JPS6125546B2 - - Google Patents
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Description
本発明はポリプロピレン複合フイルムに関す
る。更に詳しくは、ヒートシール性の改善された
ポリプロピレン複合フイルムに関するものであ
る。
結晶性ポリプロピレンフイルムは、引張強さ、
剛性率、表面硬度、衝撃強度、耐寒性などの機械
的特性や、光沢、透明性などの光学的特性、ある
いは無毒性、無臭性などの食品衛生性に優れてい
るために、食品包装の分野に広く使用されてい
る。しかし、ポリプロピレンフイルムは単層では
ヒートシール可能な温度が高く、かつ適正温度範
囲が狭いためヒートシール部が溶着不良や溶断す
る等の問題を生じやすかつた。このため、ポリプ
ロピレンフイルムを基材とし、それに低融点を有
する樹脂を積層させてヒートシール性を改良する
ことが行われている。このヒートシール性の改良
に用いられる樹脂としては、
(i) 基材よりかなり低温でヒートシールできるこ
と、
(ii) ヒートシール強度が大きいこと、
はもちろんのこと、その他に
(iii) 基材との接着性が良好であること、
(iv) 基材と同等ないしはそれ以上の透明性を有す
ること、
(v) 貯蔵時にプロツキングを生じないこと、
(vi) 製袋、充填包装治具に粘着しないこと、
(vii) 耐スクラツチ性が良好であること、
(viii) ヒートシール強度の経時変化が少ないこと等
の性能が要求される。
これまでにも、同用途に対し多くの樹脂が提案
されているが、いずれも上記性能を十分満足しう
るものではない。例えば、高、低密度ポリエチレ
ンは透明性が劣る点、基材との接着性が劣る点で
同用途には使用し難いのであり、エチレン―酢酸
ビニル共重合体や、エチレン―α―オレフイン共
重合体は、耐ブロツキングおよび耐スクラツチ性
の点で好ましくないのである。
耐スクラツチ性、ブロツキング性が良好でヒー
トシール性の比較的良好なものとして、エチレン
プロピレン共重合体を積層することも公知であ
り、更にエチレン―プロピレン共重合体のうちで
は、エチレン―プロピレンランダム共重合体が透
明性が良く、ヒートシール性も比較的良好である
ことも知られている。しかし、例えばエチレン―
プロピレンランダム共重合体にしても、適正ヒー
トシール温度は中高密度ポリエチレン等と比較し
ても10℃以上高く、低温、ヒートシール性の改善
が要求されている。エチレン―プロピレンランダ
ム共重合体のヒートシール可能温度はエチレン含
有量に比例して低くなるため、フイルムのヒート
シール性を向上させるためにはエチレン含有量を
増せばよいと考えられるが、実際にはエチレン―
プロピレンランダム共重合体のエチレン含有量が
10モル%を越えると、フイルムの耐スクラツチ
性、耐ブロツキング性が著しく悪くなり、またエ
チレンがランダムに重合されにくくなり、透明性
の劣つたものしか得られない。
エチレン以外のα―オレフインとプロピレンと
の共重合体をヒートシール層として用いる方法に
ついても提案されており、例えば、特開昭50−
128781号には、プロピレンと分子中に4ないし10
個の炭素原子を有するα―オレフインとの共重合
体であつて、プロピレン含有量が共重合体に基づ
き80ないし95重量%(α―オレフインが1―ブテ
ンの場合84.2ないし96.2モル%)の重合体をヒー
トシール層として用いる方法が開示されている。
しかし、本発明者らが追試したところ、上記公報
で開示されている三塩化チタン系触媒で重合され
るプロピレン―1―ブテン重合体は、適正ヒート
シール温度が130℃以上であり、前に述べたエチ
レン―プロピレンランダム共重合体に比べて低温
ヒートシール性およびヒートシール性の経時変化
の点でさほど改良されておらず、満足のいくもの
とは言えなかつた。従来公知のプロピレン―1―
ブテン共重合体でも、共重合成分である1―ブテ
ンの比を増加すれば融点が低下し、低温ヒートシ
ール性が良好になるが、一方で樹脂に粘着性がで
てくるという問題があつた。本発明者らは、以上
の点に鑑み鋭意検討した結果、特定のプロピレン
―1―ブテンランダム共重合体を用いれば、低温
ヒートシール性が優れているにもかかわらず、粘
着性、ブロツキング性のないポリプロピレン複合
フイルムが得られることを見出し、本発明に到達
したものである。
本発明の主な目的は、低温ヒートシール性が従
来提案されているプロピレン―1―ブテン共重合
体やエチレン―プロピレン共重合体を用いたもの
より優れており、かつ耐ブロツキング性の良好な
ポリプロピレン複合フイルムを得ることにある。
本発明の他の目的は、ヒートシール強度が良好
で、かつその経時変化の少ないポリプロピレン複
合フイルムを得ることにある。本発明の更に他の
目的は、透明性が優れ、耐スクラツチ性の良好な
ポリプロピレン複合フイルムを得ることにある。
すなわち、本発明はアイソタクチツクポリプロ
ピレンの無延伸層からなる基材層の少なくとも片
面上にメルトインデツクス0.1ないし100、プロピ
レン含有量60ないし80モル%、示差走査型熱量計
による熱分析に基づく結晶融解熱量が20ないし
70Joule/g、沸騰酢酸メチル可溶分が2.0重量%
以下で、かつ沸騰n―ヘプタン不溶分が5.0重量
%以下のプロピレン―1―ブテンランダム共重合
体層が積層されていることを特徴とするポリプロ
ピレン複合フイルムである。
本発明に使用されるポリプロピレンは密度0.89
ないし0.92g/cm3、メルトインデツクス(230℃)
0.1ないし50、アイソタクチツク・インデツクス
(沸騰n―ヘプタン不溶分)75ないし98%のフイ
ルム用に使用される結晶性ポリプロピレンであ
り、通常はほとんどプロピレン単量体のみを重合
して得られる重合体である。結晶性ポリプロピレ
ンにはフイルムとしての性能を向上させために耐
熱安定剤、紫外線吸収剤、抗ブロツキング剤、ス
リツプ剤、帯電防止剤等を必要に応じて添加する
こともできる。
本発明のポリプロピレン複合フイルムにおいて
ヒートシール層として用いることのできるプロピ
レン―1―ブテンランダム共重合体は、次の特性
を有しているものである。
(i) メルトインデツクス(ASTM―D―1238―
65T、230℃)が0.1ないし100、好ましくは1
ないし50、
(ii) プロピレン含有量60ないし80モル%、特に65
ないし80モル%、
(iii) 結晶融解熱量が20ないし70Joule/g、
(iv) 沸騰酢酸メチル可溶分2.0重量%以下、好ま
しくは1.0重量%以下、
(v) 沸騰n―ヘプタン不溶分が5.0重量%以下、
好ましくは3.0重量%以下。
本発明で用いるプロピレン―1―ブテンランダ
ム共重合体は、このような条件のいずれも満足す
るものでなければならない。例えば(i)のメルトイ
ンデツクスが0.1未満であると、成形性が劣るた
めに、ヒートシール層として望ましい10μ以下の
