KR20220032061A

KR20220032061A - 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 및 그것을 이용한 포장체

Info

Publication number: KR20220032061A
Application number: KR1020227002783A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 기리야마; 도루 이마이
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2022-03-15
Also published as: CN114096416A; TW202110646A; EP3998158A4; CN114096416B; US20220259390A1; WO2021005893A1; EP3998158A1; JPWO2021005893A1

Abstract

본 발명은 강성을 갖고, 또한 용단(溶斷) 시일성과 히트 시일성이 모두 뛰어난 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 제공하는 것이다.
폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 기층(基層)(A)과, 그 양면에 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 표면층(B)을 갖고, 이하의 조건 a)∼d)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.
a) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 메소펜타드 분율이 95.0％ 이상, 99.5％ 이하이다.
b) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대한 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율이 0.2 몰％ 이하이다.
c) 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분의 비율이 5 몰％ 이상 10 몰％ 이하이다.
d) 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 두께가 60㎛ 이하이고, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 전층(全層)의 두께에 대해, 표면층(B)의 두께의 비율이 3％ 이상 10％ 이하이다.

Description

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 및 그것을 이용한 포장체

본 발명은, 포장하는 내용물의 형상을 유지하기 쉽고, 또한 내용물을 확인하기 쉽게 함으로써, 샌드위치 등을 포장하는 데 적합한 폴리프로필렌계 적층 필름에 관한 것이며, 특히 상세하게는, 높은 강성을 갖고, 또한 용단(溶斷) 시일과 히트 시일이 가능한 폴리프로필렌계 적층 필름에 관한 것이다.

종래, 폴리프로필렌을 이용한 필름은 식품이나 여러가지 상품의 포장용으로 이용되고 있지만, 사용되는 폴리프로필렌 필름은, 수증기나 산소 투과성이 작은 것이 바람직하고, 또 다양한 유저가 사용할 수 있도록, 제대(製袋)를 위한 가열 시일 방법으로서 용단 시일 가공과 히트 시일 가공의 양쪽을 행할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 샌드위치 등의 식품의 포장에 사용되는 필름에는, 식품의 형상에 맞춰 제대를 행할 수 있고, 제대하기 위한 히트 시일성과 밀봉성, 내용물의 시인성(視認性), 인쇄성에 더하여, 포장체의 형상이 변화되기 어려운 것이 요구된다.

그러나, 종래의 용단 시일이나 히트 시일 가능한 폴리프로필렌계 필름은, 기계 특성에 개선의 여지가 있는 것이었다.(예를 들면, 특허문헌 1 참조)

국제공개 WO2017/170330호 공보

본 발명은, 이러한 종래 기술의 과제를 배경으로 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 높은 강성을 갖고, 또한 용단 시일성과 히트 시일성이 모두 뛰어난 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 제공하는 것에 있다.

즉, 본 발명은 이하의 구성에 의해 이루어진다.

[1] 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 기층(基層)(A)과, 그 양면에 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 표면층(B)을 갖고, 이하의 조건 a)∼d)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

a) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 메소펜타드 분율이 95.0％ 이상, 99.5％ 이하이다.

b) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대한 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율이 0.2 몰％ 이하이다.

c) 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분의 비율이 5 몰％ 이상 10 몰％ 이하이다.

d) 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 두께가 60㎛ 이하이고, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 전층(全層)의 두께에 대해, 표면층(B)의 두께의 비율이 3％ 이상 10％ 이하이다.

[2] 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 기층(A)과, 그 양면에 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 표면층(B)을 갖고, 이하의 조건 A)∼D)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

A) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중 DSC 융점이 가장 낮은 폴리프로필렌계 수지의 융점 피크 온도가 160℃ 이상이다.

D) 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 두께가 60㎛ 이하이고, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 전층의 두께에 대해, 표면층(B)의 두께의 비율이 3％ 이상 10％ 이하이다.

[3] 상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 멜트 플로우 레이트(MFR)가 2.0g/10min 이상, 4.5g/10min 이하인 [1] 또는 [2]에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

[4] 상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 복수의 폴리프로필렌 단독 중합체를 포함하고, 메소펜타드 분율이 가장 높은 폴리프로필렌 단독 중합체의 메소펜타드 분율이 97.5％ 이상이며, 또한 메소펜타드 분율이 가장 낮은 폴리프로필렌 단독 중합체의 메소펜타드 분율이 96.5％ 이하인, [1]∼[3] 중 어느 것에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

[5] 상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·부텐-1 공중합체, 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체, 및 프로필렌·펜텐-1 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 [1]∼[4] 중 어느 것에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

[6] 상기 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 길이 방향의 영률이 2.0GPa 이상, 폭 방향의 영률이 4.0GPa 이상인, [1]∼[5] 중 어느 것에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

[7] 상기 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 용단 시일 강도가 18N/15mm 이상인, [1]∼[6] 중 어느 것에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

[8] 상기 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 히트 시일의 도달 강도가 3N/15mm 이상인, [1]∼[7] 중 어느 것에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.

[9] [1]∼[8] 중 어느 것에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 이용한 포장체.

본 발명의 높은 강성을 갖고, 또한 용단 시일성과 히트 시일성이 모두 뛰어난 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 샌드위치 등 포장하며 상품을 확인하기 위한 시인성이 뛰어나며, 포장체의 형상이 무너지기 어렵고, 내용물의 볼품이 좋으며, 게다가 필름의 두께를 줄임에 따른 환경면 등에의 공헌으로 이어지는 것이었다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 기층(A)과 상기 기층(A)의 양면에, 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 표면층(B)을 갖는다.

(기층(A))

본 발명에 있어서, 기층(A)은 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지고, 프로필렌 단독 중합체 및 프로필렌을 90 몰％ 이상 함유하는 프로필렌과 다른 α-올레핀과의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 주로 이용하는 것이 바람직하다. 프로필렌 단독 중합체 및 프로필렌을 90 몰％ 이상 함유하는 프로필렌과 다른 α-올레핀과의 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체의 함유량은 95 중량％ 이상인 것이 바람직하고, 97 중량％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 98 중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 99 중량％ 이상인 것이 특히 바람직하다.

프로필렌 단독 중합체는 n-헵탄 불용성인 아이소택틱의 프로필렌 단독 중합체인 것이 바람직하다.

n-헵탄 불용성이란, 폴리프로필렌의 결정성(結晶性)을 지표하는 동시에 식품 포장용으로서 사용할 때의 안전성을 나타내는 것이고, 본 발명에서는, 쇼와 57년(1982년) 2월 후생성 고시 제 20호에 의한 n-헵탄 불용성(25℃, 60분 추출했을 때의 용출분이 150ppm 이하〔사용 온도가 100℃를 넘는 것은 30ppm 이하〕)에 적합한 것을 사용하는 것이 바람직한 양태이다.

