TW202202562A - 雙軸配向聚丙烯膜 - Google Patents

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Abstract

提供一種雙軸配向聚丙烯膜，係剛性高，即便經過膜的薄膜化，當作成包裝袋時容易保持袋形狀，與此同時，即便經過膜的薄膜化仍可保持與以往厚度同等的氣體阻隔性，為了製成包裝體而經過熱封時，於密封部及其周邊少有皺褶。 一種雙軸配向聚丙烯膜，滿足下述(1)、(2)以及(3)：(1)於150℃之熱收縮率在長度方向為10%以下，在寬度方向為30%以下；(2)於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數為6.0GPa以上；(3)於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)係滿足下述式：於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋6.0。

Description

雙軸配向聚丙烯膜
本發明係關於一種在剛性與耐熱性上優異之雙軸配向聚丙烯膜。詳而言之，係關於一種雙軸配向聚丙烯膜，由於作成包裝袋時容易保持袋形狀，且經熱封時密封部之皺褶少，故可適切用於包裝袋。
雙軸配向聚丙烯膜由於具有防濕性且具有必要的剛性、耐熱性，故用於包裝用途或工業用途。近年來，基於對於環境的考量，亦要求在減容(將膜厚薄化)的同時可維持強度，為此，顯著地提高剛性乃不可或缺。提高剛性的方式有幾種技術：藉由改良聚丙烯樹脂聚合時之觸媒或製程技術，來提高該聚丙烯樹脂之結晶性或熔點；提高製膜程序中之延伸倍率來提高膜之配向度。但是，存在著提高剛性之同時，耐熱性會降低之問題，至今為止並無具有充分的剛性與耐熱性之雙軸配向聚丙烯膜。此外，一旦提高剛性而達成膜的減容化，水蒸氣阻隔性會降低，防濕性會受損，故而有食品劣化之問題。
有人提議於雙軸配向聚丙烯膜之製造過程中，於寬度方向延伸後，一邊以寬度方向延伸時之溫度以下來將膜弛豫一邊進行第一段的熱處理，於第二段以第一段溫度至寬度方向之延伸溫度來進行熱處理之方法(例如參照專利文獻1等)；或是於寬度方向延伸後進而於長度方向進行延伸之方法(例如參照專利文獻2、3等)。但是，專利文獻2所記載之膜雖然剛性優異，但熱封後容易於密封部產生皺褶，耐熱性差。此外，專利文獻1所記載之膜的配向低，剛性並不充分。專利文獻3所記載之膜由於是將進行了逐步雙軸延伸而在寬度方向上配向後的膜於長度方向進行再延伸，故分子鏈朝長度方向之配置排列未充分進行，長度方向之剛性低。此外，由於朝寬度方向進行了緩和，故寬度方向之配向低，剛性並不充分。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2016/182003號國際公報。 [專利文獻2]日本特開2013-177645號公報。 [專利文獻3]日本特開2001-40111號公報。
[發明所欲解決之課題]
本發明之課題在於解決上述問題。亦即，關於一種兼顧膜之剛性與在高達150℃之高溫下的耐熱性之雙軸配向聚丙烯膜。詳而言之，提供一種雙軸配向聚丙烯膜，其剛性高，即便經過膜的薄膜化，當作成包裝袋時容易保持袋形狀，與此同時，即便經過膜的薄膜化仍可保持與以往厚度同等的氣體阻隔性，為了製成包裝體而經過熱封時，於密封部及其周邊少有皺褶。 [用以解決課題之手段]
本發明人為了達成相關目的經過致力檢討之結果，獲得了滿足下述(1)、(2)以及(3)之雙軸配向聚丙烯膜。 (1)於150℃之熱收縮率在長度方向為10%以下，在寬度方向為30%以下。 (2)於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數為6.0GPa以上。 (3)於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)滿足下述式：於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋6.0。
此情形下，前述雙軸配向聚丙烯膜以滿足下述(4)、(5)為適宜。 (4)於120℃之熱收縮率在長度方向為2.0%以下，在寬度方向為10.0%以下。 (5)於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)滿足下述式：於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋7.0。
此外，此情形下，前述雙軸配向聚丙烯膜在寬度方向之折射率Ny為1.5250以上，△Ny為0.0240以上為適宜。
此外，此情形下，前述雙軸配向膜以廣角X射線繞射測定所得之聚丙烯α型結晶之(110)面之方位角取決性中，源自寬度方向之配向結晶的波峰之半值寬為21°以下為適宜。
再者，此情形下，前述雙軸配向聚丙烯膜之霧度為5.0%以下為適宜。
再者，此情形下，構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之內消旋五元組分率為97.0%以上為適宜。
再者，此情形下，構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之結晶化溫度為105℃以上，熔點為161℃以上為適宜。
再者，此情形下，構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之熔體流動速率為4.0g/10分鐘以上為適宜。
再者，此情形下，構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之分子量10萬以下之成分量為35質量%以上為適宜。
再者，此情形下，前述雙軸配向聚丙烯膜之配向度為0.85以上為適宜。 [發明功效]
本發明之雙軸配向聚丙烯膜之剛性高而可達成膜之薄膜化，與此同時，即便經過膜的薄膜化仍可保持與以往厚度同等的氣體阻隔性，為了製成包裝體而經過熱封時，於密封部及其周邊少有皺褶。從而，可適用於包裝體、工業用等方面。
以下，進而詳細說明本發明之雙軸配向聚丙烯膜。 本發明之雙軸配向聚丙烯膜係由以聚丙烯樹脂為主成分之聚丙烯樹脂組成物所構成。此外，所謂「主成分」，意指聚丙烯樹脂在聚丙烯樹脂組成物中所占比例為90質量%以上，較佳為93質量%以上，更佳為95質量%以上，尤佳為97質量%以上。
(聚丙烯樹脂) 本發明所使用之聚丙烯樹脂可使用聚丙烯均聚物、由丙烯與乙烯以及/或是碳數4以上之α-烯烴而成之共聚物。以實質上不含乙烯以及/或是碳數4以上之α-烯烴之丙烯均聚物為佳，即便是含有乙烯以及/或是碳數4以上之α-烯烴成分之情況，乙烯以及/或是碳數4以上之α-烯烴成分量以1莫耳%以下為佳，較佳為0.5莫耳%以下，更佳為0.3莫耳%以下，尤佳為0.1莫耳%以下。若為上述範圍則容易提升結晶性。作為構成如此共聚物之碳數4以上之α-烯烴成分，可舉出例如1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、5-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十七烯、1-十八烯、1-二十烯等。 聚丙烯樹脂可使用2種以上不同的聚丙烯均聚物、由丙烯與乙烯以及/或是碳數4以上之α-烯烴而成之共聚物、以及這些的混合物。
(立體規則性) 作為本發明所使用之聚丙烯樹脂之立體規則性指標的內消旋五元組分率(［mmmm］%)以97.0%至99.9%之範圍內為佳，以97.5%至99.7%之範圍內為更佳，以98.0%至99.5%之範圍內為特佳，以98.5%至99.3%之範圍內為尤佳。 若為97.0%以上，則聚丙烯樹脂之結晶性高，可提高膜中之結晶的熔點、結晶度、結晶配向度，容易獲得剛性與在高溫之耐熱性。若為99.9%以下則於聚丙烯製造上容易壓低成本，製膜時變得不易斷裂。內消旋五元組分率係以核磁共振法(所謂NMR法)來測定。 為使得聚丙烯樹脂之內消旋五元組分率落於上述範圍內，可較佳採用：將所得之聚丙烯樹脂粉末以正庚烷等溶媒進行洗淨之方法、適宜進行觸媒以及/或是助觸媒之選定、聚丙烯樹脂組成物之成分選定之方法等。