薄層が得られにくく、一方、100を越えるとヒー
トシール強度が劣る。本発明で用いるプロピレン
―1―ブテンランダム共重合体の融点Tm(℃)
は通常75ないし140℃の範囲にある、プロピレン
含有量がyモル%の共重合体の融点Tm(℃)
は、通常1.4y−16≦Tm≦1.4y+24の範囲、多く
の場合1.4y−11≦Tm≦1.4y+19の範囲にある。
従つてプロピレン含有量が87モル%を越えると
樹脂の融点が140℃以上で適正ヒートシール温度
が130℃以上となり、従来提案されているプロピ
レン―1―ブテン共重合体とほとんど変らなくな
るため、本発明の目的に適応しない。一方、プロ
ピレン含有率が50モル%未満の重合体は低温ヒー
トシール性は、優れてはいるが基材ポリプロピレ
ンに対する接合性が劣り、かつ耐スクラツチ性が
劣るため好ましくない。またフイルムが貯蔵時に
ブロツキングを生じ、実用に供し得ない。
(iii)の融解熱量は、重合体の結晶化度と相関する
値であるが、本発明で使用しうるプロピレン―1
―ブテンランダム共重合体は、三塩化チタン系触
媒で製造されたものに比べて同じプロピレン含量
でも低結晶性であり、従つてより低温でヒートシ
ールしうる。一方、バナジウム系触媒で製造され
たものは結晶融解熱がほとんど認められないが、
このような重合体をヒートシール層として用いた
場合、耐スクラツチ性、耐ブロツキング性が極め
て劣つたものとなり、実用上使用できない。
すなわち、プロピレン―1―ブテンランダム共
重合体の融解熱量が10Joule/g未満であると、
耐スクラツチ性が不足し、ブロツキングしやす
く、かつべたついた感触になるため使用できず、
一方、融解熱量が80Joule/gを越えると、結晶
化度が増すため、低温ヒートシール性が従来提案
されているプロピレン―1―ブテン共重合体並に
なるため、本発明の目的に適しない。特に融解熱
量が20ないし70Joule/gの範囲の重合体が低温
ヒートシール性、性ブロツキング性のバランスの
点で好ましい。
なお、本発明における重合体の融解熱量の測定
は示差走査型熱量計(DSO)による共重合体の
完全溶融状態の比熱曲線(好ましくは160℃以上
240℃以下で示される比熱曲線)を低温側に直接
外挿して得られる直線をベースラインとして計算
される値である。
融点および融解熱量の測定は以下の測定条件下
で行う。
すなわち、試料を200℃で5分間放置後、10
℃/minの速度で−40℃まで冷却し、−40℃で5
分間放置する。その後20℃/minの昇温速度で−
40℃から200℃まで測定を行う。
沸騰n―ヘプタン不溶分は、共重合体のランダ
ム性を表わす一つの尺度である。三塩化チタン系
触媒で提案されている共重合体は、沸騰n―ヘプ
タン不溶分が多く透明性が総じて悪いのに対し、
本発明で使用するものは少なく、透明性良好な一
因となつている。本発明で使用する共重合体の沸
騰n―ヘプタン不溶分は通常は5.0重量%以下、
好ましくは3.0重量%以下、一層好ましくは2.0重
量%以下である。沸騰n―ヘプタン不溶分の定量
は以下の方法により行う。すなわち、約1mm×1
mm×1mm程度の細片試料およびガラスビーズを円
筒ガラスフイルター(G3)に入れ、ソツクスレ
ー抽出器により14時間抽出を行う。この場合リフ
ラツクス頻度は1回/5分程度とする。不溶分の
重量%は溶解部分、又は不溶分を秤量することに
よつて求める。
沸騰酢酸メチル可溶分は、組成分布、分子量分
布の広狭を示す一つの尺度であり、従来提案の共
重合体は沸騰酢酸メチル可溶分が多く、表面粘着
性(べた付き)が高い原因となつている。本発明
においては、通常2.0重量%以下、好ましくは1.0
重量%以下、一層好ましくは0.5重量%以下であ
る。沸騰酢酸メチル可溶分の定量は、1mm×1mm
×1mm程度の細片試料を円筒ガラスフイルターに
入れ、リフラツクス頻度を1回/5分程度にして
ソツクスレー抽出器で7時間抽出する。可溶分は
抽出残分を真空乾燥器(真空度10mmHg以下)で
恒量になるまで乾燥して求める。
以上のような諸性質を有する限り、本発明で使
用する共重合体は、微量の他のα―オレフイン、
例えばエチレンが共重合されていてもよい。
前記のような諸性質を有するプロピレン含有量
50ないし87モル%のプロピレン―1―ブテンラン
ダム共重合体は、例えば(a)少なくともマグネシウ
ム、チタンおよびハロゲンを含有する複合体、(b)
周期律表第1族ないし第3族金属の有機金属化合
物および(c)電子供与体とから形成される触媒を用
いて、プロピレンと1―ブテンとをランダム共重
合させることによつて得られる。上記電子供与体
(c)の一部又は全部は、複合体(a)の一部又は全部に
固定されていてもよく、又、使用に先立つて有機
金属化合物(b)と予備接触されていてもよい。とく
に好ましいのは、電子供与体(c)の一部が複合体(a)
に固定されており、残部をそのまま重合系に加え
るかあるいは有機金属化合物(b)と予備接触させて
使用する態様である。このような触媒系を用いる
と酢酸メチル可溶分のより少ない共重合体が得ら
れる。この場合、複合体(a)に固定された電子供与
体と、重合系にそのまま加えて使用するかまたは
(b)と予備接触させて使用する電子供与体とは同一
のものでも異なるものであつてもよい。
以上述べた本発明のポリプロピレン複合フイル
ムのヒートシール層として用いられるプロピレン
―1―ブテンランダム共重合体にはフイルムとし
ての性能を向上させるために耐熱安定剤、紫外線
吸収剤、抗ブロツキング剤、スリツプ剤、帯電防
止剤等を必要に応じて添加することができる。ま
た、オーバーラツプ包装性、金属等との接着性を
向上させるためにプロピレン―1―ブテンランダ
ム共重合体の一部もしくは全体を不飽和カルボン
酸もしくはその無水物等で変性していてもよい。
本発明のポリプロピレン複合フイルムは基材と
なる結晶性の無延伸のポリプロピレンフイルムの
片面もしくは両面に、前記した特定のプロピレン
―1―ブテンランダム共重合体層を積層した状態
の複合フイルムである。基材となるポリプロピレ
ンフイルムの片面上には、通常の方法によつてコ
ロナ処理が施されていてもよい。
本発明のポリプロピレン複合フイルムを製造す
るには、次の方法が可能である。
(1) プロピレン―1―ブテンランダム共重合体
と、結晶性ポリプロピレンを共押出しする方
法。
(2) 結晶性ポリプロピレンフイルムにプロピレン
―1―ブテンランダム共重合体を溶融状態で押
出し積層する方法。
(3) 結晶性ポリプロピレンフイルムとプロピレン
―1―ブテンランダム共重合体フイルムとを接
着剤でラミネートする方法。
本発明のポリプロピレン複合フイルムの基材層
である無延伸の結晶性ポリプロピレン層は、厚さ
が5ないし200μ、好ましくは10ないし60μの範
囲であり、プロピレン―1―ブテンランダム共重
合体層は、2ないし100μ、好ましくは3ないし
30μの範囲である。
