TWI631151B - 拉伸聚丙烯薄膜 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種在150℃具有與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)匹敵之低收縮率,且高剛性之拉伸聚丙烯薄膜。該拉伸聚丙烯薄膜的構成薄膜之聚丙烯樹脂係滿足下述1)~5)之條件,且薄膜的平面配向(Plane Orientation)係數的下限為0.0125。
1)全同立構五單元組(Meso Pentad)分率的下限為96%。
2)丙烯以外的共聚單體量的上限為0.1mol%。
3)在230℃、2.16kgf下測定之熔體流動速率(MFR)的下限為1g/10min。
4)質量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)的下限為5.5。
5)z+1平均分子量(Mz+1)/數量平均分子量(Mn)的下限為50。

Description

拉伸聚丙烯薄膜
本發明係關於拉伸聚丙烯薄膜。更詳細來說,能適用於需要在高溫之尺寸穩定性或較高剛性之各種領域,且耐熱性、機械特性優異的拉伸聚丙烯薄膜。
習知,聚丙烯的拉伸薄膜被泛用於食品與各種商品的包裝用、電絕緣用、表面保護薄膜等範圍廣泛之用途。然而,習知的聚丙烯薄膜在150℃的收縮率為數十%,若與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等相比則耐熱性較低,且剛性也較低,使得用途受到限制。
此外,有各種改良聚丙烯薄膜之物性的技術被提案出來。例如,已知有藉由使用具有高立體規則性,且分子量分布狹窄的聚丙烯作為拉伸薄膜,來製作高溫剛性、耐熱性之薄膜的技術(參照專利文獻1)。
此外,已知藉由使用具有高立體規則性,且分子量分布較廣的聚丙烯作為拉伸薄膜,能適合使用作為電絕緣性、機械特性等優異之電容器膜(Capacitor Film)之技術(參照專利文獻2)。
再者,還已知使用低分子量,且於升溫分離法(Separation Method)的0℃之可溶成分量在特定範圍之聚丙烯來製作分隔 膜之技術,此薄膜在乾燥步驟、印刷步驟的尺寸穩定性優異(參照專利文獻3)。
然而,記載於專利文獻1~3之薄膜係於拉伸性有問題,耐衝撃性等機械特性亦不佳。
此外,已知藉由添加微量長鏈分枝或經過交聯之聚丙烯,以促進子層(Lamella)的形成,使拉伸性提升,來製作機械特性、耐熱性、耐電壓特性優異,且各種物性的均一性優異之薄膜的技術(參照專利文獻4)。
再者,還已知藉由使用含有幾乎大致等量的高分子量成分與低分子量成分(或是低分子量成分較少),分子量分布較廣,且十氫萘可溶成分較少的聚丙烯來製作薄膜,使剛性與加工性取得平衡的技術(參照專利文獻5)。
然而,這些記載於專利文獻4~5的薄膜在如超過150℃之高溫的耐熱性還是不夠,具有接近PET薄膜之高耐熱性、生產性優異、耐衝撃性、均一性優異之聚丙烯薄膜尚未眾知。亦即,記載於專利文獻4~5的薄膜並未超出習知的聚丙烯薄膜之範疇,其用途受到限制,也未著眼於例如在超過150℃之高溫下的耐熱性。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔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〕日本特表2008-540815號公報
本發明係以相關習知技術之課題為背景而成者。亦即,本發明之目的係提供一種在150℃具有與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜匹敵之低收縮率,且高剛性之拉伸聚丙烯薄膜。
本案發明人為了達成此目的全神貫注探討之結果,發現若以將全同立構五單元組分率、丙烯以外的共聚單體量、熔體流動速率(MFR)、質量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)、及z+1平均分子量(Mz+1)/數量平均分子量(Mn)分別控制在特定範圍之聚丙烯樹脂來構成,且將薄膜的平面配向係數控制在特定範圍,則可將在150℃的收縮率及剛性提升至與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜相同水準,而完成本發明。
