TW201418288A - 聚丙烯薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種耐熱性、尺寸安定性優異之聚丙烯薄膜。本發明之聚丙烯薄膜之其特徵為:霧度在6%以下,150℃之熱收縮率為15%以下,在升溫速度5℃/分鐘、負載0.5kg/mm2之條件下進行TMA(熱機械分析)測定時之MD方向的加熱伸度E(%)在120℃至150℃中滿足式(1):Log(E)≦0.0275T-2.4839…(1) (T為溫度(℃))。
Description
本發明係關於一種聚丙烯薄膜。更詳而言之,係關於一種可適用在期望高溫中之尺寸安定性及高的剛性之各種領域中之耐熱性、機械特性優異的聚丙烯薄膜。
以往,聚丙烯之延伸薄膜廣泛使用在食品及各種商品之包裝用、電絕緣用、表面保護薄膜等廣範圍之用途上。然而,以往的聚丙烯薄膜在150℃的收縮率為數十%,耐熱性比PET等低,且剛性亦低,因此,用途受到限制。
為解決該等問題,已知有:藉由使用持有高立體規則性且分子量分佈窄的聚丙烯作為延伸薄膜,作成具有高溫剛性、耐熱性之薄膜的技術(例如參照專利文獻1等)。
並且,已知有:藉由使用持有高立體規則性且分子量分佈廣的聚丙烯作為延伸薄膜,可適用作為電絕緣性、機械特性等優異之電容器薄膜的技術(例如參照專利文獻2等)。
而且,已知一種使用低分子量且依升溫分餾法於0℃的可溶分量在特定範圍之聚丙烯作為隔離膜之技術,該薄膜在乾燥步驟、印刷步驟中之尺寸安定性亦優異(例如參照
專利文獻3等)。
然而,專利文獻1至3所記載之薄膜在延伸性方面有其困難,且耐衝擊性等機械特性亦差。
已知有藉由將長鏈分支或經交聯之聚丙烯以微量添加在中分子量成分中,促進子層的形成並使延伸性提升,作成機械特性、耐熱性、耐電壓特性優異且各種物性之均勻性優異之薄膜的技術(例如參照專利文獻4等)。
並且,已知有藉由使用包含大致等量之高分子量成分與中分子量成分(低分子量成分較少)、分子量分佈廣、癸烷可溶分少之聚丙烯作成薄膜,使剛性與加工性平衡之技術(例如參照專利文獻5等)。
該等專利文獻4至5所記載之薄膜在高溫中之耐熱性不足,尚未得知具有高的耐熱性,且耐衝擊性、透明性優異之聚丙烯薄膜。亦即,該等係未超越以往之聚丙烯薄膜的範圍者,其用途受限,例如:並未注意到在超過150℃之高溫中的耐熱性。
已知有為了改善薄膜的耐熱性,將TMA(熱機械分析)測定中之120℃、0.5kgf/mm2負載時之伸度設定為10%以下之技術(例如參照專利文獻6等)。然而,專利文獻6所記載之薄膜在進行印刷或加工時,並非具有充分之耐熱性者。
已知以往,在聚丙烯薄膜上進行印刷或積層加工時,在該乾燥步驟中,由於在薄膜呈張力狀態下加熱而使薄膜拉伸,引起各式各樣的問題。例如:已知印刷圖案係將擬印刷之顏色逐一重疊印刷,當薄膜無耐熱性時,在該重疊
印刷時,會有間距不合或難以進行調整等問題。並且,當薄膜有縐痕時,一般在加工時藉由提高施加於薄膜之張力以消除外觀的縐痕而進行加工。然而,此時若薄膜無耐熱性,會有拉伸過度,更極端時會有斷裂的情形。
由於存在該等問題,已知一般在聚丙烯薄膜印刷或積層時設定較低的張力,但若設定為低張力,在加工時會引發縐痕的產生、或造成薄膜蜿蜒。
而且,例如印刷間距為特別重要之加工製品時,表基材並非聚丙烯薄膜,而是使用由耐熱性優異之樹脂材質構成之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等,使得聚丙烯薄膜之使用範圍受限。
【專利文獻1】日本特開平8-325327號公報
【專利文獻2】日本特開2004-175932號公報
【專利文獻3】日本特開2001-146536號公報
【專利文獻4】日本特開2007-84813號公報
【專利文獻5】日本特開2008-540815號公報
【專利文獻6】日本特開2001-106804號公報
本發明係以相關以往技術之課題為背景而成者。亦即,本發明之目的係提供一種耐熱性、尺寸安定性優異之適於印刷加工等的聚丙烯薄膜,更詳而言之,係提供一種
聚丙烯薄膜,係在高溫負載下的伸度少、在150℃具有低收縮率、且為高剛性者。
本案發明者等為達成上述目的而專心致志進行檢討之結果,遂完成本發明。亦即,本發明之聚丙烯薄膜,其特徵:霧度在6%以下,150℃之熱收縮率為15%以下,且在升溫速度5℃/分鐘、負載0.5kg/mm2之條件下進行TMA(熱機械分析)測定時之MD方向的加熱伸度E(%),在120℃至150℃中係滿足式(1)者。
Log(E)≦0.0275T-2.4839…(1)(惟T為溫度(℃))。
此時,以構成上述薄膜之聚丙烯樹脂之等規立構五元組分率之下限為96%,以及薄膜之面配向係數之下限為0.0125為佳。
並且,此時構成上述薄膜之聚丙烯樹脂之共聚單體量的上限以0.1mol%為佳。
而且,此時構成上述薄膜之聚丙烯樹脂在常溫之二甲苯可溶分以7質量%以下為佳。
本發明之聚丙烯薄膜,由於耐熱性及尺寸安定性優異,故可抑制印刷時之錯位及變形,顯著提高印刷加工之效率。
而且,本發明之聚丙烯薄膜,即使曝露於150℃以上之環境下亦可維持各種物性,故可在以往之聚丙烯薄膜無
法想像之高溫環境下使用。
【圖1】實施例1、比較例1所記載之聚丙烯薄膜的DSC圖表。
(薄膜特性)
本發明係有關一種高溫中之尺寸安定性、機械特性優異之聚丙烯薄膜,聚丙烯薄膜係以升溫速度5℃/分鐘、負載0.5kg/mm2之條件進行TMA(熱機械分析)測定時之MD方向的加熱伸度E(%)在120℃至150℃中滿足式(1)者,以滿足式(2)者為佳,滿足式(3)者更佳。
Log(E)≦0.0275T-2.4839…式(1)
Log(E)≦0.0263T-2.3572…式(2)
Log(E)≦0.0239T-2.0776…式(3)(式(1)至式(3)中,T為溫度(℃))
加熱伸度E(%)未滿足式(1)時,印刷步驟中薄膜的變形變大,印刷之精密度、效率顯著降低。
加熱伸度E(%)之下限在120℃為1%、130℃為2%、140℃為5%、150℃為8%。各溫度中之加熱伸度E(%)小於上述下限值時,有印刷加工時安定性降低之情形。
本發明之聚丙烯薄膜的MD方向以及TD方向在150℃之熱收縮率的下限以0.5%為佳,以1%更佳,以1.5%又更佳,以2%為特佳,以2.5%為最佳。上述熱收縮率在0.5%
