TW202342284A - 雙軸配向聚丙烯膜以及積層體 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本發明提供一種雙軸配向聚丙烯膜，不損及雙軸配向聚丙烯膜本來具有的優異的透明性及機械特性，並且於蒸鍍或塗佈、與其他膜層壓時表現出優異的密接性，且滑動性、耐黏連性亦良好，適合用作加工原片。本發明之雙軸配向聚丙烯膜具有以聚丙烯系樹脂為主成分之基材層(A)，並具有滿足以下之(1)至(4)且以聚丙烯系樹脂為主成分之表面層(B)。
(1) 表面面積2000μm
2中的500nm以上之突起數為50個以上至200個以下。
(2) 表面的濕潤張力為38mN/m以上。
(3) 表面的馬氏硬度為350N/mm
2以下。
(4) 表面的算術平均粗糙度(Ra)為1.5nm以上至3.0nm以下。
Description
本發明係關於一種雙軸配向聚丙烯膜。詳細而言，本發明係關於一種膜的捲繞品質優異且相對於無機物或有機物之蒸鍍層、塗佈層、用於與其他構件膜層壓之接著劑層的密接性優異的雙軸配向聚丙烯膜。
先前，雙軸配向聚丙烯膜因其透明性及機械特性非常優異而被廣泛用作以食品或纖維製品等為代表之各種物品的包裝材料。然而，作為聚丙烯系膜之問題點，指出了例如因聚丙烯系樹脂無極性而表面能小，因此於利用無機物或有機物進行之蒸鍍或塗佈、與其他構件膜之層壓等加工中，密接力不充分。
尤其是藉由蒸鍍或塗佈形成薄膜層時，不僅密接力不良，亦存在於因表面凹凸而形成之突起部分無法形成薄膜，從而阻隔性不良之問題。另一方面，雙軸配向聚丙烯膜因其優異的柔軟性及平面性而缺乏滑動性，膜彼此會產生貼附黏連，故一般會添加抗黏連劑來形成表面凹凸。因此，因所形成的表面凹凸，導致藉由蒸鍍或塗佈而進行之薄膜形成變得不充分，從而導致阻隔性等不良。
作為針對此種問題點之對策，提出有各種方法，例如揭示有如下方法：將支鏈狀聚丙烯混於丙烯樹脂中，使聚丙烯之β結晶產生結晶變態成為α結晶，藉此於膜表面形成凹凸，而實質上不使用由無機物或有機物形成之抗黏連劑來使滑動性良好(例如參照專利文獻1等)。
又，揭示有如下方法：使用抗黏連劑於膜表面層形成凹凸，以提高相對於油墨或其他構件膜層壓的密接性(例如參照專利文獻2等)。
然而，要求進一步提高膜捲繞品質以及形成蒸鍍層或塗佈層後之阻氣性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 國際公開第2007/094072號。
[專利文獻2] 國際公開第2018/142983號。
[發明所欲解決之課題]
本發明之目的在於提供一種雙軸配向聚丙烯膜，不會損及雙軸配向聚丙烯膜本來具有的優異的透明性及機械特性，並且膜的捲繞品質優異，相對於蒸鍍層或塗佈層、用以與其他構件膜層壓之接著劑層之密接性優異。
[用以解決課題之手段]
解決了上述課題之本發明係一種雙軸配向聚丙烯膜，具有以聚丙烯系樹脂為主成分之基材層(A)，並具有滿足以下之(1)至(4)且以聚丙烯系樹脂為主成分之表面層(B)。
(1) 表面積2000μm
2中的500nm以上之突起數為50個以上至200個以下。
(2) 表面的濕潤張力為38mN/m以上。
(3) 表面的馬氏硬度為350N/mm
2以下。
(4) 表面的算術平均粗糙度為1.5nm以上至3.0nm以下。
於該情形時，較佳為膜的霧度值為6%以下。
又，於該情形時，較佳為膜的縱向的拉伸彈性模數為2.0GPa以上，橫向的拉伸彈性模數為3.0GPa以上。
進而，於該情形時，較佳為膜厚度為5μm以上至200μm以下。
進而，較佳為由前述任一雙軸配向聚丙烯膜與未延伸聚丙烯膜而成之積層體。
[發明功效]
本發明之雙軸配向聚丙烯膜不損及本來具有的優異的透明性及機械特性，並且膜的捲繞品質優異，相對於蒸鍍層或塗佈層、用以與其他膜層壓之接著劑層表現出優異的密接性。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜具有以聚丙烯系樹脂為主成分之基材層(A)，並具有滿足以下之(1)至(4)且以聚丙烯系樹脂為主成分之表面層(B)。
(1) 表面積2000μm
2中的500nm以上之突起數為50個以上至200個以下。
(2) 表面的濕潤張力為38mN/m以上。
(3) 表面的馬氏硬度為350N/mm
2以下。
(4) 表面的算術平均粗糙度(Ra)為1.5nm以上至3.0nm以下。
當表面層(B)的表面的表面積2000μm
2中的500nm以上之突起數較多時，於膜彼此之黏連或相對於金屬等之滑動方面，表面層(B)與其他表面層之接觸面積減小，滑動性及耐黏連性提高，而且膜的捲繞品質提高。
表面層(B)的表面的濕潤張力表示判定為使表面層(B)濕潤之混合液試劑的表面張力(mN/m)之數值，與蒸鍍層或塗佈層、接著劑層的濕潤容易度相關。
表面層(B)的表面的馬氏硬度表示使用動態超微硬度計，用曲率半徑0.1μm以下之針尖於表面壓入0.1μm左右時的表面層(B)的硬度。馬氏硬度較小表示表面層(B)柔軟，表面層(B)容易追隨積層於表面層(B)的表面之蒸鍍層或塗佈層、接著劑層的動作，從而使得相對於蒸鍍層或塗佈層、接著劑層之密接性提高，而且阻氣性提高。
表面層(B)的表面的算術平均粗糙度(亦稱為Ra)係使用掃描型探針顯微鏡(AFM)，且依據JIS-B0601(1994)所記載之算術平均粗糙度的定義而求出，係表示摒除了相對大的山或谷之部分以外之相對平坦的部位的表面的凹凸的指標，此與相對於蒸鍍層或塗佈層、在與其他構件之層壓時所使用之接著劑層的密接性相關。若算術平均粗糙度(Ra)較小，則蒸鍍層或塗佈層、接著劑層會均勻地積層於膜表面，而且阻氣性提高。
(1) 基材層(A)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的基材層(A)以聚丙烯系樹脂為主成分。構成基材層(A)之聚丙烯系樹脂可使用不包含共聚成分之聚丙烯均聚物、及使0.5莫耳%以下之乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴共聚而成之聚丙烯樹脂。共聚成分較佳為0.3莫耳%以下，更佳為0.1莫耳%以下，最佳為不包含共聚成分之聚丙烯均聚物。
若乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴之共聚量為0.5莫耳%以下，則結晶性及剛性不易降低，高溫下之熱收縮率不易增大。亦可將這些樹脂摻混使用。此處所言之主成分意指於基材層(A)中含量最多，較佳為50重量%以上，更佳為55重量%以上，進而較佳為60重量%以上，最佳為70重量%以上。
作為構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的基材層(A)之聚丙烯系樹脂的立體規則性之指標之由
13C-NMR(Nuclear Magnetic Resonance；核磁共振)所測得之內消旋五元組分率([mmmm]%)較佳為97.5%以上至99.5%以下。更佳為98.0%以上，進而較佳為98.5%以上。若聚丙烯系樹脂的內消旋五元組率為97.5%以上，則彈性模數增大，耐熱性亦提高。現實上限為99.5%。
構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的基材層(A)之聚丙烯系樹脂的質量平均分子量(Mw)較佳為180,000以上至500,000以下。
若Mw小於180,000，則熔融黏度較低，故澆鑄時不穩定，有時製膜性會變差。若Mw超過500,000，則分子量10萬以下之成分的量減少，高溫下之熱收縮率不易降低。
Mw之更佳下限為190,000，進而較佳為200,000，尤佳為220,000，Mw之更佳上限為350,000，進而較佳為340,000，尤佳為330,000。
構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的基材層(A)之聚丙烯系樹脂的數量平均分子量(Mn)較佳為20,000以上至200,000以下。
若Mn小於20,000，則熔融黏度較低，澆鑄時不穩定，製膜性有時會變差。若Mn超過200,000，則高溫下之熱收縮率不易降低。
Mn之更佳下限為30,000，進而較佳為40,000，尤佳為50,000，Mn之更佳上限為100,000，進而較佳為90,000，尤佳為85,000。
又，於構成基材層(A)之聚丙烯系樹脂中，作為分子量分佈之指標之Mw/Mn較佳為2.5以上至10.0以下。更佳為3.0以上至9.0以下，進而較佳為3.5以上至7.0以下，尤佳為3.5以上至6.0以下。若Mw/Mn為2.5以上，則高溫下之熱收縮率容易降低。
