stepwise or in one step. Lowering the temperature stepwise or in one step is preferred because it facilitates greater crystal orientation in the film.
フィルムを冷却した後に、高温で再度幅方向に延伸を行うのが好ましい。延伸温度の下限は好ましくはTm-5℃であり、より好ましくはTmであり、さらに好ましくはTm+5℃であり、特に好ましくはTm+7℃であり、最も好ましくはTm+9℃である。Tm-5℃以上であると、剛性を高めやすく、熱収縮率も低下させやすい。
延伸温度の上限は好ましくはTm+20℃であり、より好ましくはTm+18℃であり、さらに好ましくはTm+16℃である。Tm+20℃以下であると、剛性を高めやすい。
高温での再延伸倍率の下限は1.03倍であり、好ましくは1.05倍であり、より好ましくは1.10倍である。
高温での再延伸倍率の上限は好ましくは2倍であり、より好ましくは1.7倍であり、さらに好ましくは1.5倍である。再延伸倍率が大きすぎると、熱収縮率が大きくなりすぎたり、厚みムラが生じたり、フィルムが破断したりすることがある。After cooling the film, it is preferable to stretch it again in the width direction at a high temperature. The lower limit of the stretching temperature is preferably Tm-5°C, more preferably Tm, still more preferably Tm+5°C, particularly preferably Tm+7°C, and most preferably Tm+9°C. When the temperature is Tm-5°C or higher, the rigidity tends to be increased, and the heat shrinkage rate tends to decrease.
The upper limit of the stretching temperature is preferably Tm+20°C, more preferably Tm+18°C, still more preferably Tm+16°C. When the temperature is Tm+20° C. or less, the rigidity tends to be increased.
The lower limit of the re-stretching ratio at high temperature is 1.03 times, preferably 1.05 times, more preferably 1.10 times.
The upper limit of the re-stretching ratio at high temperature is preferably 2 times, more preferably 1.7 times, and still more preferably 1.5 times. If the re-stretching ratio is too large, the heat shrinkage may become too large, thickness unevenness may occur, or the film may break.
つまり、従来のように幅方向延伸後に、直ちに高温で弛緩させるのではなく、再度幅方向に融点よりも十分に高い温度で延伸することによって、熱収縮率を低下させながら、剛性をより向上させることが可能であることを見出した。
すなわち、最初の幅方向延伸後の工程において、Tm-5℃以上で、延伸を行うことが好ましい。Tm-5℃以上では、分子鎖の運動性が十分に高くなり、延伸により、分子鎖の絡み合いの影響を解消しやすくなり、その結果、分子鎖が拘束されにくいために、乱れた分子配向になりにくく、結晶化も十分に進行する。
高温で幅方向に延伸後にフィルムを結晶化可能な温度以下に冷却することにより、結晶配向が固定化され、結晶化度が高く、結晶ラメラも厚い高融点のフィルムを得ることができる。In other words, instead of immediately relaxing at a high temperature after stretching in the width direction as in the past, by stretching again in the width direction at a temperature sufficiently higher than the melting point, the heat shrinkage rate is reduced and the rigidity is further improved. I found that it is possible.
That is, it is preferable to perform stretching at Tm-5° C. or more in the process after the initial stretching in the width direction. At Tm-5°C or higher, the mobility of the molecular chains becomes sufficiently high, and the effects of entanglement of the molecular chains can be easily eliminated by stretching. crystallization proceeds sufficiently.
By cooling the film to a temperature at which the film can be crystallized after being stretched in the width direction at a high temperature, the crystal orientation is fixed, and a high-melting-point film with a high degree of crystallinity and thick crystal lamellas can be obtained.
また、結晶ラメラ以外の部分においても、絡み合い点によって拘束された分子鎖が少なく、分子配向の歪が小さいので、結晶の融解が始まっても、フィルムは収縮しにくい。さらに、結晶化度が向上し、結晶ラメラが厚いと融点が高くなりやすく、融点以下では融解が起こりにくい。これにより、熱収縮率が低下しやすい。
この結果、剛性をより向上させながら、熱収縮率を低下させることが可能になった。In addition, even in portions other than the crystal lamellae, the number of molecular chains restrained by entanglement points is small, and the distortion of molecular orientation is small, so that the film is less likely to shrink even when the crystals begin to melt. Furthermore, when the degree of crystallinity is improved and the crystal lamellae are thick, the melting point tends to be high, and melting below the melting point is difficult to occur. As a result, the heat shrinkage rate tends to decrease.
As a result, it has become possible to reduce the heat shrinkage rate while further improving the rigidity.
通常の製膜プロセス押出し―縦方向延伸―幅方向延伸―熱処理)においては、融点よりも低温で行う幅方向延伸による歪を解消するために、熱処理工程でフィルムを融点以上の高温に曝すとともに、数%から数十%の弛緩を施すことで、熱収縮率を低くしていた。弛緩させることで、分子鎖が拘束されていることにより結晶化が進行しにくいことを解消することができ、熱収縮率の低下に寄与する。しかしながら、逆に、横延伸過程で生成した分子鎖の幅方向の配向が低下することで剛性も低下するため、低熱収縮率と高剛性を両立させることは困難であった。また、あまり高温にすると、フィルムが白化する問題もあった。
通常の製膜プロセス(押出し―縦方向延伸―幅方向延伸―熱処理)においては、幅方向延伸工程の温度を高くすることにより、分子鎖の運動性が高く、歪が残らないように延伸すると、縦方向延伸により生成した結晶の融解が進むため、結晶配向が低下する。
本発明の方法では、一度、幅方向延伸を行い、十分に幅方向に配向させた後に、冷却によって固定された結晶配向が融解しても十分な張力をもったフィルムを、Tm-5℃以上の高温下で再び延伸するため、再度延伸する際にも、十分な張力があり、厚みムラが生じたり、フィルムが破断する懸念も少ない。
高温での延伸倍率は、分子鎖の絡み合いをほぐし、整列させることができる程度であればよく、1.03倍以上であればよい。2倍以下の延伸倍率にすると厚みムラが生じにくい。In the normal film-forming process (extrusion - machine direction stretching - width direction stretching - heat treatment), in order to eliminate distortion due to width direction stretching performed at a temperature lower than the melting point, the film is exposed to a high temperature above the melting point in the heat treatment process, The heat shrinkage rate is lowered by applying relaxation of several percent to several tens of percent. By relaxing, it is possible to eliminate the difficulty in crystallization due to the restraint of the molecular chains, which contributes to the reduction of the thermal shrinkage rate. Conversely, however, the orientation of the molecular chains generated in the lateral stretching process in the width direction is reduced, and the rigidity is also reduced. In addition, if the temperature is too high, there is also a problem of whitening of the film.
In the normal film-forming process (extrusion - longitudinal stretching - widthwise stretching - heat treatment), by increasing the temperature in the widthwise stretching process, the mobility of the molecular chains is high, and if stretching is performed so that no strain remains, The crystal orientation is lowered because the crystals generated by the longitudinal stretching are melted.
In the method of the present invention, once the film is stretched in the width direction and sufficiently oriented in the width direction, the film having sufficient tension even if the fixed crystal orientation is melted by cooling is stretched at Tm-5 ° C. or more. Since the film is stretched again at a high temperature of 100°C, there is sufficient tension even when the film is stretched again, and there is little concern that thickness unevenness will occur or the film will break.
The draw ratio at a high temperature may be such that the entanglement of the molecular chains can be loosened and aligned, and may be 1.03 times or more. When the draw ratio is 2 times or less, thickness unevenness is less likely to occur.
このように、立体規則性が高く、高融点である結晶性の高いポリプロピレン樹脂を用い、上述の縦延伸工程、幅方向延伸工程、冷却工程、高温延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の分子が著しく高度に主配向方向に(上述した幅方向延伸工程では幅方向が該当する。)に整列するため、得られる二軸配向フィルム中の結晶配向が強く、融点も高い結晶がより多く生成しやすくなる。 Thus, by adopting the above-described longitudinal stretching step, width direction stretching step, cooling step, and high temperature stretching step, using a polypropylene resin with high stereoregularity and high melting point and high crystallinity, the polypropylene resin molecules is highly aligned in the main orientation direction (the width direction corresponds to the width direction stretching process described above), so that the crystal orientation in the resulting biaxially oriented film is strong and more crystals with a high melting point are generated. easier.
また、ポリプロピレン樹脂の低分子量成分を増やすことで、分子鎖の絡み合いがより少なくなり、フィルムの結晶化度がより高まりやすくなり、結晶ラメラ以外の部分が少なくなる。また、結晶ラメラ以外の部分の熱収縮応力を弱くなることで、熱収縮率をさらに低下しやすい。
従来技術では、剛性と熱収縮率のどちらかが向上すれば、他方の特性が低下する傾向となることを考慮すると、本発明は画期的な効果を有すると言える。Further, by increasing the low-molecular-weight component of the polypropylene resin, the entanglement of molecular chains is further reduced, the crystallinity of the film is more likely to be increased, and the portion other than the crystal lamellae is reduced. In addition, by weakening the heat shrinkage stress in portions other than the crystal lamellae, the heat shrinkage rate tends to be further lowered.
Considering that in the prior art, if either the rigidity or the thermal shrinkage rate is improved, the other property tends to be lowered, it can be said that the present invention has an epoch-making effect.