(熔解溫度) 構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的上述聚丙烯樹脂以DSC所測定之熔解溫度(Tm)之下限較佳為160℃，又較佳為161℃，更佳為162℃，特佳為163℃，尤佳為164℃。若Tm為160℃以上則容易獲得剛性與在高溫之耐熱性。Tm之上限較佳為170℃，又較佳為169℃，更佳為168℃，特佳為167℃，尤佳為166℃。若Tm為170℃以下，則於聚丙烯製造方面可易於抑制成本上升，或製膜時變得不易斷裂。藉由於前述聚丙烯樹脂調配結晶成核劑，亦可更為提高熔解溫度。 所謂的Tm乃將1mg至10mg之樣品填入鋁盤中安置於示差掃描熱析儀(DSC)，於氮氛圍下以230℃熔解5分鐘，以掃描速度-10℃/分降溫至30℃之後，保持5分鐘，以掃描速度10℃/分進行升溫時所觀察到之伴隨於熔解之吸熱波峰的主波峰溫度。
(結晶化溫度) 構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的上述聚丙烯樹脂以DSC所測定之結晶化溫度(Tc)之下限為105℃，較佳為108℃，又較佳為110℃。若Tc為105℃以上，則於寬度方向之延伸以及後續冷卻步驟中容易進行結晶化，容易獲得剛性與在高溫之耐熱性。Tc之上限較佳為135℃，又較佳為133℃，更佳為132℃，特佳為130℃，尤佳為128℃，最佳為127℃。若Tc為135℃以下則於聚丙烯製造之方面不易造成成本上升，製膜時變得不易斷裂。藉由於前述聚丙烯樹脂調配結晶成核劑，亦可更為提高結晶化溫度。 所謂Tc係將1mg至10mg之樣品填入鋁盤安置於DSC，於氮氛圍下以230℃熔解5分鐘，以掃描速度-10℃/分降溫至30℃時所觀察到之發熱波峰之主波峰溫度。
(熔體流動速率) 構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的上述聚丙烯樹脂之熔體流動速率(MFR)於依據JISK7210(1995)之條件M(230℃、2.16kgf)進行測定之情況下，以4.0g/10分鐘以上至30g/10分鐘以下為佳，以4.5g/10分鐘以上至25g/10分鐘以下為更佳，以4.8g/10分鐘以上至22g/10分鐘以下為特佳，以5.0g/10分鐘以上至20g/10分鐘以下為尤佳，以6.0g/10分鐘以上至20g/10分鐘以下為最佳。 若聚丙烯樹脂之熔體流動速率(MFR)為4.0g/10分鐘以上，則容易獲得熱收縮低的雙軸配向聚丙烯膜。 此外，若聚丙烯樹脂之熔體流動速率(MFR)為30g/10分鐘以下，則容易維持膜之製膜性。
基於膜特性之觀點，構成膜之聚丙烯樹脂之熔體流動速率(MFR)(230℃、2.16kgf)之下限較佳為5.0g/10分鐘，又較佳為5.5g/10分鐘，更佳為6.0g/10分鐘，尤佳為6.3g/10分鐘，最佳為6.5g/10分鐘。 若聚丙烯樹脂之熔體流動速率(MFR)為5.0g/10分鐘以上，由於構成膜之聚丙烯樹脂之低分子量成分量變多，藉由採用後述製膜步驟中之在寬度方向上的延伸步驟，不僅可更為促進聚丙烯樹脂之配向結晶化、以及膜中之結晶度更容易變高，且非晶部分之聚丙烯分子鏈彼此交纏會變得更少，耐熱性更容易變高。 為了使得聚丙烯樹脂之熔體流動速率(MFR)在上述範圍內，較佳為採用控制聚丙烯樹脂之平均分子量或分子量分布之方法等。
亦即，構成本發明之膜的聚丙烯樹脂之GPC累積曲線中之分子量10萬以下之成分之量之下限為35質量%，較佳為38質量%，又較佳為40質量%，更佳為41質量%，尤佳為42質量%。 GPC累積曲線中之分子量10萬以下之成分之量之上限較佳為65質量%，又較佳為60質量%，更佳為58質量%。GPC累積曲線中之分子量10萬以下之成分之量若為65質量%以下則膜強度不易降低。 此時，若包含緩和時間長的高分子量成分或長鏈分支成分，可在整體黏度不大幅變化的前提下輕易調整聚丙烯樹脂所含分子量10萬以下之成分之量，可在不太影響到剛性或熱收縮的情況下來易於改善製膜性。
(分子量分布) 本發明所使用之聚丙烯樹脂，作為分子量分布廣度指標之質量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)之下限較佳為3.5，又較佳為4，更佳為4.5，尤佳為5。Mw/Mn之上限較佳為30，又較佳為25，更佳為23，尤佳為21，最佳為20。 Mw/Mn可使用凝膠滲透層析法(GPC)來得到。若Mw/Mn為上述範圍，則容易增多分子量10萬以下之成分之量。
此外，聚丙烯樹脂之分子量分布可藉由將分子量不同之成分分多階段以一連串的設備進行聚合、或是將分子量不同之成分以離線方式在混練機中進行摻混、或是摻混具有不同性能之觸媒來進行聚合、或是使用可實現所需分子量分布之觸媒來進行調整。作為由GPC所得分子量分布之形狀，於取橫軸為分子量(M)之對數(logM)、取縱軸為微分分布值(每單位logM之重量分率)的GPC圖中，可為具有單一波峰之平滑的分子量分布，亦可為具有複數波峰或肩峰之分子量分布。
(雙軸配向聚丙烯膜之製膜方法) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜較佳為製作出以上述聚丙烯樹脂為主成分之聚丙烯樹脂組成物所構成之未延伸片，再進行雙軸延伸來獲得。作為雙軸延伸之方法，可藉由吹塑同步雙軸延伸法、拉幅機同步雙軸延伸法、拉幅機逐步雙軸延伸法任一者來獲得，從製膜穩定性、厚度均勻性之觀點來看以採用拉幅機逐步雙軸延伸法為佳。尤其較佳為於長度方向延伸後再於寬度方向進行延伸，但亦可採用於寬度方向延伸後再於長度方向延伸之方法。
其次針對本發明之雙軸配向聚丙烯膜之製造方法說明如下，但未必限定於此。此外，本發明之雙軸配向聚丙烯膜亦可於至少單面積層具有其他功能之層。所積層之層可為單面亦可為雙面。此時其他另一層以及中央層之樹脂組成物只要採用上述聚丙烯樹脂組成物即可。此外，亦可為與上述聚丙烯樹脂組成物不同者。所積層之層數針對各單面可為1層、2層、3層以上，從製造之觀點來看以1層或2層為佳。積層方法較佳為例如利用進料塊方式或多歧管方式之共擠出。尤其，基於提高雙軸配向聚丙烯膜之加工性的目的，可在特性不致降低之範圍內積層具有熱封性之樹脂層。此外，為了賦予印刷性，可於單面或是雙面施以電暈處理。
以下針對單層之情況為例，就採用了拉幅機逐步雙軸延伸法之情況來說明。 首先，將含有聚丙烯樹脂之樹脂組成物以單軸或是雙軸之擠出機來加熱熔融，自T字模以片狀擠出，接觸於冷卻輥上進行冷卻固化。基於促進固化之目的，較佳為將經冷卻輥所冷卻過之片浸漬於水槽等進而冷卻。
接著，將片利用經加熱的2對延伸輥以後方延伸輥之旋轉數設定較大的方式使得片於長度方向上進行延伸，獲得單軸延伸膜。
繼而，將單軸延伸膜預熱後，一邊以拉幅機式延伸機來握持膜端部，一邊以特定溫度在寬度方向進行延伸，獲得雙軸延伸膜。此寬度方向延伸步驟於後面將詳述。
寬度方向延伸步驟結束後，將雙軸延伸膜以特定溫度進行熱處理，獲得雙軸配向膜。於熱處理步驟中，亦可於寬度方向對膜進行弛豫。
以此方式所獲得之雙軸配向聚丙烯膜可依必要性例如於至少單面施以電暈放電處理之後，藉由捲繞機進行捲取來獲得膜輥。
以下針對各步驟詳細地說明。 (擠出步驟) 首先，使得以聚丙烯樹脂為主成分之聚丙烯樹脂組成物以單軸或是雙軸擠出機在200℃至300℃之範圍來加熱熔融，自T字模擠出片狀的熔融聚丙烯樹脂組成物，使之接觸於金屬製冷卻輥來進行冷卻固化。所獲得之未延伸片以進而投入水槽中為佳。 冷卻輥、或是冷卻輥與水槽之溫度以10℃至Tc之範圍為佳，欲提高膜透明性之情況，以10℃至50℃範圍之溫度的冷卻輥來進行冷卻固化為佳。若冷卻溫度為50℃以下則容易提高未延伸片之透明性，較佳為40℃以下，更佳為30℃以下。為了增大逐步雙軸延伸後之結晶配向度雖亦有將冷卻溫度設為40℃以上為佳之情況，但如上述般使用內消旋五元組分率為97.0%以上之丙烯均聚物之情況，將冷卻溫度設為40℃以下將可容易進行後續步驟之延伸，此外在降低厚度不均上為較佳作法，設定為30℃以下更佳。 未延伸片之厚度設定為3500μm以下在冷卻效率上為較佳作法，設定為3000μm以下為特佳，可因應於逐步雙軸延伸後之膜厚度來適宜調整。未延伸片之厚度能以聚丙烯樹脂組成物之擠出速度以及T字模之膜唇寬度等來控制。