再者，聚丙烯系樹脂的分子量分佈可藉由如下方式進行調整：利用一系列設備使分子量不同的成分以多個階段進行聚合，或利用混煉機將分子量不同的成分離線摻混，或摻混具有不同性能之觸媒來進行聚合，或使用能夠實現所需分子量分佈之觸媒。
構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的基材層(A)之聚丙烯系樹脂的熔體流動速率(MFR；230℃、2.16kgf)較佳為1.0g/10分鐘以上至10g/10分鐘以下。
基材層(A)的聚丙烯系樹脂的MFR的下限更佳為1.2g/10分鐘，進而較佳為1.5g/10分鐘，進而更佳為1.8g/10分鐘，尤佳為2.0g/10分鐘。基材層(A)的聚丙烯系樹脂的MFR的上限更佳為9.0g/10分鐘，進而較佳為8.0g/10分鐘。
若構成基材層(A)之聚丙烯系樹脂的Mw/Mn及MFR為該範圍，則可提高拉伸彈性模數，且亦可將高溫下之熱收縮率保持為較小。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的基材層(A)中亦可含有添加劑或其他樹脂。作為添加劑，例如可例舉抗氧化劑、紫外線吸收劑、成核劑、黏著劑、防霧劑、阻燃劑、無機或有機填充劑等。作為其他樹脂，可例舉本發明中所使用之聚丙烯樹脂以外之聚丙烯樹脂、作為丙烯與乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴之共聚物之無規共聚物或各種彈性體等。這些添加劑或其他樹脂可使用多段反應器逐步進行聚合，或利用亨舍爾混合機與聚丙烯樹脂進行摻混，或將事先使用熔融混煉機而製作之母料顆粒以成為預定濃度之方式用聚丙烯進行稀釋，或預先將全部量進行熔融混煉後使用。為降低表面電阻率而添加之界面活性劑相對於構成基材層(A)之聚丙烯系樹脂，較佳為6000ppm以下，更佳為1500ppm，進而較佳為500ppm，尤佳為100ppm以下。
(2) 表面層(B)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)以聚丙烯系樹脂為主成分。構成表面層(B)之聚丙烯系樹脂可使用不包含共聚成分之聚丙烯均聚物、及使0.5莫耳%以下之乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴共聚而成之聚丙烯樹脂。共聚成分較佳為0.3莫耳%以下，更佳為0.1莫耳%以下，最佳為不包含共聚成分之聚丙烯均聚物。
作為碳數4以上之α-烯烴，可例舉1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等。又，作為其他共聚成分，亦可使用具有極性之順丁烯二酸等。
若乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴之共聚量為0.5莫耳%以下，則結晶性或剛性不易降低，高溫下之熱收縮率不易增大。亦可將這些樹脂摻混使用。此處所言之主成分意指於表面層(B)中含量最多，較佳為50重量%以上，更佳為80重量%以上，進而較佳為90重量%以上，最佳為95重量%以上。
作為構成表面層(B)之聚丙烯系樹脂，亦可使用熔體流動速率(MFR)不同的2種以上之聚丙烯系樹脂的混合物。
推測聚丙烯系樹脂的混合物中的2種以上之聚丙烯系樹脂的熔體流動速率(MFR)的差較小的情況下，因各聚丙烯系樹脂的結晶速度或結晶度不會大幅不同而容易於表面生成微少的凹凸。但是，若製造膜時未延伸片材之冷卻速度較慢，則因球晶而產生的表面凹凸變大，縱向延伸或橫向延伸時延伸溫度變得過高而表面凹凸容易變大，故需要注意。
作為各聚丙烯系樹脂，可使用不包含共聚成分之聚丙烯均聚物、及使0.5莫耳%以下之乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴共聚而成之聚丙烯樹脂。共聚成分較佳為0.3莫耳%以下，更佳為0.1莫耳%以下，最佳為不包含共聚成分之聚丙烯均聚物。
作為碳數4以上之α-烯烴，可例舉1-丁烯、1-己烯、4-甲基·1-戊烯、1-辛烯等。又，作為其他共聚成分，亦可使用具有極性之順丁烯二酸等。
乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴、其他共聚成分較佳為合計為0.5莫耳%以下。
本發明中所使用之聚丙烯樹脂係藉由使用齊格勒-納塔觸媒或茂金屬觸媒等公知之觸媒使原料之丙烯聚合而獲得。其中，為了消除異質鍵係使用齊格勒-納塔觸媒，較佳為使用能夠進行立體規則性較高的聚合之觸媒。
作為使原料之丙烯聚合之方法，採用公知之方法即可，例如可例舉：於己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等惰性溶劑中進行聚合之方法；於液狀單體中進行聚合之方法；向氣體單體中添加觸媒且以氣相狀態進行聚合之方法；或將這些方法組合來進行聚合之方法等。
作為構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)之聚丙烯系樹脂的立體規則性之指標之利用
13C-NMR所測得之內消旋五元組分率([mmmm]%)，較佳為90.0%以上至99.5%以下。下限更佳為92.0%以上，進而較佳為93.0%以上，尤佳為93.5%。上限更佳為99.0%以下，進而較佳為98.5%以下，尤佳為98.0%以下。若聚丙烯系樹脂的內消旋五元組率大於90.0%，則彈性模數變大，耐熱性亦提高。
構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)之聚丙烯系樹脂的質量平均分子量(Mw)較佳為200,000以上至500,000以下。
若Mw小於200,000，則熔融黏度較低，故澆鑄時不穩定，製膜性有時會變差。若Mw超過500,000，則分子量10萬以下之成分的量減少，高溫下之熱收縮率不易降低。
Mw之更佳下限為220,000，進而較佳為250,000，Mw之更佳上限為400,000，進而較佳為360,000，尤佳為330,000。
構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)之聚丙烯系樹脂的數量平均分子量(Mn)較佳為20,000以上至200,000以下。
若Mn小於20,000，則熔融黏度較低，故澆鑄時不穩定，製膜性有時會變差。若超過200,000，則高溫下之熱收縮率不易降低。
Mn之更佳下限為30,000，進而較佳為40,000，尤佳為50,000，Mn之更佳上限為80,000，進而較佳為70,000，尤佳為60,000。
又，於構成表面層(B)之聚丙烯系樹脂中，作為分子量分佈之指標之Mw/Mn較佳為3.2以上至10以下。更佳為3.5以上至8以下，進而較佳為4.0以上至6以下，尤佳為4.5以上至6以下。若Mw/Mn為3.2以上，則高溫下之熱收縮率容易降低。
再者，聚丙烯系樹脂的分子量分佈可藉由如下方式進行調整：利用一系列設備使分子量不同的成分以多階段進行聚合，或利用混煉機將分子量不同的成分離線摻混，或摻混具有不同性能之觸媒來進行聚合，或使用能夠實現所需分子量分佈之觸媒。
構成本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)之聚丙烯系樹脂的熔體流動速率(MFR；230℃、2.16kgf)較佳為1.0g/10分鐘以上至8.0g/10分鐘以下。
表面層(B)的聚丙烯系樹脂的MFR的下限更佳為1.5g/10分鐘，進而較佳為2.0g/10分鐘，尤佳為2.5g/10分鐘。表面層(B)的聚丙烯系樹脂的MFR的上限更佳為8g/10分鐘，進而較佳為7g/10分鐘，進而較佳為6g/10分鐘以下。
若構成表面層(B)之聚丙烯系樹脂的Mw/Mn及MFR為該範圍，則與冷卻輥之密接性亦良好，有利於形成適當的表面突起，可使表面的馬氏硬度較高，且亦可將高溫下之熱收縮率保持為較小。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)中亦可含有添加劑或其他樹脂。作為添加劑，例如可例舉抗黏連劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、成核劑、黏著劑、防霧劑、阻燃劑、無機或有機填充劑等。作為其他樹脂，可例舉本發明中所使用之聚丙烯樹脂以外之聚丙烯樹脂、作為丙烯與乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴之共聚物之無規共聚物或各種彈性體等。這些添加劑或其他樹脂可使用多段反應器逐步進行聚合，或利用亨舍爾混合機與聚丙烯樹脂進行摻混，或將事先使用熔融混煉機而製作之母料顆粒以成為預定濃度之方式用聚丙烯進行稀釋，或預先將全部量進行熔融混煉後使用。