다른 α-올레핀으로는, 탄소수가 2∼8인 α-올레핀, 예를 들면, 에틸렌, 부텐-1, 펜텐-1, 헥센-1,4-메틸-1-펜텐 등이 바람직하다. 여기에서 공중합체란, 프로필렌에 상기에 예시되는 α-올레핀을 1종 또는 2종 이상 중합하여 얻어진 랜덤 또는 블록 공중합체인 것이 바람직하고, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·부텐-1 공중합체, 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체, 또는 프로필렌·펜텐-1 공중합체인 것이 바람직하다.

폴리프로필렌 단독 중합체는 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에 대해 97 중량％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 98 중량％ 이상이 보다 바람직하며, 99 중량％ 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 100 중량％ 포함하는 것이 특히 바람직하다.

프로필렌을 90 몰％ 이상 함유하는 프로필렌·α-올레핀 공중합체를 혼합하여 사용하는 경우는, 기층(A)에 사용되는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체에 대해, 프로필렌을 90 몰％ 이상 함유하는 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 함유량을 3 중량％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 2 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 1 중량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0 중량％인 것이 특히 바람직하다.

기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중 DSC 융점이 가장 낮은 폴리프로필렌계 수지의 융점 피크 온도가 160℃ 이상인 것이 바람직하다.

융점은 후술하는 실시예에 기재한 방법으로 측정된다. DSC 융점이 가장 낮은 폴리프로필렌계 수지의 융점 피크 온도가 160℃ 이상이면 포장체의 형상이 무너지기 어렵고, 또 고속 포장 가공에 있어서의 필름의 반송(搬送)을 보다 원활하게 할 수 있으며, 얻어진 제대품에 주름도 보다 생기기 어렵다.

또는, 기층(A)으로 사용되는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대한 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율은 용단 시일성의 관점에서 0.2 몰％ 이하인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 강성과 용단 시일성을 높은 레벨로 양립할 수 있다. 0.1 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.05 몰％ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 0 몰％인 것이 특히 바람직하다.

상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 아이소택틱 메소펜타드 분율은 강성의 관점에서 95％ 이상인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 강성과 용단 시일성을 높은 레벨로 양립할 수 있다. 97.0％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또 제막성의 관점에서는 99.5％ 이하인 것이 바람직하다.

또, 기층(A)으로 사용되는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 멜트 플로우 레이트(MFR)는 용단 시일성의 관점에서 2.0g/10min 이상인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 강성과 용단 시일성을 보다 높은 레벨로 양립할 수 있다. 필름 신도(伸度)의 관점에서 6.0g/10min 이하인 것이 바람직하다.

이때, 상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에는 복수의 폴리프로필렌 단독 중합체를 포함할 수 있다.

이때 메소펜타드 분율이 가장 높은 폴리프로필렌 단독 중합체의 메소펜타드 분율이 97.5％ 이상인 것이 바람직하고, 98.0％ 이상이 보다 바람직하며, 98.5％ 이상인 것이 특히 바람직하다. 메소펜타드 분율이 97.5％ 이상인 폴리프로필렌 단독 중합체는 30 중량％ 이상, 70 중량％ 이하인 것이 바람직하고, 40 중량％ 이상, 60 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

이때, 메소펜타드 분율이 가장 낮은 폴리프로필렌 단독 중합체의 메소펜타드 분율이 96.5％ 이하인 것이 바람직하고, 95.5％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 95.0％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

메소펜타드 분율이 96.5％ 이하인 폴리프로필렌 단독 중합체는 30 중량％ 이상, 70 중량％ 이하인 것이 바람직하고, 40 중량％ 이상, 60 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

기층(A)의 두께는, 그 용도나 사용 방법에 따라 다르지만, 필름의 강성이나 수증기 배리어성의 점에서, 10㎛ 이상이 바람직하고, 15㎛ 이상이 보다 바람직하며, 20㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 투명성이나 환경에의 영향의 점에 있어서, 50㎛ 이하가 바람직하고, 45㎛ 이하가 보다 바람직하며, 40㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 37㎛ 이하가 특히 바람직하다.

기층(A) 및/또는 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중에는 방담제(防曇劑)를 첨가할 수 있다. 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중에 첨가하는 방담제로는, 예를 들면, 다가 알코올의 지방산 에스테르류, 고급 지방산의 아민류, 고급 지방산의 아마이드류, 고급 지방산의 아민이나 아마이드의 에틸렌 옥사이드 부가물 등을 전형적인 것으로서 들 수 있다. 이러한 방담제의 필름 중에서의 존재량은 전층 환산으로 0.1∼10 중량％, 특히 0.2∼5 중량％가 바람직하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 방담성 발현의 메커니즘으로는, 기층(A)을 형성하는 수지 중에 방담제를 첨가함으로써, 필름 제조 시 및 필름 형성 후의 보관 시에, 방담제가 표면층(B)으로 순차 이행하여, 당해 필름 표면이 방담성을 갖는 상태가 된다. 수확 후에도 생리 작용을 지속하는 것이 특징인 청과물을 포장 대상으로 했을 때에, 그 효과를 발휘할 수 있다.

그리고, 유통 과정에서 장기적으로 뛰어난 방담성을 지속시키기 위해서는, 포장체는 냉동 보존보다도 오히려 실온 분위기에서의 보존이 요망되는 점에서, 보존, 유통 시의 기온 변화를 고려하여, 5∼30℃의 사이에서 온도 변화를 반복하는 경과 중 계속해서 방담성을 나타내는 것과 같은 방담제를 선정하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위이면, 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에는 미끄러짐성이나 대전 방지성 등의 품질 향상을 위한 각종 첨가제, 예를 들면, 생산성의 향상을 위해 왁스, 금속 비누 등의 윤활제, 가소제, 가공 조제(助劑)나 폴리프로필렌계 필름에 통상 첨가되는 공지의 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 자외선 흡수제 등을 배합하는 것도 가능하다.

(표면층(B))

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에 사용하는 폴리프로필렌계 수지로서, 적어도 부텐-1을 포함하는 프로필렌·α-올레핀 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다.

적어도 부텐-1을 포함하는 프로필렌·α-올레핀 공중합체를 사용함으로써, 비교적 공중합 성분의 비율이 낮아도, 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 융점을 저하시킬 수 있어, 표면층(B)끼리의 혼합이 진행되기 쉽기 때문에, 높은 히트 시일 도달 강도를 발현할 수 있다. 또, 표면층(B)의 두께를 얇게 해도, 충분한 히트 시일 도달 강도가 얻어지기 쉽다.

