JPWO2008090871A1

JPWO2008090871A1 - 二軸配向積層フィルム

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Publication number: JPWO2008090871A1
Application number: JP2008555063A
Authority: JP
Inventors: 小野　正文; 正文小野
Original assignee: Tohcello Co Ltd
Current assignee: Tohcello Co Ltd
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-01-22
Also published as: WO2008090871A1; JP5047994B2

Abstract

本発明によれば、耐熱性があり寸法安定性に優れ、温度１００℃における収縮率が、その縦方向（ＭＤ）で５％未満の積層フィルムを提供でき、さらにこの基材層を利用することにより各種の離型フィルムや粘着フィルム、保護フィルムを提供することができる。本発明は、密度が９１０〜９４０Ｋｇ／ｍ3の範囲にあるエチレン系共重合体（Ａ）からなる基材層が二軸方向に配向され、かつ基材層に離型層または粘着層が積層されてなることを特徴とする積層フィルムである。

Description

本発明は基材層がエチレン系共重合体からなる二軸に配向されたフィルムからなり、それに離型層または粘着層が積層された積層フィルムに関する。

線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのエチレンとα−オレフィンとのランダム共重合体を用いて、インフレーション成形やＴダイによる無延伸の成形で得られたフィルムを離型フィルムや粘着フィルムの基材フィルムに用いることは既に提案されている。

しかし、離型フィルムや保護フィルムにおいて、インフレーション成形やＴダイによる無延伸の成形で得られたフィルムでは、強度が十分ではない。

また、エチレンとα−オレフィンのランダム共重合体フィルムの透明性や機械的強度を改良する方法としてエチレン・α−オレフィンランダム共重合体を二軸延伸することは既に提案されている。しかし、これらを離型フィルムや粘着フィルムの基材層に用いることは知られていない。

本発明は、エチレン系共重合体からなり、二軸に配向したフィルムが離型フィルム及び粘着フィルム等の保護フィルムの基材として好適であることを見いだしたことに基づく。

すなわち、本発明は密度が９１０〜９４０Ｋｇ／ｍ³の範囲にあるエチレン系共重合体（Ａ）からなる基材層が二軸方向に配向され、かつ基材層に離型層または粘着層が積層されてなることを特徴とする積層フィルムに関する。

本発明によれば、基材層として密度が９１０〜９４０Ｋｇ／ｍ³の範囲にあるエチレン系共重合体（Ａ）からなる二軸方向に配向されたフィルムを用いることにより、その実使用の際の寸法安定性に優れ、温度１００℃における収縮が、その縦方向（ＭＤ）で５％未満、横方向（ＴＤ）で５％未満の積層フィルムが得られ、各種の離型フィルム、粘着フィルム、保護フィルムとして利用することができる。

以下、本発明の積層フィルムについて説明する。

［エチレン系重合体（Ａ）］
本発明に用いられるエチレン系共重合体（Ａ）は、密度が９１０〜９４０Ｋｇ／ｍ³、好ましくは９１５〜９３５Ｋｇ／ｍ³ のエチレン系共重合体である。

密度が上記範囲外である場合は、二軸延伸フィルムの成形が困難な場合がある。

エチレン系共重合体（Ａ）は、フィルムに成形できる限り、メルトフローレート（ＭＦ
Ｒ：ＡＳＴＭＤ１２３８荷重２１６０ｇ、温度１９０℃）は特に限定はされないが、通常、０．５〜１０ｇ／１０分、好ましくは０．８〜５ｇ／１０分の範囲である。

本発明に用いられるエチレン系重合体（Ａ）の密度は密度勾配管により測定される。

本発明におけるエチレン系共重合体（Ａ）は、エチレンと炭素数４〜１０のα−オレフィン、例えば、１−ブテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種類以上のα−オレフィンとのランダム共重合体である。

なお、エチレン系共重合体（Ａ）は、上記の密度の範囲内であれば、１種あるいは２種以上の混合物であってもよい。特に、密度が８９５〜９２５Ｋｇ／ｍ³、好ましくは９００〜９２０Ｋｇ／ｍ³の範囲にあるエチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ１）成分と密度が９２５〜９５０Ｋｇ／ｍ³、好ましくは９３０〜９４０Ｋｇ／ｍ³の範囲にあるエチレン・α−オレフィンランダム共重合体（Ａ２）成分とからなるエチレン共重合体（Ａ）が好適であり、その比率は（Ａ１）２０〜８０重量％と（Ａ２）８０〜２０重量％、好ましくは（Ａ１）３０〜７０重量％と（Ａ２）７０〜３０重量％（なお、（Ａ１）＋（Ａ２）の合計で１００重量％とする。）が通常である。