作為表面層(B)中所包含之抗黏連劑，可自無機系及有機系粒子之中適當選擇使用。其中，尤佳為使用矽化合物。作為矽化合物之例，例如可例舉矽酸鹽、二氧化矽、具有藉由矽氧烷鍵而形成之主骨架之化合物。粒子形狀可為球形，亦可為不定形。這些粒子之中，較佳為由具有藉由矽氧烷鍵而形成之主骨架之化合物與丙烯酸構成之粒子(聚矽氧粒子)。發現聚矽氧粒子由於對表面層(B)的聚丙烯系樹脂之融合性或分散性優異，故透明性優異，與設置於表面層(B)之塗佈層或蒸鍍層之親和性優異，塗佈層之縮孔較少，或與蒸鍍層之密接性優異。
粒子的較佳平均粒徑為1.0μm以上至3.0μm以下，更佳為1.5μm以上至2.7μm以下。此處所言之平均粒徑之測定方法係利用掃描電子顯微鏡拍攝照片，使用影像分析裝置測定水平方向之Feret直徑，且以所述Feret直徑之平均值表示。
粒子的添加量較佳為400ppm以上至4000ppm以下。抗黏連劑的添加量更佳為400ppm以上至2500ppm以下，進而較佳為800ppm以上至2500ppm以下，尤佳為1200ppm以上至2500ppm以下。以表面突起數或馬氏硬度成為既定範圍內之方式實施。若粒子的添加量為500ppm以上，則膜的滑動性及耐黏連性優異，若為4000ppm以下，則不易發生因添加過量的抗黏連劑所致之失透或於鋁蒸鍍或塗佈等形成薄膜層時由粒子引起之薄膜層貫通、或於凸部分側面未形成薄膜之問題，從而不易導致阻隔性降低或密接不良。
為降低表面電阻率而添加之界面活性劑較佳為6000ppm以下，更佳為1500ppm，進而較佳為500ppm，尤佳為100ppm以下。
(3) 雙軸配向聚丙烯膜
本發明之雙軸配向聚丙烯膜亦可為表面層(B)/基材層(A)之2層結構、表面層(B)/中間層(C)/基材層(A)、表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)之3層結構、表面層(B)/基材層(A)/中間層(C)/第2表面層(B)之4層結構、4層以上之多層結構。於表面層(B)位於膜兩面之情形時，將其中一層表面層(B)設為第2表面層(B)，構成各表面層(B)之樹脂可分別相同，亦可不同。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜整體的厚度較佳為1μm以上，更佳為2μm以上，進而較佳為5μm以上，進而更佳為10μm以上，尤佳為15μm以上。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜整體的厚度較佳為100μm以下，更佳為80μm以下，進而較佳為60μm以下，進而更佳為50μm以下。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜中的總表面層(B)的厚度／膜整體的厚度較佳為0.010以上，更佳為0.020以上，進而較佳為0.030以上，尤佳為0.040以上。
作為本發明之雙軸配向聚丙烯膜中的表面層(B)的厚度與膜整體的厚度之比率，總表面層(B)的厚度／膜整體的厚度較佳為0.500以下，更佳為0.400以下，進而較佳為0.300以下，進而更佳為0.200以下，尤佳為0.115以下，最佳為0.110以下。若使總表面層(B)的厚度／膜整體的厚度為0.500以下，則收縮率變小，故而較佳。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜中的表面層(B)的厚度／膜整體的厚度較佳為0.02以上，更佳為0.030以上。若表面層(B)的厚度／膜的厚度為0.02以上，則與蒸鍍層或塗佈層、接著劑層之密接性提高。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜中的表面層(B)的厚度／膜整體的厚度較佳為0.08以下，更佳為0.07以下，進而較佳為0.06以下，進而更佳為0.055以下。若表面層(B)的厚度／膜整體的厚度為0.08以下，則收縮率變小，故而較佳。
又，基材層(A)的厚度、或基材層(A)及中間層(C)的合計厚度相對於膜整體的厚度而言，較佳為0.50以上至0.99以下，進而較佳為0.60以上至0.97以下，尤佳為0.7以上至0.90%以下，最佳為0.80以上至0.92以下。
(4) 製造方法
本發明之雙軸配向聚丙烯膜可藉由如下方式而獲得：藉由不同的擠出機將構成基材層(A)之聚丙烯系樹脂組成物與構成表面層(B)之聚丙烯系樹脂組成物熔融擠出，自模嘴共擠出，利用冷卻輥進行冷卻，形成未延伸片材，將該未延伸片材於縱向(MD)及寬度方向(TD)延伸後，進行熱固定處理。再者，較佳為以表面層(B)與冷卻輥接觸之方式擠出。若表面層(B)成為與冷卻輥接觸之面的相反面，則聚丙烯樹脂被緩冷，結晶度變高，存在因球晶所形成之表面凹凸而導致表面層(B)的表面的算術平均粗糙度(Ra)變得過大的情況。
熔融擠出溫度較佳為200℃至280℃左右，為使得於該溫度範圍內不會造成層體之紊亂而獲得外觀良好的積層膜，較佳為使構成基材層(A)之聚丙烯系樹脂組成物與構成表面層(B)之聚丙烯系樹脂組成物的黏度差(MFR差)成為6.5g/10分鐘以下。若黏度差大於5.0g/10分鐘，則層容易紊亂而外觀變差。更佳為4.0g/10分鐘以下，進而較佳為3.0g/10分鐘以下。
冷卻輥表面溫度較佳為25℃至50℃，更佳為30℃至45℃。若冷卻輥溫度為50℃以下，則聚丙烯系樹脂的結晶度不會變得過高，不易發生因所形成之球晶的表面凹凸而表面層(B)的表面的算術平均粗糙度(Ra)變大。
縱向(MD)的延伸倍率的下限較佳為4倍，更佳為4.2倍。若為4倍以上，則膜厚不易變得不均勻。MD的延伸倍率的上限較佳為8倍，更佳為7倍。若為8倍以下，則容易進行後續進行之TD延伸。MD的延伸溫度的下限較佳為118℃，更佳為120℃，進而較佳為122℃。若為118℃以上，則機械負載不易變大，厚度不均不易變大，從而不易產生膜的表面粗糙。MD的延伸溫度的上限較佳為135℃，更佳為132℃，進而較佳為128℃。溫度較高對於降低熱收縮率而言較佳，但存在附著於輥而無法延伸或產生表面粗糙之情況。
寬度方向(TD)的延伸倍率的下限較佳為7倍，更佳為7.5倍，進而較佳為8倍。若為7倍以上，則厚度不均不易變大。TD延伸倍率的上限較佳為15倍，更佳為12倍，進而較佳為10倍。若超過上述倍率，則存在熱收縮率變高或延伸時斷裂之情況。
為了將膜溫度迅速地提高至延伸溫度左右，TD延伸中的預熱溫度較佳為設定為比延伸溫度高10℃至20℃。TD的延伸溫度的下限較佳為150℃，更佳為152℃，進而較佳為154℃，尤佳為156℃。若為150℃以上，則容易充分地軟化，而不易斷裂，熱收縮率不易增高。TD延伸溫度的上限較佳為164℃，更佳為162℃，進而較佳為160℃。為了降低熱收縮率，溫度較佳為較高，若為170℃以上，則不易產生低分子成分的熔解或再結晶化所致之配向之降低，亦不易產生表面粗糙或膜之白化。
對延伸後之膜進行熱固定。熱固定溫度的下限較佳為168℃，更佳為170℃，進而較佳為173℃。若為168℃以上，則熱收縮率不易增高，無須進行長時間之處理來降低熱收縮率。熱固定溫度的上限較佳為180℃，更佳為178℃。若為180℃以下，則不易產生低分子成分的熔解或再結晶化所致之配向之降低，亦不易產生表面粗糙或膜之白化。
於熱固定時較佳為使上述膜緩和(鬆弛)。鬆弛率的下限較佳為2%，更佳為3%，進而較佳為5%。若為2%以上，則熱收縮率不易增高。鬆弛率的上限較佳為10%，更佳為8%。若為10%以下，則厚度不均不易變大。
進而，為了降低熱收縮率，亦可於將上述步驟中所製造之膜暫時捲取成輥狀後，離線進行退火。
視需要對以如上方式獲得之雙軸配向聚丙烯膜實施電暈放電、電漿處理、火焰處理等後，利用捲繞機進行捲取，藉此可獲得本發明之雙軸配向聚丙烯膜輥。
(膜特性)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜特徵在於具有下述特性。此處，本發明之雙軸配向聚丙烯膜中的「縱向」係與膜製造步驟中的移動方向對應之方向，「寬度方向」係與前述膜製造步驟中的移動方向正交之方向。關於膜製造步驟中的移動方向不明確之聚丙烯膜，對膜表面沿垂直方向入射廣角X射線，沿圓周方向對源自α型結晶之(110)面之散射波峰進行掃描，將所獲得之繞射強度分佈之繞射強度最大之方向設為「縱向」，將與縱向正交之方向設為「寬度方向」。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的表面的藉由三維粗糙度計所得之表面2000μm