(熱処理工程)
二軸延伸フィルムは必要に応じて、熱収縮率をさらに小さくするために、熱処理することができる。熱処理温度の上限は好ましくは、183℃であり、より好ましくは180℃であり、さらに好ましくは178℃である。183℃以下にすることで、剛性が低下しにくく、フィルム表面の粗さが大きくなりすぎず、フィルムが白化しにくい。熱処理温度の下限は好ましくはTm-3℃であり、より好ましくはTm-2℃であり、特に好ましくはTmである。
熱収縮率を調整する目的で、熱処理時に幅方向にフィルムを弛緩(緩和)させてもよいが、弛緩率の上限は好ましくは8%であり、より好ましくは5%であり、さらに好ましくは3%である。上記範囲内であると、剛性が低下しにくく、フィルム厚み変動が小さくなりやすい。剛性をより高めるときは、熱処理を行わなくてもよい。(Heat treatment process)
The biaxially stretched film can be heat treated to further reduce heat shrinkage, if desired. The upper limit of the heat treatment temperature is preferably 183°C, more preferably 180°C, still more preferably 178°C. By setting the temperature to 183° C. or lower, the rigidity is less likely to decrease, the roughness of the film surface is not excessively increased, and the film is less likely to whiten. The lower limit of the heat treatment temperature is preferably Tm-3°C, more preferably Tm-2°C, and particularly preferably Tm.
For the purpose of adjusting the thermal shrinkage rate, the film may be relaxed (relaxed) in the width direction during the heat treatment. The upper limit of the relaxation rate is preferably 8%, more preferably 5%, and still more preferably 3 %. Within the above range, the rigidity is less likely to decrease, and film thickness fluctuations are likely to be smaller. When the rigidity is to be further increased, the heat treatment may not be performed.
(冷却工程)
幅方向延伸後、再度幅方向にTm-5℃以上の温度で延伸した直後、あるいは熱処理工程直後に、フィルムを冷却するのが好ましい。この時の冷却の温度は、10℃以上、140℃以下の温度にするのが好ましく、15℃以上、135℃以下の温度にすることがより好ましく、20℃以上、130℃以下の温度にすることがさらに好ましく、20℃以上、25℃以下の温度にすることが特に好ましい。冷却工程を設けることで、フィルムの状態を固定することができる。(Cooling process)
After stretching in the width direction, it is preferable to cool the film immediately after stretching in the width direction again at a temperature of Tm-5° C. or higher, or immediately after the heat treatment step. The cooling temperature at this time is preferably 10° C. or higher and 140° C. or lower, more preferably 15° C. or higher and 135° C. or lower, and 20° C. or higher and 130° C. or lower. It is more preferable to set the temperature to 20° C. or more and 25° C. or less. By providing the cooling process, the state of the film can be fixed.
(フィルム厚み)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みは各用途に合わせて設定されるが、フィルムの強度を得るには、フィルム厚みの下限は好ましくは2μmであり、より好ましくは3μmであり、さらに好ましくは4μmであり、特に好ましくは8μmであり、最も好ましくは10μmである。フィルム厚みが2μm以上であるとフィルムの剛性を得やすい。フィルム厚みの上限は好ましくは100μmであり、より好ましくは80μmであり、さらに好ましくは60μmであり、特に好ましくは50μmであり、最も好ましくは40μmである。フィルム厚みが100μm以下であると押出工程時の未延伸シートの冷却速度が小さくなりにくい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは通常、幅2000~12000mm、長さ1000~50000m程度のロールとして製膜され、フィルムロール状に巻き取られる。さらに、各用途に合わせてスリットされ、幅300~2000mm、長さ500~5000m程度のスリットロールとして供される。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムはより長尺のフィルムロールを得ることが可能である。(film thickness)
The thickness of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is set according to each application, but in order to obtain the strength of the film, the lower limit of the film thickness is preferably 2 μm, more preferably 3 μm, and still more preferably 4 μm, particularly preferably 8 μm, most preferably 10 μm. When the film thickness is 2 μm or more, it is easy to obtain the rigidity of the film. The upper limit of the film thickness is preferably 100 μm, more preferably 80 μm, even more preferably 60 μm, particularly preferably 50 μm, most preferably 40 μm. When the film thickness is 100 µm or less, the cooling rate of the unstretched sheet during the extrusion process is difficult to decrease.
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is usually produced as a roll having a width of about 2000 to 12000 mm and a length of about 1000 to 50000 m, and wound into a film roll. Furthermore, it is slit according to each application and provided as a slit roll having a width of 300 to 2000 mm and a length of about 500 to 5000 m. The biaxially oriented polypropylene film of the present invention makes it possible to obtain longer film rolls.
(厚み均一性)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚み均一性の下限は好ましくは0%であり、より好ましくは0.1%であり、さらに好ましくは0.5%であり、特に好ましくは1%である。厚み均一性の上限は好ましくは20%であり、より好ましくは17%であり、さらに好ましくは15%であり、特に好ましくは12%であり、最も好ましくは10%である。上記範囲だとコートや印刷などの後加工時に不良が生じにくく、精密性を要求される用途に用いやすい。
測定方法は下記のとおりとした。フィルムの長さ方向にフィルム物性が安定している定常領域から幅方向40mmの試験片を切り出し、ミクロン計測器(株)製のフィルム送り装置(製番:A90172を使用)及びアンリツ株式会社製フィルム厚み連続測定器(製品名:K-313A広範囲高感度電子マイクロメーター)を用い、20000mmにわたって連続してフィルム厚みを計測し、下式から厚み均一性を算出した。
厚み均一性(%)=[(厚みの最大値-厚みの最低値)/厚みの平均値]×100(Thickness uniformity)
The lower limit of the thickness uniformity of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 0%, more preferably 0.1%, still more preferably 0.5%, and particularly preferably 1%. The upper limit of thickness uniformity is preferably 20%, more preferably 17%, still more preferably 15%, particularly preferably 12%, and most preferably 10%. Within the above range, defects are unlikely to occur during post-processing such as coating and printing, and it is easy to use for applications requiring precision.
The measurement method was as follows. A test piece of 40 mm in the width direction is cut out from the constant region where the film properties are stable in the length direction of the film, and a film feeding device manufactured by Micron Keiseki Co., Ltd. (manufacturing number: A90172 is used) and a film manufactured by Anritsu Co., Ltd. Using a thickness continuous measuring device (product name: K-313A wide-range high-sensitivity electronic micrometer), the film thickness was continuously measured over 20000 mm, and the thickness uniformity was calculated from the following formula.
Thickness uniformity (%) = [(maximum thickness - minimum thickness) / average thickness] x 100
(フィルム特性)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、下記特性に特徴がある。ここで本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムにおける「長手方向」とは、フィルム製造工程における流れ方向に対応する方向であり、「幅方向」とは、前記のフィルム製造工程における流れ方向と直交する方向である。フィルム製造工程における流れ方向が不明なポリプロピレンフィルムについては、フィルム表面に対して垂直方向に広角X線を入射し、α型結晶の(110)面に由来する散乱ピークを円周方向にスキャンし、得られた回折強度分布の回折強度が最も大きい方向を「長手方向」、それと直交する方向を「幅方向」とする。(Film properties)
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is characterized by the following properties. Here, the “longitudinal direction” in the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is the direction corresponding to the flow direction in the film manufacturing process, and the “width direction” is the direction perpendicular to the flow direction in the film manufacturing process. is. For a polypropylene film in which the flow direction in the film manufacturing process is unknown, a wide-angle X-ray is incident in the direction perpendicular to the film surface, and the scattering peak derived from the (110) plane of the α-type crystal is scanned in the circumferential direction, The direction in which the obtained diffraction intensity distribution has the highest diffraction intensity is defined as the "longitudinal direction", and the direction orthogonal thereto is defined as the "width direction".
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの150℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)が下記式を満足する。
下記式を満足することにより、剛性がより高く、かつ高温での熱収縮率がより小さいため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすさがより向上するとともに、高温でのヒートシールなどの加工時のフィルムの変形がより起こりにくく、包装品質がより向上する。また、より薄膜化が可能となり、包装材料の減容化にも貢献できる。
23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)≧150℃での幅方向の熱収縮率(%)×4.0+140
また、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの150℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)が下記式を満足することが好ましい。
23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)≧150℃での幅方向の熱収縮率(%)×4.0+150
さらに、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの150℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)が下記式を満足することがより好ましい。
23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)≧150℃での幅方向の熱収縮率(%)×4.0+160The heat shrinkage (%) in the width direction at 150°C and the stress (MPa) at 23°C at 5% elongation in the width direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention satisfy the following formulae.
By satisfying the following formula, the rigidity is higher and the heat shrinkage rate at high temperatures is smaller, so when it is used as a packaging bag, it is easier to maintain the shape of the bag, and it can be heat-sealed at high temperatures. The deformation of the film during processing is less likely to occur, and the packaging quality is further improved. In addition, it becomes possible to make the film thinner, which contributes to the volume reduction of the packaging material.
Stress at 5% elongation in the width direction at 23 ° C. (MPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 150 ° C. (%) × 4.0 + 140
In addition, it is preferable that the heat shrinkage (%) in the width direction at 150°C and the stress (MPa) at 5% elongation in the width direction at 23°C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention satisfy the following formulae.
Stress at 5% elongation in the width direction at 23 ° C. (MPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 150 ° C. (%) × 4.0 + 150
Furthermore, the heat shrinkage (%) in the width direction at 150 ° C. and the stress (MPa) at 5% elongation in the width direction at 23 ° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention more preferably satisfy the following formula. .
