JPH10176068A - ポリプロピレン系二軸延伸フィルム - Google Patents
ポリプロピレン系二軸延伸フィルムInfo
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Abstract
強度及び透明性に優れ、且つ経済的に有利なポリプロピ
レン系二軸延伸フィルムを提供することを課題とする。 【解決手段】 結晶性ポリプロピレン40〜88重量%
と、プロピレン−α−オレフィン共重合体60〜12重
量%とからなり、前記共重合体が前記結晶性ポリプロピ
レン中に粒子として分散しているポリプロピレン系樹脂
材料を含むフィルム成形材料を二軸延伸し、前記共重合
体粒子のTD方向における平均分散粒子径が0.1μm
以下のポリプロピレン系二軸延伸フイルムとする。
Description
樹脂材料を含むフィルム成形材料により形成される二軸
延伸フィルムに関し、詳しくは縦方向にまっすぐな引き
裂け性を有するポリプロピレン系二軸延伸フイルムに関
する。
れる延伸フィルムは、各種の包装用フィルムとして用い
られている。例えばポリプロピレン系一軸延伸フィルム
は、フィルム製造時のフィルムの流れ方向、すなわち機
械方向である縦方向(MD方向)において引き裂け易い
性質を有し、その方向においては直線的なカット性(ス
トレートカット性)に優れているために、主に食品の包
装分野において広く利用されている。
る一軸延伸フィルムは、MD方向のストレートカット性
に優れる反面、MD方向に直行する横方向(TD方向)
の強度が弱く、重量のある内容物の場合にはフィルムが
破袋する恐れがある。
トレ−トカット性を有するフィルムとしては、ポリプロ
ピレンにポリブテンを配合したものを用いる方法(特開
平7−156264)がある。しかし、この方法におい
ては、TD方向の強度は向上するものの、MD方向のス
トレートカット性は十分満足できるレベルではなく、ま
た、高価なポリブテンを多量に使用することからコスト
面での問題が残される。
ストレートカット性及びTD方向の強度に優れ、且つ経
済的に有利なポリプロピレン系二軸延伸フィルムを提供
することを課題とする。
を解決するため鋭意研究を行った結果、結晶性ポリプロ
ピレン中にプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合
体が粒子として分散しているポリプロピレン系樹脂の二
軸延伸フィルムにおいて、そのTD方向における前記共
重合体の平均分散粒子径が0.1μm以下になるように
フイルム形態を制御した場合、ポリプロピレン系樹脂の
二軸延伸フィルムはMD方向におけるストレ−トカット
性に優れることを見出し、本発明を完成した。
ン40〜88重量%と、プロピレン−α−オレフィン共
重合体60〜12重量%とからなり、前記共重合体が前
記結晶性ポリプロピレン中に粒子として分散しているポ
リプロピレン系樹脂材料を含むフィルム成形材料により
形成される二軸延伸フィルムにおいて、前記共重合体粒
子のTD方向における平均分散粒子径が0.1μm以下
であることを特徴とするポリプロピレン系二軸延伸フイ
ルムを提供する。
0〜88重量%と、プロピレン−α−オレフィン共重合
体60〜12重量%とからなるポリプロピレン系樹脂材
料を含むフィルム成形材料により形成される二軸延伸フ
ィルムにおいて、前記フィルムのMD方向及びTD方向
の複屈折率の比(MD方向の複屈折率/TD方向の複屈
折率)と、MD方向及びTD方向の延伸倍率の比(MD
方向の延伸倍率/TD方向の延伸倍率)が、下記数式
(I)を満たすことを特徴とするポリプロピレン系二軸
延伸フィルムを提供する。
の比を表す。)
0〜88重量%と、プロピレン−α−オレフィン共重合
体60〜12重量%とからなるポリプロピレン系樹脂材
料を含むフィルム成形材料により形成される二軸延伸フ
ィルムにおいて、前記フィルムのMD方向及びTD方向
の複屈折率の比(MD方向の複屈折率/TD方向の複屈
折率)が0.6以上であることを特徴とするポリプロピ
