KR102242396B1

KR102242396B1 - 히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름

Info

Publication number: KR102242396B1
Application number: KR1020167001652A
Authority: KR
Inventors: 오사무 기노시타; 고우지 야마다; 아츠시 다가
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2021-04-20
Also published as: JP6443334B2; WO2015012165A1; TW201509663A; JPWO2015012165A1; KR20160033117A; HK1216168A1; TWI643747B; CN105408114A; CN105408114B

Abstract

150℃에서 PET에 필적하는 저수축률을 갖고, 고강성인 히트 시일성 연신 폴리프로필렌 적층 필름을 제공하는 것. 폴리프로필렌 수지를 주체로 해서 구성된 기재층(A)과, 이 기재층의 편면 또는 양면에 적층된 프로필렌 랜덤 공중합체 및/또는 폴리프로필렌 블록 공중합체를 포함하는 히트 시일층(B)을 포함하고, 150℃에서의 MD 방향 및 TD 방향의 열수축률이 10％ 이하이고, 충격 강도가 0.6J 이상인 것을 특징으로 하는 연신 폴리프로필렌 적층 필름.

Description

히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름{HEAT-SEALABLE STRETCHED MULTILAYER POLYPROPYLENE FILM}

본 발명은 히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 포장 용도로서 사용하기에 충분한 히트 시일 강도를 갖고, 투명성이 양호하고, 고온에서의 치수 안정성이나 높은 강성이 요구되는 여러 분야에서 적절하게 사용할 수 있고, 내열성, 기계 특성이 우수한 2축 연신 히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름에 관한 것이다.

종래, 폴리프로필렌을 사용한 연신 필름은, 식품이나 다양한 상품의 포장용, 전기 절연용, 표면 보호 필름 등 광범위한 용도로 범용적으로 사용되고 있었는데, 히트 시일성이 필요한 용도가 있다. 종래부터, 히트 실러블(heat sealable) 필름으로서는, 폴리프로필렌계 수지에 저융점의 폴리올레핀계 수지를 적층한 공압출 적층 폴리프로필렌계 수지 필름이 많이 사용되어 왔다. 이러한 히트 실러블 필름은, 150℃에서의 수축률이 수십％이고, PET 등과 비교하면 내열성이 낮고 또한 강성도 낮기 때문에 용도가 제한되어 있었다. 예를 들어, 히트 시일 온도를 높게 설정할 수 있으면, 제대(製袋) 가공에서의 라인 속도를 크게 하는 것 등이 가능한데, 연신 폴리프로필렌 필름에서는, 히트 시일성과 고온에서의 내열성의 양립은 아직 불충분하다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지는, 고입체 규칙성을 갖고, 분자량 분포가 좁은 폴리프로필렌을 사용해서 연신 필름으로 함으로써, 고온 강성, 내열성의 필름으로 하는 기술이 알려져 있었다(예를 들어, 특허문헌 1 등 참조).

또한, 고입체 규칙성을 갖고, 분자량 분포가 넓은 폴리프로필렌을 사용해서 연신 필름으로 함으로써, 전기 절연성, 기계 특성 등이 우수한 캐패시터 필름으로서 적절하게 사용할 수 있는 기술이 알려져 있었다(예를 들어, 특허문헌 2 등 참조).

또한, 저분자량이며, 승온 분별법에 의한 0℃의 가용분량이 특정한 범위인 폴리프로필렌을 사용해서 세퍼레이터 필름으로 하는 기술이 알려져 있으며, 이 필름은 건조 공정, 인쇄 공정에서의 치수 안정성도 우수한 것으로 되어 있었다(예를 들어, 특허문헌 3 등 참조).

그러나, 특허문헌 1 내지 3은 연신성에 어려움이 있고, 내충격성 등 기계 특성도 떨어진 것이었다.

장쇄 분지 또는 가교된 폴리프로필렌을 중분자량물에 미량 첨가함으로써 자 라멜라(subsidiary lamella)의 형성을 재촉해서 연신성을 향상시키고, 기계 특성, 내열성, 내전압 특성이 우수하고, 여러 물성의 균일성이 우수한 필름으로 하는 기술이 알려져 있었다(예를 들어, 특허문헌 4 등 참조).

또한, 고분자량과 중분자량물을 거의 동량 포함하고(저분자량이 적고), 분자량 분포가 넓고, 데칼린 가용분이 적은 폴리프로필렌을 사용해서 필름으로 함으로써 강성-가공성의 균형을 잡는 기술이 알려져 있었다(예를 들어, 특허문헌 5 등 참조).

이들 특허문헌 4 내지 5는, 고온에서의 내열성은 충분한 것이라고는 말할 수 없어, 높은 내열성을 갖고, 내충격성, 투명성이 우수한 폴리프로필렌 필름은 알려져 있지 않았다.

즉, 이것들은 종래의 폴리프로필렌 필름의 영역을 초과하는 것이 아니어서, 그 용도는 한정된 것이며, 예를 들어 150℃를 초과하는 고온에서의 내열성에 대해서는 주목도 되어 있지 않았다.

일본 특허 공개 평8-325327호 공보 일본 특허 공개 제2004-175932호 공보 일본 특허 공개 제2001-146536호 공보 일본 특허 공개 제2007-84813호 공보 일본 특허 공표 제2008-540815호 공보

본 발명은, 이러한 종래 기술의 과제를 배경으로 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 150℃에서 PET에 필적하는 저수축률을 갖고, 고온에서 히트 시일 가능한 연신 폴리프로필렌 적층 필름을 제공하는 데 있다.

본 발명자는, 이러한 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 폴리프로필렌 수지를 주체로 해서 구성된 필름이며, 150℃에서의 MD 방향 및 TD 방향의 열수축률이 10％ 이하이고, 충격 강도가 0.6J 이상이며, 헤이즈가 6％ 이하인 것을 특징으로 하는 연신 폴리프로필렌 적층 필름이다.

연신 필름이란, 공업적으로는, 1축, 동시 2축, 순차 2축 등의 방법으로 연신된 배향을 가지는 필름이며, 그 배향의 정도는, 예를 들어 굴절률로부터 얻어지는 면 배향 계수 등으로 나타낼 수 있다.

이 경우에 있어서, MD 방향의 영률(Young's modulus)이 2.1GPa 이상, TD 방향의 영률이 3.7GPa 이상인 것이 바람직하다.

또한, 이 경우에 있어서, 폴리올레핀계의 히트 시일 수지(B)가, 프로필렌 랜덤 공중합체 및/또는 프로필렌 블록 공중합체를 포함하는 히트 시일층을 적층하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해, 히트 시일성 연신 폴리프로필렌 적층 필름에 있어서, 150℃에서 PET에 필적하는 저수축률, 고강성으로 할 수 있고, 나아가서는 박막화가 가능하다.

또한, 본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름은 150℃ 이상의 환경 하에 노출되어도 여러 물성을 유지할 수 있고, 종래의 연신 폴리프로필렌 적층 필름의 기재층(A)에서는 생각할 수 없었던 고온의 환경 하에서도 사용할 수 있다.