Stress at 5% elongation in the width direction at 23 ° C. (MPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 150 ° C. (%) × 4.0 + 160
(150℃熱収縮率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの150℃での長手方向の熱収縮率の上限は10%であり、好ましくは7.0%であり、より好ましくは6.0%であり、よりさらに好ましくは5.0%であり、特に好ましくは4.0%以下である。150℃での幅方向の熱収縮率の上限は30%であり、好ましくは20%であり、より好ましくは16%であり、特に好ましくは15%以下である。
長手方向の熱収縮率が10%以下、かつ、幅方向の熱収縮率が30%以下であると、ヒートシール時のシワが生じにくく、特に150℃での長手方向の熱収縮率が8.0%以下、150℃での幅方向の熱収縮率が15%以下であると、開ロ部にチャック部を融着する際の歪みが小さく好ましい。150℃での熱収縮率を小さくするには、フィルムを構成するポリプロピレン樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)積算カーブを測定した場合の分子量10万以下の成分の量の下限を35質量%とするのが有効である。(150°C heat shrinkage rate)
The upper limit of the longitudinal heat shrinkage at 150°C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is 10%, preferably 7.0%, more preferably 6.0%, and even more preferably 5.0%, particularly preferably 4.0% or less. The upper limit of the heat shrinkage rate in the width direction at 150°C is 30%, preferably 20%, more preferably 16%, and particularly preferably 15% or less.
When the heat shrinkage in the longitudinal direction is 10% or less and the heat shrinkage in the width direction is 30% or less, wrinkles are less likely to occur during heat sealing. If the heat shrinkage ratio in the width direction at 150° C. is 0% or less and 15% or less, the distortion when the chuck portion is fused to the opening portion is preferably small. In order to reduce the heat shrinkage at 150°C, the lower limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less when measuring the gel permeation chromatography (GPC) integrated curve of the polypropylene resin constituting the film is set to 35% by mass. It is effective to
(23℃5%伸長時応力)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での幅方向のF5の下限は140MPaであり、好ましくは160MPaであり、より好ましくは180MPaであり、さらに好ましくは190MPaである。140MPa以上では、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。
23℃での幅方向のF5の上限は、好ましくは300MPaであり、より好ましくは290MPaであり、さらに好ましくは280Paである。280MPa以下だと、現実的な製造が容易であったり、縦一幅バランスが良化しやすい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での長手方向の5%伸長時の応力(F5)の下限は好ましくは40Paであり、より好ましくは42Paであり、さらに好ましくは46Paであり、特に好ましくは48Paである。40MPa以上では、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。
23℃での長手方向のF5の上限は、好ましくは70MPaであり、より好ましくは65MPaであり、さらに好ましくは62MPaであり、特に好ましくは60Paである。70MPa以下では現実的な製造が容易となったり、縦一幅バランスが良化しやすい。
F5は延伸倍率やリラックス率を調節したり、製膜時の温度を調整することで範囲内とすることが出来る。(Stress at 23°C 5% elongation)
The lower limit of F5 in the width direction at 23° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is 140 MPa, preferably 160 MPa, more preferably 180 MPa, still more preferably 190 MPa. At 140 MPa or more, the rigidity is high, so that the bag shape when used as a packaging bag is easily maintained, and deformation of the film is less likely to occur during processing such as printing.
The upper limit of F5 in the width direction at 23°C is preferably 300 MPa, more preferably 290 MPa, and even more preferably 280 Pa. If it is 280 MPa or less, realistic manufacturing is easy, and the vertical width balance tends to be improved.
The lower limit of the stress (F5) at 5% elongation in the longitudinal direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention at 23° C. is preferably 40 Pa, more preferably 42 Pa, still more preferably 46 Pa, and particularly preferably. is 48 Pa. At 40 MPa or more, the rigidity is high, so that the bag shape when made into a packaging bag is easily maintained, and deformation of the film is less likely to occur during processing such as printing.
The upper limit of F5 in the longitudinal direction at 23° C. is preferably 70 MPa, more preferably 65 MPa, still more preferably 62 MPa, particularly preferably 60 Pa. When the pressure is 70 MPa or less, realistic manufacturing becomes easy, and the vertical width balance tends to be improved.
F5 can be set within the range by adjusting the draw ratio and the relaxation ratio, or by adjusting the temperature during film formation.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、下記特性、構造を有するとより良い。
(120℃熱収縮率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での長手方向の熱収縮率の上限は好ましくは2.0%であり、より好ましくは1.5%であり、さらに好ましくは1.2%であり、特に好ましくは1.0%である。2.0%以下であると、印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれが生じにくくなる。120℃での幅方向の熱収縮率の上限は10.0%以下であり、好ましくは5.0%であり、より好ましくは3.5%であり、特に好ましくは2.5%である。10.0%以下であると、ヒートシール時のシワが生じにくい。
120℃での熱収縮率は延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。The biaxially oriented polypropylene film of the present invention preferably has the following properties and structure.
(120°C heat shrinkage rate)
The upper limit of the thermal shrinkage in the longitudinal direction at 120°C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 2.0%, more preferably 1.5%, and still more preferably 1.2%. , particularly preferably 1.0%. If it is 2.0% or less, it becomes difficult for printing pitch deviation to occur when printing ink is transferred. The upper limit of the heat shrinkage rate in the width direction at 120°C is 10.0% or less, preferably 5.0%, more preferably 3.5%, and particularly preferably 2.5%. When it is 10.0% or less, wrinkles are less likely to occur during heat sealing.
The heat shrinkage at 120° C. can be controlled within the range by adjusting the draw ratio, draw temperature, and heat setting temperature.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)が下記式を満足すのが好ましい。
下記式を満足することにより、剛性がより高く、かつ高温での熱収縮率がより小さいため、製装袋とするときに印刷ピッチずれが生じにくい。
23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)≧120℃での幅方向の熱収縮率(%)×0.1+7.0
また、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)が下記式を満足すのがより好ましい。
23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)≧120℃での幅方向の熱収縮率(%)×0.1+8.0
さらに、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)が下記式を満足すのがさらに好ましい。
23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)≧120℃での幅方向の熱収縮率(%)×0.1+9.0It is preferable that the thermal shrinkage rate (%) in the width direction at 120°C and the tensile modulus (GPa) in the width direction at 23°C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention satisfy the following formulae.
By satisfying the following formula, the rigidity is higher and the heat shrinkage rate at high temperature is smaller, so that the print pitch deviation is less likely to occur when the bag is made into a bag.
Tensile elastic modulus in the width direction at 23°C (GPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 120°C (%) x 0.1 + 7.0
Moreover, it is more preferable that the thermal shrinkage rate (%) in the width direction at 120°C and the tensile elastic modulus (GPa) in the width direction at 23°C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention satisfy the following formulas.
Tensile elastic modulus in the width direction at 23°C (GPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 120°C (%) x 0.1 + 8.0
Furthermore, it is more preferable that the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has a widthwise thermal shrinkage rate (%) at 120°C and a widthwise tensile elastic modulus (GPa) at 23°C that satisfy the following formulas.
Tensile elastic modulus in the width direction at 23°C (GPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 120°C (%) x 0.1 + 9.0
(23℃引張弾性率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での長手方向の引張弾性率の下限は好ましくは2.0GPaであり、より好ましくは2.1GPaであり、さらに好ましくは2.2GPaであり、特に好ましくは2.3GPaであり、最も好ましくは2.4GPaであり、特に最も好ましくは2.6GPaである。2.0GPa以上では、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。長手方向の引張弾性率の上限は、好ましくは4.0GPaであり、より好ましくは3.8GPaであり、さらに好ましくは3.7GPaであり、特に好ましくは3.6GPaであり、最も好ましくは3.5GPaである。4.0GPa以下では現実的な製造が容易であったり、長手方向-幅方向の特性のバランスが良化しやすい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での幅方向の引張弾性率の下限は好ましくは6.0GPaであり、より好ましくは6.5GPaであり、より好ましくは6.7GPaであり、さらに好ましくは7.0GPaであり、特に好ましくは8.0GPaであり、最も好ましくは8.5GPaである。6.0GPa以上では、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。幅方向の引張弾性率の上限は、好ましくは15GPaであり、より好ましくは13GPaであり、さらに好ましくは12GPaである。15GPa以下だと現実的な製造が容易であったり、長手方向-幅方向の特性のバランスが良化しやすい。
引張弾性率は延伸倍率やリラックス率を調節したり、製膜時の温度を調整することで範囲内とすることが出来る。(23°C tensile modulus)
The lower limit of the longitudinal tensile modulus of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention at 23° C. is preferably 2.0 GPa, more preferably 2.1 GPa, still more preferably 2.2 GPa, and particularly preferably is 2.3 GPa, most preferably 2.4 GPa, and most preferably 2.6 GPa. When the film is 2.0 GPa or more, the film has high rigidity, so that the shape of the bag can be easily maintained when used as a packaging bag, and deformation of the film is less likely to occur during processing such as printing. The upper limit of the longitudinal tensile modulus is preferably 4.0 GPa, more preferably 3.8 GPa, even more preferably 3.7 GPa, particularly preferably 3.6 GPa, and most preferably 3.6 GPa. 5 GPa. At 4.0 GPa or less, realistic production is easy, and the balance of characteristics in the longitudinal direction and the width direction tends to be improved.
The lower limit of the tensile modulus in the width direction at 23° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 6.0 GPa, more preferably 6.5 GPa, more preferably 6.7 GPa, and still more preferably. is 7.0 GPa, particularly preferably 8.0 GPa, most preferably 8.5 GPa. When the film is 6.0 GPa or more, the rigidity is high, so that the shape of the packaging bag can be easily maintained, and deformation of the film during processing such as printing is unlikely to occur. The upper limit of the tensile modulus in the width direction is preferably 15 GPa, more preferably 13 GPa, still more preferably 12 GPa. When it is 15 GPa or less, realistic production is easy, and the balance of characteristics in the longitudinal direction and the width direction tends to be improved.
