JP7374267B2 - フィルム、及び二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造する方法 - Google Patents
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Description
ポリアミドから選択される熱可塑性材料を含む中心層に隣接する第1スキン層と、無水マレイン酸変性ポリプロピレンを含む第1スキン層に隣接する中間層と、第1スキン層に隣接するアルミニウム金属層と、ポリオレフィンまたは低密度ポリエチレンの中から選択されるポリマーを含む第2押出成分またはスキン層と、を含む多層フィルムが記載されている。
外側面および内側面を有するポリプロピレンをベースとするベース層、
ベース層の外側面に隣接し、酢酸ビニル、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アクリル酸または無水マレイン酸などの極性コモノマーを含むオレフィンコポリマーをベースとする外側中間層、または外側結合層、及び
外側結合層の外側面に隣接し、ポリアミドをベースとする外側スキン層を少なくとも含むフィルムである。
ンまたはプロピレンコモノマー、エチレンまたはプロピレンエラストマー、ポリエチレン、またはそれらの混合物を含むアルファオレフィンコポリマーを含む、その内側面に隣接する内側スキン層とを含む。
プロセスは以下のステップを含み、
-フラットダイ押出機によって、フィルム形態の共押出中間製品を製造する第1共押出工程、
-縦方向(MD)に延伸する第2延伸工程、及び
-所望の二軸配向構造を決定し、各層の最終厚さを規定するように、中間製品の縦方向を横切る方向(TD)に延伸する第3延伸工程。
ポリマーをベースとする外側結合層と、外側結合層の外側面に隣接し、ポリアミドをベースとする外側スキン層とで形成された中間生成物を押し出すことを提供する。
内側面および外側面を有する、ポリプロピレン(PP)をベースとするベース層12、
またはコア層、
ベース層12の外側面に隣接し、極性コモノマーを含むオレフィンのコポリマーベースとする外側結合層14、及び
外側結合層14の外側面に隣接し、ポリアミド(PA)をベースとする外側スキン層16を少なくとも含む。
キン層16は、経時的に安定した高い表面張力を得ることを可能にする。さらに、外側スキン層16は、ポリオレフィン基材よりも広範囲のインクおよびラッカーと適合する。
の総量の1.5%~23%、好ましくは3%~20%、より好ましくは5%~17%の割合で含まれていてもよい。
はターポリマーとエチレンと極性コモノマー、例えば酢酸ビニル、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アクリル酸または無水マレイン酸とのコポリマーとの混合物を含む。
る厚さを有していてもよい。
、より好ましくは180~400cm3/g、さらに好ましくは200~260cm3/gの範囲の粘度を有する。
T5000(Evonik)、Novadyn DT/DIであり、半結晶質ポリアミドの市販の例は、Ultramid C33L01(BASF)、K7007C(三菱ガス化学)、Grilon F34(EMS)、TrogamidMX97である。
レフィンコポリマー、内側結合層219の内側面に隣接する内側スキン層220をさらに含む。
との混合物からなる内側結合層312の内面に隣接する内側スキン層321をさらに含む。この実施形態による内側スキン層321は、画像、グラフィックおよび/またはサインを印刷するための層として有利に使用することができる。
ポリプロピレン(PP)をベースとするベース層12、またはコア層は、内側面と外側面とを有し、約10μm~約100μm、好ましくは約15μm~約70μm、より好ましくは、約17μm~約60μmの厚さを有し、ポリプロピレンは、1.5~30の二酸化チタンを任意に含んでいてもよく、1.5~23%のCaCO3または1~15%のPBTを任意に含んでいてもよく、EAAおよび/またはGMSおよび/または脂肪酸アミノを任意に含んでいてもよい。
外側結合層14は、ベース層12の外側面に隣接し、約1μm~約6μmの厚さを有し
、極性コモノマーを含むオレフィンのコポリマー、無水マレイン酸でグラフトされたプロピレンホモポリマーまたはプロピレンコポリマーまたはターポリマー、または、プロピレンホモポリマー、コポリマー、またはターポリマーとグラフトしたこれらのコポリマーの混合物をベースとする。