예를 들어, 히트 시일 온도를 높게 설정함으로써, 제대 가공에서의 라인 속도를 크게 하는 것 등이 가능하게 되어, 생산성이 향상된다. 또한, 히트 시일 온도를 높게 함으로써, 히트 시일 강도도 향상시킬 수 있다. 나아가, 레토르트 등 고온 처리를 행할 때도, 주머니(袋)의 변형량을 억제할 수 있다.

본 발명은 히트 시일성 연신 폴리프로필렌 적층 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 포장 용도로서 사용하기에 충분한 히트 시일 강도를 갖고, 투명성이 양호하고, 고온에서의 치수 안정성이나 높은 강성이 요구되는 여러 분야에서 적절하게 사용할 수 있고, 내열성, 기계 특성이 우수한 히트 시일성 연신 폴리프로필렌 적층 필름에 관한 것이다. 본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름의 특징은, 기재층(A)에 사용하는 폴리프로필렌 수지의 분자량 분포 상태에 있다.

본 발명은, 폴리프로필렌 수지를 주체로 해서 구성된 연신 폴리프로필렌 적층 필름이며, 150℃에서의 MD 방향 및 TD 방향의 열수축률이 10％ 이하이고, 충격 강도가 0.6J 이상이며, 헤이즈가 6％ 이하일 것이 필요하다.

여기서, MD 방향이란 필름의 유동 방향이며, TD 방향이란 필름의 유동 방향에 수직인 방향이다.

(필름 특성)

본 발명의 연신 필름의 MD 방향 및 TD 방향의 150℃ 열수축률의 하한은 바람직하게는 0.5％이며, 보다 바람직하게는 1％이며, 더욱 바람직하게는 1.5％이며, 특히 바람직하게는 2％이며, 가장 바람직하게는 2.5％이다. 상기 범위이면, 비용면 등에서 현실적인 제조가 용이하게 되거나, 두께 불균일이 작아지거나 하는 경우가 있다.

MD 방향 및 TD 방향의 150℃ 열수축률의 상한은 바람직하게는 10％이며, 보다 바람직하게는 9％이며, 더욱 바람직하게는 8％이며, 특히 바람직하게는 7％이며, 가장 바람직하게는 6％이다. 상기 범위이면, 150℃ 정도의 고온에 노출될 가능성이 있는 용도에서 사용이 보다 용이해진다. 또한, 150℃ 열수축률은 2.5％ 정도까지라면, 예를 들어 저분자량 성분을 많게 하는, 연신 조건, 고정 조건을 조정함으로써 가능하지만, 그 이하는 오프라인에서 어닐 처리를 하는 것이 바람직하다.

종래의 연신 폴리프로필렌 적층 필름에서는, MD 방향 및 TD 방향의 150℃ 열수축률은 15％ 이상이며, 120℃ 열수축률은 3％ 정도이다. 열수축률을 상기의 범위로 함으로써, 내열성이 우수한 연신 폴리프로필렌 적층 필름을 얻을 수 있다.

본 발명의 연신 폴리프로필렌 필름의 내충격성(23℃)의 하한은 바람직하게는 0.6J이며, 보다 바람직하게는 0.7J이다. 상기 범위이면, 필름으로서 충분한 강인성이 있고, 취급 시에 파단하거나 하는 경우가 없다.

내충격성의 상한은 현실적인 면에서 바람직하게는 3J이며, 보다 바람직하게는 2.5J이며, 더욱 바람직하게는 2.2J이며, 특히 바람직하게는 2J이다. 내충격성은, 예를 들어 저분자량 성분이 많은 경우, 전체적으로의 분자량이 낮은 경우, 고분자량 성분이 적은 경우나 고분자량 성분의 분자량이 낮은 경우에 내충격성이 저하되는 경향이 되기 때문에, 용도에 맞춰서 이들 성분을 조정해서 범위 내로 할 수 있다.

본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름의 헤이즈는, 현실적 값으로서 하한은 바람직하게는 0.1％이며, 보다 바람직하게는 0.2％이며, 더욱 바람직하게는 0.3％이며, 특히 바람직하게는 0.4％이며, 가장 바람직하게는 0.5％이다.

헤이즈의 상한은 바람직하게는 6％이며, 보다 바람직하게는 5％이며, 더욱 바람직하게는 4.5％이며, 특히 바람직하게는 4％이며, 가장 바람직하게는 3.5％이다. 상기 범위이면, 투명이 요구되는 용도에서 쓰기 쉬워지는 경우가 있다. 헤이즈는, 예를 들어 연신 온도, 열 고정 온도가 너무 높은 경우, 냉각 롤(CR) 온도가 높고 냉각 속도가 느린 경우, 저분자량이 너무 많은 경우에 나빠지는 경향이 있으며, 이들을 조절함으로써 범위 내로 할 수 있다.

(폴리프로필렌 수지)

본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지는, 프로필렌 단량체만으로부터 얻어지는 완전 호모 폴리프로필렌이나 미량이면 공중합 단량체와의 공중합체이어도 된다. 공중합 단량체종으로서는 에틸렌, 부텐, 헥센, 옥텐 등이 가능하다.

본 발명의 기재층(A)에는, 필요에 따라, 첨가제나 기타 수지를 첨가해도 되지만, 30wt％ 이하인 것이 바람직하다.

첨가제로서는, 예를 들어 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 활제, 조핵제, 점착제, 방담제, 난연제, 안티 블로킹제, 무기 또는 유기 충전제 등을 들 수 있다. 기타 수지로서는, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지 이외의 폴리프로필렌 수지, 프로필렌과 에틸렌이나 부텐, 헥센, 옥텐 등의 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체인 랜덤 공중합체나, 각종 엘라스토머 등을 들 수 있다.

(폴리프로필렌 수지의 분자량 분포)

본 발명의 공동(空洞) 함유 폴리프로필렌 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지는, 예를 들어 질량 평균 분자량(Mw)이 10만 정도인 저분자량의 성분을 주로 하고, 또한 예를 들어 Mw가 150만 정도인 매우 분자량이 높은 고분자량 성분이 포함되어 있다. 저분자량 성분을 주로 함으로써 결정성을 크게 높일 수 있고, 종래에는 없는 고강성, 고내열성의 연신 폴리프로필렌 필름이 얻어지고 있다고 생각된다. 한편, 저분자량의 폴리프로필렌 수지는 가열 연화한 경우의 용융 장력이 낮아, 일반적으로는 연신 필름으로 할 수는 없다. 거기에 고분자량 성분을 수％ 내지 수십％ 존재시킴으로써 연신을 가능하게 함과 함께, 고분자량 성분이 결정 핵의 역할을 하여, 더욱 필름의 결정성을 높여서, 본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름의 효과를 달성하고 있는 것으로 생각된다.

이러한 분자량 분포를 나타내는 지표로서는, 고분자량 성분을 중시한 평균 분자량인 Z+1 평균 분자량(Mz+1)과 수 평균 분자량(Mn)의 비인 (Mz+1)/Mn이 바람직하다.