2中的500nm以上之突起數較佳為50個以上至200個以下。表面層(B)的表面的突起數更佳為60個以上，進而較佳為70個以上，進而較佳為80個以上，尤佳為100個以上，尤佳為120個以上。於500nm以上之突起數為50個以上之情形時，膜的滑動性及耐黏連性優異，而且膜的捲繞品質優異。
500nm以上之突起數更佳為180個以下，進而較佳為170個以下，尤佳為160個以下。於500nm以上之突起數為200個以下之情形時，於將鋁蒸鍍層或塗佈層積層時不易產生因突起引起之鋁蒸鍍層或塗佈層之貫通或於凸部分側面未形成鋁蒸鍍層或塗佈層之問題，從而密接性容易提高。使表面層(B)的突起尺寸與突起數為規定範圍內之方法有若干，可利用抗黏連劑之種類、平均粒徑或添加量進行調整。
(濕潤張力）
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的表面的濕潤張力較佳為38mN/m以上。若濕潤張力為38mN/m以上，則相對於蒸鍍膜或塗佈膜、用於與其他構件膜層壓之接著劑之密接性提高。為了使濕潤張力為38mN/m以上，通常使用抗靜電劑或界面活性劑等添加劑，於這些方法中，較佳為進行電暈處理、火焰處理等物理化學性表面處理以具有降低表面電阻值之效果。
例如，於電暈處理中，較佳為使用預熱輥、處理輥於空中進行放電。濕潤張力較佳為44mN/m以下，更佳為43mN/m以下，進而較佳為42mN/m以下。
(馬氏硬度)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的馬氏硬度較佳為350N/mm
2以下，更佳為340N/mm
2以下，進而較佳為320N/mm
2以下，尤佳為310N/mm
2以下，最佳為300N/mm
2以下。
於馬氏硬度為350N/mm
2以下之情形時，蒸鍍層或塗佈層與表面層(B)的表面的密接力提高。進而，即便減小表面層(B)的厚度與膜之比率，亦容易提高密接性。為使馬氏硬度為350N/mm
2以下，可添加乙烯及／或碳數4以上之α-烯烴、其他共聚成分。又，亦可藉由降低膜的延伸倍率、降低分子鏈的配向以降低馬氏硬度。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的馬氏硬度較佳為150N/mm
2以上，更佳為180N/mm
2以上，進而較佳為220N/mm
2以上，進而更佳為240N/mm
2以上，進而更佳為260N/mm
2以上。
表面層(B)的表面的馬氏硬度表示使用動態超微硬度計，利用曲率半徑0.1μm以下之針尖於表面壓入0.1μm左右時的表面層(B)的硬度。馬氏硬度較大表示表面層(B)較硬，形成於表面層(B)的表面之突起部之沈陷較小，可維持表面層(B)與其他表面層之接觸面積較小之狀態，滑動性及耐黏連性提高，進而使得膜的捲繞品質提高。
(算術平均粗糙度(Ra))
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的表面的算術平均粗糙度(Ra)較佳為1.5nm以上至3.0nm以下。算術平均粗糙度(Ra)進而較佳為2.9nm以下，更佳為2.8nm以下，尤佳為2.7nm以下。於算術平均粗糙度(Ra)為3.0nm以下之情形時，蒸鍍層或塗佈層不易因突起部分而產生脫落，阻氣性等優異。
表面層(B)的表面的算術平均粗糙度(Ra)更佳為1.8nm以上，進而較佳為2.0nm以上，尤佳為2.2nm以上，最佳為2.3nm以上。若算術平均粗糙度(Ra)為1.5nm以上，則相對於蒸鍍層或塗佈層之密接性提高，阻氣性等優異。
(表面電阻值)
關於本發明之雙軸配向聚丙烯系膜的表面層(B)的表面電阻值，就相對於蒸鍍膜或塗佈膜、接著劑之密接性之方面而言，更佳為14LogΩ以上。表面電阻值進而較佳為14.5LogΩ以上，尤佳為15LogΩ以上。為此，較佳為不過度包含界面活性劑或防霧劑。表面電阻值較佳為18LogΩ以下，更佳為17LogΩ以下。
(霧度)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的霧度較佳為6.0%以下，更佳為0.2%以上至5.0%以下，進而較佳為0.3%以上至4.5%，尤佳為0.4%以上至4.0%。若為上述範圍，則於要求透明之用途中有時容易使用。霧度於例如延伸溫度、熱固定溫度過高之情形、冷卻輥溫度較高而未延伸(原片)片材之冷卻速度較慢之情形、低分子量成分過多之情形時有變差之傾向，可藉由調整這些條件使霧度成為上述範圍內。
(拉伸彈性模數)
本發明之雙軸配向聚丙烯膜的縱向的拉伸彈性模數較佳為1.5GPa以上至5.0GPa以下，更佳為1.8GPa以上至5.0GPa以下，進而較佳為2.0GPa以上至4.0GPa以下，尤佳為2.1GPa以上至3.5GPa以下。
本發明之雙軸配向聚丙烯系膜的寬度方向的拉伸彈性模數較佳為3.0GPa以上至8.0GPa以上，更佳為3.2GPa以上至7.0GPa以下，進而較佳為3.5GPa以上至6.5GPa以下，尤佳為3.8GPa以上至6.5GPa以下，最佳為4.0GPa以上至6.5GPa以下。
若拉伸彈性模數為上述範圍，則韌性變強，即便膜厚度較小亦可使用，故可減少膜的使用量。拉伸彈性模數之測定方法將於後文中說明。
(熱收縮率)
於本發明之雙軸配向聚丙烯膜中，150℃的縱向的熱收縮率較佳為0.2%以上至15.0%以下，更佳為0.3%以上至13.0%以下，進而較佳為0.5%以上至9.0%以下，尤佳為1.0%以上至8.0%以下。若熱收縮率為上述範圍，則可稱為耐熱性優異之膜，於可能會曝露於高溫之用途中亦可使用。再者， 150℃熱收縮率至1.5%左右為止例如可藉由使低分子量成分增多、調整延伸條件、熱固定條件而實現。
於本發明之雙軸配向聚丙烯膜中，150℃的寬度方向的熱收縮率較佳為0.5%以上至20.0%以下，更佳為1.0%以上至15.0%以下，進而較佳為1.5%以上至10.0%以下，尤佳為2.0%以上至8.0%以下。若熱收縮率為上述範圍，則可稱為耐熱性優異之膜，於可能會曝露於高溫之用途中亦可使用。再者， 150℃熱收縮率至1.5%左右為止例如可藉由使低分子量成分增多、調整延伸條件、熱固定條件而實現。
(積層膜)
於欲提高本發明之雙軸配向聚丙烯膜的阻氣性或設計性時，較佳為設置蒸鍍層或塗佈層。
蒸鍍層的材料可例舉鋁、Al
2O
3、SiOx(X＜2)、Al
2O
3與SiO
2之混合物或Al與SiO
2之混合物等。
塗佈層的材料可例舉聚偏二氯乙烯、尼龍、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等。蒸鍍層或塗佈層較佳為薄膜層。於蒸鍍層之情形時，較佳為5nm至40nm，更佳為10nm至30nm。於塗佈層之情形時，較佳為0.05g/m
2至0.5g/m
2之塗佈量，更佳為0.10g/m
2至0.3g/m
2之塗佈量。
設置於本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面之蒸鍍層較佳為僅局部剝落，更佳為完全不剝落。又，設置於本發明之雙軸配向聚丙烯膜的表面之塗佈層較佳為僅局部存在縮孔，更佳為不存在縮孔。
(蒸鍍層之製作方法)
蒸鍍層之製作適合使用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍覆法等PVD(Physical Vapor Deposition；物理氣相沈積)法(物理蒸鍍法)、或CVD(Chemical Vapor Deposition；化學氣相沈積)法(化學蒸鍍法)等公知之製法，較佳為物理蒸鍍法，更佳為真空蒸鍍法。例如於真空蒸鍍法中，使用鋁、Al
2O
3、SiOx(X＜2)、Al
2O
3與SiO
2之混合物或Al與SiO
2之混合物等作為蒸鍍源材料，作為加熱方式，可使用電阻加熱、高頻感應加熱、電子束加熱等。又，作為反應性氣體，可導入氧氣、氮氣、水蒸氣等，亦可添加臭氧、使用利用離子輔助等手段之反應性蒸鍍。又，亦可於無損本發明的目的之範圍內變更製作條件，例如對膜基材施加偏壓等、或者提高或降低膜基材的溫度等。濺鍍法或CVD法等其他製作法亦相同。
本發明之雙軸配向聚丙烯膜不限定於包裝用途，亦可用作電容器或馬達等之絕緣膜、太陽電池之後罩板(back sheet)之基底膜。
(積層體)
較佳為使用本發明之雙軸配向聚丙烯膜或於本發明之雙軸配向聚丙烯膜設置有蒸鍍層或塗佈層而成之膜來和由低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚酯所構成之未延伸膜、單軸延伸膜、雙軸延伸膜而成之積層體並加工成包裝袋。
(層壓積層體之製作方法)