부텐-1 외의 α-올레핀으로는, 탄소수가 2∼8인 α-올레핀, 예를 들면, 에틸렌, 펜텐-1, 헥센-1,4-메틸-1-펜텐 등이 바람직하다. 적어도 부텐-1을 포함하는 프로필렌·α-올레핀 공중합체란, 프로필렌에 적어도 부텐-1을 포함하는 α-올레핀을 1종 또는 2종 이상 중합하여 얻어진 랜덤 또는 블록 공중합체인 것이 바람직하고, 프로필렌·부텐-1 공중합체, 및 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 공중합체인 것이 바람직하다.

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에는 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌을 90 몰％ 이상 함유하는 프로필렌과 부텐-1과는 같지 않은 다른 α-올레핀과의 공중합체를 포함해도 되지만, 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중에 이들은 10 중량％ 이하의 함유량인 것이 바람직하고, 5 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 3 중량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0 중량％인 것이 특히 바람직하다.

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중의 프로필렌·부텐-1 공중합체의 함유량은 20 중량％∼50 중량％인 것이 바람직하고, 25 중량％∼50 중량％인 것이 보다 바람직하다. 그 외의 프로필렌·α-올레핀 공중합체로는, 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체를 포함하는 것이 바람직하며, 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중의 함유량이 50∼80 중량％ 이상인 것이 바람직하고, 50∼75 중량％ 이상인 것이 보다 바람직하다.

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 프로필렌 모노머 유래 성분, 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분이 5 몰％ 이상인 것이 높은 용단 시일 강도를 발현하는 데 있어서 바람직하고, 5.5 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5.7 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 프로필렌 모노머 유래 성분, α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분을 5 몰％ 이상으로 하면, 구정(球晶)의 성장을 억제할 수 있다.

이것은 융점이 높은 폴리프로필렌계 수지 조성물로 구성되는 기층(A)을 연신하는 경우, 연신하는 온도를 올릴 필요가 있지만, 연신 온도를 올림으로써 연신된 필름이 천천히 냉각된 경우(예를 들면, 텐터 연신기로부터 나왔을 때)에 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중에 구정이 성장하기 쉬워져, 큰 구정이 생성되기 쉽다. 용단 시일 후에 용융부에 구정이 존재하면, 계면이 생겨 용단 시일 강도가 저하되기 쉽다. 이 경향은, 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 융점이 보다 크면, 보다 고온에서 연신하게 되기 때문에, 보다 현저해지는 것을 발견한 것에 따른다.

그러나, 부텐-1 모노머 유래 성분이 많으면, 시일부의 형상이 불균일하게 되기 쉽기 때문에, 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물의 프로필렌 모노머 유래 성분, 에틸렌 모노머 유래 성분, 부텐-1 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분이 10 몰％ 이하인 것이 바람직하고, 9.5 몰％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 9 몰％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 8 몰％ 이하인 것이 특히 바람직하며, 6.5 몰％ 이하인 것이 가장 바람직하다.

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 프로필렌·부텐-1 공중합체, 및 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 공중합체일 때, 프로필렌 모노머 유래 성분, 에틸렌 모노머 유래 성분, 부텐-1 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분이 5 몰％ 이상인 것이 높은 용단 시일 강도를 발현하는 데 있어서 바람직하고, 5.5 몰％ 이상인 것이 보다 바람직하며, 5.7 몰％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또, 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대한 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율이 많으면 기층(A)과 표면층(B)의 계면에서의 박리가 발생하기 쉽다.

그 때문에, 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에 사용하는 폴리프로필렌계 수지 중에 있어서의 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율은 20 몰％ 이하가 바람직하다.

표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물에는 단독, 또는 복수의 프로필렌·α-올레핀 공중합체를 사용할 수 있는데, 폴리프로필렌계 수지 조성물 중 DSC 융점이 가장 낮은 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 융점 피크 온도는 100℃ 이상인 것이 바람직하다. 이 경우에, 용단 시일 후에 용융부에 구정이 존재하기 어려워, 용단 시일 강도가 저하되기 어렵다.

표면층(B)의 두께의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 전층의 두께에 대한 비율은, 10％ 이하인 것이 용단 시일 강도의 관점에서 바람직하고, 9.5％ 이하가 보다 바람직하며, 8％ 이하가 더욱 바람직하고, 6％ 이하가 특히 바람직하다. 표면층(B)의 두께의 비율이 10％ 이하이면, 용단 시일부의 폴리 풀(poly pool)이라고 불리는 융착부에 있어서의 구정이 적어지는 동시에, 저(低)융점 수지의 비율이 적어져, 용단 시일 강도가 저하되기 어렵다.

히트 시일의 관점에서 표면층(B)의 두께의 비율은 3％ 이상이 바람직하고, 4％ 이상이 보다 바람직하며, 4.5％ 이상이 더욱 바람직하고, 5％ 이상이 특히 바람직하다.

또, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위이면, 표면층(B)에는 미끄러짐성이나 대전 방지성 등의 품질 향상을 위한 각종 첨가제, 예를 들면, 생산성의 향상을 위해 왁스, 금속 비누 등의 윤활제, 가소제, 가공 조제나 폴리프로필렌계 필름에 통상 첨가되는 공지의 열 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 자외선 흡수제 등을 배합하는 것도 가능하다. 또 필름의 내블로킹성이나 미끄러짐성을 확보하기 위한, 무기질 또는 유기질의 미세 입자를 배합하는 것도 가능하다.

무기질 미세 입자로는, 이산화규소, 탄산칼슘, 이산화티탄, 탈크, 카올린, 운모, 제올라이트 등을 들 수 있고, 이들의 형상은, 구상, 타원상, 원추상, 부정형으로 종류를 따지지 않으며, 그 입자 지름도 필름의 용도, 사용법에 따라 원하는 것을 사용 배합할 수 있다.

또, 유기질의 미세 입자로는, 아크릴, 아크릴산 메틸, 스티렌-부타디엔 등의 가교체 입자를 사용할 수 있고, 형상, 크기에 관해서는 무기질 미세 입자와 마찬가지로 다양한 것을 사용하는 것이 가능하다. 또, 이들 무기질 또는 유기질의 미세 입자 표면에 각종의 표면 처리를 실시하는 것도 가능하고, 또, 이들은 단독으로 사용할 수 있는 것 외에, 2종 이상을 병용하는 것도 가능하다. 이상은 후술의 표면층(B)에도 적합하다.