以上時,有在成本面等實際製造上變得容易,厚度不均(thickness variation)變小之情形。另外,MD方向係指薄膜的流動方向、TD方向係指垂直於薄膜的流動方向之方向。
MD方向以及TD方向在150℃之熱收縮率的上限為15%,以13%為佳,以12%更佳,以11%又更佳,以10%為最佳。上述熱收縮率在15%以下時,可得到耐熱性優異之薄膜,在可能曝露於150℃左右高溫的用途之使用更為容易。而且,150℃之熱收縮率在2.5%左右以上時,例如:增加分子量為10萬左右之低分子量聚丙烯(以下稱為低分子量成分),可調整延伸條件、熱固定條件,但在低於2.5%左右時,以在離線(line off)進行退火處理者為佳。而且,以往的聚丙烯薄膜,MD方向及TD方向在150℃之熱收縮率為15%以上、在120℃之熱收縮率為3%左右。
本發明之聚丙烯薄膜之霧度之實際值的下限以0.1%為佳,以0.2%更佳,以0.3%又更佳,以0.4%為特佳,以0.5%為最佳。薄膜之霧度的上限為6%,以5%為佳,以4.5%更佳,以4%又更佳,以3.5%為最佳。霧度在6%以下,有易於使用在要求透明性的用途之情形。霧度在延伸溫度或熱固定溫度過高時、冷卻輥溫度高而延伸胚膜的冷卻速度緩慢時、低分子量成分過多時,有變大之傾向,調整該等條件即可設定在上述範圍內。
(聚丙烯樹脂)
本發明中使用之聚丙烯樹脂係例如以質量平均分子量(Mw)為10萬左右之低分子量聚丙烯(低分子量成分)為
主,且含有例如Mw為150萬左右之分子量極高的高分子量聚丙烯(以下稱為高分子量成分)者為佳。以低分子量成分為主被認為可大幅提高結晶性,可得到以往所無之高剛性、高耐熱性之聚丙烯薄膜。另外,低分子量之聚丙烯樹脂在加熱軟化時的熔融張力低,一般係難以作成延伸薄膜。在其中使存在數%至數十%之高分子量成分即可延伸,並且,高分子量成分發揮結晶核的作用,具有進一步提高薄膜之結晶性的效果,被認為是適於得到本發明之聚丙烯薄膜的物質。
表示高分子之分子量的參數可列舉如:數目平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)、Z+1平均分子量(Mz+1)、峰值分子量(Mp)等,該等係由分子量(Mi)之分子數(Ni)定義如下。
數目平均分子量:Mn=Σ(Ni.Mi)/ΣNi
質量平均分子量:Mw=Σ(Ni.Mi2)/Σ(Ni.Mi)
Z平均分子量:Mz=Σ(Ni.Mi3)/Σ(Ni.Mi2)
Z+1平均分子量:Mz+1=Σ(Ni.Mi4)/Σ(Ni.Mi3)
峰值分子量:Mp(凝膠滲透層析法(GPC)曲線之峰值位置之分子量)
然後,作為表示分子量分佈的參數,一般係使用該等平均分子量的比,可列舉例如:Mw/Mn、Mz+1/Mn等,惟本發明中使用之聚丙烯樹脂之特徵的分子量分佈之表示係以Mz+1/Mn為佳。如此分子量及分子量分佈之測定分法一般係使用GPC。
Mz+1/Mn之下限係以50為佳,以60更佳,以70又更佳,以80為特佳,以90為最佳。當Mz+1/Mn未達50時,有難以得到高溫中之低熱收縮率等本發明之效果的情形。Mz+1/Mn之上限係以300為佳,以200更佳。Mz+1/Mn超過300時,有實際上難以製造樹脂的情形。
構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mz+1之下限係以2500000為佳,以3000000更佳,以3300000又更佳,以3500000為特佳,以3700000為最佳。Mz+1為2500000以上時,高分子量成分充分而可容易得到本發明之效果。構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mz+1之上限係以40000000為佳,以35000000更佳,以30000000又更佳。Mz+1為4000000以下時,實際上可容易製造樹脂或容易延伸,有薄膜中之魚眼變少的情形。
構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mn之下限係以20000為佳,以22000更佳,以24000又更佳,以26000為特佳,以27000為最佳。Mn為20000以上時,產生延伸容易、厚度不均變小、可易於提高延伸溫度或熱固定溫度而使熱收縮率變低之優點。構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mn之上限係以65000為佳,以60000更佳,以55000又更佳,以53000為特佳,以52000為最佳。Mn在65000以下時,可更容易呈現低分子量成分之效果,且易於得到高溫中之低的熱收縮率等,有容易延伸之情形。
構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mw之下限係以
250000為佳,以260000更佳,以270000又更佳,以280000為特佳,以290000為最佳。Mw為250000以上時,產生延伸容易、厚度不均變小、容易提高延伸溫度或熱固定溫度而使熱收縮率變低之優點。構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mw之上限係以500000為佳,以450000更佳,以400000又更佳,以380000為特佳,以370000為最佳。Mw在500000以下時,有機械負荷小而容易擠出及延伸之情形。
構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的融體流動速率(MFR)(230℃、2.16kgf)之下限係以1g/10分鐘為佳,以1.2g/10分鐘更佳,以1.4g/10分鐘又更佳,以1.5g/10分鐘為特佳,以1.6g/10分鐘為最佳。MFR在1g/10分鐘以上時,有機械負荷小而容易延伸之情形。構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的MFR之上限係以11g/10分鐘為佳,以10g/10分鐘更佳,以9g/10分鐘又更佳,以8.5g/10分鐘為特佳。MFR在11g/10分鐘以下時,有容易延伸、厚度不均變小、容易提高延伸溫度或熱固定溫度而使熱收縮率變低之情形。