亦即,本發明之拉伸聚丙烯薄膜,其特徵在於:構成薄膜之聚丙烯樹脂滿足下述1)~5)之條件,以及薄膜的平面配向係數的下限為0.0125。
1)全同立構五單元組分率的下限為96%。
2)丙烯以外的共聚單體量的上限為0.1mol%。
3)在230℃、2.16kgf下測定之熔體流動速率(MFR)的下限為1g/10min。
4)質量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)的下限為5.5。
5)z+1平均分子量(Mz+1)/數量平均分子量(Mn)的下限為50。
此外本發明之拉伸聚丙烯薄膜,較佳為經雙軸拉伸者,而 於此情形時,較佳為縱向的拉伸倍率為3~8倍,寬度方向的拉伸倍率為4~20倍。
依據本發明之拉伸聚丙烯薄膜,在150℃可發現與聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜匹敵之低收縮率、高剛性,進而使薄膜化成為可能。
進而,本發明之拉伸聚丙烯薄膜即便曝露在150℃以上的環境下也能維持各物性,因此即使在習知聚丙烯薄膜未被考慮之高溫環境下也可使用,故能應用在廣泛的用途上。
圖1為實施例1及比較例1所得到之拉伸聚丙烯薄膜的微差掃描熱量測定(DSC)圖表。
〔實施發明之形態〕
本發明係關於在高溫之尺寸穩定性、機械特性優異的拉伸聚丙烯薄膜。構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂,關於其分子量分布、熔體流動速率、規則性、構成單體,係具有以下特徵。
(聚丙烯樹脂之分子量分布)
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的特徵之一,係構成的聚丙烯樹脂的分子量分布狀態。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜的聚丙烯樹脂係以低分子量成分為主,進一步包含分子量非常高的高分子量成分。藉由以低分子量成分為主成分,可將結晶性大幅提高,而被認為可得到習知未有的高剛性、高耐熱性之拉伸聚丙烯薄膜。另一方 面,低分子量的聚丙烯樹脂在加熱軟化之情形時的熔融張力較低,一般無法作為拉伸薄膜。因此藉由存在數%~數十%的高分子量成分,被認為使拉伸成為可能的同時,將高分子量成分實現結晶核的作用,進而使薄膜的結晶性提升,而達成了本發明之拉伸薄膜的效果。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜的聚丙烯樹脂,首先有分子量分布較廣的特徵。一般的分子量分布的廣度能以質量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)來表示。
本發明中,重要的是Mw/Mn的下限為5.5。Mw/Mn的下限較佳為6,更佳為6.5,還要更佳為7,特佳為7.2。若小於上述下限,則無法得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,Mw/Mn的上限較佳為30,更佳為25,還要更佳為20,特佳為15,最佳為13。若超過上述上限,則在實際上製造樹脂會有困難。
此外,作為高分子量成分所重視之平均分子量係有:Z+1平均分子量(Mz+1),藉由Mz+1/Mn能更正確的表示分子量分布的程度。
本發明中,重要的是Mz+1/Mn的下限為50。Mz+1/Mn的下限較佳為60,更佳為70,還要更佳為80,特佳為90。若小於上述下限,則無法得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,Mz+1/Mn的上限較佳為300,更佳為200。若超過上述上限,則在實際上製造樹脂會有困難。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜的聚丙烯樹脂整體的Mn的下限較佳為20000,更佳為22000,還要更佳為24000,特佳為26000,最佳為27000。若在上述範圍,則可得到變得容易拉伸、 厚度變異變小、拉伸溫度或熱固定溫度容易提高且熱收縮率變低之優點。另一方面,整體的Mn之上限較佳為65000,更佳為60000,還要更佳為55000,特佳為53000,最佳為52000。