可使用於本發明之雙軸配向聚丙烯膜設置具有熱封性之聚烯烴系樹脂層而成之積層體來製造飲品/食品、醫藥品、洗劑、洗髮精、油、牙膏、接著劑、黏著劑等化學品或化妝品、其他各種物品之填充包裝適性、保存適性等優異的包裝容器。
作為具有熱封性之聚烯烴系樹脂層，可使用能夠藉由熱而熔融且相互熔合之樹脂之膜或片材，具體而言，例如可使用低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直鏈狀(線性)低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離子聚合物樹脂、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、甲基戊烯聚合物、聚丁烯聚合物、將聚乙烯或聚丙烯等聚烯烴系樹脂利用丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、依康酸等不飽和羧酸改質而成之酸改質聚烯烴樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、其他各種樹脂之膜或片材。具有代表性的是由直鏈狀(線性)低密度聚乙烯或聚丙烯所構成之膜或片材。
層壓積層體於溫度23℃、相對濕度65%下的氧穿透度的上限較佳為50mL/m
2/day/MPa，更佳為30mL/m
2/day/MPa，進而較佳為20mL/m
2/day/MPa，尤佳為15mL/m
2/day/MPa。若氧穿透度的上限為50mL/m
2/day/MPa，則會因氧而劣化之物質或食品的保存性優異。溫度23℃、濕度65%下的積層聚丙烯膜的氧穿透度的下限並無特別限定，較佳為0.1mL/m
2/day/MPa。又，就製造方面而言，認為下限為0.1mL/m
2/day/MPa。
[實施例]
以下，藉由實施例對本發明更詳細地進行說明，但下述實施例並不限制本發明，於不脫離本發明的主旨之範圍內實施變更之情形包含於本發明中。
(測定方法)
實施例及比較例中所使用之原料或所獲得之膜物性之測定方法如下。
1) 內消旋五元組分率([mmmm]單位：%)
內消旋五元組分率之測定係使用
13C-NMR而進行。內消旋五元組分率係依據「Zambelli等人、Macromolecules，第6卷，第925頁(1973)」所記載之方法算出。
13C-NMR測定係使用BRUKER公司製造之「AVANCE500」，以135℃將試料200mg溶解於鄰二氯苯與氘苯之8：2(體積比)之混合液中，且以110℃進行。
2) 熔體流動速率([MFR]g/10分鐘)
依據JIS K7210，以溫度230℃、負載2.16kgf進行測定。
於原料樹脂之情形時，直接稱取所需量之顆粒(粉末)來使用。
於膜之情形時，使用切出所需量後切成大約5mm見方之樣本。
3) 分子量及分子量分佈
原料樹脂及膜的分子量及分子量分佈係使用凝膠滲透層析法(GPC)且藉由單分散聚苯乙烯基準而求出。GPC測定中所使用之管柱、溶劑等測定條件如下。
溶劑：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℃
數量平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)、分子量分佈(Mw/Mn)分別係藉由經由分子量校正曲線而獲得之GPC曲線之各溶析位置之分子量(M
i)之分子數(N
i)且以下式來定義。
數量平均分子量：Mn＝Σ(N
i·M
i)/ΣN
i質量平均分子量：Mw＝Σ(N
i·M
i 2)/Σ(N
i·M
i)
分子量分佈：Mw/Mn
當基準線不明確時，以最靠近標準物質之溶析波峰之高分子量側的溶析波峰至高分子量側之裙襬之最低位置之範圍內設定基準線。
4) 熔解波峰溫度(℃)、熔解波峰面積(J/g)
使用SII製示差掃描型熱量計(DSC)，以樣本量10mg、升溫速度20℃/分鐘進行測定。根據DSC曲線求出熔解吸熱波峰溫度與熔解波峰面積。
5) 厚度(μm)
基材層(A)與表面層(B)各層的厚度係利用切片機切出雙軸延伸積層聚丙烯系膜經改質胺基甲酸酯樹脂固定而成者之剖面，且利用微分干涉顯微鏡進行觀察且進行測定。
6) 霧度(%)
依據JIS K 7105且以23℃進行測定。使用霧度計(日本電色工業股份有限公司製造，300A)進行測定。再者，測定2次，且求出其平均值。
7) 拉伸彈性模數(GPa)
依據JIS K 7127進行測定。使用剃刀於膜的縱向及寬度方向切出寬10mm、長180mm之試料來作為試料。於23℃、65%RH之氛圍下放置12小時後，於23℃、65%RH之氛圍下以夾頭間距離100mm、拉伸速度200mm/分鐘之條件進行測定，使用測定5次之結果之平均值。使用島津製作所公司製造之Autograph AG5000A作為測定裝置。
8) 熱收縮率
依據JIS Z1712且用以下之方法進行測定。將膜於膜之縱向、寬度方向分別切取寬20mm、長200mm，懸掛於150℃之熱風烘箱中且加熱5分鐘。測定加熱後之長度，以收縮之長度相對於原始長度之比率求出熱收縮率。
9)濕潤張力(mN/m)
依據K 6768:1999，將膜以23℃、相對濕度50%老化24小時後，以下述順序測定膜的表面層(B)的表面。
順序1)
測定係於溫度23℃、相對濕度50%之標準試驗室氛圍(參照JIS K 7100)進行。
順序2)
將試片放置於手動塗佈機(4.1)的基板之上，於試片之上滴加數滴試驗用混合液，且立即牽引線棒使試驗用混合液展開。
於使用棉棒或刷子使試驗用混合液展開之情形時，液體於至少6cm
2以上之面積迅速展開。液體的量設為不會形成堆積液而是形成薄層之程度。濕潤張力之判定係於明亮處觀察試驗用混合液的液膜，根據3秒後液膜的狀態進行判定。不產生液膜破裂，保持經塗佈時之狀態3秒以上之試片視為處於濕潤狀態。於保持濕潤3秒以上之情形時，進一步換成表面張力稍高的混合液，反之，在3秒以下液膜即破裂之情形時，換成表面張力稍低的混合液。
反復進行該操作，選擇能夠精確地將試片的表面濕潤3秒之混合液。
順序3)
於各試驗中使用新的棉棒。刷子或線棒會因殘留液體蒸發而導致組成及表面張力改變，因此每次使用時，利用甲醇洗淨且進行乾燥。
順序4)
將選擇能夠將試片的表面濕潤3秒之混合液之操作至少進行3次。將以如上方式而選擇之混合液的表面張力報告為膜的濕潤張力。
10)馬氏硬度(N/mm
2)
將所獲得之膜切成約2cm見方，利用黏著劑將測定面之相反面固定於厚度約1mm之玻璃板上後，於23℃、50%RH之氛圍下放置12小時來調濕。測定面設為表面層(B)。針對該試料，使用動態超微硬度計(島津製作所製造之「DUH-211」，且藉由依據ISO14577-1(2002)之方法於下述測定條件進行測定。改變膜的位置測定10次，求出不計最大與最小以外之8處之平均值。
＜測定條件＞
(設定)
· 測定環境：溫度23℃、相對濕度50%
· 試驗模式：負載-卸載試驗
· 使用壓頭：棱間夾角115度、三角錐壓頭
· 壓頭彈性模數：1.140×106N/mm
2· 壓頭泊松比：0.07
· Cf-Ap，As修正：有
(條件)
· 試驗力：0.10mN
· 負載速度：0.0050mN/sec
· 負載保持時間：5sec
· 卸載保持時間：0sec
11) 突起數
於所獲得之膜的表面層(B)的表面積2000μm
2中，500nm以上之突起數係使用三維粗糙度計(小阪研究所公司製造，型號ET-30HK)，以觸針壓力20mg，以X方向之測定長度1mm、進給速度100μm/秒、Y方向之進給間距2μm進行收錄線數99條、高度方向倍率20000倍、截止(cut off)80μm之測定，算出距基準高度之高度，計算出500nm以上之突起數。
突起數分別進行3次試行，且以平均值對突起數進行評價。
12) 算術平均粗糙度(Ra)(nm)
所獲得之膜的表面層(B)的算術平均粗糙度(Ra)係使用掃描型探針顯微鏡(島津製作所製造「SPM-9700」)進行測定。算術平均粗糙度(Ra)係以動態模式於X、Ｙ方向之測定長度均為2μm之範圍內進行測定，對所獲得之圖像進行校正(斜率、線擬合、去除雜訊線)後，依據JIS-B0601(1994)所記載之算術平均粗糙度之定義而求出。
13) 表面電阻值(LogΩ)
依據JIS K6911，將膜於23℃老化24小時後，測定膜的表面層(B)面。
14) 膜輥皺褶評價
將所製造之雙軸配向聚丙烯膜以寬600mm、捲長1500m捲取，以下述基準目視進行輥表層所存在之皺褶之評價且進行判定。將◎、○評價為合格。
◎：不存在皺褶。
○：存在輕微皺褶，但當對所抽出之膜施加5N/m左右之張力時，皺褶消失。
△：存在輕微皺褶，但當對所抽出之膜施加20N/m左右之張力時，皺褶消失。