在測定構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的凝膠滲透層析法(GPC)累積曲線時,聚丙烯樹脂整體中分子量10000以下成分比率之下限係以2質量%為佳,以2.5質量%更佳,以3質量%又更佳,以3.3質量%為特佳,以3.5質量%為最佳。分子量10000以下成分之比率在2質量%以上時,可更易於得到低分子量物之效果的高溫
中低熱收縮率等本發明之效果,而有容易延伸之情形。
GPC累積曲線中之聚丙烯樹脂整體中分子量10000以下成分比率的上限係以20質量%為佳,以17質量%更佳,以15質量%又更佳,以14質量%為特佳,以13質量%為最佳。分子量10000以下成分之比率在20質量%以下時,有延伸容易、厚度不均變小、延伸溫度或熱固定溫度容易提高而使熱收縮率變低之情形。
分子量10000以下之分子不會使分子鏈間交纏,有鬆開塑化劑分子間之交纏的效果。可認為使分子量10000以下成分的含量為特定量,延伸時分子的交纏容易鬆開而可用低的延伸應力延伸,其結果係殘留應力亦低而可降低高溫中之收縮率。
GPC累積曲線中之聚丙烯樹脂整體中分子量100000以下成分比率的下限係以35質量%為佳,以38質量%更佳,以40質量%又更佳,以41質量%為特佳,以42質量%為最佳。分子量100000以下成分之比率如為35質量%以上,容易呈現低分子量物之效果,有容易得到高溫中低熱收縮率、且容易延伸之情形。
GPC累積曲線中之聚丙烯樹脂整體中之分子量100000以下成分比率的上限係以65質量%為佳,以60質量%更佳,以58質量%又更佳,以56質量%為特佳,以55質量%為最佳。分子量100000以下成分之比率為65質量%以下時,有容易延伸、厚度不均變小、延伸溫度或熱固定溫度容易提高而使熱收縮率變低之情形。
以往,以低分子量成分為主體之聚丙烯無法充分延伸,認為透過使用具有如此特徵之分子量分佈的聚丙烯樹脂,即使為以低分子量成分為主體之聚丙烯亦可延伸,並且,可採用高的熱固定溫度,並以高結晶性、強的熱固定之相乘效果而可降低高溫中之熱收縮率。
對於為了得到具有如此分子量分佈之特徵的聚丙烯樹脂而宜使用之高分子量成分與低分子量成分,進行以下說明。
(高分子量成分)
高分子量成分之MFR(230℃、2.16kgf)之下限係以0.0001g/10分鐘為佳,以0.0005g/10分鐘更佳,以0.001g/10分鐘又更佳,以0.005g/10分鐘為特佳。高分子量成分之MFR為0.0001g/10分鐘以上時,實際上可容易製造樹脂,且有減少薄膜中之魚眼的情形。
而且,高分子量成分在230℃、2.16kgf中之MFR過小,有實際上難以測定之情形。若以2.16kgf之10倍負載(21.6kgf)下之MFR表示時,較佳之下限為0.1g/10分鐘,以0.5g/10分鐘更佳,以1g/10分鐘又更佳,以5g/10分鐘為特佳。
高分子量成分之MFR之上限係以0.5g/10分鐘為佳,以0.35g/10分鐘更佳,以0.3g/10分鐘又更佳,以0.2g/10分鐘為特佳,以0.1g/10分鐘為最佳。高分子量成分之MFR為0.5g/10分鐘以下時,為了維持聚丙烯樹脂整體之MFR無須多量高分子量成分,有易於呈現低
分子量成分之效果,而有更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。
高分子量成分之Mw的下限係以500000為佳,以600000更佳,以700000又更佳,以800000為特佳,以1000000為最佳。高分子量成分之Mw在500000以上時,為了維持聚丙烯樹脂整體之MFR無須多量高分子量成分,有易於呈現低分子量成分之效果,而有可更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。
高分子量成分之Mw的上限係以10000000為佳,以8000000更佳,以6000000又更佳,以5000000為特佳。高分子量成分之Mw在10000000以下時,實際上可容易製造樹脂,且有可減少薄膜中之魚眼的情形。
高分子量成分之量的下限係以2質量%為佳,以3質量%更佳,以4質量%又更佳,以5質量%為特佳。高分子量成分之量在2質量%以上時,為了維持聚丙烯樹脂整體之MFR無須提高低分子量成分之分子量,有更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。
高分子量成分之量的上限係以30質量%為佳,以25質量%更佳,以22質量%又更佳,以20質量%為特佳。高分子量成分之量在30質量%以下時,有易於呈現低分子量成分之效果,而有可更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。而且,相對於構成薄膜之聚丙烯樹脂整體,高分子量成分之比率係由使用GPC測定的分子量分佈曲線進行波峰分離所求得者,下述之低分子量成
分等其它成分亦同。
此處,高分子量成分亦可使用具有長鏈分支或交聯構造之聚丙烯樹脂取代直鏈狀之聚丙烯樹脂,此係已知之高熔融張力聚丙烯,有Borealis公司製造之Daploy「WB130HMS」、「WB135HMS」等。
(低分子量成分)
低分子量成分之MFR(230℃、2.16kgf)之下限係以70g/10分鐘為佳,以80g/10分鐘更佳,以100g/10分鐘又更佳,以150g/10分鐘為特佳,以200g/10分鐘為最佳。低分子量成分之MFR在70g/10分鐘以上時,有結晶性變佳,更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。
低分子量成分之MFR的上限係以2000g/10分鐘為佳,以1800g/10分鐘更佳,以1600g/10分鐘又更佳,以1500g/10分鐘為特佳,以1500g/10分鐘為最佳。低分子量成分之MFR在2000g/10分鐘以下時,可易於維持聚丙烯樹脂整體之MFR,有製膜性優異之情形。
低分子量成分之Mw的下限係以50000為佳,以53000更佳,以55000又更佳,以60000為特佳,以70000為最佳。低分子量成分之Mw在50000以上時,可易於維持聚丙烯樹脂整體之MFR,有製膜性優異之情形。
低分子量成分之Mw的上限係以170000為佳,以165000更佳,以160000又更佳,以155000為特佳,以150000為最佳。低分子量成分之Mw在170000以下時,有結晶性變佳、更容易得到高溫中之低熱收縮率的情
形。