Mz+1/Mn의 하한은 바람직하게는 50이며, 보다 바람직하게는 60이며, 더욱 바람직하게는 70이며, 특히 바람직하게는 80이며, 가장 바람직하게는 90이다. 상기 미만이면, 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 얻어지기 어려워지는 경우가 있다.

Mz+1/Mn의 상한은 바람직하게는 300이며, 보다 바람직하게는 200이다. 상기를 초과하면 현실적인 수지의 제조가 곤란해지는 경우가 있다.

상기 분자량 분포를 갖는 폴리프로필렌 수지를, 일반적으로 분자량 분포의 넓이 지표인 질량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)으로 나타내면, 당연히 그 값은 큰 것이 되는데, Mw/Mn의 하한은 바람직하게는 5.5이며, 보다 바람직하게는 6이며, 더욱 바람직하게는 6.5이며, 특히 바람직하게는 7이며, 가장 바람직하게는 7.2이다.

Mw/Mn의 상한은 바람직하게는 30이며, 보다 바람직하게는 25이며, 더욱 바람직하게는 20이며, 특히 바람직하게는 15이며, 가장 바람직하게는 13이다. 또한, 이들의 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용해서 측정함으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 GPC에 의한 Mz+1의 하한은 바람직하게는 2500000이며, 보다 바람직하게는 3000000이며, 더욱 바람직하게는 3300000이며, 특히 바람직하게는 3500000이며, 가장 바람직하게는 3700000이다. 상기 범위이면 고분자량 성분이 충분해서, 본 발명의 효과가 얻어지기 쉽다.

전체의 Mz+1의 상한은 바람직하게는 40000000이며, 보다 바람직하게는 35000000이며, 더욱 바람직하게는 30000000이다. 상기 범위이면, 현실적인 수지의 제조가 용이하거나, 연신이 용이하게 되거나, 필름 중의 피시 아이가 적어지는 경우가 있다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 GPC로 얻어지는 Mn의 하한은 바람직하게는 20000이며, 보다 바람직하게는 22000이며, 더욱 바람직하게는 24000이며, 특히 바람직하게는 26000이며, 가장 바람직하게는 27000이다. 상기 범위이면, 연신이 용이하게 되거나, 두께 불균일이 작아지거나, 연신 온도나 열 고정 온도가 올라가기 쉬워 열수축률이 낮아진다는 이점이 발생하는 경우가 있다.

전체의 Mn의 상한은 바람직하게는 65000이며, 보다 바람직하게는 60000이며, 더욱 바람직하게는 55000이며, 특히 바람직하게는 53000이며, 가장 바람직하게는 52000이다. 상기 범위이면, 저분자량물의 효과인 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 얻어지기 쉬워지거나, 연신이 용이하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 GPC로 얻어지는 질량 평균 분자량(Mw)의 하한은 바람직하게는 250000이며, 보다 바람직하게는 260000이며, 더욱 바람직하게는 270000이며, 특히 바람직하게는 280000이며, 가장 바람직하게는 290000이다. 상기 범위이면, 연신이 용이하게 되거나, 두께 불균일이 작아지거나, 연신 온도나 열 고정 온도가 올라가기 쉬워 열수축률이 낮아진다는 이점이 발생하는 경우가 있다.

전체의 Mw의 상한은 바람직하게는 500000이며, 보다 바람직하게는 450000이며, 더욱 바람직하게는 400000이며, 특히 바람직하게는 380000이며, 가장 바람직하게는 370000이다. 상기 범위이면, 기계적 부하가 작아 연신이 용이하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 용융 유속(MFR)(230℃, 2.16kgf)의 하한은 바람직하게는 1g/10min이며, 보다 바람직하게는 1.2g/10min이며, 더욱 바람직하게는 1.4g/10min이며, 특히 바람직하게는 1.5g/10min이며, 가장 바람직하게는 1.6g/10min이다. 상기 범위이면, 기계적 부하가 작아 연신이 용이해지는 경우가 있다.

전체의 MFR의 상한은 바람직하게는 20g/10min이며, 보다 바람직하게는 17g/10min이며, 더욱 바람직하게는 15g/10min이며, 특히 바람직하게는 14g/10min이며, 가장 바람직하게는 13g/10min이다. 상기 범위이면, 연신이 용이하게 되거나, 두께 불균일이 작아지거나, 연신 온도나 열 고정 온도가 올라가기 쉬워 열수축률이 보다 낮아지는 경우가 있다.

필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 GPC 적산 커브를 측정한 경우, 분자량 10만 이하인 성분의 양의 하한은 바람직하게는 35질량％이며, 보다 바람직하게는 38질량％이며, 더욱 바람직하게는 40질량％이며, 특히 바람직하게는 41질량％이며, 가장 바람직하게는 42질량％이다. 상기 범위이면, 저분자량물의 효과인 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 얻어지기 쉬워지거나, 연신이 용이하게 되는 경우가 있다.

분자량 10만 이하인 성분의 양의 상한은 바람직하게는 65질량％이며, 보다 바람직하게는 60질량％이며, 더욱 바람직하게는 58질량％이며, 특히 바람직하게는 56질량％이며, 가장 바람직하게는 55질량％이다.

분자량 1만 이하 정도의 분자는 분자쇄끼리의 얽힘에는 기여하지 않고, 가소제적으로 분자끼리의 얽힘을 푸는 효과가 있기 때문에, 분자량 1만 이하인 성분의 양이 특정량 포함되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 낮은 연신 응력에서의 연신이 가능하게 되고, 그 결과로서 잔류 응력도 낮아 고온에서의 수축률을 낮게 할 수 있는 것이라 생각된다.

분자량 1만 이하인 성분의 양의 하한은 바람직하게는 2질량％이며, 보다 바람직하게는 2.5질량％이며, 더욱 바람직하게는 3질량％이며, 특히 바람직하게는 3.3질량％이며, 가장 바람직하게는 3.5질량％이다.

GPC 적산 커브에서의 분자량 1만 이하인 성분의 양의 상한은 바람직하게는 20질량％이며, 보다 바람직하게는 17질량％이며, 더욱 바람직하게는 15질량％이며, 특히 바람직하게는 14질량％이며, 가장 바람직하게는 13질량％이다.

이러한 분자량 분포의 특징을 갖는 폴리프로필렌 수지를 형성하기에 적합한 고분자량 성분과 저분자량 성분에 대해서 설명하지만, 분자량 분포를 확장하기 위한 수단은 이것에 한정되는 것은 아니다.

(고분자량 성분)

고분자량 성분의 MFR(230℃, 2.16kgf)의 하한은 바람직하게는 0.0001g/10min이며, 보다 바람직하게는 0.0005g/10min이며, 더욱 바람직하게는 0.001g/10min이며, 특히 바람직하게는 0.005g/10min이다. 상기 범위이면, 현실적으로 수지의 제조가 용이하거나, 필름의 피시 아이를 저감할 수 있는 경우가 있다.

또한, 고분자량 성분의 230℃, 2.16kgf에서의 MFR은 너무 작아서 현실적 측정이 곤란해지는 경우가 있다. 10배의 가중(21.6kgf)에서의 MFR로 나타내면, 바람직한 하한은 0.1g/10min이며, 보다 바람직하게는 0.5g/10min이며, 더욱 바람직하게는 1g/10min이며, 특히 바람직하게는 5g/10min이다.