若在上述範圍,則容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果,並變得容易拉伸。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mw之下限較佳為250000,更佳為260000,還要更佳為270000,特佳為280000,最佳為290000。若在上述範圍,則可得到變得容易拉伸、厚度變異變小、拉伸溫度或熱固定溫度容易提升且熱收縮率變較低之優點。另一方面,整體的Mw之上限較佳為500000,更佳為450000,還要更佳為400000,特佳為380000,最佳為370000。若在上述範圍,則機械負荷較小而變得容易拉伸。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mz+1之下限較佳為2500000,更佳為3000000,還要更佳為3300000,特佳為3500000,最佳為3700000。若在上述範圍,則高分子量成分係充分,且容易得到本發明之效果。另一方面,整體的Mz+1之上限較佳為40000000,更佳為35000000,還要更佳為30000000。若在上述範圍,則在實際上容易製造樹脂,並變得容易拉伸,且薄膜中的魚眼(Fish Eye)變少。
此外,作為重視高分子量成分之平均分子量亦有Z平均分子量(Mz),Mz/Mn的下限較佳為30,更佳為35,還要更佳為38,特佳為40,最佳為41。若在上述範圍,則更容易得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,Mz/Mn的上限較佳為100。若在上述範圍,則在實際上樹脂之製造會變容 易。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體的Mz之下限較佳為1000000,更佳為1200000,還要更佳為1300000,特佳為1400000,最佳為1500000。若在上述範圍,則高分子量成分係充分,且容易得到本發明之效果。另一方面,整體的Mz之上限較佳為15000000。若在上述範圍,則在實際上容易製造樹脂,且變得容易拉伸,薄膜中的魚眼變少。
在構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜的聚丙烯樹脂的分子量分布曲線之峰值(Mp)的下限較佳為50000,更佳為60000,還要更佳為70000,特佳為75000。若在上述範圍,則可得到變得容易拉伸、厚度變異變小、拉伸溫度或熱固定溫度容易提升且熱收縮率變得更低之優點。另一方面,Mp的上限較佳為150000,更佳為130000,還要更佳為120000,特佳為115000。若在上述範圍,則更容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果,也變得容易拉伸。
在測定構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體的凝膠滲透層析儀(GPC)累積曲線的情形時,分子量1萬以下之成分的量的下限較佳為2質量%,更佳為2.5質量%,還要更佳為3質量%,特佳為3.3質量%,最佳為3.5質量%。若在上述範圍,則容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果,並變得容易拉伸。另一方面,於GPC累積曲線的分子量1萬以下之成分的量的上限較佳為20質量%,更佳為17質量%,還要更佳為15質量%,特佳為14質量%,最佳為13質量%。若在上述範圍,則變得容易拉伸、厚度變異變小、拉伸溫度或熱固定溫度容易提升且可將熱收縮率抑制的更 低。
分子量1萬以下左右的分子無助於分子鏈彼此的纏結,而是具有將可塑劑式的分子彼此的纏結解開的效果。藉由以特定量含有分子量1萬以下之成分,而在拉伸時容易解開分子的纏結,變得能以較低拉伸應力拉伸,結果被認為殘留應力較低,且能降低在高溫下的收縮率。
在測定構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體的凝膠滲透層析儀(GPC)累積曲線之情形,分子量10萬以下之成分的量的下限較佳為35質量%,更佳為38質量%,還要更佳為40質量%,特佳為41質量%,最佳為42質量%。若在上述範圍,則容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果,變得容易拉伸。另一方面,在GPC累積曲線的分子量10萬以下之成分的量的上限較佳為65質量%,更佳為60質量%,還要更佳為58質量%,特佳為56質量%,最佳為55質量%。若在上述範圍,則變得容易拉伸、厚度變異變小、拉伸溫度或熱固定溫度容易提升且可將熱收縮率抑制的更低。