(필름 전층 두께)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 전층 두께는, 그 용도나 사용 방법에 따라 다르지만, 필름 강도, 또는 밀봉성 또는 수증기 배리어성의 관점에서 10㎛ 이상이 바람직하고, 15㎛ 이상이 보다 바람직하며, 20㎛ 이상이 더욱 바람직하다.

또, 고속 포장 가공성, 또는 시인성의 점에서, 60㎛ 이하가 바람직하고, 50㎛ 이하가 더욱 바람직하며, 45㎛ 이하가 특히 바람직하고, 40㎛ 이하가 가장 바람직하다.

(2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 제막 방법)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 예를 들면, 일반적인 폴리올레핀의 경우의 제막 조건과 조금도 달라지는 것이 아니며, 예를 들면, 적층 수에 알맞는 압출기(押出機)를 이용하여 T 다이법 또는 인플레이션법 등으로 용융 적층한 후, 냉각 롤법, 수(水)냉법 또는 공(空)냉법으로 냉각하여 적층 필름으로 하고, 축차(逐次) 2축 연신법, 동시 2축 연신법, 튜브 연신법 등으로 연신하는 방법을 예시할 수 있다.

여기에서, 축차 2축 연신법으로 제조할 때의 조건을 예시하면, T형의 다이스로부터 용융 압출한 수지를 캐스팅기로 냉각 고화시켜, 원반 시트를 작성한다. 이때, 용융 캐스팅하는 롤 온도는, 수지의 결정화를 억제하고, 투명성을 향상시킬 목적으로 15℃에서 40℃ 사이로 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 연신에 적합한 온도까지 원반 시트를 가열 후, 연신 롤 사이의 속도차를 이용하여 시트의 흐름 방향으로 연신한다. 이때의 연신 배율은, 연신의 불균일이 없이 안정되게 제조하는 것을 생각하면 3배에서 6배 사이로 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 세로 연신한 시트의 양단부(兩耳部)를 텐터 클립으로 파지(把持)하고, 열풍으로 연신에 적합한 온도까지 가열하면서 시트의 흐름과 직각 방향으로, 순차적으로 넓히면서 연신한다. 이때의 가로 연신 배율은, 두께 변동과 생산성을 고려하여 7배에서 10배 사이로 설정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 가로 연신한 필름의 양단부를 텐터 클립으로 파지한 채로, 160℃∼170℃의 범위에서 가열 처리를 하는 것이 바람직하다. 열처리 시간은 2∼10초 사이로 설정하는 것이 바람직하다. 또, 양단부를 텐터 클립으로 파지한 채로, 필름의 폭 방향의 1∼10％의 범위에서 완화하는 것이 바람직하다.

다음으로 표면층(B) 표면에 코로나 방전 처리기에 의한 코로나 방전 처리를 실시하여, 표면층(B) 표면의 표면 장력을 높이는 것이 바람직하다. 이것에 의해 방담성을 높일 수 있다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 인쇄성, 래미네이트성 등을 향상시키기 위해 기층(A)의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 표면 처리의 방법으로는, 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 화염 처리, 산 처리 등을 예시할 수 있다. 연속 처리가 가능하고, 이 필름의 제조 과정인 권취(卷取) 공정 전에 용이하게 실시할 수 있는 코로나 방전 처리, 플라스마 처리, 화염 처리를 행하는 것이 바람직하다.

(필름 특성)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 이하의 특성을 갖는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 길이 방향이란, 원료 수지 조성물을 캐스팅하고 나서 연신한 필름을 권취하는 공정까지의 필름이 흐르는 방향을 의미하고, 폭 방향이란 흐름 방향과 직각인 방향을 의미한다. 이하의 특성에 있어서도 마찬가지이다.

(영률)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 길이 방향의 초기 영률이 2.0MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.2MPa 이상이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 폭 방향의 초기 영률이 4.0MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 4.5MPa 이상이다.

(5％ 신장 응력)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 길이 방향의 5％ 신장 응력이 40MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 42MPa 이상이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 폭 방향의 5％ 신장 응력이 110MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 110MPa 이상이다.

(파단 강도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 길이 방향의 파단 강도가 125MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 130MPa 이상이고, 더욱 바람직하게는 140MPa 이상이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 폭 방향의 파단 강도가 330MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 350MPa 이상이고, 더욱 바람직하게는 360MPa 이상이며, 특히 바람직하게는 370MPa 이상이다.

(파단 신도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 길이 방향의 파단 신도가 200％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 220％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 240％ 이상이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 폭 방향의 파단 신도가 40％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 45％ 이상이다.

(열 수축률)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 열 수축률이 길이 방향에서 3％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.5％ 이하이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 열 수축률이 폭 방향에서 2.5％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 2.0％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.5％ 이하이며, 특히 바람직하게는 1.0％ 이하이다.

(헤이즈)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 헤이즈가 10％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 7％ 이하이다.

(광택도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 광택도가 길이 방향, 폭 방향 모두 150° 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 140° 이하이다.

(동마찰(動摩擦) 계수)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 동마찰 계수가 길이 방향, 폭 방향 모두 0.4 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.3 이하이다.

(젖음 장력(Wet tension))

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 젖음 장력이 30mN/m 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 35mN/m 이상이다.

(표면 고유 저항)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 길이 방향의 표면 저항이 15LogΩ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 13LogΩ 이하이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 폭 방향의 표면 저항이 15LogΩ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 13LogΩ 이하이다.

(수증기 투과도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 수증기 투과도가 7.0(g/(㎡·d)) 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 6.0(g/(㎡·d)) 이하이고, 더욱 바람직하게는 4.5(g/(㎡·d)) 이하이다.

(히트 시일 시작 온도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 표면층(B)의 히트 시일 시작 온도가 125℃ 이하인 것이 바람직하다. 125℃ 이하이면, 히트 시일 온도가 낮아도 충분한 히트 시일 강도를 유지하여 히트 시일할 수 있기 때문에 자동 포장할 때에 고속으로 운전할 수 있고, 또, 시일부의 밀봉성이 뛰어나며, 또 저온에서 히트 시일을 할 수 있기 때문에 필름 전체가 수축하기 어렵고, 히트 시일부에 주름이 생기기 어려우며, 보다 히트 시일부의 밀봉성이 향상된다. 그러나, 표면층(B)의 히트 시일 시작 온도가 115℃ 이상인 것이, 용단 시일 강도의 관점에서 바람직하다.

(130℃ 히트 시일 도달 강도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 내용물의 탈락을 방지하기 위해서는, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 130℃에서의 길이 방향, 및 폭 방향의 히트 시일 도달 강도는 3.5N/15mm 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 4.0N/15mm 이상이고, 더욱 바람직하게는 4.5N/15mm 이상이다.