고분자량 성분의 MFR의 상한은 바람직하게는 0.5g/10min이며, 보다 바람직하게는 0.35g/10min이며, 더욱 바람직하게는 0.3g/10min이며, 특히 바람직하게는 0.2g/10min이며, 가장 바람직하게는 0.1g/10min이다. 상기 범위이면, 전체의 MFR을 유지하기 위해서 많은 고분자 성분의 양이 필요하지 않고, 저분자량물의 효과인 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

고분자량 성분의 Mw의 하한은 바람직하게는 500000이며, 보다 바람직하게는 600000이며, 더욱 바람직하게는 700000이며, 특히 바람직하게는 800000이며, 가장 바람직하게는 1000000이다. 상기 범위이면, 전체의 MFR을 유지하기 위해서 많은 고분자 성분의 양이 필요하지 않고, 저분자량물의 효과인 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

고분자량 성분의 Mw의 상한은 바람직하게는 10000000이며, 보다 바람직하게는 8000000이며, 더욱 바람직하게는 6000000이며, 특히 바람직하게는 5000000이다. 상기 범위이면, 현실적으로 수지의 제조가 용이하거나, 필름의 피시 아이를 저감할 수 있는 경우가 있다.

고분자량 성분의 양의 하한은 바람직하게는 2질량％이며, 보다 바람직하게는 3질량％이며, 더욱 바람직하게는 4질량％이며, 특히 바람직하게는 5질량％이다. 상기 범위이면, 전체의 MFR을 유지하기 위해서 저분자량물의 분자량을 높일 필요가 없고, 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

고분자량 성분의 양의 상한은 바람직하게는 30질량％이며, 보다 바람직하게는 25질량％이며, 더욱 바람직하게는 22질량％이며, 특히 바람직하게는 20질량％이다. 상기 범위이면, 저분자량물의 효과인 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

여기서, 고분자량 성분은, 직쇄상의 폴리프로필렌 수지 대신에 장쇄 분지나 가교 구조를 갖는 폴리프로필렌 수지를 사용할 수도 있고, 이것에는 고용융 장력 폴리프로필렌으로서 알려져 있는, 보레알리스(Borealis)사 제조 다플로이(Daploy) WB130HMS, WB135HMS 등이 있다.

(저분자량 성분)

저분자량 성분의 MFR(230℃, 2.16kgf)의 하한은 바람직하게는 70g/10min이며, 보다 바람직하게는 80g/10min이며, 더욱 바람직하게는 100g/10min이며, 특히 바람직하게는 150g/10min이며, 가장 바람직하게는 200g/10min이다. 상기 범위이면, 결정성이 좋아지고, 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

저분자량 성분의 MFR의 상한은 바람직하게는 2000g/10min이며, 보다 바람직하게는 1800g/10min이며, 더욱 바람직하게는 1600g/10min이며, 특히 바람직하게는 1500g/10min이며, 가장 바람직하게는 1500g/10min이다. 상기 범위이면, 전체에서의 MFR을 유지하기 쉬워지고, 제막성이 우수한 경우가 있다.

저분자량 성분의 Mw의 하한은 바람직하게는 50000이며, 보다 바람직하게는 53000이며, 더욱 바람직하게는 55000이며, 특히 바람직하게는 60000이며, 가장 바람직하게는 70000이다. 상기 범위이면, 전체에서의 MFR을 유지하기 쉬워지고, 제막성이 우수한 경우가 있다.

저분자량 성분의 Mw의 상한은 바람직하게는 150000이며, 보다 바람직하게는 140000이며, 더욱 바람직하게는 130000이며, 특히 바람직하게는 120000이며, 가장 바람직하게는 110000이다. 상기 범위이면, 결정성이 좋아지고, 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

저분자량 성분의 양의 하한은 바람직하게는 40질량％이며, 보다 바람직하게는 50질량％이며, 더욱 바람직하게는 55질량％이며, 특히 바람직하게는 60질량％이다. 상기 범위이면, 저분자량물의 효과인 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

저분자량 성분의 양의 상한은 바람직하게는 98질량％이며, 보다 바람직하게는 97질량％이며, 더욱 바람직하게는 96질량％이며, 특히 바람직하게는 95질량％이다. 상기 범위이면, 전체의 MFR을 유지하기 위해서 저분자량물의 분자량을 높일 필요가 없고, 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

저분자량 성분의 MFR/고분자량 성분의 MFR 비의 하한은 바람직하게는 500이며, 보다 바람직하게는 1000이며, 더욱 바람직하게는 2000이며, 특히 바람직하게는 4000이다. 상기 범위이면, 고온에서의 낮은 열수축률 등 본원의 효과가 보다 얻어지기 쉬워지는 경우가 있다.

저분자량 성분의 MFR/고분자량 성분의 MFR 비의 상한은 바람직하게는 1000000이다.

고분자량 성분, 저분자량 성분은 각각의 성분에 해당하는 2개 이상의 수지의 혼합물이어도 되고, 그 경우의 배합량은 합계량이다.

또한, 상기 범위의 고분자량 성분이나 저분자량 성분 이외에, 폴리프로필렌 수지 전체로서 MFR을 조정하기 위해서 본 발명의 저분자량 성분이나 고분자량 성분 이외의 분자량을 갖는 성분을 첨가해도 되고, 또한 분자쇄의 얽힘을 풀기 쉽게 해서 연신성 등을 조절하기 위하여 저분자량 성분의 분자량 이하, 특히 분자량 3만 정도 이하, 나아가 분자량 1만 정도 이하의 폴리프로필렌 수지를 첨가해도 된다.

고분자량 성분, 저분자량 성분을 사용해서 바람직한 폴리프로필렌 수지의 분자량 분포 상태로 하기 위해서는, 예를 들어 사용하는 저분자량 성분의 분자량이 조금 낮은 경우에는 고분자량 성분의 분자량을 높이거나, 고분자량 성분의 양을 증가시키거나 해서 분포 상태를 조정함과 함께 연신 필름으로서 제조하기 쉬운 MFR로 조정할 수 있다.

(폴리프로필렌 수지의 규칙성)

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지의 메소펜타드(mesopentad) 분율([mmmm]％)의 하한은 바람직하게는 96％이며, 보다 바람직하게는 96.5％이며, 더욱 바람직하게는 97％이다. 상기 범위이면, 결정성이 향상되고, 고온에서의 열수축률이 보다 낮아지는 경우가 있다.

메소펜타드 분율([mmmm]％)의 상한은 바람직하게는 99.5％이며, 보다 바람직하게는 99.3％이며, 더욱 바람직하게는 99％이다. 상기 범위이면, 현실적인 제조가 용이하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지에 있어서는, 헤드-헤드 결합과 같은 이종 결합은 보이지 않는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 보이지 않는다는 것은, ¹³C-NMR에서 피크가 보이지 않는 것을 말한다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지의 메소 평균 연쇄 길이의 하한은 바람직하게는 100이며, 보다 바람직하게는 120이며, 더욱 바람직하게는 130이다. 상기 범위이면, 결정성이 향상되고, 고온에서의 열수축률이 작아지는 경우가 있다.