外側スキン層16は、外側結合層14の外面に隣接し、約0.3μm~2μmの間、優先的には約0.4μm~1.7μmの間の厚さを有し、そして任意にコロナまたは火炎処理され、好ましくは65%と35%、より好ましくは60%と40%の割合の、少なくとも1つの非晶質および1つの半結晶質の混合物で、180~400cm3/g、より好ま
しくは200~260cm3/gの範囲の粘度のポリアミドをベースとする。
内側結合層219は、ベース層12の内面に隣接し、2μmと6μmの間、特に2.5μmと5μmの間の厚さを有し、プロピレンのコポリマーもしくはターポリマー、またはエチレンもしくはプロピレンのプラストマー、またはそれらの混合物を含み、顔料、帯電防止剤、および/または他の添加剤を任意に含み得る。
内側スキン層220は、内側結合層219の内側に隣接し、0.8μm~2μm、好ましくは0.9μm~1.5μmの厚さを有し、プロピレンホモポリマー、コポリマーまたはターポリマーに基づいて、エチレンコモノマー、プロピレンまたはエチレンエラストマーまたはそれらのブレンドを含むアルファオレフィンコポリマー、およびブロッキング防止剤も含んでもよく、内側スキン層の0.1~5%の部分において、合成シリカ粒子、架橋シロキサン粒子および/または架橋ポリメチルメタクリレート粒子(PMMA)など、これらはすべてほぼ球形であり、好ましくは実質的に球形で粒径分布が狭い架橋PMMA粒子を含む。
任意選択で、内側コーティング層322は、内側スキン層220の内面に隣接し、坪量約0.01g/m2~約1g/m2、好ましくは0.02g/m2~0.04g/m2の脂肪族ポリウレタンまたはポリアジリジン、あるいは押出しコーティングによって塗布されたEVA樹脂をベースにした内側コーティングを含んでいてもよい。
ポリプロピレン(PP)をベースとするベース層12、またはコア層は、内側面および外側面を有し、約10μm~約100μmの間、好ましくは約15μm~約70μmの間、より好ましくは約17μm~約60μmの間の厚さを有し、ポリプロピレンをベースとしたものであり、任意に1.5~30%の二酸化チタン、さらに任意に1.5~23%のCaCO3または1~15%のPBT、および任意にEAAおよび/またはGMSおよび
/または脂肪酸のアミドを含有することができる。
外側結合層14は、ベース層12の外側面に隣接し、約1μm~約6μmの厚さを有し、極性コモノマーを含むオレフィンのコポリマー、または無水マレイン酸でグラフトされたプロピレンコポリマーもしくはターポリマーとグラフトしたこれらのコポリマーの混合物をベースとする。
外側スキン層16は、外側結合層14の外側面に隣接し、約0.3μm~2μmの間、優先的には約0.4μm~1.7μmの間の厚さを有し、任意にコロナまたは火炎処理され、好ましくは65%と35%、より好ましくは60%と40%の割合の、少なくとも1つの非晶質および1つの半結晶質の混合物で、180%~400cm3/g、より好まし
くは200~260cm3/gの範囲の粘度のポリアミドをベースとする。
内側結合層312は、ベース層12の内側に隣接し、2μm~6μmの間、特に2.5μm~5μmの間の厚さを有し、プロピレンホモポリマーを含み、場合によりベース層12の組成と実質的に同様の組成を有する。
内側スキン層321は、内側結合層312の内側面に隣接し、0.3μm~2μmの厚さを有し、無水マレイン酸変性プロピレンホモポリマーまたはコポリマー、あるいはそれらと他の未変性プロピレンホモポリマーまたはコポリマーとの混合物を含み、無機充填剤および/またはブロッキング防止剤も場合により含む。
任意選択で、内側コーティング層322は、内側スキン層321に隣接し、秤量約0.01g/m2~約1g/m2、好ましくは0.02g/m2~0.04g/m2の脂肪族ポリウレタンまたはポリアジリジンをベースとするものであってもよい。
さらなる選択肢として、二次内側コーティング層は、内側コーティング層322に隣接し、秤量0.8~3g/m2、好ましくは1.0g/m2~2.5g/m2のアクリレート系ラッカー、防曇ラッカー、剥離ラッカー(これもシリコーン系)、PVDCラッカーをベースとしてもよい。
チルロール上にキャストされる工程を本質的に含む工程において、典型的な連続BoPPライン上で製造されたフィルムを用いて、場合によっては一方または両方のフィルム面のその後の処理として、MD方向への再加熱および延伸、さらにTD方向への再加熱および延伸してもよい。