The tensile modulus can be adjusted within the range by adjusting the draw ratio and the relaxation rate, or by adjusting the temperature during film formation.
(23℃引張破断強度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での長手方向の引張破断強度の下限は、好ましくは90MPaであり、より好ましくは100MPaであり、さらに好ましくは110MPaであり、特に好ましく115MPaである。90MPa以上だと印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれが生じにくくなり、包装袋の耐久性にも優れやすい。長手方向の引張破断強度の上限は、現実的な値として好ましくは200MPaであり、より好ましくは180MPaであり、さらに好ましくは160MPaである。200MPa以下だとフィルムの破断や包装袋の破袋が少なくなりやすい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での幅方向の引張破断強度の下限は、好ましくは400MPaであり、より好ましくは420MPaであり、さらに好ましくは440MPaであり、特に好ましくは450MPaである。400MPa以上だと印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれが生じにくくなり、包装袋の耐久性にも優れやすい。幅方向の引張破断強度の上限は、現実的な値として好ましくは650MPaであり、より好ましくは600MPaであり、さらに好ましくは550MPaである。650MPa以下だとフィルムの破断や包装袋の破袋が少なくなりやすい。
引張破断強度は延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。(23°C tensile breaking strength)
The lower limit of the longitudinal tensile breaking strength at 23° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 90 MPa, more preferably 100 MPa, even more preferably 110 MPa, and particularly preferably 115 MPa. When the pressure is 90 MPa or more, it becomes difficult for printing pitch deviation to occur when printing ink is transferred, and the durability of the packaging bag tends to be excellent. As a practical value, the upper limit of the tensile strength at break in the longitudinal direction is preferably 200 MPa, more preferably 180 MPa, and even more preferably 160 MPa. If the pressure is 200 MPa or less, the breakage of the film and the breakage of the packaging bag tend to decrease.
The lower limit of the tensile breaking strength in the width direction at 23° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 400 MPa, more preferably 420 MPa, still more preferably 440 MPa, and particularly preferably 450 MPa. When the pressure is 400 MPa or more, printing pitch deviation is less likely to occur when printing ink is transferred, and the durability of the packaging bag tends to be excellent. As a realistic value, the upper limit of the tensile strength at break in the width direction is preferably 650 MPa, more preferably 600 MPa, and even more preferably 550 MPa. If the pressure is 650 MPa or less, the breakage of the film and the breakage of the packaging bag tend to decrease.
The tensile strength at break can be adjusted within a range by adjusting the draw ratio, draw temperature, and heat setting temperature.
(23℃引張破断伸度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での長手方向の引張破断伸度の下限は、好ましくは180%であり、より好ましくは190%であり、より好ましくは200%であり、特に好ましくは210%以上である。180%以上であるとフィルムの破断や包装袋の破袋が少なくなりやすい。23℃での長長手方向の引張破断伸度の上限は、現実的な値として好ましくは300%であり、より好ましくは280%である。(23°C tensile breaking elongation)
The lower limit of the longitudinal tensile breaking elongation at 23° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 180%, more preferably 190%, more preferably 200%, and particularly preferably 210% or more. When it is 180% or more, the breakage of the film and the breakage of the packaging bag tend to be reduced. The upper limit of the tensile elongation at break in the longitudinal direction at 23° C. is preferably 300%, more preferably 280% as a practical value.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での幅方向の引張破断伸度の下限は、好ましくは15%であり、より好ましくは20%であり、より好ましくは30%である。15%以上だと、フィルムの破断や包装袋の破袋が少なくなりやすい。23℃での幅方向の引張破断伸度の上限は、好ましくは60%であり、より好ましくは55%であり、さらに好ましくは50%である。60%以下だと印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれが生じにくくなり、包装袋の耐久性にも優れやすい。
引張破断伸度は延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。The lower limit of the tensile elongation at break in the width direction at 23° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 15%, more preferably 20%, and more preferably 30%. When it is 15% or more, breakage of the film and breakage of the packaging bag tend to be reduced. The upper limit of the tensile elongation at break in the width direction at 23°C is preferably 60%, more preferably 55%, still more preferably 50%. If it is 60% or less, it becomes difficult for printing pitch deviation to occur when printing ink is transferred, and the durability of the packaging bag tends to be excellent.
The tensile elongation at break can be adjusted within a range by adjusting the draw ratio, drawing temperature, and heat setting temperature.
(屈折率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの長手方向の屈折率(Nx)の下限は、好ましくは1.4950であり、より好ましくは1.4970であり、さらに好ましくは1.4980であり、特に好ましくは1.4990であり、最も好ましくは1.5000である。1.4950以上だとフィルムの剛性を大きくしやすい。長手方向の屈折率(Nx)の上限は、好ましくは1.5100であり、より好ましくは15070であり、さらに好ましくは1.5050である。1.5100以下だとフィルムの長手方向-幅方向の特性のバランスに優れやすい。(refractive index)
The lower limit of the longitudinal refractive index (Nx) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 1.4950, more preferably 1.4970, even more preferably 1.4980, and particularly preferably 1.4980. 1.4990, most preferably 1.5000. When it is 1.4950 or more, it is easy to increase the rigidity of the film. The upper limit of the longitudinal refractive index (Nx) is preferably 1.5100, more preferably 15070, even more preferably 1.5050. If it is 1.5100 or less, the film tends to have an excellent balance of characteristics in the longitudinal direction and the width direction.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの幅方向の屈折率(Ny)の下限は好ましくは1.5250であり、より好ましくは1.5253であり、さらに好ましくは1.5255であり、特に好ましくは1.5260であり、最も好ましくは1.5265である。1.5250以上だとフィルムの剛性を大きくしやすい。幅方向の屈折率(Ny)の上限は、好ましくは1.5280であり、より好ましくは1.5275であり、さらに好ましくは1.5270である。1.5280以下だとフィルムの長手方向-幅方向の特性のバランスに優れやすい。 The lower limit of the refractive index (Ny) in the width direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 1.5250, more preferably 1.5253, still more preferably 1.5255, particularly preferably 1 .5260 and most preferably 1.5265. If it is 1.5250 or more, it is easy to increase the rigidity of the film. The upper limit of the refractive index (Ny) in the width direction is preferably 1.5280, more preferably 1.5275, still more preferably 1.5270. If it is 1.5280 or less, the film tends to have an excellent balance of characteristics in the longitudinal direction and the width direction.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚み方向の屈折率(Nz)の下限は、好ましくは1.4960であり、より好ましくは14965であり、さらに好ましくは1.4970であり、特に好ましくは1.4980であり、最も好ましくは1.4990である。1.4960以上だとフィルムの剛性を大きくしやすい。厚み方向の屈折率(Nz)の上限は、好ましくは1.5020であり、より好ましくは1.5015であり、さらに好ましくは1.5010である。1.5020以下だとフィルムの耐熱性を高めやすい。
屈折率は延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。The lower limit of the refractive index (Nz) in the thickness direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 1.4960, more preferably 14965, still more preferably 1.4970, and particularly preferably 1.4960. 4980 and most preferably 1.4990. When it is 1.4960 or more, it is easy to increase the rigidity of the film. The upper limit of the refractive index (Nz) in the thickness direction is preferably 1.5020, more preferably 1.5015, still more preferably 1.5010. If it is 1.5020 or less, the heat resistance of the film can be easily improved.
The refractive index can be adjusted within a range by adjusting the stretching ratio, stretching temperature, and heat setting temperature.
(△Ny)
本発明の本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの幅方向の配向の程度である△Nyの下限は好ましくは0.0240であり、より好ましくは0.0245であり、さらに好ましくは0.0247であり、特に好ましくは0.0250であり、最も好ましくは0.0255であり、特に最も好ましくは0.0260である。0.0240以上だとフィルムの剛性が高くなりやすい。△Nyの上限は、現実的な値として好ましくは0.0280であり、より好ましくは0.0277であり、さらに好ましくは0.0273であり、特に好ましくは0.0270である。0.0280以下だと厚みムラも良好となりやすい。△Nyはフィルムの延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。
△Nyはフィルムの長手方向、幅方向、厚み方向に沿った屈折率をそれぞれNx、Ny、Nzとし、下記式で計算されるが、フィルムの長手方向、幅方向、厚み方向全体の配向における幅方向の配向の程度を意味する。
△Ny=Ny-[(Nx+Nz)/2](ΔNy)
The lower limit of ΔNy, which is the degree of orientation in the width direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, is preferably 0.0240, more preferably 0.0245, and still more preferably 0.0247. , particularly preferably 0.0250, most preferably 0.0255, particularly most preferably 0.0260. If it is 0.0240 or more, the rigidity of the film tends to be high. As a practical value, the upper limit of ΔNy is preferably 0.0280, more preferably 0.0277, still more preferably 0.0273, and particularly preferably 0.0270. If it is 0.0280 or less, thickness unevenness tends to be good. ΔNy can be set within a range by adjusting the stretching ratio, stretching temperature, and heat setting temperature of the film.
ΔNy is calculated by the following formula, where Nx, Ny, and Nz are the refractive indices along the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction of the film, respectively. It means the degree of orientation of the direction.