為了形成具有像這樣的分子量分布的特徵之聚丙烯樹脂,下面說明關於適當的高分子量成分與低分子量成分。
[高分子量成分]
高分子量成分之在230℃、2.16kgf下測定的熔體流動速率(MFR)的下限較佳為0.0001g/10min,更佳為0.0005g/10min,還要更佳為0.001g/10min,特佳為0.005g/10min。若在上述範圍,則在實際上容易製造樹脂,並可減少薄膜的魚眼。
此外,高分子量成分之在230℃、2.16kgf下的MFR若過 小,在實際上會有難以測定的情形。在此情形時,測定10倍的負重(21.6kgf)之高負荷MFR即可,在此情形時,較佳下限為0.1g/10min,更佳為0.5g/10min,還要更佳為1g/10min,特佳為5g/10min。
高分子量成分之在230℃、2.16kgf下測定的熔體流動速率(MFR)之上限較佳為0.5g/10min,更佳為0.35g/10min,還要更佳為0.3g/10min,特佳為0.2g/10min,最佳為0.1g/10min。若在上述範圍,則用於維持整體的MFR所必要的高分子成分的量減少,更容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。
高分子量成分的Mw的下限較佳為500000,更佳為600000,還要更佳為700000,特佳為800000,最佳為1000000。若在上述範圍,則用於維持整體的MFR所必要的高分子成分的量減少,更容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,高分子量成分的Mw的上限較佳為10000000,更佳為8000000,還要更佳為6000000,特佳為5000000。若在上述範圍,則在實際上容易製造樹脂,並可減少薄膜的魚眼。
高分子量成分的極限黏度(η)的下限較佳為3dl/g,更佳為3.2dl/g,還要更佳為3.5dl/g,特佳為4dl/g。若在上述範圍,則用於維持整體的MFR所必要的高分子成分的量減少,更容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,高分子量成分的極限黏度(η)的上限較佳為15dl/g,更佳為12dl/g,還要更佳為10dl/g,特佳為9dl/g。若在上述範圍,則在實際上容易製造樹脂,並可減少薄膜的魚眼。
高分子量成分的量的下限,在100質量%的聚丙烯樹脂中,較佳為2質量%,更佳為3質量%,還要更佳為4質量%,特佳為5質量%。若在上述範圍,則用於維持整體的MFR之低分子量成分的分子量沒有必要提高,更容易得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,高分子量成分的量的上限,在100質量%的聚丙烯樹脂中,較佳為30質量%,更佳為25質量%,還要更佳為22質量%,特佳為20質量%。若在上述範圍,則更容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。
[低分子量成分]
低分子量成分在230℃、2.16kgf下測定之熔體流動速率(MFR)的下限較佳為70g/10min,更佳為80g/10min,還要更佳為100g/10min,特佳為150g/10min,最佳為200g/10min。若在上述範圍,則結晶性會變好,更容易得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,低分子量成分在230℃、2.16kgf下測定之熔體流動速率(MFR)的上限較佳為2000g/10min,更佳為1800g/10min,還要更佳為1600g/10min,特佳為1500g/10min,最佳為1400g/10min。若在上述範圍,則容易維持整體的MFR,且製膜性優異。