×：存在明顯皺褶，即便對所抽出之膜施加20N/m左右之張力，皺褶亦不會消失。
15) 塗佈適性評價
使丁二醇乙烯醇共聚物(日本合成化學工業股份有限公司製造，Nichigo-G-Polymer OKS-8049)溶解於異丙醇15%水溶液中，調製固形物成分濃度為5%之塗佈液。將所調製之塗佈液滴加至自膜輥切取之膜的表面層(B)上，利用Mayer棒＃3以乾燥成為0.2g/m
2之塗佈量之方式塗佈。然後，利用乾燥器使溶液充分地揮發，目視進行塗佈層的縮孔之評價。將判定◎、○評價設為合格。
◎：塗佈層無縮孔
○：9成塗佈層無縮孔，僅極少地存在微小縮孔
△：塗佈層局部存在縮孔，不存在塗佈縮孔之比率未達9成
×：整個塗佈層存在縮孔
16) 鋁蒸鍍膜密接評價
於自膜輥捲出之膜的表面層(B)上，使用小型真空蒸鍍裝置(ULAVC KIKO Inc製造，VＷR-400/ERH)，以鋁膜厚度成為30nm之方式進行蒸鍍。於所獲得之蒸鍍膜的蒸鍍面，使用寬18mm之米其邦公司製造之Cellotape(註冊商標)且藉由90°剝離法對鋁蒸鍍膜的密接狀態進行評價。將判定○評價設為合格。
○：鋁蒸鍍膜未剝落
△：鋁蒸鍍膜局部剝落
×：整個鋁蒸鍍膜剝落
(原料樹脂)
將下述實施例、比較例中所使用之聚丙烯系樹脂原料的詳細內容、製膜條件示於表1至表3中。
表2中記載的用作抗黏連劑之聚矽氧粒子之母料係使用表1所示之Mn＝56,000、Mw＝310,000、MFR＝2.5g/10分鐘、內消旋五元組分率[mmmm]＝94.8%之丙烯均聚物(Japan Polypropulene(股份有限公司)製造 NOVATEC(註冊商標)PP「FL203D」：共聚單體量為0mol%；以下簡稱為「PP-1」)作為聚丙烯樹脂，用作抗黏連劑之聚矽氧粒子之粒徑設為2.0μm，抗黏連劑含量設為50,000ppm。又，表2所記載之二氧化矽粒子之母料之粒徑設為2.7μm，抗黏連劑含量設為50,000ppm。
[表1]
| 聚丙烯系樹脂 | PP-1 | PP-2 | PP-3 | PP-4 | PP-5 | PP-6 |
| 原料單體 | 丙烯 | 丙烯 | 丙烯 | 丙烯、乙烯 | 丙烯 | 丙烯 |
| 原料種類 | FL203D | FS2012 | FLX80E4 | WFX4M | FL4 | F300SP |
| 樹脂立體規則性(內消旋五元組分率(%)) | 94.8 | 99.2 | 98.9 | 無法測定 | 98.4 | 93.8 |
| 乙烯共聚量(莫耳%) | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 3.0 | 0.0 | 0.0 |
| 分子量(Mw) | 310,000 | 320,000 | 240,000 | 220,000 | 300,000 | 310,000 |
| 分子量(Mn) | 56,000 | 81,000 | 65,000 | 80,000 | 55,000 | 59,000 |
| 分子量分佈(Mw/Mn) | 5.6 | 4.0 | 3.7 | 2.7 | 5.5 | 5.3 |
| MFR(g/10分鐘、230℃、2.16kgf) | 2.5 | 2.2 | 7.5 | 7.0 | 5.6 | 3.2 |
| DSC熔解波峰溫度(℃) | 160.8 | 162.7 | 162.4 | 125.3 | 163.2 | 158.6 |
| DSC熔解波峰面積(J/g) | 99.2 | 93.0 | 94.6 | 64.3 | 98.1 | 92.6 |
[表2]
| 母料 | A | B |
| 母料的製品名 | EX-5N00706H | FTX0627G |
| 母料中的抗黏連劑 | 聚矽氧粒子 | 二氧化矽粒子 |
| 抗黏連劑的平均粒徑(μm) | 2.0 | 2.7 |
| 母料中的 抗黏連劑含量(重量ppm) | 50,000 | 50,000 |
| 母料中的聚丙烯樹脂之 MFR(g/10分鐘、230℃、2.16kgf) | 2.5 | 2.5 |
[表3]
| 製膜條件 | a | b | c |
| 熔融樹脂溫度(℃) | 250 | 250 | 250 |
| 冷卻輥溫度(℃) | 40 | 30 | 30 |
| 縱向延伸倍率(倍) | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 縱向延伸溫度(℃) | 125 | 125 | 125 |
| 寬度方向延伸倍率(倍) | 8.2 | 8.2 | 8.2 |
| 寬度方向延伸預熱溫度(℃) | 174 | 168 | 175 |
| 寬度方向延伸溫度(℃) | 158 | 155 | 166 |
| 熱固定溫度(℃) | 175 | 165 | 171 |
| 寬度方向緩和率(%) | 6.7 | 6.7 | 6.7 |
(實施例1)
基材層(A)使用以表1所示之Mn＝81,000、Mw＝320,000、MFR＝2.2g/10分鐘、內消旋五元組分率[mmmm]＝99.2%之丙烯均聚物(住友化學(股)製造 PP「FS2012」：共聚單體量為0mol%；以下簡稱為「PP-2」)為30重量%，Mn＝65,000、Mw＝240,000、MFR＝7.5g/10分鐘、內消旋五元組分率[mmmm]＝98.9%之丙烯均聚物(住友化學(故)製造 PP「FLX80E4」：共聚單體量為0mol%；以下簡稱為「PP-3」)為70重量%之比率調配而成者。
又，表面層(B)使用以Mn＝55,000、Mw＝300,000、MFR＝5.6g/10分鐘之丙烯聚合物(Japan Polypropylene(股)製造 NOVATEC(註冊商標)PP「FL4」：簡稱為「PP-5」)為24.8重量%、Mn＝59,000、Mw＝310,000、MFR＝5.3g/10分鐘之丙烯聚合物((股)Prime Polymer製造之Prime Polypro「F-300SP」：簡稱為「PP-6」)為72.2重量%、表2所示之母料A為3.0重量%之比率調配而成者。
基材層(A)使用45mm擠出機，表面層(B)使用25mm擠出機，第2表面層(B)使用20mm擠出機，分別將原料樹脂以250℃熔融，自T字模呈片狀共擠出，且以表面層(B)與40℃之冷卻輥接觸之方式冷卻固化後，以125℃於縱向(MD)延伸至4.5倍。繼而，於拉幅機內，利用夾具夾住膜寬度方向(TD)兩端，以174℃預熱後，以158℃於寬度方向(TD)延伸至8.2倍，一邊於寬度方向(TD)緩和6.7%，一邊以175℃進行熱固定。將此時之製膜條件設為製膜條件a。
如上所述，獲得表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)之構成之雙軸配向聚丙烯膜。
使用SOFTAL Corona & Plasma GmbH公司製造之電暈處理機，以施加電流值：0.75A之條件對雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的表面實施電暈處理後，利用捲繞機進行捲取。所獲得之膜的厚度為20μm(表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)的厚度為1.0μm/18.0μm/1.0μm)。
(實施例2)
表面層(B)與第2表面層(B)作成以表2所示之母料A為4.0重量%、PP-5為23.8重量%、PP-6為72.2%重量%之比率調配而成者，除此以外，設為與實施例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
(實施例3)
表面層(B)與第2表面層(B)使用以表2所示之母料B為6.0重量%、PP-5為55.3%、PP-6為39.7重量%之比率調配而成者。除此以外，設為與實施例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
(比較例1)
基材層(A)使用100重量%之表1所示之Mn＝56,000、Mw＝310,000、MFR＝2.5g/10分鐘、內消旋五元組分率[mmmm]＝94.8%之丙烯均聚物(Japan Polypropylene(股)製造 PP「FL203D」：共聚單體量為0mol%；以下簡稱為「PP-1」)。
又，表面層(B)使用以表1所示之Mn＝80,000、Mw＝220,000、MFR＝7.0g/10分鐘之丙烯-乙烯共聚物(Japan Polypropylene(股份有限公司)製造 WINTEC(註冊商標)PP「ＷFX4M」：簡稱為「PP-4」)為52重量%、PP-1為43.2%、表2所示之母料B為重量4.8%之比率調配而成者。