レン系二軸延伸フィルムを提供する。
0〜88重量%と、プロピレン−α−オレフィン共重合
体60〜12重量%とからなり、結晶性ポリプロピレン
及びプロピレン−α−オレフィン共重合体のMFRの比
(結晶性ポリプロピレンのMFR/プロピレン−α−オ
レフィン共重合体のMFR)が10以下であるポリプロ
ピレン系樹脂材料を含むフィルム成形材料により形成さ
れ、MD方向及びTD方向の延伸倍率の比(MD方向の
延伸倍率/TD方向の延伸倍率)が0.3〜1.6とな
るように二軸延伸されたポリプロピレン系二軸延伸フィ
ルムを提供する。
子が結晶性ポリプロピレンのマトリックス中に微細に分
散したものであり、このような分散形態を有するポリオ
レフィン系樹脂材料からなる延伸フィルムは本発明にお
いてはじめて見い出されたものである。また、本発明の
二軸延伸フィルムは、MD方向及びTD方向の複屈折率
の比が一定条件を満たすものである。
ることにより、MD方向のストレートカット性に優れ、
同時にTD方向の強度にも優れ、且つ透明性が高く経済
性も良好な延伸フィルムが得られることを見出したもの
である。かかる特性を有する延伸フィルムであればその
製法は特に限定されるものではないが、結晶性ポリプロ
ピレン及びプロピレン−α−オレフィン共重合体のMF
Rの比が10以下であるポリプロピレン系樹脂材料から
なり一定条件で延伸されたポリプロピレン系二軸延伸フ
ィルムは、上記特性を備えることができる。
ムとして有用であり、特に重袋包装用フィルムとして好
適である。
する。
は、結晶性ポリプロピレンと、プロピレン−α−オレフ
ィン共重合体とからなり、前記共重合体が前記結晶性ポ
リプロピレン中に粒子として(前記結晶性ポリプロピレ
ンのマトリックス中に前記共重合体がドメインとして)
分散しているポリプロピレン系樹脂材料を含む。
ピレン重合単位からなる結晶性の重合体であり、好まし
くはプロピレン重合単位が全体の90重量%以上である
ポリプロピレンである。具体的には、プロピレンの単独
重合体であってもよく、またプロピレン重合単位90重
量%以上とα−オレフィン10重量%未満とのランダム
共重合体であってもよい。共重合体の場合、α−オレフ
ィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、
1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセ
ン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペン
テン等を挙げることができる。このうち、プロピレン単
独重合体又はプロピレン重合単位の含量が90重量%以
上のプロピレン−エチレン共重合体を用いるのが、製造
コストの点から好ましい。
−レ−ト(以下、「MFR」と略す)は製膜の安定性か
ら0.1〜50g/10分の範囲のものが好ましい。
ピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとのランダム
共重合体である。プロピレン重合単位の含量は、共重合
体全体に対し重量基準で20〜80重量%の範囲にある
ことが好ましく、より好ましくは20〜75重量%、更
に好ましくは20〜70重量%である。プロピレン重合
単位の含量が80%を超えると、結晶性ポリプロピレン
のマトリックス中に目的とする前記共重合体の粒子(以
下、「共重合体ドメイン」ともいう)の分散形態が得ら
れず、本発明の目的とするMD方向のストレートカット
性向上及びTD方向の強度向上等の効果が発揮されない
場合がある。一方、20重量%未満では、透明性が劣り
好ましくない。
は、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセ
ン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、4−メ
チル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン等が挙