30℃で7%未満、より好ましくは5%未満のMD方向およびTD方向の収縮もたらし、真空メタライゼーション後の優れた酸素バリアおよび鉱油および芳香浸透に対する異常なバリア、ならびに優れた長期印刷適性を有する。
フラットヘッド押出しダイユニットを用いて、中間フィルムの形態の共押出し中間製品を製造する第1共押出工程、
縦方向(MD)に延伸する第2段階、
中間製品の縦方向を横切る方向(TD)に延伸して、所望の二軸配向構造およびフィルムの機械的特性を決定する第3工程。
EMS Grilon FE4495は、イソフタル酸、アゼライン酸、およびアジピン酸を含むヘキサメチレンジアミンから本質的になる、非晶質ナイロン6I/69/66コポリマーである。
BASF Ultramid C33L01は、半結晶質ナイロン 6/66である。
Mitsui QF500Aは、無水マレイン酸を結合したポリプロピレンホモポリマーである。
Total 3371は、ポリプロピレンホモポリマーである。
DuPont Selar PA2072は、イソフタル酸およびテレフタル酸を含むヘキサメチレンジアミンから本質的になる、非晶質ナイロン6I/6Tコポリマーである。
EMS Grilon F34は、ナイロン6である。
Novadyn DT/DIは、テレフタル酸およびイソフタル酸を含む2-メチルペンタメチレンジアミンから本質的になる、非晶質ナイロンコポリマーである。
三菱 K7007Cは、半結晶質ナイロンMDX6であり、本質的にはMDXAとアジピン酸との重縮合物である。
Mitsui AT1179Eは、無水マレイン酸を含むポリプロピレンホモポリマーである。
Sabic PP 524 Pは、ポリプロピレンホモポリマーである。
Schulman P80560は、プロピレンホモポリマー担体中に60%の二酸化チタン(TiO2)を含む。
Schulman PF97NTSは、プロピレンホモポリマー担体中に70%の炭酸カルシウム(CaCO3)を含む。
EVONIK Trogamid MX97は、2,2,4-および2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸重縮合物から本質的になる半結晶質ナイロンである。
Braskem DS6D82は、融点134℃のプロピレン-エチレンコポリマーである。
Schulman ABPP05SCは、プロピレンエチレンコポリマー中に分散された5%の3.4ミクロンシリカブロッキング防止剤を含む。
Schulman P8266は、プロピレンホモポリマー担体中に60%の二酸化チタン(TiO2)を含む。
Schulman PF97はプロピレンホモポリマー担体中に70%の炭酸カルシウム(CaCO3)を含む。
LyondelBasell Adsyl 5C39F:C2C3C4ポリプロピレンのターポリマーである。
実施例1~9に従って製造されたフィルムサンプルを評価するために使用される試験方法は、以下の例外を除いて表1の項目に示される標準化された方法である。
。シール強度は、500gロードセルを備えた引張試験機を使用して決定された。試験速度は50mm/分であった。
以下の実施例に記載するように、適切なサイズおよびデザインの5つの押出機および5チャンネルフラットヘッド押出ダイを備えた逐次延伸BoPPラインを使用して、材料ブレンドの同時押出によって5層シートを製造した。
組成:
外側スキン層:厚さ1.0μm;組成:EMS FE4495 40%+Ultramid C33L01 60%
外側結合層:厚さ2.0μm;組成:三井 QF500A 100%
ベース層:公称厚さ22μm;組成:Total 3371 100%
内側結合層:厚さ2.0μm;組成:Total 3371 100%
内側スキン層:厚さ1.0μm;組成:Adsyl 5C39F 100%
回線速度は、20mpmであった。総フィルム厚は、30μmであった。
実施例1について記載したのと本質的に同じ方法を使用して、外側スキン層と外側結合層の組成を変えて、以下のフィルムサンプルを製造した。コア層の押出機を適宜変更することによって、コアの厚さを必要なフィルム厚に合わせるようにした。
外側スキン層:厚さ1.0μm;組成:Selar PA2072 40%+Grilon F34 60%
外側結合層:厚さ2.0μm;組成:三井 QF500A 100%
外側スキン層:厚さ0.8μm;組成:Novadyn DT/DI 50%+三菱 K7007C 50%
外側結合層:厚さ3.0μm;組成:三井 QF500A 100%
外側スキン層:厚さ1.0μm;組成:Novadyn DT/DI 20%+三菱 K7007C 80%