(長度方向延伸步驟) 長度方向延伸倍率之下限較佳為3.5倍，又較佳為3.8倍，尤佳為4.2倍。若為上述範圍則容易提高強度且膜厚不均也變少。 長度方向延伸倍率之上限較佳為7.0倍，又較佳為6.0倍，尤佳為7倍。若為上述範圍則於寬度方向延伸步驟中在寬度方向之延伸變得容易，可提高生產性。 長度方向延伸溫度之下限較佳為Tm-30℃，又較佳為Tm-27℃，更佳為Tm-25℃。若為上述範圍則後續進行之寬度方向延伸變得容易，厚度不均也變少。長度方向延伸溫度之上限較佳為Tm-7℃，又較佳為Tm-10℃，更佳為Tm-12℃。若為上述範圍則容易減少熱收縮率，且少因附著於延伸輥而變得難以延伸或表面粗度變大造成品位降低。 此外，長度方向延伸亦可使用3對以上之延伸輥而分為2階段以上之多階段來進行延伸。
(預熱步驟) 於寬度方向進行延伸步驟之前，必須將在長度方向上延伸後之單軸延伸膜以Tm℃至Tm＋25℃之範圍進行加熱，使得聚丙烯樹脂組成物軟化。藉由調整為Tm以上可使得軟化進行，寬度方向之延伸變得容易。藉由調整為Tm＋25℃以下可使得橫向延伸時之配向進行，變得容易展現剛性。較佳為Tm＋2℃至Tm＋20℃，尤佳為Tm＋3℃至Tm＋15℃。此處，將預熱步驟之最高溫度當作預熱溫度。
(寬度方向延伸步驟) 預熱步驟後之寬度方向延伸步驟中，較佳方法如以下所示。
寬度方向延伸步驟中，以Tm-10℃以上至預熱溫度以下之溫度進行延伸為佳。此時，寬度方向延伸之開始時間可為到達預熱溫度之時點，亦可為到達預熱溫度之後使得溫度下降而到達較預熱溫度來得低的溫度之時點。 寬度方向延伸步驟中之溫度之下限較佳為Tm-9℃，更佳為Tm-7℃，尤佳為Tm-5℃。寬度方向延伸溫度若在此範圍，則容易提高所獲得之雙軸配向膜之剛性。 寬度方向延伸步驟中之溫度之上限較佳為Tm＋10℃，更佳為Tm＋7℃，尤佳為Tm＋5℃。若寬度方向延伸溫度在此範圍，則不易產生延伸不均。 寬度方向延伸步驟中，亦可於上述溫度範圍之寬度方向延伸之後，加入以更低溫進行延伸之後期延伸步驟。 亦即，可接續於以Tm-10℃以上至Tm＋10℃以下之溫度進行延伸之區間(前期區間)，設置較前期區間之溫度來得低溫且為Tm-70℃以上至Tm-5℃以下之溫度進行延伸之區間(後期區間)。藉由設置前期區間以及後期區間更容易提高剛性。 後期區間之延伸溫度之下限較佳為Tm-65℃，又較佳為Tm-60℃，更佳為Tm-55℃。若後期區間之延伸溫度在此範圍則製膜容易穩定。
寬度方向延伸步驟中之最終寬度方向延伸倍率之下限較佳為9倍，又較佳為10倍。若為9倍以上則容易提高剛性，膜厚不均也容易變少。寬度方向延伸倍率之上限較佳為20倍，又較佳為17倍，更佳為15倍。若為20倍以下則容易減少熱收縮率，延伸時不易斷裂。 若加入後期區間之情況，是以合計延伸倍率成為上述範圍的方式進行調整。此時前期延伸步驟之延伸倍率之下限較佳為4倍，又較佳為5倍，更佳為6倍，尤佳為6.5倍。前期區間結束時之延伸倍率之上限較佳為15倍，又較佳為14倍，更佳為13倍。
於寬度方向延伸結束時、亦即到達寬度方向最終延伸倍率時立即將膜加以冷卻為佳。此時之冷卻溫度以調整為寬度方向延伸溫度以下且為Tm-80℃以上至Tm-15℃以下之溫度為佳，以調整為Tm-80℃以上至Tm-20℃以下之溫度為更佳，以調整為Tm-80℃以上至Tm-30℃以下之溫度為特佳，以調整為Tm-70℃以上至Tm-35℃以下之溫度為尤佳。藉由增加冷卻步驟，會起結晶化而使得結晶配向固定，之後即便升溫至熔解以上之溫度仍可維持配向之經歴，結果可增大膜中之結晶配向。 雖亦可自寬度方向延伸結束時之溫度緩緩地降低至冷卻時之溫度，但亦可以階段式或是一階段性地來降低溫度。若以階段性或是一階段地降低溫度，則更容易提高膜中之結晶配向故而較佳。
將膜冷卻之後，再度以高溫於寬度方向上進行延伸為佳。延伸溫度之下限較佳為Tm-5℃，又較佳為Tm，更佳為Tm＋5℃，尤佳為Tm＋7℃，最佳為Tm＋9℃。若為Tm-5℃以上，則容易提高剛性，也容易降低熱收縮率。 延伸溫度之上限較佳為Tm＋20℃，又較佳為Tm＋18℃，更佳為Tm＋16℃。若為Tm＋20℃以下，則容易提高剛性。 高溫下之再延伸倍率之下限為1.03倍，較佳為1.05倍，又較佳為1.10倍。 高溫下之再延伸倍率之上限較佳為2倍，又較佳為1.7倍，更佳為1.5倍。若再延伸倍率過大，有時熱收縮率會變得過大，或是出現厚度不均，或是膜出現斷裂。
亦即，發現到若非如同以往般於寬度方向延伸後立即以高溫進行弛豫，而是再度於寬度方向以充分高出熔點之溫度來進行延伸，則可一邊降低熱收縮率、一邊更為提高剛性。 亦即，於最初之寬度方向延伸後之步驟中，以Tm-5℃以上來進行延伸為佳。若為Tm-5℃以上，則分子鏈之運動性充分變高，可藉由延伸而變得易於消除分子鏈交纏的影響，其結果，分子鏈不易受到束縛，故不易成為紊亂的分子配向，且可充分進行結晶化。 藉由將以高溫在寬度方向上延伸後之膜冷卻至可結晶化之溫度以下，可獲得結晶配向固定化、結晶度高、結晶層紋(lamellar)也厚的高熔點膜。
此外，即便是結晶層紋以外之部分，受交纏點所束縛之分子鏈少，分子配向之應變小，故即便開始結晶之熔解，膜亦不易收縮。再者，若結晶度提高、結晶層紋厚則熔點容易變高，於熔點以下不易發生熔解。藉此，熱收縮率容易降低。 此結果，不僅剛性可更為提高，且可降低熱收縮率。
在通常的製膜程序之擠出-縱向延伸-寬度方向延伸-熱處理)中，為了消除在熔點以下之低溫所進行之寬度方向延伸所致應變，以往是於熱處理步驟使得膜暴露於熔點以上之高溫，並施以數%至數十%之弛豫，藉此降低熱收縮率。藉由使得膜弛豫，可消除因分子鏈受到束縛造成結晶化難以進行之狀況，有助於降低熱收縮率。但是，相反地，由於在橫向延伸過程所生成之分子鏈之寬度方向的配向降低造成剛性也降低，故難以兼顧低熱收縮率與高剛性。此外，若過於高溫，尚有膜出現白化的問題。 於通常的製膜程序(擠出-縱向延伸-寬度方向延伸-熱處理)中，若藉由提高寬度方向延伸步驟之溫度來提高分子鏈之運動性，以不致殘留應變的方式進行延伸，由於會促進因縱向延伸所生成之結晶的熔解，故結晶配向降低。 本發明之方法中，先進行寬度方向延伸而於寬度方向充分配向之後，由於將利用冷卻而固定後之結晶配向即便受到熔解影響仍具有充分張力之膜以Tm-5℃以上之高溫下再次進行延伸，故即使再度進行延伸之際仍具有充分張力，鮮少需要擔心出現厚度不均或是膜出現斷裂。 高溫下之延伸倍率只要是可鬆解分子鏈之交纏而使之整齊排列之程度即可，可為1.03倍以上。若調整為2倍以下之延伸倍率則不易出現厚度不均。
如此般，藉由使用立體規則性高而為高熔點之結晶性高的聚丙烯樹脂，並採用上述縱向延伸步驟、寬度方向延伸步驟、冷卻步驟、高溫延伸步驟，由於聚丙烯樹脂之分子明顯高度地整齊排列在主配向方向(於上述寬度方向延伸步驟中相當於寬度方向)，所獲得之雙軸配向膜中更容易生成許多結晶配向強且熔點也高之結晶。
此外，藉由增加聚丙烯樹脂之低分子量成分，分子鏈之交纏會變得更少，膜之結晶度更容易變高，結晶層紋以外之部分會變少。此外，藉由減弱結晶層紋以外部分的熱收縮應力，可更容易降低熱收縮率。 若考慮到先前技術中，若是提高剛性與熱收縮率之其中一者，則有另一者之特性降低之傾向，故本發明可說是具有劃時代的功效。
(熱處理步驟) 雙軸延伸膜為了進一步減少熱收縮率，可依必要性進行熱處理。熱處理溫度之上限較佳為183℃，又較佳為180℃，更佳為178℃。若設定為183℃以下，剛性不易降低，膜表面之粗度不會變得過大，膜不易白化。熱處理溫度之下限較佳為Tm-3℃，又較佳為Tm-2℃，尤佳為Tm。 基於調整熱收縮率之目的，亦可於熱處理時使得膜往寬度方向來弛豫(緩和)，弛豫率之上限較佳為8%，又較佳為5%，更佳為3%。若為上述範圍內，則剛性不易降低，膜厚度變動容易變小。更為提高剛性之情況，亦可不進行熱處理。