げられる。このうちα−オレフィンとしてエチレンを用
いたプロピレン−エチレン共重合体が、製造コストの点
から好ましく用いられる。
合体のMFRは特に限定されないが、0.1〜20g/
10分の範囲のものが好ましい。より好ましくは、結晶
性ポリプロピレンとのMFRの比(結晶性ポリプロピレ
ンのMFR/プロピレン−α−オレフィン共重合体のM
FR:以下、単に「MFR比」という)が10以下、さ
らに好ましくは0.1〜5の範囲となるようにプロピレ
ン−α−オレフィン共重合体のMFRを選択するのが好
ましい。
ピレンの含量は、該ポリプロピレン系樹脂材料全量に対
し40〜88重量%、好ましくは50〜85重量%であ
り、プロピレン−α−オレフィン共重合体の含量は60
〜12重量%、好ましくは50〜15重量%である。前
記共重合体の割合が12重量%未満では縦方向の良好な
ストレ−トカット性が得られず、60%を超えるとフイ
ルムの剛性の低下が著しく、実用上好ましくない。
に限定されず、いかなる方法によって得ることもでき
る。例えば、各々別個に重合して得られた結晶性ポリプ
ロピレンとプロピレン−α−オレフィン共重合体とを溶
融混練等によって混合することにより取得してもよい。
また、結晶性ポリプロピレンとプロピレン−α−オレフ
ィン共重合体とを多段重合により連続的に製造すること
によって取得してもよい。
ーナッタ触媒を用いて重合したプロピレン−α−オレフ
ィン共重合体や市販のエチレン−プロピレンゴムと結晶
性ポリプロピレンとを溶融混合する方法が例示できる。
また、結晶性ポリプロピレンとプロピレン−α−オレフ
ィン共重合体とを多段重合により連続的に重合する方法
としては、複数の重合器を使用し、例えば1段目で結晶
性ポリプロピレンを製造し、2段目でプロピレン−α−
オレフィン共重合体を製造する方法が例示できる。この
連続重合法は、上記した溶融混合法に比べて製造コスト
が低く、また、結晶性ポリプロピレン中にプロピレン−
α−オレフィン共重合体が均一に分散したポリプロピレ
ン系樹脂材料が得られ、且つ品質(ストレ−トカット
性)の安定化が図れる点で好ましい。
特に好ましいものは、上記連続重合法により製造し、結
晶性ポリプロピレン及びプロピレン−α−オレフィン共
重合体のMFR比(結晶性ポリプロピレンのMFR/プ
ロピレン−α−オレフィン共重合体のMFR)を10以
下、さらに好ましくは0.1〜5の範囲となるように調
整したものである。MFR比をこの範囲とすることによ
り、結晶性ポリプロピレン中にプロピレン−α−オレフ
ィン共重合体が均一に且つ微細に分散し、ストレートカ
ット性及び強度がさらに向上したポリプロピレン系延伸
フィルムを与える成形材料が得られる。
ン系樹脂材料は、具体的には特開平6−239918号
公報、特開平8−27238号公報等に記載されている
方法により製造することができる。尚、前記MFR比
は、通常は結晶性ポリプロピレンのMFR及びプロピレ
ン−α−オレフィン共重合体のMFRを各々測定するこ
とにより求められるが、ポリプロピレン系樹脂材料を多
段重合により連続的に製造した場合(はじめに結晶性ポ
リプロピレンを重合し、次いでプロピレン−α−オレフ
ィン共重合体を重合する場合)は、プロピレン−α−オ
レフィン共重合体のMFRを直接測定できないため、直
接測定可能な結晶性ポリプロピレンのMFR、得られる
ポリプロピレン系樹脂材料のMFR及び該ポリプロピレ
ン系樹脂材料中のプロピレン−α−オレフィン共重合体
の含有量から、下記式により求めることができる。
脂材料を主体とするが、さらに通常のポリオレフィン系
フィルム材料に使用される酸化防止剤、中和剤、耐候
剤、無機充填剤、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止
剤等の添加剤が配合されていてもよい。
ン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネート]メタン、2,6−ジ−