低分子量成分之量的下限係以40質量%為佳,以50質量%更佳,以55質量%又更佳,以60質量%為特佳。低分子量成分之量在40質量%以上時,有更容易得到低分子量成分之效果的高溫中之低熱收縮率的情形。
低分子量成分之量的上限係以98質量%為佳,以97質量%更佳,以96質量%又更佳,以95質量%為特佳。低分子量成分之量在98質量%以下時,為了維持聚丙烯樹脂整體之MFR無須提高低分子量成分之分子量,有更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。
低分子量成分之MFR/高分子量成分之MFR之比的下限係以500為佳,以1000更佳,以2000又更佳,以4000為特佳。低分子量成分之MFR/高分子量成分之MFR之比為500以上時,有更容易得到高溫中之低熱收縮率的情形。低分子量成分之MFR/高分子量成分之MFR之比的上限係以1000000為佳。
高分子量成分、低分子量成分亦可為各自成分之2種以上樹脂的組成物,此時之調配量為合計量。
並且,除了上述高分子量成分及低分子量成分之外,為了調整聚丙烯樹脂整體之MFR亦可添加具有本發明之低分子量成分及高分子量成分以外之分子量的成分。例如:亦可含有大於低分子量成分且小於高分子量成分之Mw的聚丙烯(以下,稱為中分子量成分)。而
且,為了易於鬆開分子鏈之交纏而調節延伸性等,以添加Mw未達50000之聚丙烯樹脂為佳,以添加Mw30000以下之聚丙烯樹脂更佳,以添加Mw10000以下之聚丙烯樹脂為特佳。
相對於構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的中分子量成分之比率的下限,係依所使用之中分子量成分之Mw而異,惟以5質量%為佳,以10質量%更佳,以13質量%又更佳,以15質量%為特佳,以16質量%為最佳。中分子量成分之比率為5質量%以上時,有可減低魚眼、易於延伸之情形。
相對於構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的中分子量成分之比率的上限係以58質量%為佳,以56質量%更佳,以54質量%又更佳,以52質量%為特佳,以50質量%為最佳。中分子量成分之比率為58質量%以下時,有易於延伸、厚度不均變小、延伸溫度及熱固定溫度容易提高而使熱收縮率變低之情形。
相對於構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mw未達50000之聚丙烯的比率之下限係以0質量%為佳,以1質量%更佳,以2質量%又更佳,以3質量%為特佳,以4質量%為最佳。由Mw未達50000之聚丙烯的添加,有更容易得到高溫中之低熱收縮率等本發明之效果的情形。
相對於構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mw未達50000之聚丙烯的比率之上限係以20質量%為佳,以18
質量%更佳,以17質量%又更佳,以16質量%為特佳,以15質量%為最佳。Mw未達50000之聚丙烯的比率在20質量%以下時,有易於延伸、厚度不均變小之情形。
Mw未達50000之聚丙烯分子難以形成分子鏈間之交纏,有鬆開塑化劑之分子間的交纏之效果。認為藉由使含有特定量之Mw未達50000之聚丙烯的成分之量,易於鬆開延伸時之分子間的交纏,可用低的延伸應力延伸,其結果係殘留應力亦低而可降低高溫中之收縮率。
為了使用高分子量成分、低分子量成分作成聚丙烯樹脂之分子量分佈的較佳狀態,例如所使用之低分子量成分的分子量低時,可提高高分子量成分之分子量、增加高分子量成分之量等以調整分子量分佈之狀態,同時調整成為容易製造延伸薄膜之MFR。
(聚丙烯樹脂之立體規則性)
構成薄膜之聚丙烯樹脂之立體規則性的指標之等規內消旋五元組分率(以下亦稱為mmmm)之下限係以96%為佳,以96.5%更佳,以97%又更佳。mmmm為96%以上時,有結晶性提高、高溫中之熱收縮率變低之情形。
mmmm之上限係以99.5%為佳,以99.3%更佳,以99%又更佳。mmmm為99.5%以下時,有實際上容易製造之情形。
構成薄膜之聚丙烯樹脂中,以未檢出如丙烯單體之以頭對頭鍵結之異質鍵結者為佳。而且,「未檢出異質鍵結」係指13C-NMR未出現波峰。
構成薄膜之聚丙烯樹脂之等規內消旋平均鏈長(以下稱為內消旋平均鏈長)之下限係以100為佳,以120更佳,以130又更佳。內消旋平均鏈長為100以上時,有結晶性提高、高溫中之熱收縮率變小之情形。構成薄膜之聚丙烯樹脂的內消旋平均鏈長之上限,從現實面觀之,係以5000為佳。
構成薄膜之聚丙烯樹脂的二甲苯可溶分之下限,從現實面觀之,係以0.1質量%為佳。二甲苯可溶分之上限係以7質量%為佳,以6質量%更佳,以5質量%又更佳。丙烯樹脂之二甲苯可溶分為7質量%以下時,有結晶性提高,高溫中之熱收縮率變小之情形。
構成薄膜之聚丙烯樹脂雖以僅由丙烯單體所得之丙烯同元聚合物(完全同元聚丙烯)為最佳,惟亦可為丙烯單體與丙烯單體以外之微量的單體之共聚物。丙烯單體以外之單體種類(共聚單體種類)可為乙烯、丁烯、己烯、辛烯等。
丙烯單體以外之單體比例的上限係以0.1mol%為佳,以0.05mol%更佳,以0.01mol%又更佳。丙烯單體以外之單體的比例為0.1mol%以下時,有結晶性提高,高溫中之熱收縮率變小之情形。
而且,以往之聚丙烯薄膜如使用丙烯均聚物時,由於高度的結晶性、熔融軟化後之熔融張力急驟降低等,可延伸之條件範圍極為狹窄,故難以工業製膜,一般係添加0.5mol%左右之共聚成分(主要為乙烯)。然而,在
如上述之分子量分佈狀態之聚丙烯樹脂中,即使幾乎或完全不含共聚成分,熔融軟化後之張力下降平穩,可進行工業延伸。
(聚丙烯樹脂之製造方法)
聚丙烯樹脂係使用齊格勒-納他催化劑(Ziegler-Natta catalyst)或茂金屬催化劑(metallocene catalyst)等習知之催化劑,使丙烯原料聚合而得。其中,以使用如齊格勒-納他催化劑般不易含異質鍵結且可進行立體規則性高的聚合之催化劑為佳。
丙烯之聚合方法可使用習知之聚合方法,可列舉如:在己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等不活性溶劑中聚合之方法、在液狀之丙烯或乙烯中聚合之方法、在氣體之丙烯或乙烯中添加催化劑並以氣相狀態聚合之方法、或組合該等而聚合之方法等。