(冷卻步驟) 較佳為於寬度方向延伸後，再次於寬度方向以Tm-5℃以上之溫度進行延伸後立即將膜加以冷卻，或是於熱處理步驟後立即將膜加以冷卻。此時之冷卻溫度以設定為10℃以上至140℃以下之溫度為佳，以設定為15℃以上至135℃以下之溫度為更佳，以設定為20℃以上至130℃以下之溫度為特佳，以設定為20℃以上至125℃以下之溫度為尤佳。藉由設置冷卻步驟，可固定膜之狀態。
(膜厚度) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之厚度係配合各用途來設定，為了獲得膜之強度，膜厚度之下限較佳為2μm，又較佳為3μm，更佳為4μm，尤佳為8μm，最佳為10μm。若膜厚度為2μm以上則容易獲得膜之剛性。膜厚度之上限較佳為100μm，又較佳為80μm，更佳為60μm，尤佳為50μm，最佳為40μm。若膜厚度為100μm以下則擠出步驟時之未延伸片之冷卻速度不易變小。 本發明之雙軸配向聚丙烯膜通常以寬度2000mm至12000mm、長度1000m至50000m左右之輥的形式來製膜，被捲取成為膜輥狀。再者，可配合各種用途來分切，以寬度300mm至2000mm、長度500m至5000m左右的分切輥來供應。本發明之雙軸配向聚丙烯膜可獲得更長條的膜輥。
(厚度均勻性) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之厚度均勻性之下限較佳為0%，又較佳為0.1%，更佳為0.5%，尤佳為1%。厚度均勻性之上限較佳為20%，又較佳為17%，更佳為15%，尤佳為12%，最佳為10%。若為上述範圍則於塗佈、印刷等後加工時不易發生不良，容易用於要求精密性之用途上。 測定方法如下所述。自膜長度方向上之膜物性穩定之恆定區域切出寬度方向40mm之試片，使用MIKURON測量器(股份有限公司)製之饋膜裝置(所使用之製品型號：A90172)以及ANRITSU股份有限公司製之膜厚度連續測定器(製品名：K-313A廣範圍高感度電子測微器)，橫跨20000mm來連續地測量膜厚度，依據下式算出厚度均勻性。 厚度均勻性(%)＝［(厚度之最大值-厚度之最低值)/厚度之平均值］×100
(膜特性) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜在下述特性上具有特徴。此處，本發明之雙軸配向聚丙烯膜中所謂的「長度方向」，意指與膜製造過程中之移動方向相對應之方向，所謂的「寬度方向」，意指與前述膜製造過程中之移動方向呈正交之方向。針對膜製造過程中之移動方向不明的聚丙烯膜，係對膜表面朝垂直方向入射廣角X射線，於圓周方向上掃描源自α型結晶之(110)面的散射波峰，將所得繞射強度分布之繞射強度最大之方向定為「長度方向」，將與此正交之方向定為「寬度方向」。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)滿足下述式。 藉由滿足下述式，由於剛性更高，且高溫下之熱收縮率更小，做成包裝袋時可更為提高袋形狀之保持容易性，且高溫下之熱封等加工時更不易發生膜之變形，包裝品質更為提高。此外，可達成進一步的薄膜化，對於包裝材料之減容化亦可做出貢獻。 於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋6.0
(150℃熱收縮率) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於150℃在長度方向之熱收縮率之上限為10%，較佳為7.0%，又較佳為6.0%，更佳為5.0%，尤佳為4.0%以下。於150℃在寬度方向之熱收縮率之上限為30%，較佳為20%，又較佳為16%，尤佳為15%以下。 若長度方向之熱收縮率為10%以下且寬度方向之熱收縮率為30%以下，則於熱封時不易產生皺褶，尤其若於150℃在長度方向之熱收縮率為8.0%以下，於150℃在寬度方向之熱收縮率為15%以下，則於開口部熔接夾鏈部時的應變小故較佳。為了減低於150℃之熱收縮率，對於構成膜之聚丙烯樹脂測定凝膠滲透層析法(GPC)累積曲線的情況下之分子量10萬以下之成分量之下限設定為35質量%為有效。
(23℃拉伸彈性模數) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數之下限為6.0GPa，又較佳為6.5GPa，更佳為6.7GPa，尤佳為7.0GPa，最佳為8.0GPa，尤其最佳為8.5GPa。若為6.0GPa以上，由於剛性高，作成包裝袋時容易保持袋形狀，於印刷等加工時不易發生膜之變形。寬度方向之拉伸彈性模數之上限較佳為15GPa，又較佳為13GPa，更佳為12GPa。若為15GPa以下則實際上的製造變得容易，長度方向-寬度方向之特性的平衡容易變佳。 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在長度方向之拉伸彈性模數之下限較佳為2.0GPa，又較佳為2.1GPa，更佳為2.2GPa，又更佳為2.3GPa，尤佳為2.4GPa，又尤佳為2.6GPa。若為2.0GPa以上，由於剛性高，作成包裝袋時容易保持袋形狀，於印刷等加工時不易發生膜之變形。長度方向之拉伸彈性模數之上限較佳為4.0GPa，又較佳為3.8GPa，更佳為3.7GPa，尤佳為3.6GPa，最佳為3.5GPa。若為4.0GPa以下則實際上的製造變得容易，長度方向-寬度方向之特性的平衡容易變佳。 拉伸彈性模數可藉由調整延伸倍率或鬆弛率或是製膜時溫度來控制在範圍內。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜若具有下述特性、構造會更佳。 (120℃熱收縮率) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於120℃在長度方向之熱收縮率之上限較佳為2.0%，又較佳為1.5%，更佳為1.2%，尤佳為1.0%。若為2.0%以下，於轉印印刷油墨之際變得不易產生印刷間距偏差。於120℃在寬度方向之熱收縮率之上限為10.0%以下，較佳為5.0%，又較佳為3.5%，尤佳為2.5%。若為10.0%以下，於熱封時不易產生皺褶。 於120℃之熱收縮率可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)以滿足下述式為佳。 藉由滿足下述式，由於剛性更高，且高溫下之熱收縮率更小，於做成製裝袋時不易產生印刷間距偏差。 於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋7.0 此外，本發明之雙軸配向聚丙烯膜於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)以滿足下述式為更佳。 於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋8.0 再者，本發明之雙軸配向聚丙烯膜於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)以滿足下述式為特佳。 於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋9.0
(23℃伸長5%時應力) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在寬度方向之F5之下限較佳為140MPa，更佳為160MPa，又更佳為180MPa，尤佳為190MPa。若為140MPa以上，由於剛性高，作成包裝袋時容易保持袋形狀，於印刷等加工時不易發生膜之變形。 於23℃在寬度方向之F5之上限較佳為300MPa，又較佳為290MPa，更佳為280Pa。若為280MPa以下，實際上的製造變得容易，或是縱向-橫向平衡容易變佳。 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在長度方向之伸長5%時之應力(F5)之下限較佳為40MPa，又較佳為42MPa，更佳為46MPa，尤佳為48MPa。若為40MPa以上，由於剛性高，作成包裝袋時容易保持袋形狀，於印刷等加工時不易發生膜之變形。 於23℃在長度方向之F5之上限較佳為70MPa，又較佳為65MPa，更佳為62MPa，尤佳為60MPa。若為70MPa以下，實際上的製造變得容易，或是縱向-橫向平衡容易變佳。 F5可藉由調節延伸倍率及鬆弛率、或是調整製膜時溫度來控制在範圍內。