本発明によるポリプロピレン複合フイルムは、
従来のものに比べヒートシール性が良好であるた
め、より低温でヒートシールできる。従つて、広
い温度範囲でヒートシール性が可能となり、シー
ル不良による問題が改善される。またフイルムの
透明性、耐スクラツチ性、耐ブロツキング性、ヒ
ートシール強度も高い水準に維持されている。
本発明のポリプロピレン複合フイルムは、食品
包装、衣類包装、繊維包装等の用途に好適であ
る。
次に本発明のポリプロピレン複合フイルムを実
施例により具体的に説明する。なお、複合フイル
ムの曇り度、ヒートシール接着強度、耐ブロツキ
ング性、耐スクラツチ性は次の方法で測定した。
(1) 曇り度
ASTM―D―1003の方法によつて測定し
た。
(2) ヒートシール接着強度
ポリプロピレン複合フイルムのプロピレン―
1―ブテンランダム共重合体が積層されている
面同志を重ね合わせ、90℃、100℃、110℃、
120℃、130℃および140℃の温度、2Kg/cm2の
圧力で1秒間シールバーの巾5mmでヒートシー
ルした後、放冷した。この試料から15mm巾の試
験片を切り取り、クロスヘツドスピード200
mm/minでヒートシール部を剥離した際の強度
を示した。
(3) ヒートシール接着強度の経時変化
成形したポリプロピレン複合フイルムを50℃
で1週間放置した後、(2)の方法でヒートシール
を行い、剥離強度を測定した。
(4) 耐ブロツキング性
ASTM―D―1893の方法で測定した。
(5) 耐スクラツチ性
表面をサイジングしていないさらしクラフト
紙をヒートシールにあたる様に重ね、500gの
鉄ブロツクを荷重として500mm/minのスピー
ドでこすり合わせた後のスリキズの付き方を目
視判定する。
実施例 1
〔共重合体の製造〕
撹拌翼を備えたステンレス製の20の重合器中
に触媒成分(a)として、200gの無水塩化マグネシ
ウム、46mlの安息香酸エチルおよび30mlのメチル
ポリシロキサンを窒素雰囲気中でボールミル処理
し、次いで四塩化チタン中に懸濁し、過したも
のをチタン濃度が0.01ミリモル/となるよう
に、トリエチルアルミニウム(b)を重合器中の濃度
が1.0ミリモル/になるように、また電子供与
体(c)としてp―トルイル酸メチルを重合器中の濃
度が0.33ミリモル/になるよう供給し、重合溶
媒としてn―ヘプタンを用い、プロピレンと1―
ブテンの混合ガス(プロピレン55モル%、1―ブ
テン45モル%)を毎時4Kの速度で供給するこ
とにより、70℃で共重合反応を行わしめた。この
ようにして得られたプロピレン―1―ブテンラン
ダム共重合体の核磁気共鳴スペクトルにより測定
したプロピレン含有量は66.5モル%、融点106
℃、融解熱量44Joule/g、メルトインデツクス
2.09、沸騰n―ヘプタン不溶分0.5%、沸騰酢酸
メチル可溶分0.4%であつた。
〔複合フイルムの成形〕
以上の方法で得たプロピレン―1―ブテンラン
ダム共重合体にフエノール系安定剤を配合後、押
出機で210℃で造粒した。次に得られたペレツト
を1台の押出機で溶融し、樹脂温度230℃で複合
フイルム成形用ダイに供給した。一方別の押出機
で沸騰n―ヘプタン抽出残96%、メルトインデツ
クス6.5のプロピレン単独重合体を溶融し、樹脂
温260℃で前記ダイに供給した。以上の方法によ
り基材層の厚さが約25μ、ヒートシール層の厚さ
が約5μの複合フイルムを得た。
実施例 2
実施例1の共重合体の製造において、プロピレ
ンと1―ブテンの混合ガスの混合割合を変えて得
られたプロピレン含有量84.5モル%、融点136
℃、融解熱量75Joule/g、メルトインデツクス
0.79、沸騰n―ヘプタン不溶分0.9%、沸騰酢酸
メチル可溶分0.2%のプロピレン―1―ブテンラ
ンダム共重合体を用いる以外は、実施例1と同様
に行つた。評価結果を第1表に示す。
比較例 7
実施例1の共重合体の製造において、プロピレ
ンと1―ブテンの混合ガスの混合割合を変えて得
られたプロピレン含有量77.0モル%、融点120
℃、融解熱量56Joule/g、メルトインデツクス
2.7、沸騰n―ヘプタン不溶分0.6%、沸騰酢酸メ
チル可溶分0.3のプロピレン―1―ブテンランダ
ム共重合体を用いる以外は実施例1と同様に行つ
た。結果を第1表に示す。
実施例 3
実施例1の共重合体の製造において、プロピレ
ンと1―ブテンの混合ガス比を変えて得られたプ
ロピレン含有量72.5モル%、融点115℃、融解熱
量52Joule/g、メルトインデツクス0.91、沸騰
n―ヘプタン不溶分0.5%、沸騰酢酸メチル可溶
分0.35%のプロピレン―1―ブテンランダム共重
合体を用いる以外は実施例1と同様に行つた。結
果を第1表に示す。
実施例 4
実施例1の共重合体の製造において、プロピレ
ンと1―ブテンの混合ガスの混合比を変えて得ら
れたプロピレン含有量55モル%、融点85℃、融解
熱量28Joule/g、メルトインデツクス2.9、沸騰
n―ヘプタン不溶分0.3%、沸騰酢酸メチル可溶
分0.34%のプロピレン―1―ブテンランダム共重
合体を用いる以外は実施例1と同様に行つた。結
果を第1表に示す。
比較例 1
実施例1の共重合体の製造において、プロピレ
ンと1―ブテンの混合ガスの混合比を変えて得ら
れたプロピレン含有量93モル%、融点147℃、融
解熱量97Joule/g、メルトインデツクス1.23、
沸騰n―ヘプタン不溶分13.6、沸騰酢酸メチル可
溶分0.15%のプロピレン―1―ブテンランダム共
重合体を用いる以外は、実施例1と同様に行つ
た。結果を第1表に示す。
比較例 2
実施例1の共重合体の製造において、プロピレ
ンと1―ブテンの混合ガスの混合比を変えて得ら
れたプロピレン含有量48モル%、融点74℃、融解
熱量1.7Joule/g、メルトインデツクス3.2、沸騰
n―ヘプタン不溶分0.3%、沸騰酢酸メチル可溶
分0.65%のプロピレン―1―ブテンランダム共重
合体を用いる以外は実施例1と同様に行つた。結
果を第1表に示す。
The present invention relates to polypropylene composite films. More specifically, the present invention relates to a polypropylene composite film with improved heat sealability. Crystalline polypropylene film has tensile strength,