低分子量成分的Mw的下限較佳為50000,更佳為53000,還要更佳為55000,特佳為60000,最佳為70000。若在上述範圍,則變得容易維持整體的MFR,且製膜性優異。另一方面,低分子量成分的Mw的上限較佳為150000,更佳為140000,還要更佳為130000,特佳為120000,最佳為110000。若在上述範圍,則結晶性會變好,更容易得到在高溫下的低熱收縮率 等本發明之效果。
低分子量成分的極限黏度(η)的下限較佳為0.46dl/g,更佳為0.48dl/g,還要更佳為0.50dl/g,特佳為0.55dl/g,最佳為0.6dl/g。若在上述範圍,則變得容易維持整體的MFR,且製膜性優異。另一方面,低分子量成分的極限黏度(η)的上限較佳為1.1dl/g,更佳為1.05dl/g,還要更佳為1dl/g,特佳為0.95dl/g,最佳為0.85dl/g。若在上述範圍,則結晶性會變好,更容易得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。
低分子量成分的量的下限,在100質量%的聚丙烯樹脂中,較佳為30質量%,更佳為40質量%,還要更佳為50質量%,特佳為55質量%。若在上述範圍,則容易得到低分子量成分發揮之在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,低分子量成分的量的上限,在100質量%的聚丙烯樹脂中,較佳為98質量%,更佳為97質量%,還要更佳為96質量%,特佳為95質量%。若在上述範圍,則沒有必要提高用於維持整體的MFR之低分子量成分的分子量,而可更輕易地得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。
聚丙烯樹脂中的低分子量成分的MFR(g/10min)/高分子量成分的MFR(g/10min)之比的下限較佳為500,更佳為1000,還要更佳為2000,特佳為4000。若在上述範圍,則更容易得到在高溫下的低熱收縮率等本發明之效果。另一方面,低分子量成分的MFR/高分子量成分的MFR之比的上限較佳為1000000。
高分子量成分、低分子量成分亦可為對應於個別之成分的2種以上樹脂的混合物,於此情形時,上述各成分之量的適當範圍係指2種以上樹脂的合計量。
此外,本發明中的聚丙烯樹脂為了調整聚丙烯樹脂整體的MFR,亦可含有上述之高分子量成分與低分子量成分以外之具有分子量的成分。又為了容易解開分子鏈的纏結並調節拉伸性等,亦可含有低分子量成分的分子量以下,特別是分子量在3萬左右以下,進而分子量在1萬左右以下的聚丙烯樹脂。
為了使用高分子量成分、低分子量成分來達到較佳的聚丙烯樹脂之分子量分布狀態,較佳為例如:在低分子量成分的分子量較低的情形時,提升高分子量成分的分子量,增加高分子量成分的量等,來調整分布狀態,並且調整為容易製造拉伸薄膜之MFR。
(聚丙烯樹脂的熔體流動速率)
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體在230℃、2.16kgf下測定之熔體流動速率(MFR)的下限重要為1g/10min。整體的MFR的下限較佳為1.2g/10min,更佳為1.4g/10min,還要更佳為1.5g/10min,特佳為1.6g/10min。若在上述範圍,則機械負荷較小且變得容易拉伸。另一方面,整體的MFR的上限較佳為11g/10min,更佳為10g/10min,還要更佳為9g/10min,特佳為8.5g/10min,最佳為8g/10min。若在上述範圍,則變得容易拉伸,厚度變異變小,拉伸溫度或熱固定溫度容易提升且熱收縮率變得更低。
(聚丙烯樹脂的規則性)
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂的全同立構五單元組分率的下限較佳為96%係重要的。全同立構五單元組分率的下限較佳為96.5%,更佳為97%。若在上述範圍,則結晶性提升,並可將在高溫下的熱收縮率抑制在較低值。全同立 構五單元組分率的上限較佳為99.5%,更佳為99.3%,還要更佳為99%。若在上述範圍,則在實際上會變得容易製造。
宜為觀察不到構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂的異種結合。再者,此處的觀察不到係指在500MHz 13C-NMR中看不到波峰。