(23℃拉伸斷裂強度) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在長度方向之拉伸斷裂強度之下限較佳為90MPa，又較佳為100MPa，更佳為110MPa，尤佳為115MPa。若為90MPa以上則轉印印刷油墨之際變得不易產生印刷間距偏差，包裝袋之耐久性也變得優異。長度方向之拉伸斷裂強度之上限以現實上的值而言較佳為200MPa，又較佳為180MPa，更佳為160MPa。若為200MPa以下則膜之斷裂或包裝袋之破袋容易變少。 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在寬度方向之拉伸斷裂強度之下限較佳為400MPa，又較佳為420MPa，更佳為440MPa，尤佳為450MPa。若為400MPa以上則轉印印刷油墨之際變得不易產生印刷間距偏差，包裝袋之耐久性也變得優異。寬度方向之拉伸斷裂強度之上限以現實上的值而言較佳為650MPa，又較佳為600MPa，更佳為550MPa。若為650MPa以下則膜之斷裂或包裝袋之破袋容易變少。 拉伸斷裂強度可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。
(23℃拉伸斷裂伸長率) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在長度方向之拉伸斷裂伸長率之下限較佳為180%，又較佳為190%，又較佳為200%，尤佳為210%以上。若為180%以上則膜之斷裂或包裝袋之破袋容易變少。於23℃之長度方向之拉伸斷裂伸長率之上限以現實上的值而言較佳為300%，又較佳為280%。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜於23℃在寬度方向之拉伸斷裂伸長率之下限較佳為15%，又較佳為20%，又較佳為30%；若為15%以上，則膜之斷裂或包裝袋之破袋容易變少。於23℃在寬度方向之拉伸斷裂伸長率之上限較佳為60%，又較佳為55%，更佳為50%。若為60%以下則轉印印刷油墨之際變得不易產生印刷間距偏差，包裝袋之耐久性也變得優異。 拉伸斷裂伸長率可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。
(折射率) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜在長度方向之折射率(Nx)之下限較佳為1.4950，又較佳為1.4970，更佳為1.4980，尤佳為1.4990，最佳為1.5000。若為1.4950以上則容易增大膜之剛性。長度方向之折射率(Nx)之上限較佳為1.5100，又較佳為1.5070，更佳為1.5050。若為1.5100以下則膜在長度方向-寬度方向之特性的平衡容易變佳。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜在寬度方向之折射率(Ny)之下限較佳為1.5250，又較佳為1.5253，更佳為1.5255，尤佳為1.5260，最佳為1.5265。若為1.5250以上則容易增大膜之剛性。寬度方向之折射率(Ny)之上限較佳為1.5280，又較佳為1.5275，更佳為1.5270。若為1.5280以下則膜在長度方向-寬度方向之特性的平衡容易變佳。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜之厚度方向之折射率(Nz)之下限較佳為1.4960，又較佳為1.4965，更佳為1.4970，尤佳為1.4980，最佳為1.4990。若為1.4960以上則容易增大膜之剛性。厚度方向之折射率(Nz)之上限較佳為1.5020，又較佳為1.5015，更佳為1.5010。若為1.5020以下則容易提高膜之耐熱性。 折射率可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。
(△Ny) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜在寬度方向之配向程度亦即△Ny之下限較佳為0.0240，又較佳為0.0245，更佳為0.0247，尤佳為0.0250，最佳為0.0255，尤其最佳為0.0260。若為0.0240以上則膜之剛性容易變高。△Ny之上限以現實上的值而言較佳為0.0280，又較佳為0.0277，更佳為0.0273，尤佳為0.0270。若為0.0280以下則厚度不均也容易變得良好。△Ny可藉由調整膜之延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。 △Ny係將沿著膜之長度方向、寬度方向、厚度方向之折射率分別設為Nx、Ny、Nz，以下述式來計算，意指在膜之長度方向、寬度方向、厚度方向整體之配向中，寬度方向之配向程度。 △Ny＝Ny-［(Nx＋Nz)/2］
(面配向係數) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之面配向係數(ΔP)之下限較佳為0.0135，又較佳為0.0138，更佳為0.0140。若為0.0135以上則膜之面方向之平衡良好，厚度不均也良好。面配向係數(ΔP)之上限以現實上的值而言較佳為0.0155，又較佳為0.0152，更佳為0.0150。若為0.0155以下則高溫下之耐熱性容易變佳。面配向係數(ΔP)可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。 此外，面配向係數(ΔP)係使用(式)［(Nx＋Ny)/2］-Nz來計算。
(平均折射率) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之平均折射率之下限較佳為1.5080，又較佳為1.5081，更佳為1.5082，特佳為1.5083，最佳為1.5090。平均折射率之上限以現實上的值而言較佳為1.5150，又較佳為1.5140，更佳為1.5135，尤佳為1.5130。若為1.5080以上則於膜之熱封時不易產生皺褶。平均折射率可藉由調整膜之延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度來控制在範圍內。 平均折射率係將沿著膜之長度方向、寬度方向、厚度方向之折射率分別設為Nx、Ny、Nz，以下述式來計算。 平均折射率＝(Nx＋Ny＋Nz)/3
(霧度) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之霧度之上限較佳為5.0%，又較佳為4.5%，更佳為4.0%，尤佳為3.5%，最佳為3.0%。若為5.0%以下則容易用於要求透明之用途。霧度之下限以現實上之值而言較佳為0.1%，又較佳為0.2%，更佳為0.3%，尤佳為0.4%。若為0.1%以上則容易製造。霧度可藉由調整冷卻輥(CR)溫度、寬度方向延伸溫度、拉幅機寬度方向延伸前預熱溫度、寬度方向延伸溫度、或是熱固定溫度、或是聚丙烯樹脂之分子量為10萬以下之成分量來控制在範圍內，而藉由添加抗黏連劑或是賦予密封層有時會變大。
(源自配向結晶之繞射波峰之半值寬) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜以垂直入射至膜面之廣角X射線測定所得之聚丙烯α型結晶之(110)面之散射波峰之方位角取決性中，源自膜在寬度方向之配向結晶的繞射波峰之半值寬(Wh)之上限較佳為21.0°，又較佳為20.5°以下，又較佳為20.0°以下，尤佳為19.5°以下，最佳為19.0°以下。若半值寬(Wh)為21.0°以下則容易提高膜之剛性。此外，容易降低水蒸氣穿透率。Wh之下限較佳為15°，又較佳為16°，更佳為17°。