外側結合層:厚さ4.0μm;組成:三井 QF500A 100%
所見:
外側スキン層:厚さ1.0μm;組成:Novadyn DT/DI 25%+三菱 K7007C 75%
外側結合層:厚さ4.0μm;組成:三井 QF500A 100%
実施例1に記載したのと本質的に同じ方法を使用して、金属化の前に真珠光沢のある白色の外観のフィルムを製造するために以下の材料を使用する。
外側スキン層:厚さ0.8μm;組成:Novadyn DT/DI 50%+Trogamid MX97 50%
外側結合層:厚さ2.0μm;組成:三井 AT1179E 100%
ベース層:公称厚さ49.2μm;組成:Sabic PP524P 89%+Schulman P80560 2%+Schulman PF97NTS 9%
内側結合層:厚さ3.5μm;組成:三井 AT1179E 100%
内側スキン層:厚さ1.5μm;Novadyn DT/DI 50%+Trogamid MX97 50%
ライン速度は180mpmであった。このフィルムは以下の性質を有していた。
総フィルム厚:57μm
単位重量:41.0g/m2
密度:0.72g/cm3
実施例5の真珠光沢のある白色フィルムを、従来の真空金属化技術を使用して、外側ポリアミドスキン上のアルミニウムで光学密度3.3になるまで真空金属化した。
実施例5について記載したのと本質的に同じ方法を使用して、外側スキン層と外側結合層の組成を変えて、以下のフィルムサンプルを製造した。ライン速度は180mpmであった。コア押出機の出力および延伸条件は、要求されるフィルム厚、密度および単位重量を満たすように適合された。
外側スキン層:厚さ0.8μm;組成:Grilon G21 60%+三菱 K7007C 40%
外側結合層:厚さ2.0μm;組成:三井 AT1179E 100%
外側スキン層:厚さ0.8μm;組成:Grilon G21 75%+三菱 K7007C 25%
外側結合層:厚さ2.0μm;組成:三井 AT1179E 100%
実施例5に記載したのと本質的に同じ方法を使用して、以下の材料を使用した。ライン速度は180mpmであった。コア層の押出機を適宜変更することによって、コアの厚さを必要なフィルム厚に合わせるようにした。
外側スキン層:厚さ1.3μm;組成:Novadyn DT/DI 50%+Trogamid MX97 50%
外側結合層:厚さ4.0μm;組成:三井 AT1179E 100%
ベース層:厚さ26.7μm;組成:Sabic PP524P 89%+Schulman P80560 2%+Schulman PF97NTS 9%
内側結合層:厚さ2.0μm;組成:Sabic PP524P 88%+Schulman P80560 12%
内側スキン層:厚さ1.0μm;Adsyl 5C39F 50%+Tafmer XM7070 48%+ABVT 22SC 3%
総フィルム厚:35μm
単位重量:25.2g/m2
密度:0.72g/cm3
下記の表1は、上記のフィルムの機械的および物理的性質を示す。
Claims (9)
- 10μm~120μmの厚さを有し、フラットヘッドダイ共押出しにより得られた中間フィルムを縦方向(MD)及び縦方向を横切る方向(TD)へのそれぞれの逐次延伸によって得られた包装、フレキシブルパッケージ、ラミネート製品、及びラベルを製造するのに適している二軸配向ポリプロピレン(BOPP)フィルムであって、
前記フィルムは、
外側面および内側面を有するポリプロピレンをベースとするベース層、
前記ベース層の外側面に隣接し、酢酸ビニル、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アクリル酸又は無水マレイン酸から選択された極性コモノマーを含むオレフィンコポリマーをベースとする外側結合層、
前記外側結合層の外側面に隣接し、ポリアミドをベースとする外側スキン層、
前記ベース層の前記内側面に隣接する内側結合層、及び
前記内側結合層の前記内側面に隣接する内側スキン層を含み、
前記中間フィルムは、前記ベース層、前記外側結合層、前記外側スキン層、前記内側結合層、及び前記内側スキン層で構成され、
前記外側スキン層は、非晶質ポリアミドと半結晶質ポリアミドとの混合物を含み、前記混合物は、25重量%~75重量%の非晶質ポリアミドと75重量%~25重量%の半結晶質ポリアミドとを含み、