ΔNy=Ny−[(Nx+Nz)/2]
(面配向係数)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの面配向係数(ΔP)の下限は、好ましくは0.0135であり、より好ましくは0.0138であり、さらに好ましくは0.0140である。0.0135以上だとフィルムの面方向のバランスが良好で、厚みムラも良好である。面配向係数(ΔP)の上限は、現実的な値として好ましくは0.0155であり、より好ましくは0.0152であり、さらに好ましくは0.0150である。0.0155以下だと高温での耐熱性に優れやすい。面配向係数(ΔP)は延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。
また、面配向係数(ΔP)は、(式)[(Nx+Ny)/2]-Nzを用いて計算した。(plane orientation factor)
The lower limit of the plane orientation coefficient (ΔP) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 0.0135, more preferably 0.0138, still more preferably 0.0140. When it is 0.0135 or more, the balance in the plane direction of the film is good, and the thickness unevenness is also good. As a practical value, the upper limit of the plane orientation coefficient (ΔP) is preferably 0.0155, more preferably 0.0152, and still more preferably 0.0150. If it is 0.0155 or less, it tends to be excellent in heat resistance at high temperatures. The plane orientation coefficient (ΔP) can be set within a range by adjusting the stretching ratio, stretching temperature, and heat setting temperature.
The plane orientation coefficient (ΔP) was calculated using the formula [(Nx+Ny)/2]-Nz.
(平均屈折率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの平均屈折率の下限は好ましくは1.5080であり、より好ましくは1.5081であり、さらに好ましくは1.5082であり、特に好ましくは1.5083であり、最も好ましくは1.5090である。平均屈折率の上限は、現実的な値として好ましくは1.5150であり、より好ましくは1.5140であり、さらに好ましくは1.5135であり、特に好ましくは1.5130である。1.5080以上だとフィルムのヒートシール時のシワが生じにくい。平均屈折率はフィルムの延伸倍率、延伸温度、熱固定温度の調整により範囲内とすることが出来る。
平均屈折率はフィルムの長手方向、幅方向、厚み方向に沿った屈折率をそれぞれNx、Ny、Nzとし、下記式で計算される。
平均屈折率=(Nx+Ny+Nz)/3(average refractive index)
The lower limit of the average refractive index of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 1.5080, more preferably 1.5081, still more preferably 1.5082, particularly preferably 1.5083, Most preferably it is 1.5090. As a practical value, the upper limit of the average refractive index is preferably 1.5150, more preferably 1.5140, even more preferably 1.5135, and particularly preferably 1.5130. If it is 1.5080 or more, wrinkles are less likely to occur during heat sealing of the film. The average refractive index can be adjusted within a range by adjusting the stretching ratio, stretching temperature, and heat setting temperature of the film.
The average refractive index is calculated by the following formula, where Nx, Ny, and Nz are the refractive indices along the longitudinal direction, width direction, and thickness direction of the film, respectively.
Average refractive index = (Nx + Ny + Nz)/3
(ヘイズ)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのヘイズの上限は好ましくは5.0%であり、より好ましくは4.5%であり、さらに好ましくは4.0%であり、特に好ましくは3.5%であり、最も好ましくは3.0%である。5.0%以下であると透明が要求される用途で使いやすい。ヘイズの下限は、現実的値としては好ましくは0.1%であり、より好ましくは0.2%であり、さらに好ましくは0.3%であり、特に好ましくは0.4%である。0.1%以上であると製造しやすい。ヘイズは、冷却ロール(CR)温度、幅方向延伸温度、テンター幅方向延伸前予熱温度、幅方向延伸温度、又は熱固定温度、若しくはポリプロピレン樹脂の分子量が10万以下の成分の量を調節することで範囲内とすることが出来るが、ブロッキング防止剤の添加や、シール層付与により、大きくなることがある。(Haze)
The upper limit of the haze of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 5.0%, more preferably 4.5%, even more preferably 4.0%, particularly preferably 3.5%. Yes, most preferably 3.0%. When it is 5.0% or less, it is easy to use in applications where transparency is required. As a practical value, the lower limit of haze is preferably 0.1%, more preferably 0.2%, even more preferably 0.3%, and particularly preferably 0.4%. It is easy to manufacture as it is 0.1% or more. Haze is controlled by the cooling roll (CR) temperature, the width direction stretching temperature, the preheating temperature before stretching in the width direction of the tenter, the width direction stretching temperature, or the heat setting temperature, or the amount of the polypropylene resin having a molecular weight of 100,000 or less. However, the addition of an antiblocking agent or the provision of a seal layer may increase the thickness.
(配向結晶に由来する回折ピークの半値幅)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの、フィルム面に垂直に入射した広角X線測定で得られるポリプロピレンα型結晶の(110)面の散乱ピークの方位角依存性において、フィルムの幅方向の配向結晶に由来する回折ピークの半値幅(Wh)の上限は好ましくは21.0°であり、より好ましくは20.5°以下であり、より好ましくは20.0°以下であり、特に好ましくは19.5°以下であり、最も好ましくは19.0°以下である。半値幅(Wh)が21.0°以下であるとフィルムの剛性を高くしやすい。また、水蒸気透過度を低くしやすい。Whの下限は、好ましくは15°であり、より好ましくは16°であり、さらに好ましくは17°である。(Half width of diffraction peak derived from oriented crystal)
In the azimuth angle dependence of the scattering peak of the (110) plane of the polypropylene α-type crystal obtained by wide-angle X-ray measurement incident perpendicular to the film surface of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, the oriented crystals in the width direction of the film The upper limit of the half width (Wh) of the diffraction peak derived from is preferably 21.0°, more preferably 20.5° or less, more preferably 20.0° or less, and particularly preferably 19.0°. 5° or less, and most preferably 19.0° or less. When the half width (Wh) is 21.0° or less, it is easy to increase the rigidity of the film. In addition, it is easy to reduce the water vapor transmission rate. The lower limit of Wh is preferably 15°, more preferably 16°, still more preferably 17°.
(X線配向度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのWhから下記式で算出されるX線配向度の下限は、好ましくは0.883であり、より好ましくは0.886であり、さらに好ましくは0.889である。0.892以上とすることで剛性を高めやすい。
X線配向度=(180-Wh)/180
X線配向度の上限は、好ましくは0.917であり、より好ましくは0.911であり、さらに好ましくは0.906である。0.917以下とすることで製膜が安定しやすい。(X-ray orientation degree)
The lower limit of the degree of X-ray orientation calculated from Wh of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention by the following formula is preferably 0.883, more preferably 0.886, and still more preferably 0.889. . By making it 0.892 or more, it is easy to increase the rigidity.
X-ray orientation = (180-Wh)/180
The upper limit of the degree of X-ray orientation is preferably 0.917, more preferably 0.911, still more preferably 0.906. When the ratio is 0.917 or less, the film formation tends to be stable.
(水蒸気透過率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの水蒸気透過率は、20μm厚みに換算して5.0g/m2・d以下にすることが好ましく、4.6g/m2・d以下にすることがより好ましく、4.3g/m2・d以下にすることがさらに好ましい。5.0g/m2・d以下であると、薄膜化を行ったときでも水蒸気バリア性が十分に得られる。(Water vapor transmission rate)
The water vapor transmission rate of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 5.0 g/m 2 ·d or less, more preferably 4.6 g/m 2 ·d or less in terms of a thickness of 20 μm. , 4.3 g/m 2 ·d or less. When it is 5.0 g/m 2 ·d or less, sufficient water vapor barrier properties can be obtained even when the film is thinned.
(フィルムの実用特性)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの有する実用特性について説明する。
(剛性及び水蒸気バリア性)
食品や飲料等の包装に用いられる包装材料は、様々な流通、冷蔵等の保存や加熱殺菌などの処理等から内容物を保護するため、剛性や耐熱性といった機能以外にも、内容物の品質保持及び内容量保持という目的から高いバリア性が特に要求されており、薄膜化してもこれらの特性に優れることが求められる。(Practical properties of film)
The practical properties of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be described.
(Rigidity and water vapor barrier properties)
Packaging materials used for packaging food and beverages protect the contents from various distributions, preservation such as refrigeration, and heat sterilization. A high barrier property is particularly required for the purpose of retention and content retention, and it is required that these properties are excellent even if the film is made thin.
(ヒートシール時のシワ)
食品を包装する袋を形成するには、製袋済みの袋に内容物を充填し、加熱してフィルムを溶融して融着して密封する。また、食品を充填しながら製袋する際にも同様に行う場合が多い。通常は基材フィルムにポリエチレンやポリプロピレンなどからなるシーラントフィルムを積層し、このシーラントフィルム面同士を融着させる。加熱方法は基材フィルム側から加熱板で圧力をかけフィルムを押さえてシールするが、シール幅は10mm程度とする場合が多い。このとき基材フィルムも加熱されるため、その際の収縮がシワを発生させる。袋の耐久性においてシワは少ない方が良く、購買意欲を高めるためにもシワは少ない方が良い。シール温度は120℃程度である場合もあるが、製袋加工速度を高めるためにはより高温でのシール温度が求められ、その場合でも収縮が小さいことが好ましい。袋の開ロ部にチャックを融着する場合には、さらに高温でのシールが求められる。(wrinkles during heat sealing)
In order to form a bag for packaging food, a pre-made bag is filled with contents, heated to melt and fuse the film, and sealed. Moreover, in many cases, the same process is performed when making a bag while filling food. Usually, a base film is laminated with a sealant film made of polyethylene, polypropylene, or the like, and the sealant film surfaces are fused together. As for the heating method, pressure is applied from the base film side with a heating plate to press and seal the film, and the sealing width is often about 10 mm. Since the base film is also heated at this time, the shrinkage at that time generates wrinkles. For the durability of the bag, the less wrinkles the better, and the less wrinkles the better to increase the willingness to buy. Although the sealing temperature may be about 120° C., a higher sealing temperature is required in order to increase the speed of the bag-making process, and even in that case the shrinkage is preferably small. When the zipper is to be fused to the opening of the bag, sealing at a higher temperature is required.