메소 평균 연쇄 길이의 상한은 현실적인 면에서 바람직하게는 5000이다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지의 크실렌 가용분의 하한은 현실적인 면에서 바람직하게는 0.1질량％이다.

크실렌 가용분의 상한은 바람직하게는 7질량％이며, 보다 바람직하게는 6질량％이며, 더욱 바람직하게는 5질량％이다. 상기 범위이면, 결정성이 향상되고, 고온에서의 열수축률이 작아지는 경우가 있다.

본 발명의 기재층(A)을 구성하는 폴리프로필렌 수지는 프로필렌 단량체만으로부터 얻어지는 완전 호모 폴리프로필렌인 것이 가장 바람직하지만, 미량이면 공중합 단량체와의 공중합체이어도 된다. 공중합 단량체종으로서는 에틸렌, 부텐이 바람직하다.

공중합 단량체량의 상한은 바람직하게는 0.1mol％이며, 보다 바람직하게는 0.05mol％이며, 더욱 바람직하게는 0.01mol％이다. 상기 범위이면, 결정성이 향상되고, 고온에서의 열수축률이 작아지는 경우가 있다.

또한, 완전 호모 폴리프로필렌에서는 결정성의 높음이나, 용융 연화 후에 급속하게 용융 장력이 저하되는 등, 연신할 수 있는 조건 범위가 매우 좁기 때문에, 공업적으로는 제막하기 어려워, 통상은 0.5％ 내외의 공중합 성분(주로 에틸렌)을 첨가하고 있었다. 그러나, 상기와 같은 분자량 분포 상태의 폴리프로필렌 수지는, 공중합 성분이 거의 또는 완전히 없어도 용융 연화 후의 장력 저하가 온화해서, 공업적인 연신이 가능하다.

또한, 본 발명에서, 히트 시일층(B)에 사용하는 수지는, 융점이 150℃ 이하의 저융점의 프로필렌 랜덤 공중합체 또는 엘라스토머 성분을 포함하는 프로필렌 블록 공중합체가 바람직하고, 또한 이들을 단독 또는 혼합해서 사용할 수 있다. 공단량체로서는, 에틸렌, 또는 부텐, 펜텐, 헥센, 옥텐, 데센 등의 탄소수가 3 내지 10인 α-올레핀에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 히트 시일층(B)을 형성하는 프로필렌 랜덤 공중합체의 융점은, 바람직하게는 60 내지 150℃로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 연신 폴리프로필렌계 수지 적층 필름에 충분한 히트 시일 강도를 부여할 수 있다. 히트 시일층(B)을 형성하는 프로필렌 랜덤 공중합체의 융점이 60℃ 미만이면, 히트 시일부의 내열성이 부족하고, 150℃를 초과하면 히트 시일 강도의 향상을 기대할 수 없다. 또한, 프로필렌 블록 공중합체 중에 포함되는 엘라스토머 성분의 융점도 150℃ 이하인 것이 바람직하다.

또한, MFR은 0.1 내지 100g/10min, 바람직하게는 0.5 내지 20g/10min, 더욱 바람직하게는, 1.0 내지 10g/10min의 범위의 것을 예시할 수 있다.

(폴리프로필렌 수지의 제조 방법)

폴리프로필렌은, 지글러·나타(Ziegler·Natta) 촉매나 메탈로센 촉매 등의 공지된 촉매를 사용하여, 원료가 되는 프로필렌을 중합시켜 얻어진다. 그 중에서도 이종 결합을 없애기 위해서는 지글러·나타 촉매를 사용하고, 또한 규칙성이 높은 중합이 가능한 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

프로필렌의 중합 방법으로서는, 공지된 방법이면 되며, 헥산, 헵탄, 톨루엔, 크실렌 등의 불활성 용제 중에서 중합하는 방법, 액상의 프로필렌이나 에틸렌 중에서 중합하는 방법, 기체인 프로필렌이나 에틸렌 중에 촉매를 첨가하여, 기상 상태에서 중합하는 방법, 또는 이들을 조합하여 중합하는 방법 등을 들 수 있다.

고분자량 성분, 저분자량 성분은 각각 별도로 중합한 후에 혼합해도 되고, 다단계의 반응기로 일련의 플랜트에서 제조해도 된다. 특히, 다단계의 반응기를 갖는 플랜트를 사용하여, 고분자량 성분을 최초로 중합한 후에, 그 존재 하에서 저분자량 성분을 중합하는 방법이 바람직하다.

(첨가제)

본 발명의 필름 성형용 수지 조성물에는, 필요에 따라, 첨가제나 기타 수지를 첨가해도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 산화 방지제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 활제, 조핵제, 점착제, 방담제, 난연제, 안티 블로킹제, 무기 또는 유기 충전제 등을 들 수 있다. 기타 수지로서는, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지 이외의 폴리프로필렌 수지, 프로필렌과 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체인 랜덤 공중합체나, 각종 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은, 폴리프로필렌 수지와 헨쉘 믹서로 블렌드하거나, 사전에 용융 혼련기를 사용해서 제작한 마스터 펠릿을 소정의 농도가 되도록 폴리프로필렌으로 희석하거나, 미리 전량을 용융 혼련해서 사용해도 된다.

이러한 특징적 분자량 분포를 갖는 폴리프로필렌 수지를 기재층(A)에 사용함으로써, 종래에는 충분한 연신이 불가능했던 저분자량을 주체로 한 폴리프로필렌을 연신하는 것이 가능하게 되고, 또한 높은 열 고정 온도를 채용할 수 있어, 높은 결정성, 강한 열 고정의 시너지 효과로 고온에서의 열수축률을 낮게 할 수 있는 것이라 생각된다.

(필름 물성)

본 발명의 히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름이 2축 연신 필름인 경우, MD 방향의 영률(23℃)의 하한은 바람직하게는 1.8GPa이며, 보다 바람직하게는 1.9GPa이며, 더욱 바람직하게는 2.0GPa이며, 특히 바람직하게는 2.1GPa이며, 가장 바람직하게는 2.2GPa이다.

MD 방향의 영률의 상한은 바람직하게는 3.7GPa이며, 보다 바람직하게는 3.6GPa이며, 더욱 바람직하게는 3.5GPa이며, 특히 바람직하게는 3.4GPa이며, 가장 바람직하게는 3.3GPa이다. 상기 범위이면, 현실적인 제조가 용이하거나, MD-TD 밸런스가 양호화하는 경우가 있다.

본 발명의 히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름이 2축 연신 필름인 경우, TD 방향의 영률(23℃)의 하한은 바람직하게는 3.7GPa이며, 보다 바람직하게는 3.8GPa이며, 더욱 바람직하게는 3.9GPa이며, 특히 바람직하게는 4.0GPa이다.

TD 방향의 영률의 상한은 바람직하게는 8GPa이며, 보다 바람직하게는 7.5GPa이며, 더욱 바람직하게는 7GPa이며, 특히 바람직하게는 6.5GPa이다. 상기 범위이면, 현실적인 제조가 용이하거나, MD-TD 밸런스가 양호화하는 경우가 있다.