t−ブチル−4−メチルフェノール、n−オクタデシル
−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキ
シフェニル)プロピオネート、トリス(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート
等のフェノール系酸化防止剤、又はトリス(2,4−ジ
−t−ブチルフェニル)フォスファイト、トリス(ノニ
ルフェニル)フォスファイト、ジステアリルペンタエリ
スリトールジフォスファイト、テトラキス(2,4−ジ
−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ
フォスフォナイト等のリン系酸化防止剤等が例示でき
る。
ウム等の高級脂肪酸塩類やハイドロタルサイト等が例示
でき、無機充填剤及びブロッキング防止剤としては炭酸
カルシウム、シリカ、ハイドロタルサイト、ゼオライ
ト、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム等が例示
でき、滑剤としてはステアリン酸アマイド等の高級脂肪
酸アマイド類が例示でき、帯電防止剤としてはグリセリ
ンモノステアレート等の脂肪酸エステル類が例示でき
る。
用目的等により適宜選択することができるが、通常フィ
ルム成形材料全量に対し0.001〜5%程度とするの
が好ましい。
配合する方法は特に限定されず、例えばヘンシェルミキ
サー(商品名)等の高速撹拌機付混合機及びリボンブレ
ンダー並びにタンブラーミキサー等の通常の配合装置に
より配合する方法(ドライブレンド)が例示でき、更に
通常の単軸押出機又は二軸押出機等を用いてペレット化
する方法が例示できる。
料を二軸延伸することにより得られる。延伸方法として
は、公知のTダイキャスト法等により未延伸シートを成
形した後、公知の二軸延伸法により製造することができ
る。ストレートカット性の点から逐次二軸延伸が好まし
く、具体的には、テンター方式により先ずMD方向に延
伸し、次いでTD方向に延伸する逐次二軸延伸法が例示
できる。
伸倍率(縦延伸倍率)は3〜10倍、好ましくは5〜8
倍であり、一方TD方向の延伸倍率(横延伸倍率)は5
〜14倍、好ましくは6〜10倍の範囲が例示できる。
また、MD方向の延伸倍率とTD方向の延伸倍率との比
(MD方向の延伸倍率/TD方向の延伸倍率)は3〜
1.6が好ましく、より好ましくは0.5〜1.2であ
る。延伸倍率の比がこの範囲内であれば、MD方向のポ
リマー分子を配向させつつ平均分散粒子径を微細にする
ことができ、MD方向のストレートカット性が良好で且
つTD方向の強度にも優れたフィルムを得ることができ
る。
は、結晶性ポリプロピレン中に粒子として分散している
プロピレン−α−オレフィン共重合体ドメインのTD方
向における平均分散粒子径が0.1μm以下である。平
均分散粒子径が0.1μmより大きいと、MD方向のス
トレートカット性に劣り、透明性も低下する。
に確認できる範囲であればいかなる小粒子であってもよ
いが、好ましくは0.005μm、より好ましくは0.
01μmである。
分散粒子径を有する共重合体ドメインを含むフィルムが
MD方向のストレートカット性に優れ、且つTD方向の
強度にも優れることをはじめて見出したものである。よ
って、このような平均分散粒子径の条件を満たすもので
あれば如何なる方法で得られたフィルムであってもよい
が、具体的には、上記した連続重合法で製造したポリプ
ロピレン系樹脂材料を延伸することにより達成できる。
晶性ポリプロピレン及びプロピレン−α−オレフィン共
重合体のMFR比が10以下であるポリプロピレン系樹
脂材料を用い、MD方向の延伸倍率とTD方向の延伸倍
率との比が0.3〜1.6となるように二軸延伸するこ
とにより達成できる。
ムは、別の観点からすれば、前記フィルムのMD方向及
びTD方向の複屈折率の比(MD方向の複屈折率/TD
方向の複屈折率)と、MD方向及びTD方向の延伸倍率