構成薄膜的聚丙烯樹脂之二甲苯可溶成分的下限,從實際面來看較佳為0.1質量%。另一方面,二甲苯可溶成分的上限較佳為7質量%,更佳為6質量%,還要更佳為5質量%。若在上述範圍,則結晶性提升,且在高溫下的熱收縮率會變小。
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂的同排(Isotactic)鏈長的下限較佳為100,更佳為120,還要更佳為130。若在上述範圍,則結晶性會提升,在高溫下的熱收縮率會變小。另一方面,同排鏈長的上限,從實際面來看較佳為5000。
(聚丙烯樹脂的構成單體)
構成本發明之拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂,最佳為僅從丙烯單體所得到之完全的均聚丙烯,但若為微量則亦可為與共聚單體的共聚物。共聚單體的種類較佳為乙烯、丁烯等烯烴。
聚丙烯樹脂中的丙烯以外的共聚單體量的上限重要為0.1mol%。共聚單體量的上限較佳為0.05mol%,更佳為0.01mol%。若在上述範圍,則結晶性提升,且在高溫下的熱收縮率會變小。
此外,習知拉伸聚丙烯薄膜係於工業上完全的均聚丙烯之結晶性高度、或熔融軟化後熔融張力急遽降低等,可拉伸的條件範圍非常狹窄而難以製膜,故通常添加0.5%左右的共聚成分 (主要為乙烯)。然而,若為如上述之分子量分布狀態的聚丙烯樹脂,即使幾乎完全不含共聚成分,熔融軟化後的張力降低為穩定的,在工業上變為能拉伸。
亦即,本發明中,藉由使用具有如上述之特徵的分子量分布之聚丙烯樹脂,被認為習知不可能充分拉伸之低分子量成分為主體的聚丙烯會變得可拉伸,此外,可採用高的熱固定溫度,在較高的結晶性、較強的熱固定之加乘效果下能降低在高溫下的熱收縮率。
(聚丙烯樹脂的製造方法)
上述的聚丙烯樹脂係使用齊格勒-納他(Ziegler-Natta)觸媒或茂金屬(Metallocene)觸媒等,將原料的丙烯加以聚合而得。其中,為了消除異種結合,較佳為使用如齊格勒-納他觸媒之能以高規則性聚合之觸媒。
丙烯的聚合方法可列舉:在己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等惰性溶劑中聚合之方法;在液狀的丙烯或乙烯中聚合之方法;於氣體之丙烯或乙烯中添加觸媒,以氣相狀態聚合之方法;或將該等組合來進行聚合之方法。
高分子量成分、低分子量成分可在分別聚合後混合,也可在具有多階段的反應器之1系列設施中,以多階段聚合。特別以使用具有多階段的反應器之設施,在先聚合好高分子量成分後,在其存在下聚合低分子量成分之方法為佳。此外分子量的調節能以在聚合時混在系統中的氫的量來進行。
(薄膜物性)
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的平面配向係數的下限重要為0.0125。平面配向係數的下限較佳為0.0126,更佳為0.0127, 還要更佳為0.0128。另一方面,平面配向係數的上限在實際上的值較佳為0.0155,更佳為0.0150,還要更佳為0.0148,特佳為0.0145。平面配向係數可藉由調整拉伸倍率使其在範圍內。若在此範圍則薄膜的厚度不均亦佳。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的MD方向的折射率(Nx)的下限較佳為1.502,更佳為1.503,還要更佳為1.504。另一方面,Nx的上限較佳為1.52,更佳為1.517,還要更佳為1.515。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜在TD方向的折射率(Ny)的下限較佳為1.523,更佳為1.525。另一方面,Ny的上限較佳為1.535,更佳為1.532。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜在厚度方向的折射率(Nz)的下限較佳為1.480,更佳為1.489,還要更佳為1.500。Nz的上限較佳為1.510,更佳為1.507,還要更佳為1.505。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜具有高結晶性之特徵。亦即,薄膜結晶度(Degree of crystallinity)的下限較佳為55%,更佳為56%,還要更佳為57%,特佳為58%,最佳為59%。若小於上述下限,則在高溫下的熱收縮率會變大。