實現具有本發明之分子量分佈的聚丙烯之方法並無特別限定,惟必需實質上包含高分子量成分、低分子量成分。例如:可將高分子量成分、低分子量成分分別聚合後混合,亦可在多階段之反應器以一系列設備製造。特別是,以使用具有多階段反應器的設備,先將高分子量成分聚合後,於其存在下使低分子量成分進行聚合之方法為佳。
本發明之聚丙烯薄膜成型用樹脂組成物中,除了聚丙烯樹脂等以外,亦可因應所需而加入添加劑及其它樹脂,但該等之質量係以30質量%以下為佳。添加劑之
例可列舉如:抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、潤滑劑、成核劑、黏著劑、防霧劑、阻燃劑、防結塊劑、無機或有機之填充劑等。其它樹脂可列舉如:本發明中使用之聚丙烯樹脂以外的聚丙烯樹脂、丙烯與乙烯及/或碳數4以上之α-烯烴之共聚物的隨機共聚物、各種彈性體等。碳數4以上之α-烯烴中,可列舉如:丁烯、己烯、辛烯等。該等係與聚丙烯樹脂以亨舍爾混合機(Henschel mixer)進行混合,或將事先使用熔融混練機製作之母粒使成為預定濃度之方式以聚丙烯稀釋、或亦可預先將全部量進行熔融混練後使用。
(薄膜物性)
本發明之聚丙烯薄膜的面配向係數之下限係以0.0125為佳、以0.0126更佳,以0.0127又更佳,以0.0128為特佳。本發明之聚丙烯薄膜的面配向係數之,上限作為實際之值係以0.0155為佳、以0.0150更佳,以0.0148又更佳,以0.0145為特佳。藉由MD方向及TD方向之延伸倍率的調整,可調整面配向係數。薄膜之面配向係數在0.0125以上0.0155以下時,薄膜的厚度不均亦良好。
本發明之聚丙烯薄膜的MD方向之折射率(Nx)之下限係以1.502為佳、以1.503更佳、以1.504又更佳。Nx之上限係以1.520為佳、以1.517更佳、以1.515又更佳。
本發明之聚丙烯薄膜的TD方向之折射率(Ny)之下
限係以1.523為佳、以1.525更佳。Ny之上限係以1.535為佳、以1.532更佳。
本發明之聚丙烯薄膜的厚度方向之折射率(Nz)之下限係以1.480為佳、以1.489更佳、以1.501又更佳。Nz之上限係以1.510為佳、以1.507更佳、以1.505又更佳。
(薄膜結晶性)
本發明之聚丙烯薄膜具有如下之各種高結晶性之特徵。
本發明之聚丙烯薄膜的結晶化度之下限係以55%為佳,以56%更佳,以57%又更佳,以58%為特佳,以59%為最佳。薄膜的結晶化度未達55%時,會有高溫中之熱收縮率變大之情形。本發明之聚丙烯薄膜的結晶化度之上限係以85%為佳,以80%更佳,以79%又更佳,以78%為特佳,以77%為最佳。薄膜的結晶化度超過85%時,有實際上製造困難之情形。薄膜的結晶化度之調整,可藉由減少或除去共聚單體、增加低分子量成分、將延伸溫度與熱固定溫度設在高溫等方法進行。
本發明之聚丙烯薄膜的融解峰溫度之下限係以168℃為佳,以169℃更佳。薄膜之融解峰溫度在168℃以上時,有高溫中之熱收縮率變小之情形。本發明之聚丙烯薄膜的融解峰溫度之上限係以180℃為佳,以177℃更佳,以175℃又更佳。薄膜之溶解峰溫度在180℃以下時,有實際上容易製造之情形。溶解峰溫度之調整可
藉由減少或除去共聚單體、將延伸溫度與熱固定溫度設在高溫等方法進行。
以往之聚丙烯薄膜,例如即使融解峰溫度存在170℃附近時,以示差掃描熱量計(以下亦稱為DSC)測定時,超過140℃附近即觀察到波峰出現(開始融解),即使可期待140℃之耐熱性,在150℃之熱收縮率會急驟增加。然而,本發明之聚丙烯薄膜即使在150℃也未出現波峰,可認為本發明之聚丙烯薄膜在150℃之熱收縮率低。
本發明之聚丙烯薄膜即使曝於150℃以上之環境下亦可維持各種物性,在以往之聚丙烯薄膜無法想像的高溫環境下亦可使用。而且,融解開始可由DSC圖表求取。
150℃之結晶化度之下限係以48%為佳,以49%更佳,以50%又更佳。以51%為特佳。150℃中之結晶化度為48%以上時,高溫中之熱收縮率有變小之情形。150℃中之結晶化度之上限,從實際面上係以85%為佳,以80%更佳,以79%又更佳。以78%為特佳。150℃中之結晶化度可藉由減少或除去共聚單體、增加低分子量成分、將延伸溫度與熱固定溫度設在高溫等方法將其設定在範圍內。
融解峰溫度(Tmp)、薄膜之結晶化度以及150℃中之結晶化度可使用示差掃描熱量計(DSC)求取。
以20℃/分鐘之比例由室溫升溫至230℃時所得之
融解吸熱峰溫度作為Tmp。然後,由吸熱峰面積求得融解熱,並藉由將該融解熱除以聚丙烯完全結晶之融解熱209J/g,即可求得結晶化度。並且,上述吸熱峰面積之中,由150℃以上之吸熱峰面積求得融解熱,藉由將該融解熱除以聚丙烯完全結晶之融解熱209J/g,即可求得150℃中之全部試料中的結晶化度。而且,對於聚丙烯完全結晶之融解熱,係使用H.Bu,S.Z.D.Cheng,B.Wunderlich等在Makromoleculare Chemie,Rapid Communication,第9卷,75頁(1988)記載之值,在後述之實施例中亦使用相同之值。
聚丙烯薄膜之耐衝擊性大多取決於薄膜之厚度,在一般常使用之厚度20μm時,本發明之聚丙烯薄膜的耐衝擊性(23℃)之下限以0.5J為佳,以0.6J更佳。薄膜之耐衝擊性在0.5J以上時,具有作為薄膜之充分強韌性,在處理時不會斷裂。耐衝擊性之上限在實際面上可為2J,以1.5J為佳,以1.2J更佳。耐衝擊性係在低分子量成分較多時、整體之分子量為低、高分子量成分較少時以及高分子量成分之分子量為低時,有耐衝擊性降低之傾向,故可依用途調整該等成分而設定在在範圍內。
聚丙烯薄膜為雙軸延伸薄膜時,MD方向之楊氏係數(23℃)之下限係以2Gpa為佳,以2.1Gpa更佳,以2.2Gpa又更佳,以2.3Gpa為特佳,以2.4Gpa為最佳。MD方向之楊氏係數之上限係以4Gpa為佳,以3.7Gpa
更佳,以3.5Gpa又更佳,以3.4Gpa為特佳,以3.3Gpa為最佳。MD方向之楊氏係數為2Gpa以上4Gpa以下時,有現實上製造容易、MD-TD之平衡改善之情形。
聚丙烯薄膜為雙軸延伸薄膜時,TD方向之楊氏係數(23℃)之下限以3.8Gpa為佳,以4Gpa更佳,以4.2Gpa又更佳,以4.3Gpa為特佳。TD方向之楊氏係數之上限係以8Gpa為佳,以7.5Gpa更佳,以7Gpa又更佳,以6.5Gpa為特佳。TD方向之楊氏係數為3.8Gpa以上8Gpa以下時,有現實上製造容易、MD-TD平衡改善之情形。