の比(MD方向の延伸倍率/TD方向の延伸倍率)が、
下記数式(I)を満たし、好ましくは下記数式(II)
を満たす。
の比を表す。)
MD方向及びTD方向の延伸倍率の比に比べて、ポリマ
ー分子がよりMD方向に強く配向している。上記数式
(I)を満たすようなポリマー分子配向を示すフィルム
は、MD方向のストレートカット性に優れ、且つTD方
向の強度に優れ、透明性も良好である。
(MD/TD)が0.6以上、より好ましくは0.7以
上であると、MD方向のストレ−トカット性がより良好
となる。この複屈折率の比の上限は特に限定されない
が、横方向(TD方向)の強度の点から10以下程度が
好ましい。
みは特に限定されるものではないが、フィルムの成形性
の点で10〜100μmが好ましく、更に好ましくは1
5〜70μmである。
ムは、MD方向のストレートカット性に優れ、且つTD
方向の強度にも優れることから、重袋用材料、サンドイ
ッチやおにぎりなどの食品包装材料等として好ましく用
いることができる。
フィルムは、その片面又は両面に他の樹脂からなるフィ
ルムを重ねて2層以上の構造を有する多層フィルムとし
て利用することができる。このとき用いる他の樹脂とし
ては特に限定されず、目的に応じて各種の樹脂が使用で
きる。例えば、本発明の二軸延伸フィルム上に低融点の
プロピレン−α−オレフィン共重合体等の熱接着性の樹
脂からなる層を設けることにより、各種包装用材料とし
て使用できる。このような多層フィルムの製造法として
は、フィルムの製造段階でのインラインラミネ−ト法、
共押出法等や、フイルム製造後に積層を行うドライラミ
ネ−ト法等が適用できる。
明するが、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。
酸化防止剤としてテトラキス[メチレン−3−(3’,
5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオネート]メタンをフィルム成形材料全量に対し
0.1重量%、リン系酸化防止剤としてトリス(2,4
−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイトを0.1重
量%、中和剤としてステアリン酸カルシウムを0.1重
量%配合し、ヘンシェルミキサー(商品名)で混合後、
単軸押出機(口径40mm)を用いて溶融混練してペレ
ット化し、フィルム成形材料を得た。尚、ここで用いた
ポリプロピレン系樹脂材料は、連続重合法により1段目
で結晶性ポリプロピレン(プロピレン単独重合体)を重
合し、2段目でプロピレン−α−オレフィン共重合体
(プロピレン−エチレン共重合体)を重合することによ
って得たものである。
備した押出機を用いて260℃で溶融押出し、30℃の
冷却ロ−ルで冷却固化して未延伸シ−トとした。このシ
−トを予熱ロ−ルにて予熱し、ロ−ル間で縦方向(MD
方向)に延伸し、一軸延伸フイルムとした。次いで、加
熱された横延伸機内で横方向(TD方向)に延伸し、厚
さ30μmの二軸延伸フィルムを得た。このときの縦延
伸温度、延伸倍率及び横延伸温度、延伸倍率を表1に示
した。
ィルム中の共重合体ドメインのTD方向における平均分
散径、複屈折率の比、透明性(ヘイズ)、強度(ヤング
率)及びストレートカット性を表1に示した。尚、これ
らの物性値等の評価方法を以下に示す。
るように長さ10mmのノッチを入れ、ノッチ間を掴み
フィルム面に垂直方向に引張り20cm切ったときのフ
ィルム幅(W)を測定した。評価は、下記の基準で実施
した。
ニウム化合物(RuO4)にて48時間蒸気染色後、ウル
トラミクロトームを用いダイヤモンドナイフにて、厚さ
約100nmの厚みに切削し、超薄切片を作成した。得
られた超薄切片について、透過型電子顕微鏡(商品名:
JEOLEM100CX)を用いて1万倍の倍率で観察
を行い、電子顕微鏡写真を統計処理することで共重合体
ドメインの平均分散粒子径を求めた。
てアッベ屈折計によりフィルムのMD方向の屈折率(n