另一方面,薄膜結晶度的上限較佳為85%,更佳為80%,還要更佳為79%,特佳為78%,最佳為77%。若大於上述上限,則在實際上會變得難以製造。此外,薄膜結晶度可藉由減少聚丙烯樹脂中的共聚單體量或使其為0質量%、增加低分子量成分、將拉伸溫度、熱固定溫度設定於高溫等方法使其在範圍內。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的熔點的下限較佳為168℃,更佳為169℃。若在上述範圍,則在高溫下的熱收縮率會變小。另一方面,熔點的上限較佳為180℃,更佳為177℃,還要更 佳為175℃。若在上述範圍,則在實際上會變得容易製造。熔點可藉由減少聚丙烯樹脂中的共聚單體量或使其為0質量%、提高全同立構五單元組分率、減少常溫下的二甲苯可溶成分、增加低分子量成分、與將拉伸溫度、熱固定溫度設定於高溫等方法使其在範圍內。
習知的聚丙烯薄膜,即使在熔點峰存在於170℃附近的情形,在以DSC測定之情形時,從超過140℃起即會觀察到峰隆起(開始熔解),即便可期待在140℃的耐熱性,但在150℃熱收縮率會急遽增加。然而,本發明之聚丙烯薄膜即便在150℃峰也未隆起,在150℃可得到低熱收縮性。此被認為使用幾乎或是完全沒有共聚成分之聚丙烯樹脂,藉由特徵性的分子量分布,使熔點高的結晶快速生成,並且與較高的熱固定溫度相互作用而達成。此外,本發明之聚丙烯薄膜即便曝露於150℃以上的環境下也可維持各物性,即使是在習知聚丙烯薄膜想不到的高溫環境下亦可使用。
此外,熔解開始可從DSC圖表求得。例如,圖1所示之在後述的實施例1及比較例1中所得到的拉伸聚丙烯薄膜的上述DSC圖表。實施例1中,峰被認為在150~160℃之間(155℃附近)隆起(開始熔解),而比較例1中,峰則被認為在剛跨過140℃且就隆起(開始熔解)。
藉由將從150℃以上的吸熱峰面積所得到的熔解熱除以209J/g,可求得在150℃的全部試料中之結晶度。本發明之拉伸聚丙烯薄膜在150℃的結晶度的下限較佳為48%,更佳為49%,還要更佳為50%,特佳為51%。若在上述範圍,則在高溫下的熱收縮率會變得更小。另一方面,150℃結晶度的上限從實際 面來看較佳為85%,更佳為80%,還要更佳為79%,特佳為78%。150℃結晶度可藉由減少聚丙烯樹脂中的共聚單體量或使其為0質量%、增加低分子量成分、將拉伸溫度、熱固定溫度設定於高溫等方法來讓它在範圍內。
(薄膜特性)
本發明之拉伸聚丙烯薄膜在MD方向(本說明書中的「MD方向」係指薄膜的縱向,亦將「MD方向」稱為「縱向」)之在150℃的熱收縮率的下限較佳為0.5%,更佳為1%,還要更佳為1.5%,特佳為2%,最佳為2.5%。若在上述範圍,則就成本面等在實際上會變得容易製造,且厚度不均變小。另一方面,在MD方向之在150℃的熱收縮率的上限較佳為8%,更佳為7%,還要更佳為6.5%,特佳為6%,最佳為5%。若在上述範圍,則會更容易使用在有可能曝露於150℃左右之高溫的用途。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜在TD方向(本說明書中的「TD方向」係指薄膜的寬度方向,亦將「TD方向」稱為「橫向」)之在150℃的熱收縮率的下限較佳為0.5%,更佳為1%,還要更佳為1.5%,特佳為2%,最佳為2.5%。若在上述範圍,則就成本面等在實際上會變得容易製造,且厚度不均會變小。另一方面,在TD方向之在150℃的熱收縮率的上限較佳為13%,更佳為12%,還要更佳為11%,特佳為10%,最佳為9%。若在上述範圍,則會更容易使用在有可能曝露於150℃左右之高溫的用途。
此外,在150℃的熱收縮率若到2.5%左右,能藉由增加低分子量成分、與調整拉伸條件、固定條件來達成,在進一步降低熱收縮率,較佳在離線進行退火處理。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜在室溫(23℃)下的耐衝撃性之下限較佳為0.5J,更佳為0.6J。若在上述範圍,則會有充分的作為薄膜之韌性,在使用時不會破裂等。另一方面,在室溫(23℃)下的耐衝撃性之上限從實際面來看有2J即可,更佳為1.5J,還要更佳有1.2J即可。耐衝撃性由於在低分子量成分較多的情形,在整體的分子量較低的情形、在高分子量成分較少的情形、及在高分子量成分的分子量較低的情形下,耐衝撃性會有降低的傾向,因此可配合用途調整該等成分來使其在範圍內。