(印刷ピッチずれ)
包装フィルムの構成としては、基本的な構成として、印刷が施された基材フィルムとシーラントフィルムの積層フィルムからなる場合が多い。袋の製造には、製袋機が使用され、三方袋、スタンディング袋、ガゼット袋などがあり、さまざまな製袋機が使用されている。印刷ピッチズレは、印刷工程時にフィルムにテンションや熱を掛けるため、フィルムの基材が伸び縮みするため発生すると考えられる。印刷ピッチズレによる不良品をなくすことは資源の有効活用の点でも重要であり、購買意欲を高めるためにも重要である。(Print pitch deviation)
As for the structure of the packaging film, as a basic structure, it is often composed of a laminated film of a printed base film and a sealant film. Bag making machines are used to manufacture bags, and there are three-sided bags, standing bags, gusset bags, etc., and various bag making machines are used. The print pitch deviation is considered to occur because tension and heat are applied to the film during the printing process, and the base material of the film expands and contracts. Eliminating defective products due to printing pitch deviation is important in terms of effective use of resources, and is also important in increasing purchasing motivation.
(フィルム加工)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの印刷は用途に応じて、凸版印刷・平版印刷・凹版印刷、孔版印刷、転写印刷方式により行うことができる。
また、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリエステルからなる未延伸シート、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルをシーラントフィルムとして貼り合せて、ヒートシール性を付与したラミネート体としても使用することができる。さらにガスバリア性や耐熱性を高めたいときはアルミ箔やポリ塩化ビニリデン、ナイロン、エチレンービニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコールからなる未延伸シート、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムを二軸配向ポリプロピレンフィルムとシーラントフィルムの間に中間層として設けることができる。シーラントフィルムの貼り合せには、ドライラミネーション法又はホットメルトラミネーション法により塗布した接着剤を使用することができる。
ガスバリア性を高めるには、二軸配向ポリプロピレンフィルムや中間層フィルム、あるいはシーラントフィルムにアルミや無機酸化物を蒸着加工することもできる。蒸着方法には真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法を採用できるが、特にシリカ、アルルミナ、又はこれらの混合物を真空蒸着するのが好ましい。(film processing)
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention can be printed by letterpress printing, planographic printing, intaglio printing, stencil printing, or transfer printing, depending on the application.
In addition, heat sealability is imparted by laminating unstretched sheets, monoaxially stretched films, and biaxially stretched films made of low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polypropylene, and polyester as sealant films. It can also be used as a laminated body. If you want to further improve gas barrier properties and heat resistance, use unstretched sheets, uniaxially stretched films, and biaxially stretched films made of aluminum foil, polyvinylidene chloride, nylon, ethylene-vinyl alcohol copolymer, or polyvinyl alcohol as biaxially oriented polypropylene films. and the sealant film as an intermediate layer. An adhesive applied by a dry lamination method or a hot melt lamination method can be used for bonding the sealant film.
In order to improve the gas barrier property, the biaxially oriented polypropylene film, the intermediate layer film, or the sealant film can be vapor-deposited with aluminum or inorganic oxide. Vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating can be used as vapor deposition methods, but vacuum vapor deposition of silica, alumina, or a mixture thereof is particularly preferred.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムには、例えば、多価アルコールの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などの防曇剤のフィルム中での存在量を0.2~5質量%の範囲することで、野菜、果実、草花など高い鮮度が要求される植物類からなる生鮮品を包装するのに適したものとすることができる。 Antifogging agents such as fatty acid esters of polyhydric alcohols, amines of higher fatty acids, amides of higher fatty acids, and ethylene oxide adducts of higher fatty acid amines and amides are used in the biaxially oriented polypropylene film of the present invention. By setting the content in the film to be in the range of 0.2 to 5% by mass, it can be made suitable for packaging perishables such as vegetables, fruits, and flowers that require a high level of freshness. can.
また、本発明の効果を損なわない範囲であれば、滑り性や帯電防止性などの品質向上のための各種添加剤、例えば、生産性の向上のためにワックス、金属石鹸などの潤滑剤、可塑剤、加工助剤や熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。 In addition, various additives for improving quality such as slipperiness and antistatic properties, for example, lubricants such as waxes and metal soaps for improving productivity, and plasticizers, as long as they do not impair the effects of the present invention. Agents, processing aids, heat stabilizers, antioxidants, antistatic agents, ultraviolet absorbers, and the like can also be blended.
(産業上の利用可能性)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは上記の様な従来にはない優れた特性を有するため、包装袋に好ましく使用することができ、またフィルムの厚みを従来よりも薄くすることが可能である。(Industrial applicability)
Since the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has the above-described excellent properties not conventionally available, it can be preferably used for packaging bags, and the thickness of the film can be made thinner than before.
さらには、コンデンサーやモーターなどの絶縁フィルム、太陽電池のバックシート、無機酸化物のバリアフィルム、ITOなどの透明導電フィルムのベースフィルムなど高温で使用される用途や、セパレートフィルムなど剛性が必要とされる用途にも好適である。また、従来用いられにくかったコート剤やインキ、ラミネート接着剤などを用い、高温でのコートや印刷加工が可能となり、生産の効率化が期待できる。 Furthermore, rigidity is required for applications that are used at high temperatures, such as insulation films for capacitors and motors, back sheets for solar cells, barrier films of inorganic oxides, base films for transparent conductive films such as ITO, and for separate films. It is also suitable for applications where In addition, it is possible to use coating agents, inks, lamination adhesives, etc., which were difficult to use in the past, and to perform coating and printing at high temperatures, which is expected to improve production efficiency.
以下、実施例により本発明を群細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価を行った。
(1)メルトフローレート
メルトフローレート(MFR)は、JISK7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The properties were measured and evaluated by the following methods.
(1) Melt flow rate Melt flow rate (MFR) was measured according to JISK7210 at a temperature of 230°C and a load of 2.16 kgf.
(2)メソペンダット分率
ポリプロピレン樹脂の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の混合液に135℃で溶解し、110℃で行った。(2) Mesopentad Fraction The mesopentad fraction ([mmmm]%) of the polypropylene resin was measured using 13 C-NMR. The mesopentad fraction was calculated according to the method described in Zambelli et al., Macromolecules, 6:925 (1973). 13 C-NMR measurement was carried out at 110°C by dissolving 200 mg of a sample in a 8:2 mixture of o-dichlorobenzene and deuterated benzene at 135°C using AVANCE500 manufactured by BRUKER.
(3)ポリプロピレン樹脂の数平均分子量、重量平均分子量、分子量10万以下の成分量、および分子量分布
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、単分散ポリスチレン基準としPP換算分子量として求めた。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。
GPC測定条件は次のとおりである。
装置:HLC-8321PC/HT(東ソー株式会社製)
検出器:RI
溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン+ジブチルヒドロキシトルエン(0.05%)カラム:TSKgelguardcolumnHHR(30)HT(7.5mmI.D.×7.5cm)×1本+TSKgelGMHHR-H(20)HT(7.8mmI.D.×30cm)×3本
流量:1.0mL/min
注入量:0.3mL
測定温度:140℃
数平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)はそれぞれ、分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量(Mi)の分子数(Ni)により次式で定義される。
数平均分子量:Mn=Σ(Ni・Mi)/ΣNi
質量平均分子量:Mw=Σ(Ni・Mi
2)/Σ(Ni・Mi)
ここで、分子量分布は、Mw/Mnで得ることができる。
また、GPCで得られた分子量分布の積分曲線から、分子量10万以下の成分の割合を求めた。(3) Polypropylene Resin Number Average Molecular Weight, Weight Average Molecular Weight, Component Weight with Molecular Weight of 100,000 or Less, and Molecular Weight Distribution Using gel permeation chromatography (GPC), it was determined as PP equivalent molecular weight based on monodisperse polystyrene. When the baseline was not clear, the baseline was set in the range up to the lowest point of the high-molecular-weight elution peak closest to the elution peak of the standard substance.
GPC measurement conditions are as follows.
Device: HLC-8321PC/HT (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: RI
Solvent: 1,2,4-trichlorobenzene + dibutylhydroxytoluene (0.05%) Column: TSKgelguard column HHR (30) HT (7.5 mm ID × 7.5 cm) × 1 + TSKgelGMHHR-H (20) HT ( 7.8 mm ID x 30 cm) x 3 flow rate: 1.0 mL/min
Injection volume: 0.3 mL
Measurement temperature: 140°C
The number-average molecular weight (Mn) and mass-average molecular weight (Mw) are defined by the following equations according to the number of molecules (N i ) at each elution position (M i ) on the GPC curve obtained through the molecular weight calibration curve. be.
Number average molecular weight: Mn = Σ (N i · M i ) / ΣN i
Mass average molecular weight: Mw = Σ (N i · M i 2 ) / Σ (N i · M i )
Here, the molecular weight distribution can be obtained by Mw/Mn.
Also, the ratio of components having a molecular weight of 100,000 or less was obtained from the integral curve of the molecular weight distribution obtained by GPC.