x)、TD方向の屈折率(ny)、及び厚み方向の屈折
率(nz)を測定し、次の数式によりMD方向の複屈折
率とTD方向の複屈折率を求め、MD方向の複屈折率と
TD方向の複屈折率との比(MD/TD)を求めた。
イズ(単位:%)を測定して透明性の基準とした。値が
小さいほど透明性が良好である。
方向のヤング率を測定し、剛性の基準とした。値が大き
いほど高い剛性を備えたフィルムであることを示す。
D方向のストレートカット性が良好であり、同時に剛性
(ヤング率)や透明性(ヘイズ)に優れている。これに
対し、比較例1ではポリプロピレン系樹脂材料中のプロ
ピレン−α−オレフィン共重合体の割合が少なく、複屈
折率の比が低く、良好なストレートカット性が得られな
い。また、比較例2ではプロピレン−α−オレフィン共
重合体の平均分散粒子径が大きすぎ、ストレートカット
性及び透明性に劣るフィルムしか得られない。比較例3
では結晶性ポリプロピレンのみからなるポリプロピレン
系樹脂材料を用いており、複屈折率の比が低く、良好な
ストレートカット性が得られない。
のストレートカット性、TD方向の強度及び透明性に優
れ、且つ経済性においても優れている。
Claims (6)
- 【請求項1】 結晶性ポリプロピレン40〜88重量%
と、プロピレン−α−オレフィン共重合体60〜12重
量%とからなり、前記共重合体が前記結晶性ポリプロピ
レン中に粒子として分散しているポリプロピレン系樹脂
材料を含むフィルム成形材料により形成される二軸延伸
フィルムにおいて、前記共重合体粒子のTD方向におけ
る平均分散粒子径が0.1μm以下であることを特徴と
する、ポリプロピレン系二軸延伸フイルム。 - 【請求項2】 結晶性ポリプロピレン40〜88重量%
と、プロピレン−α−オレフィン共重合体60〜12重
量%とからなるポリプロピレン系樹脂材料を含むフィル
ム成形材料により形成される二軸延伸フィルムにおい
て、前記フィルムのMD方向及びTD方向の複屈折率の
比(MD方向の複屈折率/TD方向の複屈折率)と、M
D方向及びTD方向の延伸倍率の比(MD方向の延伸倍
率/TD方向の延伸倍率)が、下記数式(I)を満たす
ことを特徴とするポリプロピレン系二軸延伸フィルム。 【数1】Y≧X−0.1 ・・・(I) (上記数式中、Xは延伸倍率の比を表し、Yは複屈折率
の比を表す。) - 【請求項3】 結晶性ポリプロピレン40〜88重量%
と、プロピレン−α−オレフィン共重合体60〜12重
量%とからなるポリプロピレン系樹脂材料を含むフィル
ム成形材料により形成される二軸延伸フィルムにおい
て、前記フィルムのMD方向及びTD方向の複屈折率の
比(MD方向の複屈折率/TD方向の複屈折率)が0.
6以上であることを特徴とするポリプロピレン系二軸延
伸フィルム。 - 【請求項4】 前記ポリプロピレン系樹脂材料におい
て、結晶性ポリプロピレン及びプロピレン−α−オレフ
ィン共重合体のMFRの比(結晶性ポリプロピレンのM
FR/プロピレン−α−オレフィン共重合体のMFR)
が10以下である、請求項1〜3のいずれかに記載のポ
リプロピレン系二軸延伸フィルム。 - 【請求項5】 結晶性ポリプロピレン40〜88重量%
と、プロピレン−α−オレフィン共重合体60〜12重
量%とからなり、結晶性ポリプロピレン及びプロピレン
−α−オレフィン共重合体のMFRの比(結晶性ポリプ
ロピレンのMFR/プロピレン−α−オレフィン共重合
体のMFR)が10以下であるポリプロピレン系樹脂材
料を含むフィルム成形材料により形成され、MD方向及
びTD方向の延伸倍率の比(MD方向の延伸倍率/TD
方向の延伸倍率)が0.3〜1.6となるように二軸延
伸されたポリプロピレン系二軸延伸フィルム。 - 【請求項6】 前記プロピレン−α−オレフィン共重合
体が、重量基準で20〜80重量%のプロピレン重合単
位を含有する、請求項1〜5のいずれかに記載のポリプ
ロピレン系二軸延伸フイルム。
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