第2表面層(B)使用以PP-1為93.6重量%、母料B為6.4重量%調配而成者。
基材層(A)使用45mm擠出機，表面層(B)使用25mm擠出機，第2表面層(B)使用20mm擠出機，分別將原料樹脂以250℃熔融，自T字模呈片狀共擠出，以表面層(B)與30℃之冷卻輥接觸之方式冷卻固化後，以125℃於縱向(MD)延伸至4.5倍。繼而，於拉幅機內，利用夾具夾住膜寬度方向(TD)兩端，以168℃預熱後，以155℃於寬度方向(TD)延伸至8.2倍，一邊於寬度方向(TD)緩和6.7%，一邊以165℃進行熱固定。將此時之製膜條件設為製膜條件b。
如上所述，獲得表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)之構成之雙軸配向聚丙烯膜。
使用SOFTAL Corona & Plasma GmbH公司製造之電暈處理機，以施加電流值：0.75A之條件對雙軸配向聚丙烯膜的表面層(B)的表面實施電暈處理後，利用捲繞機進行捲取。所獲得之膜的厚度為20μm(表面層(B)/基材層(A)/第2表面層(B)的厚度為1.3μm/17.7μm/1.0μm)。
(比較例2)
以使基材層(A)的厚度成為15.1μm，使表面層(B)的厚度成為3.9μm之方式調整樹脂自擠出機之噴出量，除此以外，設為與比較例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
(比較例3)
表面層(B)使用以表1所示之聚丙烯均聚物PP-1為45.0重量%、表1所示之乙烯共聚聚丙烯聚合物PP-3為52.0重量%、表2所示之母料B為3.0重量%之比率調配而成者，除此以外，設為與比較例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
(比較例4)
表面層(B)使用以表1所示之聚丙烯均聚物PP-1為1.2重量%、表1所示之乙烯共聚聚丙烯聚合物PP-3為94.0重量%、表2所示之母料B為4.8重量%之比率調配而成者，除此以外，設為與比較例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
(比較例5)
將製膜條件變更為下述，除此以外，設為與比較例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
基材層(A)使用45mm擠出機，表面層(B)使用25mm擠出機，第2表面層(B)使用20mm擠出機，分別將原料樹脂以250℃熔融，自T字模呈片狀共擠出，且以表面層(B)與30℃之冷卻輥接觸之方式冷卻固化後，以125℃於縱向(MD)延伸至4.5倍。繼而，於拉幅機內，利用夾具夾住膜寬度方向(TD)兩端，以175℃預熱後，以166℃於寬度方向(TD)延伸至8.2倍，一邊於寬度方向(TD)緩和6.7%，一邊以171℃進行熱固定。
將此時之製膜條件設為製膜條件c。
(比較例6)
表面層B以PP-1為95.2重量%、母料B為4.8重量%之比率調配，除此以外，設為與比較例1相同之條件，獲得20μm之雙軸配向聚丙烯膜。
將上述實施例、比較例中所使用之膜的原料、製造方法、物性示於表4、表5中。
[表4]
| 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | ||||
| 基材層(A) | 原料 | PP-1 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| PP-2 | 重量% | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-3 | 重量% | 70.00 | 70.00 | 70.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-4 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-5 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-6 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| 抗靜電劑 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| 抗黏連劑含量 | 重量ppm | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
| 內消旋五元組分率 | % | 99.0 | 99.0 | 99.0 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | ||
| MFR | g/10分鐘 | 5.9 | 5.9 | 5.9 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | ||
| 厚度 | μm | 18 | 18 | 18 | 17.7 | 15.1 | 17.7 | 17.7 | 17.7 | 17.7 | ||
| 表面層(B) | 原料 | PP-1 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 43.2 | 43.2 | 45.0 | 1.2 | 43.2 | 95.2 |
| PP-2 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-3 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-4 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 52.0 | 52.0 | 52.0 | 94.0 | 52.0 | 0.0 | ||
| PP-5 | 重量% | 24.8 | 23.8 | 55.3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-6 | 重量% | 72.2 | 72.2 | 39.7 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| 含抗黏連劑之母料 | 重量% | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 4.8 | 4.8 | 3.0 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | ||
| 母料種類 | - | A | A | B | B | B | B | B | B | B | ||
| 抗黏連劑含量 | 重量ppm | 1500 | 2000 | 3000 | 2400 | 2400 | 1500 | 2400 | 2400 | 2400 | ||
| 內消旋五元組分率 | % | 95.0 | 95.9 | 97.8 | 無法測定 | 無法測定 | 無法測定 | 無法測定 | 無法測定 | 無法測定 | ||
| MFR | g/10分鐘 | 3.8 | 3.8 | 3.9 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 6.8 | 4.9 | 2.5 | ||
| 厚度 | μm | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.3 | 3.9 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | ||
| 表面處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | 電暈處理 | |||
| 第2 表面層(B) | 原料 | PP-1 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 93.6 | 93.6 | 93.6 | 93.6 | 93.6 | 93.6 |