而且,提高延伸倍率可增加楊氏係數,MD-TD延伸時,可將MD方向之延伸倍率設定為低值,藉由提高TD方向之延伸倍率,可增大TD方向之楊氏係數。
本發明之聚丙烯薄膜的厚度不均之下限係以0%為佳,以0.1%更佳,以0.5%又更佳,以1%為特佳。本發明之聚丙烯薄膜的厚度不均之上限係以20%為佳,以17%更佳,以15%又更佳,以12%為特佳,以10%為最佳。薄膜的厚度不均在0%以上20%以下時,於塗佈或印刷等後加工時不易產生不良,容易使用在被要求精密性之用途。
本發明之聚丙烯薄膜的密度之下限以0.910g/cm3為佳,以0.911g/cm3更佳,以0.912g/cm3又更佳,以0.913g/cm3為特佳。薄膜的密度在0.910g/cm3以上時,有結晶性高而熱收縮率變小之情形。
本發明之聚丙烯薄膜的密度之上限以0.925g/cm3為
佳,以0.922g/cm3更佳,以0.920g/cm3又更佳,以0.918g/cm3為特佳。薄膜的密度在0.925g/cm3以下時,有實際上製造容易之情形。薄膜的密度可藉由延伸倍率或溫度之提高、熱固定溫度之提高、進一步進行離線退火(offline annealing)而提高。
(聚丙烯薄膜之製造方法)
本發明之聚丙烯薄膜可為長度方向(MD方向)或寬度方向(TD方向)之單軸延伸薄膜,惟以雙軸延伸薄膜為佳。雙軸延伸時,可為逐次雙軸延伸,亦可為同時雙軸延伸。
藉由延伸製造聚丙烯薄膜,可得到以往之聚丙烯薄膜無法預想之150℃中熱收縮率低的薄膜。
以下說明最佳例之縱延伸-橫延伸的逐次雙軸延伸薄膜之製造方法,惟聚丙烯薄膜之製造方法並不限定於此。
首先,將聚丙烯樹脂以單軸或雙軸之擠出機加熱熔融,在冷卻輥上擠出,得到未延伸薄片。熔融擠出條件係使樹脂溫度成為200至280℃之方式,以T模擠成薄片狀,以溫度10至100℃的冷卻輥冷卻固化。接著,以120至160℃之延伸輥將薄膜在長度方向(MD方向)延伸3至8倍,接著在寬度方向(TD方向)於155℃至175℃、更佳於157℃至170℃之溫度延伸4至15倍。
並且,在165至175℃、以166至173℃為佳之環境溫度使緩和(鬆開)1至15%,同時施行熱處理(熱固
定)。
在如此製得之聚丙烯薄膜,依所需至少於單面施行電暈放電處理之後,藉由捲取機捲取而可得到薄膜捲。
MD方向之延伸倍率的下限係以3倍為佳,以3.5倍更佳。MD方向之延伸倍率未達3倍時,有厚度不均之情形。MD方向之延伸倍率的上限係以8倍為佳,以7倍更佳。MD方向之延伸倍率超過8倍時,有難以進行後續TD方向之延伸的情形。
MD方向在延伸時之溫度(以下稱為延伸溫度)的下限係以120℃為佳,以125℃更佳,以130℃又更佳。MD方向之延伸溫度未達120℃時,會有機械負荷變大、厚度不均變大、或薄膜表面變粗之情形。MD方向之延伸溫度的上限係以160℃為佳,以155℃更佳,以150℃又更佳。MD方向之延伸溫度高對熱收縮率的降低較佳,但有附著於輥上無法延伸之情形。
TD方向在延伸前,宜將薄膜預熱。為了使薄膜溫度迅速提高至TD方向之延伸溫度,較佳者係將上述預熱溫度(以下稱為預熱溫度)設定在比TD方向之延伸溫度高10至15℃之溫度。
TD方向之延伸倍率之下限係以4倍為佳,以5倍更佳,以6倍又更佳。TD方向之延伸倍率未達4倍時,會有厚度不均之情形。TD方向之延伸倍率的上限係以15倍為佳,以14倍更佳,以13倍又更佳。TD方向之延伸倍率超出15倍時,會有熱收縮率變高、延伸時破
裂之情形。
TD方向之延伸可在比以往之聚丙烯薄膜更高溫中進行,TD方向之延伸溫度之下限係以155℃為佳,以157℃更佳。TD方向之延伸溫度未達155℃時,會有無法充分軟化而斷裂、熱收縮率變高之情形。TD方向之延伸溫度之上限係以175℃為佳,以170℃更佳。為使熱收縮率變低,以溫度高者為佳,惟TD方向之延伸溫度超出175℃時,低分子量成分將融解、再結晶化,而有表面粗糙及薄膜發生白化之情形。
延伸後之薄膜以經由熱處理的進行而熱固定者為佳。熱固定可在比以往之聚丙烯薄膜更高溫中進行,用以進行熱固定之熱處理溫度(以下稱為熱固定溫度)之下限係以165℃為佳,以166℃更佳。熱固定溫度未達165℃時,有熱收縮率變高之情形。並且,為了降低熱收縮率而需要長時間處理,有生產性變差之情形。熱固定溫度之上限係以175℃為佳,以173℃更佳。熱固定溫度超出175℃時,低分子量成分將融解、再結晶化,而有表面粗糙及薄膜發生白化之情形。
在熱固定時以使緩和為佳。緩和率之下限係以1%為佳,以2%更佳。緩和率未達1%時,有熱收縮率變高之情形。緩和率之上限係以15%為佳,以10%更佳。緩和率超出15%時,有厚度不均增大之情形。
並且,為降低熱收縮率,亦可將上述步驟所製造之薄膜捲繞成輪狀後在離線進行退火。
在離線進行退火之溫度(以下稱為離線退火溫度)的下限係以160℃為佳,以162℃更佳,以163℃又更佳。離線退火溫度未達160℃時,有無法得到退火效果之情形。離線退火溫度之上限係以175℃為佳,以174℃更佳,以173℃又更佳。離線退火溫度超出175℃時,有透明性降低、厚度不均變大之情形。
在離線進行退火之時間(以下稱為離線退火時間)的下限係以0.1分鐘為佳,以0.5分鐘更佳,以1分鐘又更佳。離線退火時間未達0.1分鐘時,有無法得到退火效果之情形。離線退火時間之上限係以30分鐘為佳,以25分鐘更佳,以20分鐘又更佳。離線退火時間超出30分鐘時,有生產性降低之情形。
薄膜厚度係依各種用途而設定,惟薄膜厚度之下限係以2μm為佳,以3μm更佳,以4μm又更佳。薄膜厚度之上限係以300μm為佳,以250μm更佳,以200μm又更佳,以150μm為特佳,以100μm為最佳。
如此而得之聚丙烯薄膜一般係製膜成為寬2000至12000mm、長1000至50000m左右之卷並捲繞成輪狀。並且,因應各用途進行分切,作成寬300至2000mm、長500至5000m左右之分切卷(slit roll)供應使用。
本發明之聚丙烯薄膜具有如上述之以往所無之優異特性。
本發明之聚丙烯薄膜作為包裝薄膜使用時,由於為高剛性故可薄化,可降低成本、輕量化。
並且,由於本發明之聚丙烯薄膜之耐熱性高,故可在塗佈或印刷時進行高溫處理,可使生產效率化或使用以往難以使用之塗佈劑或印墨、層壓黏合劑等。
並且,本發明之聚丙烯薄膜亦可使用作為電容器或馬達等之絕緣薄膜、太陽能電池之底座(back seat)、無機氧化物之阻隔膜、ITO等透明導電薄膜的基膜。