(4)結晶化温度(Tc)、融解温度(Tm)
ティー・エイ・インスツルメント社製Q1000示差走査熱量計を用いて、窒素雰囲気下で熱測定を行った。ポリプロピレン樹脂のペレットから約5mgを切り出して測定用のアルミパンに封入した。230℃まで昇温し5分間保持した後、-10℃/分の速度で30℃まで冷却し、発熱ピーク温度を結晶化温度(Tc)とした。また、結晶化熱量(△Hc)は、発熱ピークの面積をピークの開始からピーク終了まで、スムーズにつながるようにベースラインを設定して求めた。そのまま、30℃で5分間保持し、10℃/分で230℃まで昇温し、主たる吸熱ピーク温度を融解温度(Tm)とした。(4) Crystallization temperature (Tc), melting temperature (Tm)
Thermal measurements were performed under a nitrogen atmosphere using a Q1000 Differential Scanning Calorimeter manufactured by TA Instruments. About 5 mg was cut out from the polypropylene resin pellet and enclosed in an aluminum pan for measurement. After the temperature was raised to 230° C. and held for 5 minutes, it was cooled to 30° C. at a rate of −10° C./min, and the exothermic peak temperature was defined as the crystallization temperature (Tc). The heat of crystallization (ΔHc) was obtained by setting a baseline so that the area of the exothermic peak was smoothly connected from the start of the peak to the end of the peak. The temperature was maintained at 30° C. for 5 minutes, and the temperature was raised to 230° C. at 10° C./min, and the main endothermic peak temperature was defined as the melting temperature (Tm).
(5)フィルム厚み
セイコー・イーエム社製ミリトロン1202Dを用いて、フィルムの厚さを計測した。(5) Film thickness The thickness of the film was measured using a Seiko EM Millitron 1202D.
(6)ヘイズ
日本電色工業株式会社製NDH5000を用い、23℃にて、JISK7105に従って測定した。(6) Haze Measured according to JIS K7105 at 23° C. using NDH5000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
(7)引張試験
JISK7127に準拠してフィルムの長手方向および幅方向の引張強度を23℃にて測定した。サンプルは15mm×200mmのサイズにフィルムより切り出し、チャック幅は100mmで、引張試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド社製デュアルコラム卓上型試験機インストロン5965)にセットした。引張速度200mm/分にて引張試験を行った。得られた歪み-応力カーブより、伸長初期の直線部分の傾きから引張弾性率を、また、5%伸長時の応力をF5とした。
引張破断強度、引張破断伸度は、それぞれ、サンプルが破断した時点での強度と伸度とした。(7) Tensile test Based on JISK7127, the tensile strength of the film in the longitudinal direction and the width direction was measured at 23°C. A sample having a size of 15 mm×200 mm was cut out from the film, and the chuck width was 100 mm, and the sample was set in a tensile tester (Instron 5965 dual-column desktop tester manufactured by Instron Japan Company Limited). A tensile test was performed at a tensile speed of 200 mm/min. From the obtained strain-stress curve, the tensile modulus was determined from the slope of the linear portion at the initial stage of elongation, and the stress at 5% elongation was determined as F5.
The tensile strength at break and the tensile elongation at break were the strength and elongation at the time when the sample broke, respectively.
(8)熱収縮率
JISZ1712に準拠して以下の方法で測定した。フィルムを20mm巾で200mmの長さでフィルムの長手方向、幅方向にそれぞれカットし、120℃または150℃の熱風オーブン中に吊るして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。(8) Thermal shrinkage rate It was measured by the following method based on JISZ1712. The film was cut into 20 mm width and 200 mm length in the longitudinal direction and width direction of the film, respectively, and hung in a hot air oven at 120° C. or 150° C. and heated for 5 minutes. The length after heating was measured, and the thermal shrinkage rate was determined as the ratio of the shrinkage length to the original length.
(9)屈折率、△Ny、面配向係数、平均屈折率
(株)アタゴ製アッベ屈折計を用いて波長589.3nm、温度23℃で測定した。フィルムの長手方向、幅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。幅方向の配向の程度である△Nyは、Nx、Ny、Nzを用いて、(式)△Ny=Ny-[(Nx+Nz)/2]を用いて求めた。また、面配向係数(ΔP)は、(式)ΔP=[(Nx+Ny)/2]-Nzを用いて計算した。また、平均屈折率は(式)平均屈折率=(Nx+Ny+Nz)/3を用いて計算した。(9) Refractive index, ΔNy, plane orientation coefficient, average refractive index Measured at a wavelength of 589.3 nm and a temperature of 23°C using an Abbe refractometer manufactured by Atago Co., Ltd. Nx and Ny are the refractive indices along the longitudinal and width directions of the film, respectively, and Nz is the refractive index in the thickness direction. ΔNy, which is the degree of orientation in the width direction, was obtained using Nx, Ny, and Nz using the formula ΔNy=Ny−[(Nx+Nz)/2]. The plane orientation coefficient (ΔP) was calculated using the formula ΔP=[(Nx+Ny)/2]−Nz. Also, the average refractive index was calculated using (formula) average refractive index=(Nx+Ny+Nz)/3.
(10)X線半値幅、配向度
X線回折装置((株)リガク製SmartLab,αβγアタッチメント付属)を用いて透過法にて測定した。波長1.5418ÅのX線を用いて、X線出力は45kV、200mAの出力で用いた。検出器にはハイブリッド型多次元ピクセル検出器 Hypix-3000を0次元モードで使用した。平行ビーム法で入射側のスリットとして、ソーラーリット2.5°、長手制限スリット10mm、入射スリット幅1mmを使用した。また、受光側のスリットとして、パラレルスリットアナライザー0.228°を使用した。
カメラ長300mm、検出器の積分幅は2mmで行った。
400μmの厚みになるようにフィルムを重ね合わせて試料を調製した。ポリプロピレン樹脂のα型結晶の(110)面の回折ピーク位置(回折角度2θ=14.1°)に検出器を置き、サンプルをフィルムの厚み方向を軸として360°回転させ、(110)面の回折強度の方位角依存性を得た。ステップ間隔は0.5°、測定スピードは60°/minで測定した。この方位角依存性より、フィルムの幅方向の配向結晶に由来する回折ピークの半値幅Whを求めた。
また、Whを用いて、下記式よりX線配向度を算出した。
X線配向度=(180-Wh)/180(10) X-ray half width and degree of orientation Measured by a transmission method using an X-ray diffractometer (SmartLab manufactured by Rigaku Co., Ltd., with αβγ attachment). X-rays with a wavelength of 1.5418 Å were used, and the X-ray output was 45 kV and 200 mA. A hybrid multidimensional pixel detector Hypix-3000 was used as a detector in 0-dimensional mode. As a slit on the incident side in the parallel beam method, Solarlit 2.5°, a length limiting slit of 10 mm, and an incident slit width of 1 mm were used. A parallel slit analyzer 0.228° was used as the slit on the light receiving side.
The camera length was 300 mm, and the integration width of the detector was 2 mm.
A sample was prepared by stacking films to a thickness of 400 μm. A detector is placed at the diffraction peak position (diffraction angle 2θ = 14.1°) of the (110) plane of the polypropylene resin α-type crystal, and the sample is rotated 360° around the thickness direction of the film to obtain the (110) plane. Azimuth dependence of diffraction intensity is obtained. The step interval was 0.5° and the measurement speed was 60°/min. From this azimuth angle dependence, the half width Wh of the diffraction peak derived from the oriented crystals in the width direction of the film was determined.
Also, using Wh, the degree of X-ray orientation was calculated from the following formula.
X-ray orientation = (180-Wh)/180
(11)水蒸気透過率
265 水蒸気透過度はJIS K7129 B法に準じて測定した。
水蒸気透過度測定装置(PERMATRAN-W3/33 MOCON社製)を用いて、温度40℃、湿度90%RHの雰囲気下において、水蒸気透過度を測定した。水蒸気透過度はフィルム厚みに反比例するため、測定するサンプルそれぞれの厚みを測定し、20μmでの値に換算した。(11) Water vapor transmission rate 265 The water vapor transmission rate was measured according to JIS K7129 B method.
Using a water vapor transmission rate measuring device (PERMATRAN-W3/33, manufactured by MOCON), the water vapor transmission rate was measured in an atmosphere of 40° C. temperature and 90% RH humidity. Since the water vapor transmission rate is inversely proportional to the film thickness, the thickness of each sample to be measured was measured and converted to a value at 20 μm.
(実施例1)
ポリプロピレン樹脂として、MFR=7.5g/10分、[mmmm]=98.9%、Tc=116.2℃、Tm=162.5℃であるプロピレン単独重合体PP-1(住友化学(株)製、住友ノーブレンFLX80E4)を80重量部と、MFR=11g/10分、[mmmm]=98.8%、Tc=116.5℃、Tm=161.5℃であるプロピレン単独重合体PP-2(住友化学(株)製、EL80F5)を20重量部とをブレンドして用いた。
250℃でTダイよりシート状に押出し、20℃の冷却ロールに接触させ、そのまま20℃の水槽に投入した。その後、142℃で二対のロールで長手方向に4.5倍に延伸し、ついで両端をクリップで挟み、熱風オーブン中に導いて、170℃で予熱後、幅方向に1段目として162℃で10倍延伸を行った。幅方向延伸直後に、クリップに把持したまま120℃で冷却し、その後、175℃で幅方向に1.2倍再延伸を行った。最後に室温にて冷却した。こうして得られたフィルムの厚みは18.6μmであった。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、剛性に非常に優れるものであり、高温での熱収縮率が低いフィルムが得られた。また、水蒸気透過度に優れるフィルムであった。(Example 1)
As a polypropylene resin, propylene homopolymer PP-1 (Sumitomo Chemical Co., Ltd. 80 parts by weight of Sumitomo Noblen FLX80E4), MFR = 11 g/10 min, [mmmm] = 98.8%, Tc = 116.5 ° C., Tm = 161.5 ° C. Propylene homopolymer PP-2 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., EL80F5) was blended with 20 parts by weight.