(140℃ 히트 시일 도달 강도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 내용물의 탈락을 방지하기 위해서는, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 140℃에서의 길이 방향, 및 폭 방향의 히트 시일 도달 강도는 4.0N/15mm 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 4.5N/15mm 이상이다.

(링 크래시(Ring crash))

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 길이 방향의 링 크래시가 0.40Kg 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 폭 방향의 링 크래시가 0.50Kg 이상인 것이 바람직하다.

(자동 포장 적합성(適性))

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 자동 포장 적합성의 평가가 ○ 또는 △인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 ○이다.

(용단 시일 강도)

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 후술하는 측정 방법으로 얻어진 용단 시일 강도가 19N/15mm 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20N/15mm 이상이다.

실시예

이하, 본 발명의 구체예를 실시예에 의해 추가로 설명하지만, 본 발명은, 그 요지를 일탈하지 않는 한 이하의 실시예로 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서 중에서의 특성은 하기의 방법에 의해 평가를 행하였다.

(1) DSC 융점

(주)시마즈 세이사쿠쇼 제조, 시마즈 시차 주사(走査) 열량계 DSC-60을 이용하여 얻어진, 폴리올레핀계 수지 필름의 DSC 곡선의 최대 융해 피크의 온도를 융점으로 했다. 개시 온도는 30℃, 승온 속도는 5℃/min, 종료 온도는 180℃로 했다. 샘플 5개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

(2) 메소펜타드 분율

폴리프로필렌 수지의 메소펜타드 분율([mmmm]％)의 측정은, ¹³C-NMR을 이용하여 행하였다. 메소펜타드 분율은, Zambelli 등, Macromolecules, 제 6권, 925페이지(1973)에 기재된 방법에 따라 산출했다. ¹³C-NMR 측정은, BRUKER사 제조 AVANCE500을 이용하며, 시료 200mg를 o-디클로로벤젠-d4와 벤젠-d6의 8:2의 혼합액에 135℃에서 용해하고, 110℃에서 행하였다. 샘플 5개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

복수의 폴리프로필렌 수지의 혼합물로 이루어지는 폴리프로필렌계 수지의 메소펜타드 분율은 혼합물을 상기 방법으로 측정한 값을 이용한다.

(3) 멜트 플로우 레이트(MFR)

멜트 플로우 레이트(MFR)는, JIS K7210에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kgf로 측정했다.

복수의 폴리프로필렌 수지의 혼합물로 이루어지는 폴리프로필렌계 수지의 아이소택틱 메소펜타드 분율은 혼합물을 상기 방법으로 측정한 값을 이용한다.

(4) α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율(몰％)

프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌·부텐-1 공중합체, 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체 중의 프로필렌, 부텐-1, 에틸렌의 함유량은, 고분자 분석 핸드북(1995년, 기노쿠니야 서점 발행)의 제 615∼617페이지에 기재된 방법에 의해, ¹³C-NMR 스펙트럼법에 의해 결정한다. 또한, 동서(同書)의 256페이지 「(i) 랜덤 공중합체」의 항 기재의 방법에 의해 IR 스펙트럼법으로 결정하는 것도 가능하다.

복수의 폴리프로필렌 수지의 혼합물로 이루어지는 폴리프로필렌계 수지의 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율을 상기 방법으로 측정한 값을 이용한다.

(5) 필름 전층 두께

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 1cm×1cm의 사이즈로 잘라내어, 마이크로톰으로 단면(斷面) 시료를 제작하고, 미분 간섭 현미경으로 관찰하여, 기층(A), 표면층(B), 필름 전층의 두께를 측정했다. 샘플 중 5개소를 측정하여, 평균치를 산출했다.

(6) 영률, F5, 인장 파단 강도, 인장 파단 신도

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 200mm, 폭 방향으로 15mm의 사이즈로 필름으로부터 잘라내고, 척 폭은 100mm로 하여, 인장 시험기(인스트론 재팬 컴퍼니 리미티드(주)사 제조: 듀얼 칼럼 탁상형 시험기 인스트론 5965)에 세트했다. 23℃ 분위기하에서, 인장 속도를 200mm/분으로 하고, JIS K7127에 준거하여 인장 시험을 행하였다.

얻어진 일그러짐-응력 커브로부터, 신장 개시부터 0.6％ 신장 시까지의 직선 부분의 기울기로부터 영률를 구했다. 5％ 신장 시의 응력을 F5로 했다. 인장 파단 강도, 인장 파단 신도는 각각, 샘플이 파단한 시점에서의 강도와 신도를 채용했다. 샘플 5개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

샘플을 폭 방향으로 200mm, 길이 방향으로 15mm의 사이즈로 잘라내어, 마찬가지로 하여 행하였다. 여기에서 말하는 길이 방향이란, 원료 수지 조성물을 캐스팅하고 나서 연신한 필름을 권취하는 공정까지의 필름이 흐르는 방향을 의미하고, 폭 방향이란 흐름 방향과 직각인 방향을 의미한다. 이하의 측정에 있어서도 마찬가지이다.

(7) 열 수축률

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 200mm, 폭 방향으로 20mm의 사이즈로 잘라내고, 120℃ 열풍 오븐 중에 매달아서 5분간 가열하고, JIS Z1712에 준거하여 가열 후의 길이를 측정했다.

가열 후의 길이와 가열 전의 원래의 길이와의 차의, 가열 전의 원래의 길이에 대한 비율을 열 수축률로 했다. 샘플 5개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 폭 방향으로 200mm, 길이 방향으로 20mm의 사이즈로 잘라내고, 마찬가지로 하여 행하였다.

(8) 헤이즈

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 한쪽의 면 및 반대의 면을 헤이즈 미터(닛폰 덴쇼쿠 고교 가부시키가이샤 제조: NDH5000)를 이용하여, 23℃에서 JIS K7105에 준거해 측정했다. 이들의 평균치를 산출했다.

(9) 광택도

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 한쪽의 면 및 반대의 면을 광택계(닛폰 덴쇼쿠 고교사 제조 VG-1D)를 이용하여, 필름의 길이 방향에 있어서의 60도 경면 광택도를 JIS K7105 5.2 광택도: 2004년에 준거해 측정했다. 이들의 평균치를 산출했다.

(10) 동마찰 계수

2장의 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 표면층(B) 면끼리를 중첩하고, 23℃에서, JIS K7125에 준거하여 측정했다. 샘플 5 세트를 측정하여, 평균치를 산출했다.