以下,依據實施例詳細說明本發明,惟本發明並不限於該實施例。實施例中之物性的測定方法係如下所述。
1)融體流動速率(MFR、g/10分鐘)
依據JIS K 7210,在溫度230℃、負載2.16kgf下測定。
2)分子量及分子量分佈
分子量及分子量分佈係使用凝膠滲透層析法(GPC)並依單分散聚苯乙烯基準而求得。
GPC測定中所使用之管柱、溶媒係如下所述。
溶媒:1,2,4-三氯苯
管柱:TSKgel GMHHR-H(20)HT×3
流量:1.0ml/min
檢測器:RI
測定溫度:140℃
數目平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)、Z+1平均分子量(Mz+1)係分別藉由經分子量校準曲線而得之GPC曲線的各析出位置之分子量(Mi)之分子數(Ni)並以下述式定義。
數目平均分子量Mn=Σ(Ni.Mi)/ΣNi
質量平均分子量Mw=Σ(Ni.Mi2)/Σ(Ni.Mi)
Z平均分子量:Mz=Σ(Ni.Mi3)/Σ(Ni.Mi2)
Z+1平均分子量:Mz+1=Σ(Ni.Mi4)/Σ(Ni.Mi3)
分子量分佈:Mw/Mn、Mz+1/Mn
並且,將GPC曲線之波峰位置的分子量作為Mp。
基線不明確時,將標準物質之析出峰之最近的高分子量側之析出峰的高分子量側之峰谷的最低位置為止之範圍設定作為基線。
由所得之GPC曲線,對分子量不同之2種以上成分進行波峰分離。各成分之分子量分佈假定為高斯函數,設定各波峰寬使Mw/Mn=4。由所得之各成分的曲線分別計算平均分子量。
並且,由構成薄膜之聚丙烯樹脂整體的GPC曲線,求得構成薄膜之聚丙烯樹脂整體中成為分子量10000以下之
成分的比例及成為分子量100000以下之成分的比例。
3)立體規則性
mmmm及內消旋平均鏈長之測定係使用13C-NMR進行。mmmm係依據Zambelli等在Macromolecules,第6卷,925頁(1973)中記載之方法,內消旋平均鏈長係依據J.C.Randall在”Polymer Sequence Distribution”第2章(1977年)(Academic Press,New York)記載之方法算出。
NMR測定係使用BRUKER公司製造之AVANCE500,將試料200mg在135℃溶解於鄰二氯苯與重苯之8:2混合液中,在110℃實施。
4)加熱伸度(%)
加熱伸度係經TMA測定而進行,TMA測定係使用島津製作所(股)製造之TMA-60進行。從薄膜切取MD方向之長度20mm、TD方向之寬度4mm的長條作為試樣。將夾頭距離定為10mm,從室溫以5℃/分鐘之升溫速度,在固定負載0.5kg/mm2下測定MD方向的尺寸變化,相對於室溫(23℃)試樣之經升溫之溫度下之試樣的MD方向尺寸變化率作為加熱伸度E(%)。
5)密度(g/cm3)
薄膜之密度係依據JIS K7112藉由密度梯度管法測定。
6)融解峰溫度(Tmp、℃)
使用島津製作所(股)製造之DSC-60示差掃描熱量計進行熱測定。從薄膜切取約5mg作為試樣,將該試樣封入測定用之鋁鍋。以20℃/分鐘之比例從室溫升溫至230℃,將
試樣之融解峰溫度作為Tmp。
7)結晶化度
從DSC融解輪廓中之吸熱峰面積求得融解熱(△Hm、J/g),藉由將該△Hm之值除以聚丙烯完全結晶之溶解熱209J/g,求得結晶化度。
並且,由DSC融解輪廓中之150℃以上的吸熱峰面積求得融解熱(△Hm’、J/g),藉由將該△Hm’之值除以聚丙烯完全結晶之溶解熱209J/g,求得150℃中之全試料中的結晶化度。
8)冷二甲苯可溶部(CXS、質量%)
將聚丙烯試料1g溶解於沸騰二甲苯200ml後放冷,在20℃之恆溫水槽中進行再結晶化1小時,溶解於濾液中之質量相對於原來的試料量之比例作為CXS(質量%)。
9)熱收縮率(%)
依據JIS Z 1712進行測定。亦即,將聚丙烯薄膜分別在MD、TD方向分別切取寬度20mm、長度200mm,在熱風烘箱中垂吊加熱5分鐘。測定加熱後之長度,以收縮長度相對於原有長度之比例,求得熱收縮率。
10)耐衝擊性
使用東洋精機製作所(股)製造之薄膜衝擊試驗儀,在23℃測定。
11)楊氏係數(GPa)
依據JIS K 7127,在23℃測定MD及TD方向之楊氏係數。
12)霧度(%)
依據JIS K 7105進行測定。
13)折射率
使用ATAGO(股)製造之阿貝折射計(Abbe refractometer)進行測定。分別將沿著MD、TD方向之折射率設為Nx、Ny,並將厚度方向之折射率設為Nz。
14)面配向係數
由上述13)測定之Nx、Ny、Nz,使用以下之式計算面配向係數(P)。
P=[(Nx+Ny)/2]-Nz
15)厚度不均
由捲取之薄膜卷切取長度1m之正方形試樣,分別在MD方向及TD方向分為10等份,預備100片測定用試樣。將測定用試樣之大概中央部以接觸式膜厚計測定厚度。
求取所得100點之數據的平均值,並求取最小值與最大值之差(絕對值),將最小值與最大值之差的絕對值除以平均值所得之值作為薄膜之厚度不均。
(實施例1)
作為聚丙烯樹脂,係使用Mw/Mn=7.7、Mz+1/Mn=140、MFR=5.0/10分鐘、mmmm=97.3%之丙烯均聚物(日本POLYPRO(股)製造:Novatec(註冊商標)PP「SA4L」)(以下稱為「PP-1」)。使用60mm擠出機,在250℃以T模擠出成薄片狀,以30℃之冷卻輥冷卻固化後,在135℃於長度方向(MD方向)延伸4.5倍,接著將兩端以夾頭夾住,導
入熱風烘箱中,在170℃預熱後,在160℃於寬度方向(TD方向)延伸8.2倍,接著以6.7%之緩和率使其鬆馳,同時在168℃中進行熱處理。然後,在薄膜單面進行電暈處理並以捲取機捲取。如此而得之薄膜的厚度為20μm,將聚丙烯之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表3。如表5所示,可得到熱收縮率低、楊式係數高的薄膜。實施例1之延伸丙烯薄膜之DSC圖表示於第1圖。
(實施例2)
除了將厚度設為13μm以外,進行與實施例1相同之操作,得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例3)