前記内側結合層は、プロピレンコポリマー、ターポリマー、C2 C3プラストマー、又はこれらの混合物を含み、前記内側スキン層は、プロピレンホモポリマー、コポリマー、もしくはターポリマー、エチレンもしくはプロピレンコモノマーを含むアルファ-オレフィンコポリマー、プロピレンもしくはエチレンエラストマー、ポリエチレン、またはこれらの混合物を含む、又は前記内側結合層は、プロピレンホモポリマーを含み、前記内側スキン層は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンコポリマーの混合物をベースとすることを含む、フィルム。 - 前記内側スキン層の内側面に隣接し、脂肪族ポリウレタンもしくはポリアジリジン、またはEVA樹脂をベースとする内側コーティング層を含む、請求項1に記載のフィルム。
- 前記内側スキン層の内側面に隣接し、脂肪族ポリウレタンを含む内側コーティング層を含む、請求項2に記載のフィルム。
- 前記外側結合層は、エチレンと、酢酸ビニル、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アクリル酸、または無水マレイン酸から選択される極性コモノマー、またはこれらのコモノマーのいずれかとポリオレフィンとのグラフトコポリマーをベースとする、請求項1~3のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記外側スキン層は、金属、金属酸化物、有機もしくは無機ラッカー、またはそれらの組み合わせによってコーティングされる、請求項1~4のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記ベース層は、充填剤、又はボイド形成剤、および/または帯電防止剤、および/またはスリップ剤を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記外側スキン層は、0.3μm~10μmの厚さを有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルム。
- 前記外側スキン層は、0.3μm~1μmの間に含まれる厚さを有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のフィルム。
- 10μm~120μmの厚さを有し、包装、フレキシブルパッケージ、ラミネート製品およびラベルを製造するのに適した二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)フィルムを製造する方法であって、
フラットダイ押出しユニットによる、フィルムの形態の共押出し中間製品を製造するための第1共押出工程、
縦方向(MD)に延伸する第2延伸工程、
二軸配向構造(BOPP)を決定し、各層の最終的な厚さを規定するように前記中間製品の縦方向を横切る方向(TD)に延伸する第3延伸工程、
前記第1共押出工程は、ポリプロピレンをベースとし、外側面および内側面を有するベース層、酢酸ビニル、アクリル酸アルキル、メタクリル酸アルキル、アクリル酸又は無水マレイン酸から選択された極性コモノマーを含むオレフィンコポリマーをベースとする外側結合層、前記外側結合層の外側面に隣接し、ポリアミドをベースとする外側スキン層、前記ベース層の前記内側面に隣接する内側結合層、及び前記内側結合層の前記内側面に隣接する内側スキン層で形成された前記中間製品を押し出すことを提供し、
前記外側スキン層を押し出すために、25重量%~75重量%の非晶質ポリアミドおよび75重量%~25重量%の半結晶質ポリアミドを含む、非晶質ポリアミド及び半結晶質ポリアミドの混合物を使用し、
前記内側結合層は、プロピレンコポリマー、ターポリマー、C2 C3プラストマー、又はこれらの混合物を含み、前記内側スキン層は、プロピレンホモポリマー、コポリマー、もしくはターポリマー、エチレンもしくはプロピレンコモノマーを含むアルファ-オレフィンコポリマー、プロピレンもしくはエチレンエラストマー、ポリエチレン、またはこれらの混合物を含む、又は前記内側結合層は、プロピレンホモポリマーを含み、前記内側スキン層は、無水マレイン酸変性ポリプロピレンコポリマーの混合物をベースとすることを含み、
前記第2延伸工程および前記第3延伸工程は、前記中間製品を縦方向に3~6倍、続いて縦方向を横切る方向に7~12倍に延伸することを含む、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを製造する方法。
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