It is popular in the food packaging field due to its excellent mechanical properties such as rigidity, surface hardness, impact strength, and cold resistance, optical properties such as gloss and transparency, and food hygiene properties such as non-toxicity and odorlessness. widely used. However, when a single layer of polypropylene film is used, the temperature at which it can be heat-sealed is high, and the appropriate temperature range is narrow, so that problems such as poor welding or melting of the heat-sealed portion tend to occur. For this reason, heat sealability has been improved by using a polypropylene film as a base material and laminating a resin having a low melting point thereon. The resin used to improve heat-sealability must (i) be able to be heat-sealed at a much lower temperature than the base material, (ii) have high heat-seal strength, and (iii) be able to bond well with the base material. Good adhesion; (iv) Transparency equal to or greater than that of the base material; (v) No blocking during storage; (vi) No adhesion to bag making, filling and packaging jigs. , (vii) good scratch resistance, and (viii) little change in heat seal strength over time. Up to now, many resins have been proposed for the same purpose, but none of them can fully satisfy the above performance. For example, high- and low-density polyethylenes are difficult to use for the same purpose due to their poor transparency and poor adhesion to substrates, while ethylene-vinyl acetate copolymers and ethylene-α-olefin copolymers Coalescence is unfavorable from the standpoint of blocking and scratch resistance. It is also known that ethylene-propylene copolymers are laminated as they have good scratch resistance, blocking properties, and relatively good heat-sealability. Among ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene random copolymers It is also known that the polymer has good transparency and relatively good heat sealability. However, for example, ethylene
Even for propylene random copolymers, the appropriate heat-sealing temperature is more than 10°C higher than that of medium-high density polyethylene, etc., and improvements in low-temperature and heat-sealing properties are required. Since the heat-sealable temperature of ethylene-propylene random copolymer decreases in proportion to the ethylene content, it is thought that increasing the ethylene content is sufficient to improve the heat-sealability of the film, but in reality ethylene-
The ethylene content of propylene random copolymer is
If the amount exceeds 10 mol %, the scratch resistance and blocking resistance of the film will be significantly deteriorated, and ethylene will be difficult to polymerize randomly, resulting in a film with poor transparency. A method of using a copolymer of α-olefin and propylene other than ethylene as a heat-sealing layer has also been proposed.
No. 128781 describes propylene and 4 to 10 molecules in the molecule.
a copolymer with an α-olefin having 1-butene carbon atoms, the propylene content being 80 to 95% by weight (84.2 to 96.2 mol% when the α-olefin is 1-butene) based on the copolymer. A method of using the coalescence as a heat seal layer is disclosed.