(X射線配向度) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜自Wh以下述式所算出之X射線配向度之下限較佳為0.883，又較佳為0.886，更佳為0.889。藉由設定為0.892以上容易提高剛性。 X射線配向度＝(180-Wh)/180 X射線配向度之上限較佳為0.917，又較佳為0.911，更佳為0.906。藉由設定為0.917以下則製膜容易穩定。
(水蒸氣穿透率) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之水蒸氣穿透率換算成20μm厚度以5.0g/m2 ・d以下為佳，以4.6g/m2 ・d以下為更佳，以4.3g/m2 ・d以下為特佳。若為5.0g/m2 ・d以下，則即便進行了薄膜化也可獲得充分的水蒸氣阻隔性。
(膜之實用特性) 針對本發明之雙軸配向聚丙烯膜所具有之實用特性來說明。 (剛性以及水蒸氣阻隔性) 用於食品、飲料等包裝之包裝材料，為了面對各式各樣的流通、冷藏等保存以及加熱殺菌等處理等而保護內容物，除了要求剛性、耐熱性此等功能以外，基於內容物之品質保持以及內容量保持等目的而特別要求高的阻隔性，要求即便薄膜化在這些特性上仍優異。
(熱封時之皺褶) 為了形成用以包裝食品的袋，係於完成製袋之袋中填充內容物，進行加熱使得膜熔融而熔接來進行密封。此外，常有一邊填充食品一邊進行製袋之際也同樣進行的情況。通常係於基材膜積層由聚乙烯、聚丙烯等所構成之密封劑膜，再將此密封劑膜面彼此熔接。加熱方法係以加熱板對於膜自基材膜側施加壓力進行按壓來進行密封，密封寬度常常設定為10mm左右。此時由於基材膜也受到加熱，故此時的收縮會產生皺褶。在袋的耐久性上皺褶以較少為佳，為了提升購買意願，皺褶也是以較少為佳。密封溫度有時為120℃左右，但為了提升製袋加工速度會要求更高溫的密封溫度，即便在此種情況下亦以收縮小為佳。於袋之開口部熔接夾鏈之情況，會要求更高溫的密封。
(印刷間距偏差) 包裝膜之構成上以基本構成而言多為由被施以印刷之基材膜與密封劑膜之積層膜所構成。袋製造上係使用製袋機，由於有三方袋、自立袋、角撐袋等故使用各式各樣的製袋機。印刷間距偏差被認為是由於在印刷步驟時對於膜施以張力或熱而造成膜之基材伸縮而發生者。減少因印刷間距偏差所致不良品從資源之有效活用觀點而言為重要，且於提升購買意願上也重要。
(膜加工) 本發明之雙軸配向聚丙烯膜之印刷可依據用途藉由凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷、轉印印刷方式來進行。 此外，亦可貼合上由低密度聚乙烯、線狀低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚酯所構成之未延伸片、單軸延伸膜、雙軸延伸膜作為密封劑膜，以賦予了熱封性之層合體的方式來使用。再者想要提高氣體阻隔性、耐熱性之情況，亦可在雙軸配向聚丙烯膜與密封劑膜之間設置鋁箔、由聚偏氯乙烯、尼龍、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇所構成之未延伸片、單軸延伸膜、雙軸延伸膜作為中間層。密封劑膜之貼合可使用以乾式層合法或是熱熔層合法所塗佈之接著劑。 為了提高氣體阻隔性，可於雙軸配向聚丙烯膜或中間層膜或密封劑膜蒸鍍加工上鋁或無機氧化物。蒸鍍方法可採用真空蒸鍍、濺鍍、離子佈植法，尤其以真空蒸鍍上二氧化矽、氧化鋁或是這些成分的混合物為佳。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜中藉由將例如多元醇之脂肪酸酯類、高級脂肪酸之胺類、高級脂肪酸之醯胺類、高級脂肪酸之胺或是醯胺之環氧乙烷加成物等防霧劑在膜中之存在量控制在0.2質量%至5質量%之範圍，可適用於包裝由蔬菜、水果、草花等要求高鮮度之植物類所構成之生鮮品。
此外，在不損及本發明之效果的範圍內，亦可調配用以提升滑動性或抗靜電性等(用以提升品質)之各種添加劑，例如為了提升生產性可調配蠟、金屬皂等潤滑劑、塑化劑、加工助劑或熱穩定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等。 (產業上可利用性)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜由於具有上述般以往沒有的優異特性，故可適合使用於包裝袋，且膜之厚度相較於以往可加以薄化。
再者也可適用於電容器或馬達等絕緣膜、太陽電池之背片、無機氧化物之阻隔膜、ITO等透明導電膜之基膜等在高溫下使用之用途，或是分隔膜等要求剛性之用途。此外，可使用以往難以使用之塗佈劑或油墨、層合接著劑等，進行在高溫下之塗佈或印刷加工，可期待生產之效率化。 (實施例)
以下，藉由實施例詳細說明本發明。此外，特性係藉由以下之方法來進行測定、評價。 (1)熔體流動速率 熔體流動速率(MFR)係依據JISK7210，以溫度230℃、荷重2.16kgf進行測定。
(2)內消旋五元組分率 聚丙烯樹脂之內消旋五元組分率(［mmmm］%)之測定係使用13 C-NMR來進行。內消旋五元組分率係依照Zambell等於Macromolecules之第6卷第925頁(1973)所記載之方法來算出。13 C-NM測定係使用BRUKER公司製AVANCE500，使得試料200mg在鄰二氯苯與重苯之8：2混合液中以135℃加以溶解，於110℃進行。
(3)聚丙烯樹脂之數量平均分子量、重量平均分子量、分子量10萬以下之成分量、以及分子量分布 使用凝膠滲透層析法(GPC)，採單分散聚苯乙烯基準，以PP(聚丙烯)換算分子量來計算。當基準線不明確時，以到達與標準物質之溶出波峰最接近的高分子量側之溶出波峰在高分子量側的裙襬的最低位置為止之範圍來設定基準線。 GPC測定條件如下。 裝置：HLC-8321PC/HT(東曹股份有限公司製) 檢測器：RI 溶媒：1,2,4-三氯苯＋二丁基羥基甲苯(0.05%)管柱：TSK gelguardcolumn HHR(30)HT(7.5mmI.D.×7.5cm)×1根＋TSK gelGMHHR-H(20)HT (7.8mmI.D.×30cm)×3根 流量：1.0mL/min 注入量：0.3mL 測定溫度：140℃ 數量平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)分別以透過分子量校正曲線所獲得之GPC曲線的各溶出位置之分子量(Mi)的分子數(Ni)，以下式來定義。 數量平均分子量：Mn＝Σ(Ni ・Mi )/ΣNi 質量平均分子量：Mw＝Σ(Ni ・Mi 2 )/Σ(Ni ・Mi ) 此處，分子量分布能以Mw/Mn來獲得。 此外，從GPC所獲得之分子量分布的積分曲線求出分子量10萬以下之成分的比例。
(4)結晶化溫度(Tc)、熔解溫度(Tm) 使用TA Instruments公司製Q1000示差掃描熱析儀，於氮氛圍下進行熱測定。從聚丙烯樹脂之顆粒切出約5mg並封入測定用鋁盤。升溫至230℃保持5分鐘後，以-10℃/分鐘的速度冷卻至30℃，將發熱波峰溫度當作結晶化溫度(Tc)。此外，結晶化熱量(△Hc)係以將波峰開始至波峰結束為止平順連接的方式設定基準線來求出發熱波峰之面積。維持此狀態於30℃保持5分鐘，再以10℃/分鐘升溫至230℃，將主吸熱波峰溫度當作熔解溫度(Tm)。
(5)膜厚度 使用精工EM公司製milton1202D來測量膜之厚度。
(6)霧度 使用日本電色工業股份有限公司製NDH5000，於23℃依據JISK7105進行測定。
(7)拉伸試驗 依據JISK7127於23℃測定膜之長度方向以及寬度方向之拉伸強度。從膜切出15mm×200mm之尺寸作為樣品，夾頭寬度定為100mm，安置於拉伸試驗機(INSTRON JAPAN COMPANY LIMITED公司製雙柱桌上型試驗機instron5965)。以拉伸速度200mm/分進行了拉伸試驗。利用所得之應變-應力曲線，從伸長初期之直線部分的斜率算出拉伸彈性模數，此外，將伸長5%時之應力當作F5。 拉伸斷裂強度、拉伸斷裂伸長率分別為樣品斷裂時點之強度與伸長率。