또한, 영률은 연신 배율을 높게 함으로써 높일 수 있고, MD-TD 연신의 경우에는 MD 연신 배율을 조금 낮게 설정하고, TD 연신 배율을 높게 함으로써 TD 방향의 영률을 크게 할 수 있다.

본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름의 두께 균일성의 하한은 바람직하게는 0％이며, 보다 바람직하게는 0.1％이며, 더욱 바람직하게는 0.5％이며, 특히 바람직하게는 1％이다.

두께 균일성의 상한은 바람직하게는 20％이며, 보다 바람직하게는 17％이며, 더욱 바람직하게는 15％이며, 특히 바람직하게는 12％이며, 가장 바람직하게는 10％이다. 상기 범위이면, 코팅이나 인쇄 등의 후속 가공시에 불량이 발생하기 어려워, 정밀성이 요구되는 용도에 사용하기 쉽다.

(폴리프로필렌 필름의 제조 방법)

본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름으로서는 길이 방향(MD 방향) 또는 가로 방향(TD 방향)의 1축 연신 필름이어도 되지만, 2축 연신 필름인 것이 바람직하다. 2축 연신의 경우에는, 순차 2축 연신이거나 동시 2축 연신이어도 된다.

연신 필름으로 함으로써, 종래의 연신 폴리프로필렌 적층 필름에서는 예상할 수 없었던 150℃에서도 열수축률이 낮은 필름을 얻을 수 있다.

이하에 가장 바람직한 예인 세로 연신-가로 연신의 순차 2축 연신의 필름의 제조 방법을 설명한다.

먼저, 한쪽의 압출기로부터 기재층(A)을 용융 압출하고, 다른 한쪽의 압출기에 의해 히트 시일층(B)을 용융 압출하고, T 다이 내에서, 폴리프로필렌계 수지층(A)과 히트 시일층(B)이 되도록 적층하여, 냉각 롤로 냉각 고화해서 미연신 시트를 얻는다. 용융 압출 조건으로서는, 수지 온도로서 200 내지 280℃가 되도록 하고, T 다이로부터 시트상으로 압출하여, 10 내지 100℃의 온도의 냉각 롤로 냉각 고화한다. 계속해서, 120 내지 165℃의 연신 롤로 필름을 길이(MD) 방향으로 3 내지 7배로 연신하고, 계속해서 폭(TD) 방향으로 155℃ 내지 175℃, 바람직하게는 158℃ 내지 170℃의 온도에서 6 내지 12배 연신을 행한다.

또한, 165 내지 175℃, 바람직하게는 166 내지 173℃의 분위기 온도에서 1 내지 15％의 릴랙스를 허용하면서 열처리를 실시한다.

필요하다면, 적어도 편면에 코로나 방전 처리를 실시한 후, 와인더로 권취함으로써 롤 샘플을 얻을 수 있다.

MD의 연신 배율의 하한은 바람직하게는 3배이며, 보다 바람직하게는 3.5배이다. 상기 미만이면, 막 두께 불균일이 되는 경우가 있다.

MD의 연신 배율의 상한은 바람직하게는 8배이며, 보다 바람직하게는 7배이다. 상기를 초과하면, 계속해서 행하는 TD 연신을 하기 어려워지는 경우가 있다.

MD의 연신 온도의 하한은 바람직하게는 120℃이고, 보다 바람직하게는 125℃이고, 더욱 바람직하게는 130℃이다. 상기 미만이면, 기계적 부하가 커지거나, 두께 불균일이 커지거나, 필름의 표면 거칠음이 발생하는 경우가 있다.

MD의 연신 온도의 상한은 바람직하게는 160℃이고, 보다 바람직하게는 155℃이고, 더욱 바람직하게는 150℃이다. 온도가 높은 것이 열수축률의 저하에는 바람직하지만, 롤에 부착되어 연신할 수 없게 되는 경우가 있다.

TD의 연신 배율의 하한은 바람직하게는 4배이며, 보다 바람직하게는 5배이며, 더욱 바람직하게는 6배이다. 상기 미만이면, 두께 불균일이 되는 경우가 있다.

TD 연신 배율의 상한은 바람직하게는 20배이며, 보다 바람직하게는 17배이며, 더욱 바람직하게는 15배이다. 상기를 초과하면, 열수축률이 높아지거나, 연신시에 파단하는 경우가 있다.

TD 연신에서의 예열 온도는 빠르게 연신 온도 부근으로 필름 온도를 높이기 위해서, 바람직하게는 연신 온도보다 10 내지 15℃ 높게 설정한다.

TD의 연신에서는 종래의 히트 시일성 폴리프로필렌 적층 연신 필름보다 고온에서 행한다.

TD의 연신 온도의 하한은 바람직하게는 157℃이고, 보다 바람직하게는 158℃이다. 상기 미만이면, 충분히 연화되지 않아 파단하거나, 열수축률이 높아지는 경우가 있다.

TD 연신 온도의 상한은 바람직하게는 170℃이고, 보다 바람직하게는 168℃이다. 열수축률을 낮게 하기 위해서는 온도는 높은 것이 바람직하지만, 상기를 초과하면 저분자 성분이 융해, 재결정화해서 표면 거칠음이나 필름이 백화하는 경우가 있다.

연신 후의 필름은 열 고정된다. 열 고정은 종래의 폴리프로필렌 필름보다 고온에서 행하는 것이 가능하다. 열 고정 온도의 하한은 바람직하게는 165℃이고, 보다 바람직하게는 166℃이다. 상기 미만이면, 열수축률이 높아지는 경우가 있다. 또한, 열수축률을 낮게 하기 위해서 장시간이 필요하게 되어, 생산성이 떨어지는 경우가 있다.

열 고정 온도의 상한은 바람직하게는 175℃이고, 보다 바람직하게는 173℃이다. 상기를 초과하면, 저분자 성분이 융해, 재결정화해서 표면 거칠음이나 필름이 백화하는 경우가 있다.

열 고정시에 릴랙스(완화)시키는 것이 바람직하다. 릴랙스의 하한은 바람직하게는 2％이며, 보다 바람직하게는 3％이다. 상기 미만이면, 열수축률이 높아지는 경우가 있다.

릴랙스의 상한은 바람직하게는 10％이며, 보다 바람직하게는 8％이다. 상기를 초과하면, 두께 불균일이 커지는 경우가 있다.

또한, 열수축률을 저하시키기 위해서는, 상기의 공정에서 제조된 필름을 일단 롤상으로 권취한 후, 오프라인에서 어닐시킬 수도 있다.

오프라인 어닐 온도의 하한은 바람직하게는 160℃이고, 보다 바람직하게는 162℃이고, 더욱 바람직하게는 163℃이다. 상기 미만이면, 어닐의 효과를 얻지 못하는 경우가 있다.

오프라인 어닐 온도의 상한은 바람직하게는 175℃이고, 보다 바람직하게는 174℃이고, 더욱 바람직하게는 173℃이다. 상기를 초과하면 투명성이 저하되거나, 두께 불균일이 커지거나 하는 경우가 있다.