However, when the present inventors conducted additional tests, the propylene-1-butene polymer polymerized using the titanium trichloride catalyst disclosed in the above-mentioned publication had an appropriate heat-sealing temperature of 130°C or higher, and as mentioned above, Compared to the ethylene-propylene random copolymer, it was not much improved in terms of low-temperature heat-sealing properties and changes in heat-sealing properties over time, and could not be said to be satisfactory. Conventionally known propylene-1-
Even with butene copolymers, increasing the ratio of 1-butene, which is a copolymerization component, lowers the melting point and improves low-temperature heat sealing properties, but there is a problem that the resin becomes sticky. . As a result of intensive studies in view of the above points, the present inventors found that if a specific propylene-1-butene random copolymer is used, it has excellent low-temperature heat-sealing properties, but has low adhesion and blocking properties. The present invention was achieved based on the discovery that a polypropylene composite film can be obtained with no polypropylene. The main object of the present invention is to use polypropylene which has superior low-temperature heat sealing properties than conventionally proposed propylene-1-butene copolymers and ethylene-propylene copolymers, and which has good blocking resistance. The purpose is to obtain a composite film.
Another object of the present invention is to obtain a polypropylene composite film that has good heat-sealing strength and exhibits little change over time. Still another object of the present invention is to obtain a polypropylene composite film that has excellent transparency and good scratch resistance. That is, the present invention provides a base material layer consisting of an unstretched layer of isotactic polypropylene, on at least one side of which has a melt index of 0.1 to 100, a propylene content of 60 to 80 mol%, and a crystal based on thermal analysis using a differential scanning calorimeter. Heat of fusion is 20 or less
70Joule/g, boiling methyl acetate soluble content is 2.0% by weight
This is a polypropylene composite film characterized in that a propylene-1-butene random copolymer layer having the following properties and having a boiling n-heptane insoluble content of 5.0% by weight or less is laminated thereon. The polypropylene used in the present invention has a density of 0.89
or 0.92g/cm 3 , melt index (230℃)
A crystalline polypropylene used for films with an isotactic index (insoluble content in boiling n-heptane) of 75 to 98%, usually obtained by polymerizing almost only propylene monomers. . Heat stabilizers, ultraviolet absorbers, antiblocking agents, slip agents, antistatic agents, etc. may be added to the crystalline polypropylene as necessary to improve its performance as a film. The propylene-1-butene random copolymer that can be used as the heat seal layer in the polypropylene composite film of the present invention has the following characteristics. (i) Melt index (ASTM-D-1238-
65T, 230℃) is 0.1 to 100, preferably 1
(ii) a propylene content of 60 to 80 mol%, especially 65;
(iii) Heat of crystal fusion is 20 to 70 Joule/g, (iv) Boiling methyl acetate soluble content is 2.0% by weight or less, preferably 1.0% by weight or less, (v) Boiling n-heptane insoluble content is 5.0% by weight or less. weight% or less,
Preferably 3.0% by weight or less. The propylene-1-butene random copolymer used in the present invention must satisfy all of these conditions. For example, if the melt index of (i) is less than 0.1, moldability will be poor, making it difficult to obtain a thin layer of 10 μm or less, which is desirable as a heat-sealing layer.On the other hand, if it exceeds 100, heat-sealing strength will be poor. Melting point Tm (℃) of propylene-1-butene random copolymer used in the present invention
is the melting point Tm (℃) of a copolymer with a propylene content of y mol%, which is usually in the range of 75 to 140℃
is usually in the range 1.4y-16≦Tm≦1.4y+24, and often in the range 1.4y-11≦Tm≦1.4y+19. Therefore, if the propylene content exceeds 87 mol%, the melting point of the resin will be 140°C or higher and the appropriate heat sealing temperature will be 130°C or higher, which is almost the same as the propylene-1-butene copolymer proposed previously. Not suitable for the purpose of the invention. On the other hand, a polymer having a propylene content of less than 50 mol % has excellent low-temperature heat-sealing properties, but is not preferred because it has poor bonding properties to the base polypropylene and poor scratch resistance. Furthermore, the film suffers from blocking during storage, making it unusable. The heat of fusion (iii) is a value that correlates with the degree of crystallinity of the polymer, but propylene-1 that can be used in the present invention
-Butene random copolymers are less crystalline at the same propylene content than those made with titanium trichloride-based catalysts, and therefore can be heat-sealed at lower temperatures. On the other hand, those manufactured using vanadium-based catalysts exhibit almost no heat of crystal fusion;
When such a polymer is used as a heat-sealing layer, the scratch resistance and blocking resistance are extremely poor and it cannot be used practically. That is, when the heat of fusion of the propylene-1-butene random copolymer is less than 10 Joule/g,
It cannot be used because it lacks scratch resistance, tends to block, and has a sticky feel.
On the other hand, if the heat of fusion exceeds 80 Joule/g, the degree of crystallinity increases and the low-temperature heat-sealability becomes comparable to that of propylene-1-butene copolymers that have been proposed in the past, which is not suitable for the purpose of the present invention. In particular, a polymer having a heat of fusion in the range of 20 to 70 Joule/g is preferred from the viewpoint of a good balance between low temperature heat sealing properties and sex blocking properties. The heat of fusion of the polymer in the present invention is measured using a differential scanning calorimeter (DSO) using a specific heat curve of the copolymer in a completely molten state (preferably 160°C or higher).
This value is calculated using the straight line obtained by directly extrapolating the specific heat curve shown below 240°C to the low temperature side as the baseline. The melting point and heat of fusion are measured under the following measurement conditions. That is, after leaving the sample at 200℃ for 5 minutes,
Cool down to -40℃ at a rate of ℃/min, and cool down to -40℃ for 5 minutes.
Leave for a minute. After that, at a heating rate of 20℃/min -
Measurements are taken from 40℃ to 200℃. Boiling n-heptane insoluble content is one measure of the randomness of a copolymer. Copolymers proposed for titanium trichloride catalysts have a large amount of boiling n-heptane insoluble matter and generally have poor transparency.