(8)熱收縮率 依據JISZ1712利用以下之方法進行測定。將膜以成為寬度20mm、長度200mm的方式分別於膜之長度方向、寬度方向進行裁切，於120℃或是150℃之熱風爐中垂掛加熱5分鐘。測定加熱後之長度，以收縮後長度相對於原有長度之比例來求出熱收縮率。
(9)折射率、△Ny、面配向係數、平均折射率 使用ATAGO股份有限公司製阿貝折射計於波長589.3nm、溫度23℃進行測定。將沿著膜之長度方向、寬度方向之折射率分別定為Nx、Ny，將厚度方向之折射率定為Nz。寬度方向之配向程度亦即△Ny係使用Nx、Ny、Nz並以(式)△Ny＝Ny-［(Nx＋Nz)/2］來求出。此外，面配向係數(ΔP)係使用(式)ΔP＝［(Nx＋Ny)/2］-Nz來計算。此外，平均折射率係使用(式)平均折射率＝(Nx＋Ny＋Nz)/3來計算。
(10)X射線半值寬、配向度 使用X射線繞射裝置((股份有限公司)RIGAKU製SmartLab，αβγ附件附屬)以穿透法進行測定。使用波長1.5418Å之X射線，X射線輸出係定為45kV、200mA之輸出。檢測器使用混成型多維像素檢測器Hypix-3000並利用0維模式。採用平行光束法，作為入射側狹縫係使用了光源狹縫(solar slit)2.5°、長邊限制狹縫10mm、入射狹縫寬度1mm。此外，受光側狹縫係使用了平行狹縫分析器0.228°。 相機長度300mm，檢測器之積分寬度係以2mm來進行。 以厚度成為400μm之方式重疊膜來調製試料。於聚丙烯樹脂之α型結晶之(110)面之繞射波峰位置(繞射角度2θ＝14.1°)設置檢測器，將樣品以膜之厚度方向為軸做360°旋轉，獲得(110)面之繞射強度之方位角取決性。以步進間隔0.5°、測定速度60°/min進行測定。從該方位角取決性求出源自膜在寬度方向之配向結晶的繞射波峰之半值寬Wh。 此外，使用Wh以下述式算出X射線配向度。 X射線配向度＝(180-Wh)/180
(11)水蒸氣穿透率 水蒸氣穿透率係依據JISK7129B法進行測定。 使用水蒸氣穿透率測定裝置(PERMATRAN-W3/33MOCON公司製)，於溫度40℃、濕度90%RH之氛圍下測定水蒸氣穿透率。由於水蒸氣穿透率與膜厚度成反比，故就所測定之樣品個別厚度進行測定，換算為20μm之值。
(實施例1) 作為聚丙烯樹脂，使用將MFR＝7.5g/10分鐘、［mmmm］＝98.9%、Tc＝116.2℃、Tm＝162.5℃之丙烯均聚物PP-1(住友化學(股份有限公司)製，住友Noblen FLX80E4)80重量份與MFR＝11g/10分鐘、［mmmm］＝98.8%、Tc＝116.5℃、Tm＝161.5℃之丙烯均聚物PP-2(住友化學(股份有限公司)製，EL80F5)20重量份加以摻混所得之物。 於250℃自T字模以片狀擠出，接觸於20℃之冷卻輥，直接投入20℃之水槽中。之後，於142℃以二對輥在長度方向延伸4.5倍，接著以夾具夾持兩端，導入熱風爐中，於170℃預熱後，於162℃在寬度方向進行10倍延伸作為第1段延伸。於寬度方向延伸後維持在由夾具所握持之狀態下立即以120℃進行冷卻，之後，以175℃於寬度方向進行1.2倍再延伸。最後冷卻至室溫。以此方式所得之膜之厚度為18.6μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，獲得剛性非常優異、高溫下之熱收縮率低的膜。此外，為水蒸氣穿透率優異之膜。
(實施例2) 除了以165℃於寬度方向進行1.2倍再延伸以外，係與實施例1同樣地進行。所獲得膜之厚度為18.4μm。表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，獲得剛性非常優異、高溫下之熱收縮率低的膜。此外，為水蒸氣穿透率優異之膜。
(實施例3) 於長度方向以147℃進行延伸，於寬度方向以165℃進行10倍延伸作為第1段延伸，於寬度方向延伸後維持在由夾具所握持之狀態下立即以120℃進行冷卻，之後，以177℃於寬度方向進行1.2倍再延伸，除此以外，係與實施例1同樣地進行。所獲得膜之厚度為18.9μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，獲得剛性高、高溫下之熱收縮率低的膜。此外，為水蒸氣穿透率優異之膜。
(實施例4) 除了以177℃於寬度方向進行1.1倍再延伸以外，係與實施例3同樣地進行。所獲得膜之厚度為20.6μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，為剛性高、高溫下之熱收縮率低之膜。此外，為水蒸氣穿透率優異之膜。
(比較例1) 於寬度方向以162℃進行12倍延伸作為第1段延伸，於寬度方向延伸後維持在由夾具所握持之狀態下立即以100℃進行冷卻，之後，以170℃維持一定寬度進行熱固定，除此以外，係與實施例1同樣地進行。所獲得膜之厚度為20.8μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，雖水蒸氣穿透率優異、剛性高，但熱收縮率差。
(比較例2) 於寬度方向以162℃進行12倍延伸作為第1段延伸，於寬度方向延伸後維持由夾具所握持之狀態下不進行冷卻立即於172℃以一定寬度進行熱固定，除此以外，係與實施例1同樣地進行。所獲得膜之厚度為23.1μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，為剛性差之膜。此外，為水蒸氣穿透率差之膜。
(比較例3) 於寬度方向以168℃進行12倍延伸作為第1段延伸，於寬度方向延伸後維持在由夾具所握持之狀態下立即以100℃進行冷卻，之後，以170℃維持一定寬度進行熱固定，除此以外，係與實施例1同樣地進行。所獲得膜之厚度為18.7μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，為高溫下之熱收縮率高、剛性也差之膜。此外，為水蒸氣穿透率差之膜。
(比較例4) 作為聚丙烯樹脂係使用MFR＝3g/10分鐘、［mmmm］＝94.8%、Tc＝117.2℃、Tm＝160.6℃之PP-3(日本POLYPROPYLENE(股份有限公司)製，FL203D)。於250℃自T字模以片狀擠出，接觸於20℃之冷卻輥，直接投入20℃之水槽中。之後，於長度方向以130℃進行4.5倍延伸，位於拉幅機之寬度方向延伸中，將預熱溫度設為168℃，以155℃進行8.2倍延伸作為第1段延伸。於寬度方向延伸後維持在由夾具所握持之狀態下立即以120℃進行冷卻，之後，以170℃於寬度方向進行1.2倍再延伸。最後以室溫進行冷卻。所獲得膜之厚度為18.8μm。 表1表示聚丙烯樹脂之構造，表2表示製膜條件。物性如表3所示，為高溫下之熱收縮率高、剛性也差之膜。此外，為水蒸氣穿透率差之膜。
[表1]
　 PP-1 PP-2 PP-3
丙烯以外之成分 共聚量(莫耳%) 0 0 0
MFR(g/10分鐘) 7.5 11 3
[mmmm](%) 98.9 98.8 94.8
Tc(℃) 116.2 116.5 117.2
Tm(℃) 162.5 161.5 160.6
ΔHc(J/g) 104.8 107.8 94.9
分子量1萬以下之成分量 (質量%) 4.0 6.9 3.0
分子量10萬以下之成分量 (質量%) 40.5 53.1 37.1
[表2]
　 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
原料聚丙烯樹脂 PP-1 80 80 80 80 80 80 80 -
PP-2 20 20 20 20 20 20 20 -
PP-3 - - - - - - - 100
混合聚丙烯樹脂 熔體流動速率(g/10分鐘) 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 3
分子量10萬以下之成分量(質量%) 43.0 43.0 43.0 43.0 43.0 43.0 43.0 37.1