오프라인 어닐 시간의 하한은 바람직하게는 0.1분이며, 보다 바람직하게는 0.5분이며, 더욱 바람직하게는 1분이다. 상기 미만이면, 어닐의 효과를 얻지 못하는 경우가 있다.

오프라인 어닐 시간의 상한은 바람직하게는 30분이며, 보다 바람직하게는 25분이며, 더욱 바람직하게는 20분이다. 상기를 초과하면, 생산성이 저하되는 경우가 있다.

필름의 두께는 각 용도에 맞춰서 설정되는데, 필름 두께의 하한은 바람직하게는 2㎛이며, 보다 바람직하게는 3㎛이며, 더욱 바람직하게는 4㎛이다. 필름 두께의 상한은 바람직하게는 300㎛이며, 보다 바람직하게는 250㎛이며, 더욱 바람직하게는 200㎛이며, 특히 바람직하게는 100㎛이며, 가장 바람직하게는 50㎛이다.

이와 같이 하여 얻어진 폴리프로필렌 필름은 통상, 폭 2000 내지 12000mm, 길이 1000 내지 50000m 정도의 롤로서 제막되어, 롤상으로 권취된다. 또한, 각 용도에 맞춰서 슬릿되어 폭 300 내지 2000mm, 길이 500 내지 5000m 정도의 슬릿 롤로서 제공된다.

본 발명의 연신 폴리프로필렌 적층 필름은 상기와 같은 종래에는 없는 우수한 특성을 갖는다.

포장 필름으로서도 사용한 경우에는, 고강성이기 때문에 박육화가 가능하여, 비용 절감, 경량화를 할 수 있다.

또한, 내열성이 높기 때문에, 코팅이나 인쇄의 건조 시에 고온 건조가 가능하게 되어, 생산의 효율화나 종래 사용되기 어려웠던 코팅제나 잉크, 라미네이트 접착제 등을 사용할 수 있다. 유기 용제 등을 사용하는 라미네이트 공정의 필요가 없기 때문에, 경제적으로도 지구 환경에 끼치는 영향의 면에서도 바람직하다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예에 기초하여 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 있어서의 물성의 측정 방법은 다음과 같다.

1) 용융 유속(MFR, g/10분)

JIS K 7210에 준거하여, 온도 230℃에서 측정하였다.

2) 분자량 및 분자량 분포

분자량 및 분자량 분포는, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용해서 단분산 폴리스티렌 기준에 의해 구하였다.

GPC 측정에서의 사용 칼럼, 용매는 이하와 같다.

용매: 1,2,4-트리클로로벤젠

칼럼: TSKgel GMH_HR-H(20)HT×3

유량: 1.0ml/min

검출기: RI

측정 온도: 140℃

수 평균 분자량(Mn), 질량 평균 분자량(Mw), Z+1 평균 분자량(Mz+1)은 각각, 분자량 교정 곡선을 통해서 얻어진 GPC 곡선의 각 용출 위치의 분자량(Mi)의 분자수(Ni)에 의해 다음 식으로 정의된다.

수 평균 분자량: Mn=Σ(Ni·Mi)/ΣNi

질량 평균 분자량: Mw=Σ(Ni·Mi²)/Σ(Ni·Mi)

Z+1 평균 분자량: Mz+1=Σ(Ni·Mi⁴)/Σ(Ni·Mi³)

분자량 분포: Mw/Mn, Mz+1/Mn

또한, GPC 곡선의 피크 위치의 분자량을 Mp로 하였다.

베이스 라인이 명확하지 않을 때는, 표준 물질의 용출 피크에 가장 가까운 고분자량측의 용출 피크의 고분자량측의 평탄 영역의 가장 낮은 위치까지의 범위에서 베이스 라인을 설정하기로 한다.

피크 분리는, 얻어진 GPC 곡선으로부터, 분자량이 상이한 2개 이상의 성분으로 피크 분리를 행하였다. 각 성분의 분자량 분포는 가우스 함수를 가정하여, 통상의 폴리프로필렌 분자량 분포와 마찬가지가 되도록 Mw/Mn=4로 하였다. 얻어진 각 성분의 커브로부터, 각 평균 분자량을 계산하였다.

3) 입체 규칙성

메소펜타드 분율([mmmm]％) 및 메소 평균 연쇄 길이의 측정은, ¹³C-NMR을 사용해서 행하였다. 메소펜타드 분율은 「Zambelli 등, Macromolecules, 제6권, 925페이지(1973)」에 기재된 방법에 따라, 메소 평균 연쇄 길이는 「J. C. Randall에 의한, "Polymer Sequence Distribution" 제2장(1977년)(Academic Press, New York)」에 기재된 방법에 따라서 산출하였다.

¹³C-NMR 측정은, 브루커(BRUKER)사 제조 아반스(AVANCE) 500을 사용하고, 시료 200mg을 o-디클로로벤젠과 중벤젠의 8:2의 혼합액에 135℃에서 용해하여, 110℃에서 행하였다.

4) 냉 크실렌 가용부(CXS, 질량％)

폴리프로필렌 시료 1g을 비등 크실렌 200ml에 용해해서 방냉한 후, 20℃의 항온 수조에서 1시간 재결정화시켜, 여과액에 용해하고 있는 질량의, 원래의 시료량에 대한 비율을 CXS(질량％)로 하였다.

5) 열수축률(％)

JIS Z 1712에 준거해서 측정하였다.

(연신 필름을, 20mm 폭이고 200mm의 길이로 MD, TD 방향으로 각각 커트하여, 150℃의 열풍 오븐 내에 매달아서 5분간 가열하였다. 가열 후의 길이를 측정하고, 원래의 길이에 대한 수축된 길이의 비율로 열수축률을 구하였다.)

6) 내충격성

도요 세끼 제조 필름 임팩트 테스터를 사용하여, 23℃에서 측정하였다.

7) 영률(단위: GPa)

JIS K 7127에 준거해서 MD 및 TD 방향의 영률을 23℃에서 측정하였다.

8) 헤이즈(단위: ％)

JIS K 7105에 따라서 측정하였다.

9) 히트 시일 강도

히트 시일 온도 140℃, 압력 1kg/cm², 히트 시일 시간 1초의 조건에서, 적층 연신 필름의 히트 시일층(B) 면끼리를 중첩해서 열판 시일을 행하여, 10mm 폭의 시험편을 제작하였다. 이 시험편의 180도 박리 강도를 측정하여, 히트 시일 강도(N/15mm)로 하였다.

10) 컬성

9)의 평가에서 얻어진 필름의 적층 연신 필름의 컬의 정도를 육안으로 측정하였다.

○: 컬성 없음

△: 약간 컬성 있음

×: 현저한 컬성 있음

11) 두께 불균일

권취한 필름 롤로부터 길이가 1m인 정사각형의 샘플을 잘라내어, MD 방향 및 TD 방향으로 각각 10등분해서 측정용 샘플을 100매 준비하였다. 측정용 샘플의 거의 중앙부를 접촉식의 필름 두께계로 두께를 측정하였다.