このようなエチレン系共重合体（Ａ）は、分子量分布（重量平均分子量：Ｍｗ、と数平均分子量：Ｍｎ、との比：Ｍｗ／Ｍｎで表示）が通常１．５〜４．０、好ましくは１．８〜３．５の範囲にあることが望ましい。このＭｗ／Ｍｎはゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定できる。なお、エチレン系共重合体（Ａ）が、上記のように２成分からなる場合は、それぞれの成分について、上記の分子量分布を有することが望ましい。

これらエチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ１）は、チーグラー触媒、シングルサイト触媒等を用いた従来公知の製造法により製造することができる。中でも、シングルサイト触媒（メタロセン触媒）により得られた共重合体がとくに好ましい。このメタロセン化合物を含む触媒は、（ａ）遷移金属のメタロセン化合物と、（ｂ）有機アルミニウムオキシ化合物と、（ｃ）担体とから形成されることが好ましく、さらに必要に応じて、これらの成分と（ｄ）有機アルミニウム化合物および／または有機ホウ素化合物とから形成さていてもよい。

このようなメタロセン化合物を含むオレフィン重合用触媒、および触媒を用いたエチレン・α−オレフィン共重合体（Ａ１）の調製方法は、たとえば特開平８−２６９２７０号公報に記載されている。

エチレン系共重合体（Ａ）には、必要に応じて高圧法低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン樹脂等を配合することも行われる。これらを配合する場合は、エチレン系共重合体（Ａ）１００重量部に対して、１０〜１００重量部、中でも３０〜９０重量部が好適である。

本発明のエチレン系共重合体（Ａ）に特に配合すること望ましい他の成分として高圧法低密度ポリエチレンがある。

高圧法低密度ポリエチレンは、通常密度が９１０〜９３５Ｋｇ／ｍ³、好ましくは９１５〜９３０Ｋｇ／ｍ³の範囲にある。これら高圧法低密度ポリエチレンは、高圧下で重合されるエチレンの単独重合体が一般的であるが、５重量％未満の他のα−オレフィンあるいは酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体も例示することができる。

高圧法低密度ポリエチレンのメルトフローレート（ＭＦＲ：ＡＳＴＭＤ１２３８荷重２１６０ｇ、温度１９０℃）は、前述のエチレン系共重合体（Ａ）との組成物をフィルムに成形する形成能がある限りとくに限定はされないが、通常、０．１〜３０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜１０ｇ／１０分である。

エチレン系重合体（Ａ）、あるいは更に高圧法低密度ポリエチレンとの組成物には本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、顔料等の添加剤或いは他の重合体を必要に応じて配合することができる。

［二軸配向した基材層］
本発明における基材層は、上記のエチレン系共重合体（Ａ）またはそれを主成分とする基材層からなり、二軸に配向している。

基材層の厚さは、通常５〜１５０μｍ、好ましくは１５〜８０μｍである。

基材層は、単層の場合の他、表面層／中間層／表面層からなる複合フィルムとすることも行われる。両側の表面層と中間層の樹脂組成は同一でもよく、異なる組成とすることも行われる。例えば、表面層の組成として、上記のエチレン共重合体（Ａ）の組成１００重量部に対して更に高密度ポリエチレンを１０〜３０重量部配合してその層の離型性を高めることも行われる。

さらに、基材層の表面には、離型層や粘着層との密着性を改良するために、基材層のうちの離型層や粘着層と貼り合せる面の表面を、例えば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理等の表面活性化処理を行っておいてもよい。

［基材層の製造方法］
二軸に配向した基材層は、未延伸のフィルムを逐次二軸延伸または同時二軸延伸により成形することができる。

使用される未延伸のフィルムは通常の押出成形法により成形される。多層フィルムの場合は共押出により成形される。

逐次二軸延伸にはフラット方式（テンター方式）が例示される。
これら二軸延伸において、一方向の延伸倍率は３〜１４倍、好ましくは５〜１０倍及び他方向の延伸倍率は３〜１４倍、好ましくは５〜１０倍の範囲で縦（ＭＤ）方向及び横（ＴＤ）方向に二軸延伸される。

フラット方式による二軸延伸の場合は、通常、押出し成形して得たシートを９０〜１２５℃の温度範囲で縦方向に延伸した後、９０〜１３０℃の温度範囲で横方向に延伸することにより得られる。二軸延伸した後は、用途により、８０〜１５０℃の温度範囲でヒートセットを行うことが望ましい。ヒートセットは、オンライン若しくはオフラインのいずれでもよい。ヒートセットの温度は目的とする熱収縮率に応じて適宜変更される。