擠出步驟 擠出溫度(℃) 250 250 250 250 250 250 250 250
冷却溫度(℃) 20 20 20 20 20 20 20 20
長度方向延伸步驟 長度方向延伸溫度 142 142 147 147 142 142 142 130
長度方向延伸倍率(倍) 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
預熱步驟 預熱溫度(℃) 170 170 170 170 170 170 170 168
寬度方向延伸步驟 寬度方向延伸溫度(℃) 162 162 165 165 162 162 168 155
寬度方向延伸倍率(倍) 10 10 10 10.9 - - - 8.2
寬度方向延伸剛結束之溫度(℃) 120 120 120 120 100 172 100 120
寬度方向再延伸溫度(℃) 175 165 177 177 - - - 170
寬度方向再延伸倍率(倍) 1.2 1.2 1.2 1.1 - - - 1.2
最終寬度方向延伸倍率 12.0 12.0 12.0 12.1 12.0 12.0 12.0 9.8
熱處理步驟 熱處理溫度(℃) - - - - 170 172 170 -
熱處理時之弛豫率(%) - - - - 0 0 0 -
[表3]
　 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
厚度(μm) 18.6 18.4 18.9 20.6 20.8 23.1 18.7 18.8
霧度(%) 1.2 1.3 0.8 0.8 0.9 1.5 1.1 0.6
23℃F5(寬度方向)(MPa) 222 263 185 164 189 148 165 168
23℃F5(長度方向)(MPa) 46 46 49 50 49 47 44 40
23℃拉伸彈性模數(寬度方向)(GPa) 8.1 9.7 7.7 7.3 7.1 5.7 6.8 5.2
23℃拉伸彈性模數(長度方向)(GPa) 2.4 2.5 2.8 2.9 2.8 2.3 2.6 2.0
拉伸斷裂強度(寬度方向)(MPa) 454 512 446 426 466 399 397 397
拉伸斷裂強度(長度方向)(MPa) 101 103 116 120 124 130 107 136
拉伸斷裂伸度(寬度方向)(%) 21 24 34 37 40 30 28 25
拉伸斷裂伸度(長度方向)(%) 211 216 245 220 239 270 239 231
120℃熱收縮率(寬度方向)(%) 2.7 5.3 0.7 0.5 1.7 0.8 1.0 6.3
120℃熱收縮率(長度方向)(%) 0.0 0.0 0.7 0.8 0.3 1.3 0.0 2.8
150℃熱收縮率(寬度方向)(%) 14.3 21.5 6.8 6.0 19.8 7.7 9.5 32.7
150℃熱收縮率(長度方向)(%) 2.7 3.5 3.0 5.0 4.5 3.5 2.7 10.3
A：於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋6.0 7.4 8.2 6.7 6.6 8.0 6.8 7.0 9.3
23℃拉伸彈性模數(寬度方向)(MPa)-A 0.7 1.6 1.0 0.7 -0.9 -1.1 -0.2 -4.1
B：於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋7.0 7.3 7.5 7.1 7.1 7.2 7.1 7.1 7.6
23℃拉伸彈性模數(寬度方向)(MPa)-B 0.8 2.2 0.6 0.3 -0.1 -1.4 -0.3 -2.4
長度方向折射率Nx 1.5018 1.4998 1.5024 1.5023 1.5011 1.5025 1.5035 1.4993
寬度方向折射率Ny 1.5271 1.5264 1.5259 1.5256 1.5249 1.5259 1.5269 1.5211
厚度方向折射率Nz 1.4997 1.4993 1.4997 1.4997 1.4990 1.5000 1.5012 1.4961
ΔNy 0.0264 0.0269 0.0248 0.0246 0.0248 0.0246 0.0246 0.0234
面配向係數ΔP 0.0147 0.0138 0.0145 0.0142 0.0139 0.0142 0.0140 0.0141
平均折射率 1.5095 1.5085 1.5093 1.5092 1.5083 1.5095 1.5105 1.5055
X射線半值寬(°) 18.1 18.0 20.6 20.4 20.1 21.3 22.0 25.3
X射線配向度 0.899 0.900 0.884 0.884 0.888 0.882 0.878 0.859
水蒸氣穿透率(g/m2 ・d/20μm) 4.4 4.2 4.9 4.8 4.5 5.5 5.1 6.2

Claims (9)

  1. 一種雙軸配向聚丙烯膜，係滿足下述(1)、(2)以及(3)： (1)於150℃之熱收縮率在長度方向為10%以下，在寬度方向為30%以下； (2)於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數為6.0GPa以上； (3)於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)滿足下述式： 於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於150℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋6.0。
  2. 如請求項1所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中前述雙軸配向聚丙烯膜係滿足下述(4)、(5)： (4)於120℃之熱收縮率在長度方向為2.0%以下，在寬度方向為10.0%以下； (5)於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)以及於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)滿足下述式： 於23℃在寬度方向之拉伸彈性模數(GPa)≧於120℃在寬度方向之熱收縮率(%)×0.1＋7.0。
  3. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中前述雙軸配向聚丙烯膜在寬度方向之折射率Ny為1.5250以上，△Ny為0.0240以上。
  4. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中以廣角X射線繞射測定所得之聚丙烯α型結晶之(110)面之方位角取決性中，源自寬度方向之配向結晶的波峰之半值寬為21°以下。
  5. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中前述雙軸配向聚丙烯膜之霧度為5.0%以下。
  6. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之內消旋五元組分率為97.0%以上。
  7. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之結晶化溫度為105℃以上，熔點為160℃以上。
  8. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之熔體流動速率為4.0g/10分鐘以上。
  9. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂之分子量10萬以下之成分量為35質量%以上。
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