얻어진 100점의 데이터의 평균값을 구하고, 또한 최솟값과 최댓값의 차(절댓값)를 구하여, 최솟값과 최댓값의 차의 절댓값을 평균값으로 나눈 값을 필름의 두께 불균일로 하였다.

12) 히트 시일 외관

제작한 필름과 도요보세끼 가부시끼가이샤 제조 파이렌 필름-CT P1128을 겹치고, 세이부 기까이 가부시끼가이샤 제조 테스트 실러를 사용하여, 170℃, 하중 2kg으로 1초간 유지함으로써 히트 시일을 행하였다. 히트 시일 후의 필름의 수축에 의한 외관의 변화 상태를 육안에 의해 평가하였다. 히트 시일부의 변형량이 작아, 사용에 영향을 미치지 않는 범위의 것을 ○, 히트 시일에 의한 수축이 커서, 변형량이 큰 것을 ×로 하였다.

(실시예 1)

2대의 용융 압출기를 사용하여, 제1 압출기로, 폴리프로필렌 수지로서, Mw/Mn=7.7, Mz+1/Mn=140, MFR=5.0, [mmmm]=97.3％인 프로필렌 단독 중합체(일본 폴리프로필렌(주) 제조: 노바테크 PP 「SA4L」)를 기재층(A)으로 하고, 제2 압출기로, 프로필렌-에틸렌-부텐 랜덤 공중합체(Pr-Et-Bu)(밀도 0.89g/cm³, MFR 4.6g/10분, 융점 128℃)를 85중량％, 프로필렌-부텐 랜덤 공중합체(Pr-Bu)(밀도 0.89g/cm³, MFR 9.0g/10분, 융점 130℃)를 15중량％로 한 혼합 수지를 히트 시일층(B)으로 해서, 다이스 내에서 기재층(A)/히트 시일층(B)이 되도록, 기재층(A), 히트 시일층(B)의 순서대로 T 다이 방식으로 250℃에서 T 다이로부터 시트상으로 용융 공압출한 후, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 135℃에서 길이 방향으로 4.5배로 연신하고, 계속해서 양단을 클립으로 끼워서, 열풍 오븐 내로 유도하여, 170℃에서 예열한 후, 160℃에서 가로 방향으로 8.2배로 연신하고, 계속해서 릴랙스를 6.7％ 시키면서 168℃에서 열처리하였다. 그 후, 필름의 편면에 코로나 처리를 행하여, 와인더로 권취하였다. 이렇게 해서 얻어진 필름의 두께는 20㎛이며, 기재층, 히트 시일층의 두께가 각각 순서대로 18㎛, 2㎛인 적층 연신 필름을 얻었다. 표 1, 표 2, 표 3에 나타내는 바와 같이, 얻어진 적층 연신 필름은 본 발명의 요건을 충족하는 것이며, 열수축률이 낮고, 충분한 히트 시일 강도와 탄력감, 내컬성을 갖는 것이었다.

(실시예 2)

기재층(A)에는, 「SA4L」 90중량부에 대하여 분자량 10000인 저분자량 폴리프로필렌(미쯔이 가가꾸(주) 제조 하이 왁스 「NP105」)을 10중량부 가해서 100중량부로 하고, 양자를 드라이 블렌드한 후, 30mm의 2축 압출기로 용융 혼련하여, 혼합물의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 사용해서 기재층(A)으로 하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 적층 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(실시예 3)

가로 연신에서의 예열 온도를 173℃, 연신 온도와 열 처리 온도를 167℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 적층 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(실시예 4)

길이 방향으로 5.5배, 가로 방향으로 12배 연신한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 적층 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(실시예 5)

실시예 1에서 제작한 적층 필름을 사용하여, 텐터식 열풍 오븐 내에서, 170℃에서 5분간 열처리를 행하였다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(실시예 6)

기재층(A)에는, 폴리프로필렌 수지로서, Mw/Mn=8.9, Mz+1/Mn=110, MFR=3.0g/10min, 메소펜타드 분율[mmmm]=97.1％인 폴리프로필렌 단독 중합체(삼성 토탈사 제조 「HU300」)를 사용하고, 가로 연신의 예열 온도를 171℃, 가로 연신 후의 열 처리 온도를 170℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 연신 폴리프로필렌 적층 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 두께는 20㎛이며, 그 물성은 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내는 바와 같았다.

(비교예 1)

기재층(A)에는, 폴리프로필렌 수지로서, 스미토모 가가꾸(주) 제조의 스미토모 노블렌 「FS2011DG3」(Mw/Mn=4, Mz+1/Mn=21, MFR=2.5g/10분, 「mmmm」=97.0％, 에틸렌량=0.6mol％)을 사용하고, 가로 연신에서의 예열 온도를 168℃, 연신 온도를 155℃, 열 처리 온도를 163℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 적층 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(비교예 2)

예열 온도를 171℃, 연신 온도를 160℃, 열 처리 온도를 165℃로 한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 적층 필름을 제작하였다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(비교예 3)

기재층(A)에는, 폴리프로필렌 수지로서, MFR=0.5g/10min, Mw/Mn=4.5, Mz+1/Mn=10의 프로필렌 단독 중합체를 사용하여, 비교예 2와 마찬가지로 해서 필름을 제작하였다. 얻어진 필름의 물성을 표 1, 표 2, 표 3에 나타냈다.

(비교예 4)

기재층(A)에는, 폴리프로필렌 수지로서, 닛뽄 폴리프로필렌(주) 제조의 노바테크 PP 「SA03」(MFR=30g/10분)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 2축 연신을 시도했지만, 가로 연신에서 파단하여 필름을 얻을 수 없었다.

본 발명의 연신 폴리프로필렌 필름은 내열성이 높기 때문에, 코팅이나 인쇄의 건조 시에 고온 건조가 가능하게 되어, 가공 공정의 효율화에 현저하게 기여한다. 또한, 포장 용도, 공업 용도로 널리 사용할 수 있는데, 특히 고강성이기 때문에 박육화가 가능하여, 경량화, 비용 절감도 가능하다.

Claims

폴리프로필렌 수지를 주체로 해서 구성된 기재층(A)과, 이 기재층의 편면 또는 양면에 적층된 폴리올레핀계의 히트 시일층(B)을 포함하는 적층 필름이며,
상기 기재층 (A)를 구성하는 폴리프로필렌 수지는, 질량 평균 분자량 10만 이하인 성분의 양의 하한은 35질량％이고, 메소펜타드 분율의 하한은 96％임과 함께,
상기 적층 필름은, 150℃에서의 MD 방향 및 TD 방향의 열수축률이 10％ 이하이고, 충격 강도가 0.6J 이상이며, 헤이즈가 6％ 이하인 것을 특징으로 하는 연신 폴리프로필렌 적층 필름.
제1항에 있어서, MD 방향의 영률(Young's modulus)이 2.1GPa 이상, TD 방향의 영률이 3.7GPa 이상인 연신 폴리프로필렌 적층 필름.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리올레핀계의 히트 시일층(B)은 프로필렌 랜덤 공중합체 및/또는 프로필렌 블록 공중합체를 포함하는 연신 폴리프로필렌 적층 필름.