The amount used in the present invention is small, and this contributes to the good transparency. The boiling n-heptane insoluble content of the copolymer used in the present invention is usually 5.0% by weight or less,
It is preferably 3.0% by weight or less, more preferably 2.0% by weight or less. The amount insoluble in boiling n-heptane is determined by the following method. That is, approximately 1mm x 1
A sample strip of approximately mm x 1 mm and glass beads are placed in a cylindrical glass filter (G3), and extracted using a Soxhlet extractor for 14 hours. In this case, the reflux frequency is approximately once/5 minutes. The weight percent of insoluble matter is determined by weighing the dissolved or insoluble matter. The boiling methyl acetate soluble content is a measure of the breadth and narrowness of the composition distribution and molecular weight distribution, and the previously proposed copolymers have a large boiling methyl acetate soluble content, which is the reason for the high surface tackiness (stickiness). It's summery. In the present invention, it is usually 2.0% by weight or less, preferably 1.0% by weight.
It is not more than 0.5% by weight, more preferably not more than 0.5% by weight. Quantification of boiling methyl acetate soluble content is 1 mm x 1 mm.
A strip sample of approximately 1 mm in size is placed in a cylindrical glass filter and extracted using a Soxhlet extractor for 7 hours with a reflux frequency of approximately 1 time/5 minutes. The soluble content is determined by drying the extracted residue in a vacuum dryer (vacuum level 10 mmHg or less) until it reaches a constant weight. As long as it has the above properties, the copolymer used in the present invention can contain trace amounts of other α-olefins,
For example, ethylene may be copolymerized. Propylene content with the above properties
50 to 87 mol % propylene-1-butene random copolymer is, for example, (a) a complex containing at least magnesium, titanium and halogen; (b)
It can be obtained by random copolymerization of propylene and 1-butene using a catalyst formed from an organometallic compound of a metal from Group 1 to Group 3 of the periodic table and (c) an electron donor. The above electron donor
Part or all of (c) may be immobilized on part or all of the complex (a), or may be preliminarily contacted with the organometallic compound (b) prior to use. Particularly preferably, part of the electron donor (c) is a complex (a).
The remainder is added to the polymerization system as it is or is used after preliminary contact with the organometallic compound (b). Using such a catalyst system, a copolymer with less methyl acetate soluble content is obtained. In this case, the electron donor fixed on the complex (a) and the polymerization system can be added directly to the polymerization system, or
The electron donor used in preliminary contact with (b) may be the same or different. The propylene-1-butene random copolymer used as the heat-sealing layer of the polypropylene composite film of the present invention described above contains heat-resistant stabilizers, ultraviolet absorbers, anti-blocking agents, and slip agents in order to improve the performance of the film. , an antistatic agent, etc. can be added as necessary. Further, in order to improve the overlap packaging property and the adhesion to metals, etc., part or all of the propylene-1-butene random copolymer may be modified with an unsaturated carboxylic acid or its anhydride. The polypropylene composite film of the present invention is a composite film in which a specific propylene-1-butene random copolymer layer described above is laminated on one or both sides of a crystalline, unstretched polypropylene film serving as a base material. One side of the polypropylene film serving as the base material may be subjected to corona treatment by a conventional method. The following method is possible for producing the polypropylene composite film of the present invention. (1) A method of coextruding a propylene-1-butene random copolymer and crystalline polypropylene. (2) A method of extruding and laminating a propylene-1-butene random copolymer in a molten state on a crystalline polypropylene film. (3) A method of laminating a crystalline polypropylene film and a propylene-1-butene random copolymer film with an adhesive. The unstretched crystalline polypropylene layer, which is the base layer of the polypropylene composite film of the present invention, has a thickness in the range of 5 to 200μ, preferably 10 to 60μ, and the propylene-1-butene random copolymer layer has a thickness in the range of 5 to 200μ, preferably 10 to 60μ. 2 to 100μ, preferably 3 to 100μ
It is in the range of 30μ. The polypropylene composite film according to the present invention is
It has better heat-sealability than conventional products, so it can be heat-sealed at lower temperatures. Therefore, heat sealability is possible over a wide temperature range, and problems caused by poor sealing are improved. The film's transparency, scratch resistance, blocking resistance, and heat seal strength are also maintained at high levels. The polypropylene composite film of the present invention is suitable for uses such as food packaging, clothing packaging, and textile packaging. Next, the polypropylene composite film of the present invention will be specifically explained with reference to Examples. The haze, heat seal adhesive strength, blocking resistance, and scratch resistance of the composite film were measured by the following methods. (1) Haze Measured according to the method of ASTM-D-1003. (2) Heat seal adhesive strength Propylene of polypropylene composite film
The surfaces on which the 1-butene random copolymer is laminated are stacked together, and heated at 90℃, 100℃, 110℃,
After heat-sealing with a seal bar width of 5 mm at temperatures of 120°C, 130°C and 140°C and a pressure of 2 kg/cm 2 for 1 second, the pieces were allowed to cool. Cut a 15 mm wide test piece from this sample and set it at a crosshead speed of 200.
The strength when the heat-sealed part is peeled off is shown in mm/min. (3) Change in heat seal adhesive strength over time The molded polypropylene composite film was heated at 50°C.
After being left for one week, heat sealing was performed using method (2), and the peel strength was measured. (4) Blocking resistance Measured by the method of ASTM-D-1893. (5) Scratch resistance Layer bleached kraft paper without sizing the surface so that it corresponds to the heat seal, rub it together at a speed of 500 mm/min with a 500 g iron block as a load, and then visually judge the extent of scratches. Example 1 [Production of copolymer] 200 g of anhydrous magnesium chloride, 46 ml of ethyl benzoate, and 30 ml of methylpolysiloxane were placed as the catalyst component (a) in 20 stainless steel polymerization vessels equipped with stirring blades under nitrogen gas. Ball-milled in an atmosphere, then suspended in titanium tetrachloride, the filtered material was added so that the titanium concentration was 0.01 mmol/triethylaluminum (b) was added to the polymerization vessel so that the concentration was 1.0 mmol/ In addition, p-methyl toluate was supplied as the electron donor (c) so that the concentration in the polymerization vessel was 0.33 mmol/n-heptane was used as the polymerization solvent, and propylene and 1-
A copolymerization reaction was carried out at 70° C. by supplying a mixed gas of butene (55 mol % propylene, 45 mol % 1-butene) at a rate of 4 K/hour. The propylene content of the thus obtained propylene-1-butene random copolymer measured by nuclear magnetic resonance spectroscopy was 66.5 mol%, and the melting point was 106.