(11) 젖음 장력(mN/m)

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 297mm, 폭 방향으로 210mm의 사이즈로 잘라내고, 온도 23℃, 상대 습도 50％에서 24시간 에이징 후, 온도 23℃, 상대 습도 50％의 시험실 분위기에서 코로나 처리면을 하기 순서로, JIS K7100에 준거하면서 측정했다.

시험편을 핸드 코터의 기판 위에 두고, 시험편의 위에 시험용 혼합액을 몇 방울 적하하고, 즉시 와이어 바를 당겨 퍼뜨린다. 면봉 또는 브러시를 사용하여 시험용 혼합액을 퍼뜨리는 경우는, 액체는 적어도 6㎠ 이상의 면적에 신속하게 퍼뜨린다. 액체의 양은, 웅덩이를 만들지 않고, 박층(薄層)을 형성하는 정도로 한다.

젖음 장력의 판정은, 시험용 혼합액의 액막을 밝은 곳에서 관찰하고, 3초 후의 액막의 상태로 행한다. 액막 찢어짐을 발생시키지 않고, 3초 이상, 도포되었을 때의 상태를 유지하고 있는 것은 젖어 있는 것이 된다.

젖음이 3초 이상 유지되는 경우는, 추가로, 다음으로 표면 장력이 높은 혼합액으로 진행된다.

또 반대로, 3초 이하에서 액막이 찢어지는 경우는, 다음의 표면 장력이 낮은 혼합액으로 진행된다. 이 조작을 반복하여, 시험편의 표면을 정확하게, 3초 동안에 적실 수 있는 혼합액을 선택한다.

각각의 시험에는, 새로운 면봉을 사용한다. 브러시 또는 와이어 바는, 잔류하는 액체가 증발에 의해 조성 및 표면 장력을 변화시키므로, 사용 시마다 메탄올로 세정하고, 건조시킨다.

코로나 처리면의 표면을 3초 동안에 적실 수 있는 혼합액을 선택하는 조작을 적어도 3회 행한다. 이렇게 하여 선택된 혼합액의 표면 장력을 필름의 젖음 장력으로서 보고한다.

(12) 표면 고유 저항치(LogΩ)

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 100mm, 폭 방향으로 100mm의 사이즈로 잘라내고, 필름을 23℃, 24시간 에이징 후, 필름의 코로나 처리면을 JIS K6911에 준거하여 측정했다.

(13) 수증기 투과율

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 100mm, 폭 방향으로 100mm의 사이즈로 잘라내고, 수증기 투과도 측정 장치(MOCON사 제조 PERMATRAN-W3/33)를 이용하고, 필름의 코로나 처리면을 고습도측이 되도록 하여, 온도 37.8℃, 습도 90％의 조건에서 측정을 행하였다. 샘플 3개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

(14) 히트 시일 시작 온도

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 20cm, 폭 방향으로 5cm 잘라냈다. 잘라낸 2장의 필름의 코로나 처리를 한 표면층(B)끼리를 마주보도록 겹치고, 열경사 시험기(도요 세이키사 제조)를 이용하고, 시일면이 장축(長軸) 방향으로 3cm, 단축(短軸) 방향으로 1cm인 히트 시일 바 5개를 이용하고, 각각의 시일 바의 길이 방향의 간격을 1cm로 하여, 5개 동시에 히트 시일했다. 히트 시일 바 5개는 80℃부터 5℃ 피치로 온도 설정했다. 히트 시일 압력은 1kg/㎠, 시간은 1초로 했다. 히트 시일 바의 장축 방향이 필름의 길이 방향과 평행하게, 또한 필름의 폭 방향의 중앙부에 위치하도록 했다. 샘플의 단축 방향의 단부(端部)와 시일 바의 간격은 0.5cm로 했다.

마찬가지로 하여, 히트 시일 바 5개를 105℃부터 5℃ 피치로 온도 설정하여 히트 시일을 행하였다.

각각의 시일부(3cm×1cm)의 길이 방향의 중앙부 15mm를 폭 방향으로 커트하고, 인장 시험기(인스트론사 제조 5965 듀얼 칼럼 탁상형 시험기)의 상하 척에 부착하고, 인장 속도 200mm/min로 인장했을 때의 각각의 히트 시일 강도를 측정했다(단위는 N/15mm).

횡축에 온도, 종축에 히트 시일 강도를 선택한 선형 그래프를 그리고, 히트 시일 강도가 1N/15mm가 되는 온도를 히트 시일 시작 온도로 했다. 이것을 3회 행하여, 평균치를 산출했다.

(15) 히트 시일 도달 강도

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 297mm, 폭 방향으로 210mm 잘라냈다. 잘라낸 2장의 필름의 코로나 처리를 한 표면층(B)끼리를 마주보게 하여 겹치고, 열경사 시험기(도요 세이키사 제조)를 이용하고, 시일 면이 장축 방향으로 15mm, 단축 방향으로 30mm인 히트 시일 바를 이용하여 히트 시일했다. 히트 시일 바는 130℃로 온도 설정했다. 히트 시일 압력은 1kg/㎠, 시간은 1초로 했다. 히트 시일 바의 장축 방향이 필름의 길이 방향과 평행하게, 또한 필름의 폭 방향의 중앙부에 위치하도록 했다. 샘플 3개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

마찬가지로 하여, 140℃에서도 행하였다.

(16) 용단 시일 강도

용단 시일기(교에이 인사츠 기카이 자이료(주) 제조: PP500형)를 이용하여, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름으로부터 코로나 처리를 내측으로 하여 용단 시일 봉지(袋)를 작성했다.

조건:

용단 블레이드: 블레이드 끝 각도 60°

시일 온도: 370℃

쇼트 수: 120봉지/분

봉지 형상: 세로 방향 20cm, 수평 방향 20cm, 필름의 측면 방향을 세로 방향으로 했다.

상기 용단 시일 봉지의 저부(底部)의 용단 시일부를 수평 방향으로 15mm 폭으로 세로 방향으로 잘라내고, 느슨해짐을 없앤 상태에서 양단을 인장 시험기(인스트론사 제조 5965 듀얼 칼럼 탁상형 시험기)의 파지부에서, 잡는 간격을 200mm로 하여 파지하고, 인장 속도 200mm/분으로 인장하여, 시일부가 파단했을 때의 강도를 용단 시일 강도(N/15mm)로 했다. 샘플 5개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

(17) 링 크래시

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 길이 방향으로 152mm, 폭 방향으로 12.7mm를 잘라냈다. 디지털식 링 크래시 테스터(테스터 산교(주)사 제조)의 시료 테이블의 위에, 필름 샘플의 두께에 맞춰, 어태치먼트의 스페이서를 세트하고, 장축이 원주 방향이 되도록 원주를 따라 끼워 넣는다. 23℃에서, 압축판을 하강 속도 12mm/min.로 압축했을 때의 최대 하중을 링 크래시 측정치로 했다. 샘플 3개를 측정하여, 평균치를 산출했다.