特に寸法安定性が求められる用途においては、熱処理を行うことにより、１００℃における基材層の収縮率が、その縦方向（ＭＤ）で通常５％未満、好ましくは４％未満、さらに好ましくは３％未満、かつ横方向（ＴＤ）で通常５％未満、好ましくは４％未満、さらに好ましくは３％未満の基材層とすることができる。さらに、６０℃における基材層の収縮率は、その縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれも０％の基材層とすることができる。

ここで、フィルムの収縮率（％）は、試料のフィルムから長さ方向がフィルムの流れ方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）となるように１５ｍｍ幅、２００ｍｍ長さの短冊状の試験片を切り出し、１５０ｍｍ間隔に穴を開け、これを所定温度のオーブン内に１５分間放置後、取り出して室温まで放冷した後に穴の距離を測定し、その収縮率を求めた値である。

また、基材層の引張弾性率（ＭＰａ）は縦方向（ＭＤ）が３５０〜６００ＭＰａ、中でも４４０〜５５０ＭＰａ、横方向が４００〜１２００ＭＰａ、好ましくは６００〜１１００ＭＰａ、さらに好ましくは８００〜１０００ＭＰａの範囲である。基材層の引っ張り弾性率（ＭＰａ）がこのような範囲にあると優れた収縮率（％）を示す基材層とすることができる点で望ましい。さらに、基材層の破断点強度は縦方向（ＭＤ）が７０〜２００ＭＰａ、中でも１００〜１５０ＭＰａ、横方向（ＴＤ）が１００〜２００ＭＰａ、中でも１４０〜１８０ＭＰａの範囲が好適である。基材層の破断点強度（ＭＰａ）がこのような範囲にあると優れた収縮率（％）を示す基材層とすることができる点で望ましい。さらに、基材層の破断点伸度（％）は縦方向（ＭＤ）が２５０％以下、好ましくは２３０％以下、横方向（ＴＤ）が１００％以下、中でも８０％以下が好適である。基材層の破断点伸度（％）がこのような範囲にあると優れた収縮率（％）を示す基材層とすることができる点で望ましい。
基材層に離型層または粘着層を形成する方法としては、ドライラミネート法、無溶剤ラミネート法、押出しラミネート法、共押出し成形法などが例示される。
［離型層］
基材層に積層される離型層には、従来公知の種々のものが例示される。離型層を形成する材料は、離型性を有するものであれば特に限定されるものではなく、硬化型シリコーン樹脂や更にウレタン樹脂、エポキシ樹脂等とのグラフト重合等によって変性されたシリコーン樹脂等が例示される。これらの中でも、硬化型シリコーン樹脂を主成分とするものが好ましい。

硬化型シリコーン樹脂には、溶剤付加型、溶剤縮合型、溶剤紫外線硬化型、無溶剤付加型、無溶剤縮合型、無溶剤紫外線硬化型、無溶剤電子線硬化型等いずれの硬化反応タイプでも使用することができる。例えば、信越化学工業（株）製のＫＳ−７７４、ＫＳ−７７５、ＫＳ−７７８、ＫＳ−７７９Ｈ、ＫＳ−８５６、Ｘ−６２−２４２２、Ｘ−６２−２４６１、ＫＮＳ−３０５、ＫＮＳ−３０００、Ｘ−６２−１２５６等、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製のＬＴＣ７５０Ａ、ＬＴＣ３００Ｂ、ＳＤ７２２３、ＳＤ７２２６、ＳＤ７２２９、ＳＲＸ−２１０等が例示される。

離型層の塗工量は、通常０．０１〜１０ｇ／ｍ²、中でも０．０５〜５ｇ／ｍ²の範囲が好適である。

これら離型層は、基材層の片面のみ、あるいは両面に形成することができる。
［粘着層］
基材層に積層される粘着層には、従来公知の種々のものが例示される。

粘着剤としては、一般に知られているアクリル系、ゴム系、シリコーン系など限定なく用いることができる。さらに、微粘着層とする場合は、エチレン−α−オレフィン共重合体に石油樹脂等を配合した組成物も例示される。例えば、アクリル系についてはエマルジョン型、ソルベント型、ゴム系についてはエマルジョン型、ソルベント型、ホットメルト型、さらにシリコーン系についてはソルベント型が例示される。これらの粘着剤は、種々の方法で塗布することができる。

これらの粘着剤は、例えばソルベント型の粘着剤を塗布する場合、ナイフコーターやリバースコーターを用いて基材層に塗布される。必要に応じて、粘着層には離型紙が仮積層される。