°C, heat of fusion 44Joule/g, melt index
2.09, the content insoluble in boiling n-heptane was 0.5%, and the content soluble in boiling methyl acetate was 0.4%. [Forming of composite film] A phenolic stabilizer was blended into the propylene-1-butene random copolymer obtained by the above method, and then granulated at 210°C using an extruder. Next, the obtained pellets were melted in one extruder and fed to a composite film molding die at a resin temperature of 230°C. On the other hand, in another extruder, a propylene homopolymer having a melt index of 6.5 and having a boiling n-heptane extraction residue of 96% was melted and fed to the die at a resin temperature of 260°C. By the above method, a composite film having a base layer thickness of approximately 25 μm and a heat seal layer thickness of approximately 5 μm was obtained. Example 2 In the production of the copolymer of Example 1, a propylene content of 84.5 mol% and a melting point of 136 were obtained by changing the mixing ratio of the mixed gas of propylene and 1-butene.
°C, heat of fusion 75 Joule/g, melt index
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that a propylene-1-butene random copolymer with a boiling n-heptane insoluble content of 0.9% and a boiling methyl acetate soluble content of 0.2% was used. The evaluation results are shown in Table 1. Comparative Example 7 In the production of the copolymer of Example 1, a propylene content of 77.0 mol% and a melting point of 120 were obtained by changing the mixing ratio of the mixed gas of propylene and 1-butene.
°C, heat of fusion 56 Joule/g, melt index
The same procedure as in Example 1 was carried out except that a propylene-1-butene random copolymer with a boiling n-heptane insoluble content of 0.6% and a boiling methyl acetate soluble content of 0.3% was used. The results are shown in Table 1. Example 3 Propylene content 72.5 mol%, melting point 115°C, heat of fusion 52 Joule/g, melt index 0.91 obtained by changing the mixed gas ratio of propylene and 1-butene in the production of the copolymer of Example 1. The same procedure as in Example 1 was carried out except that a propylene-1-butene random copolymer having a boiling n-heptane insoluble content of 0.5% and a boiling methyl acetate soluble content of 0.35% was used. The results are shown in Table 1. Example 4 In the production of the copolymer of Example 1, the propylene content was 55 mol%, the melting point was 85°C, the heat of fusion was 28 Joule/g, and the melt index was obtained by changing the mixing ratio of the mixed gas of propylene and 1-butene. The same procedure as in Example 1 was carried out except that a propylene-1-butene random copolymer having a content of 2.9% Tx, a boiling n-heptane insoluble content of 0.3%, and a boiling methyl acetate soluble content of 0.34% was used. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1 In the production of the copolymer of Example 1, the propylene content was 93 mol%, the melting point was 147°C, the heat of fusion was 97 Joule/g, and the melt index was obtained by changing the mixing ratio of the mixed gas of propylene and 1-butene. Tux 1.23,
The same procedure as in Example 1 was conducted except that a propylene-1-butene random copolymer having a boiling n-heptane insoluble content of 13.6% and a boiling methyl acetate soluble content of 0.15% was used. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 In the production of the copolymer of Example 1, the propylene content was 48 mol%, the melting point was 74°C, the heat of fusion was 1.7 Joule/g, and the melt was obtained by changing the mixing ratio of the mixed gas of propylene and 1-butene. The same procedure as in Example 1 was carried out except that a propylene-1-butene random copolymer having an index of 3.2, a boiling n-heptane insoluble content of 0.3%, and a boiling methyl acetate soluble content of 0.65% was used. The results are shown in Table 1.
【表】
実施例 5
実施例1の共重合体の製造において、重合溶媒
としてn―ヘプタンの代りにトルエンを用い、か
つ供給ガスのプロピレンと1―ブテンの混合比を
変える以外は同様にして得られたプロピレン含有
量66.5モル%、融点104℃、融解熱量38Joule/
g、メルトインデツクス0.90、沸騰n―ヘプタン
不溶分0.3%、沸騰酢酸メチル可溶分0.18%のプ
ロピレン―1―ブテンランダム共重合体を用いる
以外は実施例1と同様に行つた。結果を第2表に
示す。
実施例 6
実施例1の共重合体の製造において、重合触媒
の一成分である電子供与体(c)として、p―トルル
酸メチルの代りにジメチルエーテルを1.0ミリモ
ル/gの割合で用い、かつ供給ガスのプロピレン
と1―ブテンの混合比を変える以外は同様にして
得られたプロピレン含有量66.5モル%、融点106
℃、融解熱量30Joule/g、メルトインデツクス
5.6、沸騰n―ヘプタン不溶分0.3%、沸騰酢酸メ
チル可溶分0.6%のプロピレン―1―ブテンラン
ダム共重合体を用いる以外は実施例1と同様に行
つた。結果を第2表に示す。
比較例 3
実施例1の共重合体の製造において、重合触媒
として、(a),(b),(c)成分の代りに三塩化チタンを
重合器中のタチン濃度が5ミリモル/となるよ
うに、またジエチルアルミニウムモノクロリドを
50ミリ/となるように供給し、かつ供給ガスの
プロピレンと1―ブテンの混合比を変える以外は
同様にして得られたプロピレン含有量84.2モル
%、融点(95℃と142℃)、融解熱量72Joule/
g、メルトインデツクス12、沸騰n―ヘプタン不
溶分28%、沸騰酢酸メチル可溶分2.4%のプロピ
レン―1―ブテンランダム共重合体を用いる以外
は実施例1と同様に行つた。結果を第2表に示
す。
比較例 4
実施例1の共重合体の製造方法において、重合
触媒としてバナジウムオキシトリクロリドを4ミ
リモル/の割合で、ジエチルアルミニウムモノ
クロリドを3.5ミリモル/の割合で供給する以
外は同様にして得られたプロピレン含有量66.5モ
ル%、融点、認められず、融解熱量0Joule/g、
メルトインデツクス2.5、沸騰n―ヘプタン不溶
分0%、沸騰酢酸メチル可溶分0.5%のプロピレ
ン―1―ブテンランダム共重合体を用いる以外は
実施例1と同様に行つた。結果を第2表に示す。
比較例 5
実施例1の触媒を用いて製造されたプロピレン
―エチレンブロツク共重合体(エチレン含有量20
モル%)をヒートシール層に用いる以外は実施例
1と同様に行つた。結果を第2表に示す。
比較例 6
実施例1と同じ触媒により重合したプロピレン
―エチレンランダム共重合体(プロピレン含有量
94モル%、融点152℃、融解熱量104Joule/g、
メルトインデツクス0.55、沸騰n―ヘプタン不溶
分68%、沸騰酢酸メチル可溶分0.6%)を用いる
以外は実施例1と同様に行つた。結果を第2表に
示す。[Table] Example 5 A copolymer was produced in the same manner as in Example 1 except that toluene was used instead of n-heptane as the polymerization solvent and the mixing ratio of propylene and 1-butene in the feed gas was changed. Propylene content 66.5 mol%, melting point 104℃, heat of fusion 38 Joule/
Example 1 was repeated except that a propylene-1-butene random copolymer having a melt index of 0.90, a boiling n-heptane insoluble content of 0.3%, and a boiling methyl acetate soluble content of 0.18% was used. The results are shown in Table 2. Example 6 In the production of the copolymer of Example 1, dimethyl ether was used at a rate of 1.0 mmol/g instead of methyl p-tolurate as the electron donor (c), which is a component of the polymerization catalyst, and was supplied. Propylene content 66.5 mol%, melting point 106, obtained in the same manner except for changing the gas mixture ratio of propylene and 1-butene.