2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 폭 방향으로 152mm, 길이 방향으로 12.7mm를 잘라내고, 마찬가지로 하여 행하였다.

(18) 자동 포장 적합성

가로 필로우 제대기(horizontal pillow packaging machine)(교에이 인사츠 기카이 자이료(주) 제조: PP500형)를 이용하고, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름으로부터 코로나 처리를 내측으로 하여 필로우 포장체를 제작했다.

조건:

용단 블레이드: 블레이드 끝 각도 60°

시일 온도: 370℃

쇼트 수: 120봉지/분

봉지 형상: 세로 방향 20cm, 수평 방향 20cm, 필름의 폭 방향을 세로 방향으로 했다.

필름 반송 시의 매끄러움, 제대품의 주름의 정도로부터 자동 포장 적합성을 이하의 3단계로 평가했다.

○: 필름 반송성 양호·제대품 주름 없음

△: 필름 반송성, 제대품 주름 중 어느 쪽인가 불량

×: 필름 반송성 불량·제대품 주름 있음

하기 실시 및 비교예에서 사용한 각 층을 구성하는 폴리프로필렌 수지는 다음과 같다.

[PP-1]: 프로필렌 단독 중합체: 니혼 폴리프로(주) 제조 「FL203D」, MFR: 3g/10분, 융점: 160.6℃, 메소펜타드 분율: 94.8％

[PP-2]: 프로필렌 단독 중합체: 니혼 폴리프로(주) 제조 「FY6H」, MFR: 1.9g/10분, 융점: 163℃, 메소펜타드 분율: 98.9％

[PP-3]: 프로필렌 단독 중합체: 스미토모 가가쿠(주) 제조 「FS2012」, MFR: 2.5g/10분, 융점: 163℃, 메소펜타드 분율: 98.7％

[PP-4]: 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체: 스미토모 가가쿠(주) 제조 「FS2011DG3」, 에틸렌 함유량: 0.6 몰％, MFR: 2.7g/10분, 융점: 158℃, 메소펜타드 분율: 97.0％

[PP-5]: 프로필렌·에틸렌·부텐 랜덤 공중합체: 스미토모 가가쿠(주) 제조 「FSX66E8」, 에틸렌 함유량: 2.5 몰％, 부텐 함유량: 7 몰％, MFR: 3.1g/10 분, 융점:133℃

[PP-6]: 프로필렌·부텐-1 공중합체: 스미토모 가가쿠(주) 제조 「SP3731」, 부텐 함유량: 12 몰％, MFR: 8.5g/10분, 융점: 130℃

[PP-7]: 프로필렌·부텐-1 공중합체: 스미토모 가가쿠(주) 제조 「SPX38F4」, 부텐 함유량: 25 몰％, MFR: 8.5g/10분, 융점: 128℃

(실시예 1)

기층(A)의 수지로서 [PP-1]을 57 중량％, [PP-2]를 43 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용했다.

표면층(B)의 수지로서 [PP-5]를 70 중량％, [PP-6]을 30 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용했다.

2대의 용융 압출기를 이용하며, 제 1 압출기로부터 기층(A)을 280℃의 수지 온도에서 용융 압출하고, 제 2 압출기로부터 표면층(B) 형성 수지를 250℃의 수지 온도에서 용융 압출하고, 칠 롤(chill roll) 접촉면부터 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)의 순서대로, T 다이 내에서 적층하여 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화하여 미연신 시트를 얻었다. 계속해서, 130℃로 가열된 금속 롤 사이에서, 주속차(周速差)를 이용하여 세로 방향으로 4.5배 연신하고, 추가로 텐터 연신기에 도입하여, 폭 방향으로 9.5배의 연신을 행하였다. 텐터 연신기의 예열부 온도는 175℃, 연신부 온도는 165℃였다.

또한, 폭 방향으로 연신을 행한 후에, 열 고정을 165℃에서 실시했다. 다음으로 표면층(B)의 표면(칠 롤 접촉면이 아닌 면)에 가스가 덴키사 제조의 코로나 방전 처리기를 이용하여 코로나 방전 처리를 실시하고, 필름 와인더에 의해 권취하여 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 최종적인 필름 두께는 35㎛였다. 각 층의 두께 비는 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)＝0.8㎛/33.4㎛/0.8㎛였다.

얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은 본 발명의 요건을 만족하는 것이며, 저온에서의 충분한 히트 시일 강도와 도달 강도를 갖고, 자동 포장 적합성, 용단 시일 적합성을 양립하는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

각 층의 두께 비를 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)＝1.5㎛/32.0㎛/1.5㎛로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 실시예 1과 마찬가지로 저온에서의 충분한 히트 시일 강도와 도달 강도를 갖고, 자동 포장 적합성, 용단 시일 적합성을 양립하는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 3)

기층(A)의 수지 구성을 [PP-1]을 47 중량％, [PP-2]를 53 중량％ 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 실시예 1과 마찬가지로 저온에서의 충분한 히트 시일 강도와 도달 강도를 갖고, 자동 포장 적합성, 용단 시일 적합성을 양립하는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 4)

기층(A)의 수지 구성을 [PP-1]을 67 중량％, [PP-2]를 33 중량％ 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 실시예 1과 마찬가지로 저온에서의 충분한 히트 시일 강도와 도달 강도를 갖고, 자동 포장 적합성, 용단 시일 적합성을 양립하는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 5)

기층(A)의 수지 구성을 [PP-3]을 100 중량％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 실시예 1과 마찬가지로 저온에서의 충분한 히트 시일 강도와 도달 강도를 갖고, 자동 포장 적합성, 용단 시일 적합성을 양립하는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 6)

기층(A)의 수지로서, [PP-1]에 글리세린 모노스테아레이트(마츠모토 유시 세이야쿠(주), TB-123)를 0.16 중량％, 폴리옥시에틸렌(2)스테아릴아민(마츠모토 유시 세이야쿠(주), TB-12)을 0.2 중량％, 폴리옥시에틸렌(2)스테아릴아민 모노스테아레이트(마츠모토 유시 세이야쿠(주), 엘렉스 334)를 0.6 중량％ 첨가한 것([PP-8])을 57 중량％, [PP-2]를 43 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용했다.

표면층(B)의 수지로서, [PP-5]에 글리세린 모노스테아레이트(마츠모토 유시 세이야쿠(주), TB-123)를 0.50 중량％ 첨가한 것([PP-9])을 70 중량％, [PP-6]을 25 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다.