The sheet was extruded from a T-die at 250°C, brought into contact with a cooling roll at 20°C, and put into a water bath at 20°C as it was. After that, it was stretched 4.5 times in the longitudinal direction with two pairs of rolls at 142°C, then clipped at both ends, introduced into a hot air oven, preheated at 170°C, and then 162°C as the first stage in the width direction. was stretched 10 times at . Immediately after stretching in the width direction, the film was cooled at 120° C. while being held by clips, and then re-stretched at 175° C. by 1.2 times in the width direction. Finally, it was cooled at room temperature. The thickness of the film thus obtained was 18.6 μm.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As for the physical properties, as shown in Table 3, the film was very excellent in rigidity and had a low thermal shrinkage rate at high temperatures. In addition, the film was excellent in water vapor permeability.
(実施例2)
165℃で幅方向に1.2倍再延伸した以外は実施例1と同様に行った。得られたフィルムの厚みは18.4μmであった。表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、剛性に非常に優れるものであり、高温での熱収縮率が低いフィルムが得られた。また、水蒸気透過度に優れるフィルムであった。(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was repeated except that the film was re-stretched at 165° C. in the width direction by 1.2 times. The thickness of the resulting film was 18.4 μm. Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As for the physical properties, as shown in Table 3, the film was very excellent in rigidity and had a low thermal shrinkage rate at high temperatures. In addition, the film was excellent in water vapor permeability.
(実施例3)
長手方向に147℃で延伸し、幅方向に1段目として165℃で10倍延伸を行い、幅方向延伸直後に、クリップに把持したまま120℃で冷却し、その後、177℃で幅方向に1.2倍再延伸を行った以外は実施例1と同様に行った。得られたフィルムの厚みは18.9μmであった。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、剛性が高く、高温での熱収縮率が低いフィルムが得られた。また、水蒸気透過度に優れるフィルムであった。(Example 3)
Stretched at 147 ° C. in the longitudinal direction, stretched 10 times at 165 ° C. as the first stage in the width direction, immediately after stretching in the width direction, cooled at 120 ° C. while being held by clips, and then stretched in the width direction at 177 ° C. The same procedure as in Example 1 was repeated except that the film was re-stretched by 1.2 times. The thickness of the resulting film was 18.9 µm.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As for the physical properties, as shown in Table 3, a film with high rigidity and low thermal shrinkage at high temperatures was obtained. In addition, the film was excellent in water vapor permeability.
(実施例4)
177℃で幅方向に1.1倍再延伸した以外は実施例3と同様に行った。得られたフィルムの厚みは20.6μmであった。表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、剛性が高く、高温での熱収縮率も低いものであった。また、水蒸気透過度に優れるフィルムであった。(Example 4)
The same procedure as in Example 3 was repeated except that the film was re-stretched 1.1 times in the width direction at 177°C. The thickness of the obtained film was 20.6 μm. Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As shown in Table 3, its physical properties were high in rigidity and low in heat shrinkage at high temperatures. In addition, the film was excellent in water vapor permeability.
(比較例1)
幅方向に1段目として162℃で12倍延伸を行い、幅方向延伸直後に、クリップに把持したまま100℃で冷却し、その後、170℃で幅一定のまま熱固定を行った以外は実施例1と同様に行った。得られたフィルムの厚みは20.8μmであった。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、水蒸気透過度に優れ、剛性が高いものの、熱収縮率が劣るものであった。(Comparative example 1)
As the first step in the width direction, the film was stretched 12 times at 162°C, immediately after the film was stretched in the width direction, cooled at 100°C while being held by clips, and then heat-set at 170°C while the width was constant. As in Example 1. The thickness of the obtained film was 20.8 μm.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As shown in Table 3, its physical properties were excellent in water vapor permeability and high in rigidity, but inferior in heat shrinkage.
(比較例2)
幅方向に1段目として162℃で12倍延伸を行い、幅方向延伸直後に、クリップに把持したまま冷却を行わず、172℃で幅一定のまま熱固定を行った以外は実施例1と同様に行った。得られたフィルムの厚みは23.1μmであった。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、剛性が劣るものであった。また、水蒸気透過度に劣るフィルムであった。(Comparative example 2)
It was stretched 12 times at 162 ° C. as the first step in the width direction, and immediately after the width direction stretch, it was not cooled while being held by the clip, and was heat-set at 172 ° C. with a constant width. did the same. The thickness of the obtained film was 23.1 μm.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As for the physical properties, as shown in Table 3, the rigidity was inferior. In addition, the film was inferior in water vapor permeability.
(比較例3)
幅方向に1段目として168℃で12倍延伸を行い、幅方向延伸直後に、クリップに把したまま100℃で冷却し、その後、170℃で幅一定のまま熱固定を行った以外は実
施例1と同様に行った。得られたフィルムの厚みは18.7μmであった。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、高温での熱収縮率が高く、剛性も劣るものであった。また、水蒸気透過度に劣るフィルムであった。(Comparative Example 3)
The film was stretched 12 times at 168°C as the first step in the width direction, cooled at 100°C while being held in a clip immediately after stretching in the width direction, and then heat-set at 170°C while the width was constant. As in Example 1. The thickness of the obtained film was 18.7 μm.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As for the physical properties, as shown in Table 3, the heat shrinkage rate at high temperatures was high and the rigidity was poor. In addition, the film was inferior in water vapor permeability.
(比較例4)
ポリプロピレン樹脂として、MFR=3g/10分、[mmmm]=94.8%、Tc=117.2℃、Tm=160.6℃であるPP-3(日本ポリプロ(株)製、FL203D)を用いた。250℃でTダイよりシート状に押出し、20℃の冷却ロールに接触させ、そのまま20℃の水槽に投入した。その後、長手方向に、130℃で4.5倍延伸し、テンターでの幅方向延伸において、予熱温度を168℃とし、延伸1段目として155℃で8.2倍延伸を行った。幅方向延伸直後に、クリップに把持したまま120℃で冷却し、その後、170℃で幅方向に1.2倍再延伸を行った。最後に室温にて冷却した。得られたフィルムの厚みは18.8μmであった。
表1にポリプロピレン樹脂の構造、表2に製膜条件を示す。その物性は、表3に示すとおり、高温での熱収縮率が高く、剛性も劣るものであった。また、水蒸気透過度に劣るフィルムであった。(Comparative Example 4)
As a polypropylene resin, PP-3 (manufactured by Japan Polypropylene Corporation, FL203D) having MFR = 3 g / 10 minutes, [mmmm] = 94.8%, Tc = 117.2 ° C., Tm = 160.6 ° C. is used. board. The sheet was extruded from a T-die at 250°C, brought into contact with a cooling roll at 20°C, and put into a water bath at 20°C as it was. Thereafter, the film was stretched 4.5 times in the longitudinal direction at 130°C, and in the width direction stretching with a tenter, the preheating temperature was set to 168°C, and the film was stretched 8.2 times at 155°C as the first stage of stretching. Immediately after stretching in the width direction, the film was cooled at 120°C while being held by clips, and then re-stretched at 170°C in the width direction by 1.2 times. Finally, it was cooled at room temperature. The thickness of the resulting film was 18.8 μm.
Table 1 shows the structure of the polypropylene resin, and Table 2 shows the film forming conditions. As for the physical properties, as shown in Table 3, the heat shrinkage rate at high temperatures was high and the rigidity was poor. In addition, the film was inferior in water vapor permeability.
Claims (8)
(1)150℃における熱収縮率が、長手方向で10%以下であり、幅方向で30%以下である。
(2)23℃での幅方向の5%伸長時応力が140MPa以上である。
(3)150℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の5%伸長応力(MPa)が下記式を満足する。
150℃での幅方向の熱収縮率(%)×4.0+177≧23℃での幅方向の5%伸長時応力(MPa)≧150℃での幅方向の熱収縮率(%)×4.0+140 A polypropylene resin composition containing 90% by mass or more of a polypropylene resin having a mesopentad fraction of 97.0% or more and 99.9% or less and a melt flow rate of 4.0 g/10 minutes or more and 30 g/10 minutes or less A biaxially oriented polypropylene film that satisfies the following (1), (2), and (3).
(1) Thermal shrinkage at 150° C. is 10% or less in the longitudinal direction and 30% or less in the width direction.
(2) The stress at 5% elongation in the width direction at 23°C is 140 MPa or more.
(3) The thermal contraction rate (%) in the width direction at 150°C and the 5% elongation stress (MPa) in the width direction at 23°C satisfy the following formulas.
Thermal contraction rate in the width direction at 150°C (%) x 4.0 + Stress at 5% elongation in the width direction at 23°C (MPa) ≥ Thermal shrinkage rate in the width direction at 150°C (%) x 4.0 0+140
(4)120℃の熱収縮率が長手方向で2.0%以下であり、幅方向で10.0%以下である。
(5)120℃での幅方向の熱収縮率(%)及び23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)が下記式を満足する。
23℃での幅方向の引張弾性率(GPa)≧120℃での幅方向の熱収縮率(%)×0.1+7.0 The biaxially oriented polypropylene film according to claim 1, wherein the biaxially oriented polypropylene film satisfies (4) and (5) below.
(4) The heat shrinkage rate at 120°C is 2.0% or less in the longitudinal direction and 10.0% or less in the width direction.
(5) The thermal contraction rate (%) in the width direction at 120°C and the tensile modulus (GPa) in the width direction at 23°C satisfy the following formulas.
Tensile elastic modulus in the width direction at 23°C (GPa) ≥ Heat shrinkage rate in the width direction at 120°C (%) x 0.1 + 7.0
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