| PP-2 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-3 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-4 | 重量% | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-5 | 重量% | 24.8 | 23.8 | 55.3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| PP-6 | 重量% | 72.2 | 72.2 | 39.7 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | ||
| 含抗黏連劑之母料 | 重量% | 3.0 | 4.0 | 6.0 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | 6.4 | ||
| 母料種類 | - | A | A | B | B | B | B | B | B | B | ||
| 抗黏連劑含量 | 重量ppm | 1500 | 2000 | 3000 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200 | 3200.0 | ||
| 內消旋五元組分率 | % | 95.0 | 95.9 | 97.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | 94.8 | ||
| MFR | g/10分鐘 | 3.8 | 3.8 | 3.9 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | ||
| 厚度 | μm | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | ||
| 表面處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | 無處理 | |||
| 膜中的 調配量 | PP-1 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 95.99 | 88.60 | 96.11 | 93.26 | 95.99 | 99.37 | |
| PP-2 | 重量% | 27.00 | 27.00 | 27.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-3 | 重量% | 63.00 | 63.00 | 63.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-4 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 3.38 | 10.14 | 3.38 | 6.11 | 3.38 | 0.00 | ||
| PP-5 | 重量% | 2.48 | 2.38 | 5.53 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| PP-6 | 重量% | 7.22 | 7.22 | 3.97 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| 抗靜電劑 | 重量% | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | ||
| 含抗黏連劑之母料 | 重量% | 0.30 | 0.40 | 0.60 | 0.63 | 1.26 | 0.52 | 0.63 | 0.63 | 0.63 | ||
| 抗黏連劑含量 | ppm | 150 | 200 | 300 | 316 | 628 | 258 | 316 | 316 | 316 | ||
| 製膜條件(參照表3) | a | a | a | b | b | b | b | c | b |
[表5]
| 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | |||
| 膜物性 | 厚度 | μm | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 霧度 | % | 1.5 | 1.8 | 2.0 | 2.7 | 2.8 | 2.6 | 2.9 | 6.2 | 2.3 | |
| 拉伸彈性模數 (縱向) | GPa | 2.2 | 2.3 | 2.4 | 2.3 | 2.2 | 2.2 | 2.5 | 2.4 | 2.3 | |
| 拉伸彈性模數 (寬度方向) | GPa | 4.1 | 4.1 | 4.2 | 4.6 | 4.5 | 4.7 | 4.8 | 4.9 | 4.6 | |
| 150℃熱收縮率(縱向) | % | 4.5 | 6.0 | 5.7 | 8.7 | 10.8 | 10.0 | 10.1 | 8.0 | 9.1 | |
| 150℃熱收縮率(寬度方向) | % | 5.7 | 5.8 | 5.8 | 16.8 | 18.5 | 21.7 | 19.8 | 13.7 | 18.2 | |
| 500nm以上之 突起數(B層) | 個 | 138 | 162 | 134 | 78 | 72 | 45 | 62 | 102 | 38 | |
| 濕潤張力 (B層) | mN/m | 41 | 41 | 41 | 43 | 43 | 42 | 43 | 41 | 39 | |
| 馬氏硬度 (B層) | N/mm2 | 271 | 281 | 269 | 240 | 235 | 220 | 220 | 250 | 290 | |
| 表面電阻值 (B層) | LogΩ | 16.3 | 16.1 | 16.3 | 15.2 | 15.4 | 15.5 | 15.5 | 15.3 | 15.4 | |
| 算術平均粗糙度Ra (B層) | nm | 2.5 | 2.5 | 2.4 | 4.3 | 4.8 | 4.1 | 5.0 | 5.2 | 2.2 | |
| 膜加工 評價 | 輥皺褶評價 | ◎、○、△、× | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | × | △ | × | ○ | × |
| 塗佈適性評價 (B層) | ◎、○、△、× | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | |
| 鋁蒸鍍膜密接評價 (B層) | ○、△、× | ○ | ○ | ○ | △ | △ | △ | △ | △ | × |
實施例1至實施例3中所獲得之雙軸配向聚丙烯膜之膜輥不存在皺褶，故而優異。又，不存在鋁蒸鍍層之剝落，亦不存在塗佈液之縮孔，故而密接性優異。
相對於此，比較例1至比較例6之膜，膜的捲繞品質及／或密接性皆較差。
[產業可利用性]
本發明之雙軸配向聚丙烯膜，不損及雙軸配向聚丙烯膜本來具有的優異的透明性及機械特性，並且膜的捲繞品質優異，相對於蒸鍍層或塗佈層、用以與其他構件膜層壓的接著劑層之密接性優異。因此，適合於加工原片。可用於點心等所使用之食品包裝用途或標籤、工業用膜等。又，由於可廉價地製造膜，故於產業上有用。
Claims (6)
- 一種雙軸配向聚丙烯膜，具有以聚丙烯系樹脂為主成分之基材層(A)，並具有滿足以下之(1)至(4)且以聚丙烯系樹脂為主成分之表面層(B)： (1) 表面積2000μm 2中的500nm以上之突起數為50個以上至200個以下； (2) 表面的濕潤張力為38mN/m以上； (3) 表面的馬氏硬度為350N/mm 2以下； (4) 表面的算術平均粗糙度為1.5nm以上至3.0nm以下。
- 如請求項1所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中膜的霧度值為6%以下。
- 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中膜的縱向之拉伸彈性模數為2.0GPa以上，橫向之拉伸彈性模數為3.0GPa以上。
- 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中膜厚度為5μm以上至200μm以下。
- 如請求項3所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中膜厚度為5μm以上至200μm以下。
- 一種積層體，係由如請求項1至5中任一項所記載之雙軸配向聚丙烯膜與未延伸聚丙烯膜而成。
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