얻어진 2축 연신 폴리프로필렌계 수지 필름은 본 발명의 요건을 만족하는 것이며, 저온에서의 충분한 히트 시일 강도와 도달 강도를 갖고, 자동 포장 적합성, 용단 시일 적합성을 양립하는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 1)

기층(A)의 수지로서 [PP-4]를 100 중량％의 비율로 하고, 표면층(B)의 수지로서 [PP-5]를 82 중량％, [PP-6]을 18 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용했다.

2대의 용융 압출기를 이용하며, 제 1 압출기로부터 기층(A)을 280℃의 수지 온도에서 용융 압출하고, 제 2 압출기로부터 표면층(B) 형성 수지를 250℃의 수지 온도에서 용융 압출하고, 칠 롤 접촉면부터 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)의 순서대로, T 다이 내에서 적층하여 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화하여 미연신 시트를 얻었다. 계속해서, 130℃로 가열된 금속 롤 사이에서, 주속차를 이용하여 세로 방향으로 4.5배 연신하고, 추가로 텐터 연신기에 도입하여, 폭 방향으로 9.5배의 연신을 행하였다. 텐터 연신기의 예열부 온도는 168℃, 연신부 온도는 158℃였다.

또한, 텐터 연신기의 후반에서는, 열 고정을 165℃에서 실시한 후, 표면층(B) 표면에 가스가 덴키사 제조의 코로나 방전 처리기에 의한 코로나 방전 처리를 실시하고, 필름 와인더에 의해 권취하여 자동 포장 가능한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 최종적인 필름 두께는 35㎛였다. 각 층의 두께 비는 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)＝1.1㎛/32.8㎛/1.1㎛였다.

얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 초기 영률이 낮아 탄성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 2)

표면층(B)의 수지로서 [PP-5]를 70 중량％, [PP-6]을 30 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 용단 시일 적합성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 3)

2대의 용융 압출기를 이용하며, 제 1 압출기로부터 기층(A)을 280℃의 수지 온도에서 용융 압출하고, 제 2 압출기로부터 표면층(B) 형성 수지를 250℃의 수지 온도에서 용융 압출하고, 칠 롤 접촉면부터 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)의 순서대로, T 다이 내에서 적층하여 압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화하여 미연신 시트를 얻었다. 계속해서, 120℃로 가열된 금속 롤 사이에서, 주속차를 이용하여 세로 방향으로 4.5배 연신하고, 추가로 텐터 연신기에 도입하여, 폭 방향으로 9.5배의 연신을 행하였다. 텐터 연신기의 예열부 온도는 172℃, 연신부 온도는 159℃였다.

또한, 텐터 연신기의 후반에서는, 열 고정을 165℃에서 실시한 후, 표면층(B) 표면에 가스가 덴키사 제조의 코로나 방전 처리기에 의한 코로나 방전 처리를 실시하고, 필름 와인더에 의해 권취하여 자동 포장 가능한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 얻었다. 최종적인 필름 두께는 35㎛였다. 각 층의 두께 비는 표면층(B)/기층(A)/표면층(B)＝2.0㎛/31.0㎛/2.0㎛였다.

얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 저온 히트 시일 적합성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 4)

기층(A)의 수지로서 [PP-4]를 100 중량％의 비율로 하고, 표면층(B)의 수지로서 [PP-5]를 20 중량％, [PP-7]을 80 중량％의 비율로 혼합한 것을 사용했다.

얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 저온 히트 시일 적합성 및 용단 시일 적합성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 2에 나타낸다.

(비교예 5)

실시예 1에서 [PP-1]을 100 중량％를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름은, 용단 시일 적합성이 뒤떨어지는 것이 되었다. 필름 조성과 물성 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

산업상 이용가능성

본 발명의 높은 강성을 갖는 폴리프로필렌계 적층 필름은, 청과물을 포장하여 상품을 진열할 때의 볼품의 좋음이나, 필름의 두께를 줄이는 것에 의한 환경면 등에의 공헌으로 이어져, 청과물 포장에 적합한 것이다. 따라서 산업계에 다대(多大)한 기여를 하는 것이다.

Claims

폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 기층(基層)(A)과, 그 양면에 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 표면층(B)을 갖고, 이하의 조건 a)∼d)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름:
a) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 메소펜타드 분율이 95.0％ 이상, 99.5％ 이하이다
b) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대한 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율이 0.2 몰％ 이하이다
c) 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분의 비율이 5 몰％ 이상 10 몰％ 이하이다
d) 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 두께가 60㎛ 이하이고, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 전층(全層)의 두께에 대해, 표면층(B)의 두께의 비율이 3％ 이상 10％ 이하이다.
폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 기층(A)과, 그 양면에 폴리프로필렌계 수지 조성물로 이루어지는 표면층(B)을 갖고, 이하의 조건 A)∼D)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름:
A) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중 DSC 융점이 가장 낮은 폴리프로필렌계 수지의 융점 피크 온도가 160℃ 이상이다
B) 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대한 α-올레핀 모노머 유래 성분의 비율이 0.2 몰％ 이하이다
C) 표면층(B)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 중의 프로필렌 모노머 유래 성분 및 α-올레핀 모노머 유래 성분의 합계에 대해 부텐-1 모노머 유래 성분의 비율이 5 몰％ 이상 10 몰％ 이하이다
D) 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 두께가 60㎛ 이하이고, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름 전층의 두께에 대해, 표면층(B)의 두께의 비율이 3％ 이상 10％ 이하이다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물 전체의 멜트 플로우 레이트(MFR)가 2.0g/10min 이상, 4.5g/10min 이하인 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 복수의 폴리프로필렌 단독 중합체를 포함하고, 메소펜타드 분율이 가장 높은 폴리프로필렌 단독 중합체의 메소펜타드 분율이 97.5％ 이상이며, 또한 메소펜타드 분율이 가장 낮은 폴리프로필렌 단독 중합체의 메소펜타드 분율이 96.5％ 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기층(A)을 구성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물이 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·부텐-1 공중합체, 프로필렌·에틸렌·부텐-1 공중합체, 및 프로필렌·펜텐-1 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 길이 방향의 영률이 2.0GPa 이상, 폭 방향의 영률이 4.0GPa 이상인 폴리프로필렌계 적층 필름.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 용단 시일 강도가 18N/15mm 이상인 폴리프로필렌계 적층 필름.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름의 히트 시일의 도달 강도가 3N/15mm 이상인 폴리프로필렌계 적층 필름.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재한 2축 배향 폴리프로필렌계 수지 필름을 이용한 포장체.