また、石油樹脂等を配合したエチレン−α−オレフィン共重合体等の樹脂を粘着層とする場合は、基材層にドライラミネーション、押出被覆等により成形される。

これら粘着層は基材層の片面、あるいは両面に形成することができる。

次に本発明を、実施例により説明する。
（１）メルトフローレート（ｇ／１０分）
ＡＳＴＭＤ１２３８に準拠し、荷重２１６０ｇ、温度１９０℃の条件で測定した。
（２）密度（Ｋｇ／ｍ³）
ＭＦＲを測定して得た重合体ストランドを１２０℃で２時間処理し、１時間かけて室温（２３℃）まで徐冷した後、ＪＩＳＫ７１１２に準拠し、Ｄ法（密度勾配管）により測定した。
（３）熱収縮率（％）
フィルムの長さ方向がフィルムの流れ方向（ＭＤ）、幅方向（ＴＤ）となるように１５ｍｍ幅、２００ｍｍ長さの短冊状の試験片を切り出し、１５０ｍｍ間隔に穴を開け、これを所定温度のオーブン内に１５分間放置後、取り出して室温まで放冷した後に穴の距離を測定し収縮率を測定した。
（４）引張弾性率（ＭＰａ）
ＪＩＳＫ７１２７に準拠し、株式会社オリエンテック社製型式RTC-1225を用いて、縦方向（ＭＤ）横方向（ＴＤ）の引張弾性率の測定を行った。
（５）破断点強度（ＭＰａ）
ＪＩＳＫ７１２７に準拠し、株式会社オリエンテック社製型式RTC-1225を用いて、縦方向（ＭＤ）横方向（ＴＤ）の破断点強度の測定を行った。
（６）破断点伸度（ＭＰａ）
ＪＩＳＫ７１２７に準拠し、株式会社オリエンテック社製型式RTC-1225を用いて、縦方向（ＭＤ）横方向（ＴＤ）の破断点伸度の測定を行った。
実施例１
下記の（１）、（２）及び（３）のポリマーからなる組成物（（１）：（２）：（３）の重量比３５：５０：１５）を、池貝鉄工社製二軸押出機（４６ｍｍφ）を用いて組成物を得た。
（１）エチレン−１−ヘキセンランダム共重合体
メタロセン触媒を用いた重合体、密度９０５Ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ；０．５ｇ／１０分。
（２）エチレン−１−ヘキセンランダム共重合体
メタロセン触媒を用いた重合体、密度；９１５Ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ；０．５ｇ／１０分。
（３）高圧法低密度ポリエチレン
密度；９２１Ｋｇ／ｍ³、ＭＦＲ；０．６ｇ／１０分。

この組成物を二軸延伸フィルム成形機を用いて溶融押出しし、Ｔ−ダイで賦形した後、冷却ロール上にて急冷し厚さ約１．３ｍｍのシートを得た。このシートを１１２℃で加熱しフィルムの流れ方向（縦方向）に５倍延伸した。この５倍延伸したシートを１１６℃で加熱し流れ方向に対して直交する方向（横方向）に１０倍延伸して厚さ４０μｍの二軸延伸エチレン系共重合体のフィルムを得た。
この二軸延伸エチレン共重合体のフィルムを基材層として、その片面に、シリコーン系離型剤を塗布して離型フィルムとした。また、アクリル系のエマルジョン型の粘着材を塗布して粘着フィルムとした。これらは、離型フィルム、粘着フィルムとして利用することができる。
この基材層の収縮率は、以下の通りであった。

加熱温度（℃）収縮率（％）
縦方向（ＭＤ）横方向（ＴＤ）
５０００
６０００
７００．５０．１
８００．８０．１
９０１．５０．４
１００２．６１．６
１１０３．８３．８
１２０４．８６．２
また、この基材層の物性値は以下の通りであった。

引張弾性率破断点強度破断点伸度
（ＭＰａ）（ＭＰａ）（％）
ＭＤＴＤＭＤＴＤＭＤＴＤ
４４０８００１００１４０２３０８０

本発明の積層フィルムは、離型フィルム、粘着フィルムの用途に、各種保護フィルムとして広く用いることができる。特に、寸法安定性が求められる用途に、包装材として、産業材として用いることができる。

Claims

密度が９１０〜９４０Ｋｇ／ｍ³の範囲にあるエチレン系共重合体（Ａ）からなる基材層が二軸方向に配向され、かつ基材層に離型層または粘着層が積層されてなることを特徴とする積層フィルム。
エチレン系共重合体（Ａ）が、エチレンと炭素数４〜１０のα−オレフィンとの共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の積層フィルム。
基材層が逐次二軸延伸または同時二軸延伸により二軸方向に延伸されたフィルムであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の積層フィルム。
温度１００℃における収縮率が、その縦方向（ＭＤ）で５％未満、かつ横方向（ＴＤ）で５％未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層フィルム。
請求項１〜４のいずれかに記載の離型フィルム又は粘着フィルム。