°C, heat of fusion 30Joule/g, melt index
The same procedure as in Example 1 was carried out except that a propylene-1-butene random copolymer having a boiling n-heptane insoluble content of 0.3% and a boiling methyl acetate soluble content of 0.6% was used. The results are shown in Table 2. Comparative Example 3 In the production of the copolymer of Example 1, titanium trichloride was used as a polymerization catalyst instead of components (a), (b), and (c) so that the titanium concentration in the polymerization vessel was 5 mmol/. Also, diethyl aluminum monochloride
Propylene content 84.2 mol%, melting point (95°C and 142°C), heat of fusion obtained in the same manner except that the mixing ratio of propylene and 1-butene in the supplied gas was changed. 72Joule/
Example 1 was repeated except that a propylene-1-butene random copolymer having a melt index of 12, a boiling n-heptane insoluble content of 28%, and a boiling methyl acetate soluble content of 2.4% was used. The results are shown in Table 2. Comparative Example 4 A copolymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that vanadium oxytrichloride was supplied as a polymerization catalyst at a rate of 4 mmol/diethyl aluminum monochloride at a rate of 3.5 mmol/. Propylene content: 66.5 mol%, melting point: not observed, heat of fusion: 0 Joule/g,
The same procedure as in Example 1 was carried out except that a propylene-1-butene random copolymer having a melt index of 2.5, a boiling n-heptane insoluble content of 0%, and a boiling methyl acetate soluble content of 0.5% was used. The results are shown in Table 2. Comparative Example 5 Propylene-ethylene block copolymer produced using the catalyst of Example 1 (ethylene content 20
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that mol %) was used in the heat seal layer. The results are shown in Table 2. Comparative Example 6 Propylene-ethylene random copolymer polymerized using the same catalyst as Example 1 (propylene content:
94 mol%, melting point 152℃, heat of fusion 104Joule/g,
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the melt index was 0.55, the content insoluble in boiling n-heptane was 68%, and the content soluble in boiling methyl acetate was 0.6%. The results are shown in Table 2.
Claims (1)
からなる基材層の少なくとも片面上に、メルトイ
ンデツクス0.1ないし100、プロピレン含有量60な
いし80モル%、示差走査型熱量計による熱分析に
基づく結晶融解熱量が20ないし70Joule/g、沸
騰酢酸メチル可溶分が2.0重量%以下で、かつ沸
騰n―ヘプタン不溶分が5.0重量%以下のプロピ
レン―1―ブテンランダム共重合体層が積層され
ていることを特徴とするポリプロピレン複合フイ
ルム。 2 プロピレン―1―ブテンランダム共重合体の
沸騰酢酸メチル可溶分が、1.0重量%以下である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフ
イルム。 3 プロピレン―1―ブテンランダム共重合体の
沸騰n―ヘプタン不溶分が、3.0重量%以下であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
フイルム。[Scope of Claims] 1. On at least one side of a base material layer consisting of an unstretched layer of isotactic polypropylene, a melt index of 0.1 to 100, a propylene content of 60 to 80 mol%, and a thermal analysis using a differential scanning calorimeter are applied. Laminated layers of propylene-1-butene random copolymer having a heat of crystal fusion of 20 to 70 Joule/g based on A polypropylene composite film characterized by: 2. The film according to claim 1, wherein the propylene-1-butene random copolymer has a boiling methyl acetate soluble content of 1.0% by weight or less. 3. The film according to claim 1, wherein the propylene-1-butene random copolymer has a boiling n-heptane insoluble content of 3.0% by weight or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13337677A JPS5466990A (en) | 1977-11-09 | 1977-11-09 | Polypropylene composite film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13337677A JPS5466990A (en) | 1977-11-09 | 1977-11-09 | Polypropylene composite film |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5466990A JPS5466990A (en) | 1979-05-29 |
JPS6125546B2 true JPS6125546B2 (en) | 1986-06-16 |
Family
ID=15103277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13337677A Granted JPS5466990A (en) | 1977-11-09 | 1977-11-09 | Polypropylene composite film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5466990A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62232448A (en) * | 1986-04-03 | 1987-10-12 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Propylene copolymer film |
JPH09156052A (en) * | 1995-12-11 | 1997-06-17 | Tokuyama Corp | Laminated film |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50128781A (en) * | 1974-03-29 | 1975-10-11 |
-
1977
- 1977-11-09 JP JP13337677A patent/JPS5466990A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS50128781A (en) * | 1974-03-29 | 1975-10-11 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5466990A (en) | 1979-05-29 |
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