除了將厚度設為4μm、預熱溫度設為169℃以外,進行與實施例1之相同操作,得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件呈示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例4)
相對於上述「PP-1」90重量份,加入分子量10000之低分子量聚丙烯(三井化學(股)製造之Hi-wax「NP105」)10重量份作成全部100重量份,在30mm雙軸擠出機中熔融混練,得到混合物「PP-2」之丸粒。將該丸粒以與實施例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件呈示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例5)
對上述「PP-1」70重量份,加入Mw/Mn=4.6、Mz+1/Mn=22、MFR=120g/10分鐘、mmmm=98.1%之丙烯均聚物30重量份,進行乾式摻合得到混合物「PP-3」。使用「PP-3」,以與實施例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,並將製膜條件示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例6)
使用上述「PP-1」,除了將預熱溫度設在173℃、TD方向之延伸溫度及熱固定溫度設在167℃以外,以與實施例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例7)
除了在長度方向延伸5.5倍、寬度方向延伸12倍以外,以與實施例4相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例8)
使用實施例1所製作之薄膜,在拉幅式熱風烘箱中,於170℃進行5分鐘之熱處理(離線退火)。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表3、所得之薄膜物性示於表5。
(實施例9)
除了聚丙烯樹脂係使用Mw/Mn=8.9、Mz+1/Mn=110、MFR=3.0/10分鐘、mmmm=97.1%之丙烯均聚物(SAMSUNG
TOTAL(股)製造之「HU300」)(以下稱為「PP-4」)、預熱溫度設為171℃、TD方向之延伸溫度設為161℃、熱固定溫度設為170℃以外,以與實施例1相同之方法得到聚丙烯薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表3、其物性示於表5。
實施例1至9所記載之聚丙烯薄膜具有高的剛性與耐熱性,印刷時薄膜的變形亦少。
(比較例1)
除了聚丙烯樹脂係使用Mw/Mn=4、Mz+1/Mn=21、MFR=2.5g/10分鐘、乙烯量=0.6莫耳%之住友化學(股)製造之住友Nobrene(註冊商標)「FS2011DG3」(以下稱為「PP-5」)、MD延伸溫度設為125℃、預熱溫度設為168℃、TD方向之延伸溫度設為155℃、熱固定溫度設為163℃以外,以與實施例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件呈示於表4、所得薄膜之物性示於表6。比較例1之延伸丙烯薄膜的DSC圖表示於圖1。
(比較例2)
除了將厚度設為12μm,預熱溫度設為167℃以外,以與比較例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表4、所得薄膜之物性示於表6。
(比較例3)
除了將厚度設為4μm,預熱溫度設為165℃以外,以
與比較例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,並將製膜條件示於表4、且所得薄膜之物性示於表6。
(比較例4)
除了將預熱溫度設為171℃、TD方向之延伸溫度設為160℃、熱固定溫度設為165℃以外,以與比較例1相同之方法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表4、所得薄膜之物性示於表6。
(比較例5)
作為聚丙烯樹脂使用Mw/Mn=4.3、Mz+1/Mn=28、MFR=0.5g/10分鐘、mmmm=97.0%之丙烯均聚物(以下稱為「PP-6」),以與實施例9相同之條件得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表4、所得薄膜之物性呈示於表6。
(比較例6)
作為聚丙烯樹脂使用Mw/Mn=2.8、Mz+1/Mn=9.2、MFR=30g/10分鐘、mmmm=97.9%之丙烯均聚物的日本POLYPRO(股)製造之NovatecPP「SA03」(以下稱為「PP-7」),以與實施例1相同嘗試雙軸延伸,但在寬度方向延伸時斷裂而無法得到薄膜。將聚丙烯樹脂之特性等示於表1、2,將製膜條件示於表4。
比較例1至5所記載之聚丙烯薄膜係剛性、耐熱性低,印刷時薄膜的變形亦大。
本發明之聚丙烯薄膜可廣泛使用在包裝用途、工業用途上,尤其是耐熱性、尺寸安定性優異,故適於印刷加工。
並且,由於本發明之聚丙烯薄膜之耐熱性高,故塗佈或印刷時可在高溫中處理,可使生產效率化及可將以往難以使用之塗佈劑或印墨、層壓黏合劑等使用在本發明之聚丙烯薄膜上。
而且,亦可適用在電容器或馬達等之絕緣薄膜、太陽能電池之底座、無機氧化物之阻隔膜、ITO等透明導電薄膜的基膜。
Claims (4)
- 一種聚丙烯薄膜,其特徵為:霧度在6%以下,150℃之熱收縮率為15%以下,且在升溫速度5℃/分鐘、負載0.5kg/mm2之條件下進行TMA(熱機械分析)測定時之MD方向的加熱伸度E(%)在120℃至150℃中滿足式(1):Log(E)≦0.0275T-2.4839…(1)(T為溫度(℃))。
- 如請求項1所記載之聚丙烯薄膜,其中,構成薄膜之聚丙烯樹脂的等規內消旋五元組分率之下限為96%,薄膜之面配向係數之下限為0.0125。
- 如請求項1或2所記載之聚丙烯薄膜,其中,構成薄膜之聚丙烯樹脂的共聚單體量之上限為0.1mol%。
- 如請求項1至3中任一項所記載之聚丙烯薄膜,其中,構成薄膜之聚丙烯樹脂之常溫二甲苯可溶分為7質量%以下。
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