在本發明之拉伸聚丙烯薄膜為雙軸拉伸薄膜的情形,於23℃在MD方向的楊氏係數(Young's Modulus)之下限較佳為2GPa,更佳為2.1GPa,還要更佳為2.2GPa,特佳為2.3GPa,最佳為2.4GPa。另一方面,於23℃在MD方向的楊氏係數之上限較佳為4GPa,更佳為3.7GPa,還要更佳為3.5GPa,特佳為3.4GPa,最佳為3.3GPa。若在上述範圍,則在實際上容易製造,也讓MD-TD之平衡變好。
在本發明之拉伸聚丙烯薄膜為雙軸拉伸薄膜的情形,於23℃在TD方向的楊氏係數之下限較佳為3.8GPa,更佳為4GPa,還要更佳為4.2GPa,特佳為4.3GPa。另一方面,在TD方向的楊氏係數之上限較佳為8GPa,更佳為7.5GPa,還要更佳為7GPa,特佳為6.5GPa。若在上述範圍,則在實際上容易製造,也讓MD-TD之平衡變好。
此外,楊氏係數可藉由提高拉伸倍率來提高,而在MD-TD拉伸之情形,可將MD拉伸倍率設定為較低,藉由提高TD拉伸倍率來增加TD方向的楊氏係數。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的厚度均一性之下限較佳為 0%,更佳為0.1%,還要更佳為0.5%,特佳為1%。另一方面,厚度均一性的上限較佳為20%,更佳為17%,還要更佳為15%,特佳為12%,最佳為10%。若在上述範圍,則在塗布與印刷等之後加工時不易產生缺陷,而容易使用在要求精密性之用途。此外薄膜的厚度均一性係以在實施例中後述之方法來測定。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的霧度(Haze),在實際之值的下限較佳為0.1%,更佳為0.2%,還要更佳為0.3%,特佳為0.4%,最佳為0.5%。另一方面,霧度的上限較佳為6%,更佳為5%,還要更佳為4.5%,特佳為4%,最佳為3.5%。若在上述範圍,則容易使用在要求透明之用途。霧度在拉伸溫度、熱固定溫度過高的情形、CR溫度較高且冷卻速度較慢的情形、及低分子量過多的情形會有降低的傾向,可藉由調節該等使其在上述範圍內。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜的密度的下限較佳為0.91g/cm3,更佳為0.911g/cm3,還要更佳為0.912g/cm3,特佳為0.913g/cm3。若在上述範圍,則結晶性會變高且熱收縮率會變小。另一方面,薄膜密度的上限較佳為0.925g/cm3,更佳為0.922g/cm3,還要更佳為0.920g/cm3,特佳為0.918g/cm3。若在上述範圍,則在實際上容易製造。薄膜密度可藉由提高拉伸倍率或溫度、提高熱固定溫度、並可進一步進行離線退火來提高。
(拉伸聚丙烯薄膜的製造方法)
本發明之拉伸聚丙烯薄膜可藉由將包含聚丙烯樹脂之薄膜成形用樹脂組成物以公知的方法薄膜化,並拉伸所得到的未拉伸薄膜來製造。藉由製成拉伸薄膜,可得到習知的聚丙烯薄膜所無法預想的即使在150℃下熱收縮率也較低的薄膜。
薄膜成形用樹脂組成物係以上述聚丙烯樹脂為主成分,視需要亦可添加添加劑或其它樹脂。添加劑可列舉例如:抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、潤滑劑、成核劑(Nucleating Agent)、黏著劑、防霧劑、阻燃劑、抗黏劑(Anti-Blocking Agent)、無機或有機的填充劑等。其它樹脂可列舉:本發明所使用之特定聚丙烯樹脂以外的聚丙烯樹脂、乙烯與α-烯烴的共聚物即無規共聚物、或各種彈性體等。添加劑及其它樹脂的添加量,在100質量份的薄膜成形用樹脂組成物中,較佳為合計50質量份以下。該等能以漢賽混合機(Henschel Mixer)等與聚丙烯樹脂摻合(Blend);以聚丙烯稀釋,讓事前使用熔融混煉機所製作之母粒(Master Pellet)成為特定濃度;或是預先將全部熔融混練來使用。
拉伸可為在薄膜的縱向或寬度方向中的任一方向拉伸之單軸拉伸,亦可為在縱向與寬度方向之雙方拉伸之雙軸拉伸,在雙軸拉伸的情形可為逐次雙軸拉伸,也可為同時雙軸拉伸。本發明之拉伸聚丙烯薄膜較佳為雙軸拉伸薄膜。
以下說明特佳範例之縱向拉伸-橫向拉伸的逐次雙軸拉伸之薄膜的製造方法。
首先,以單軸或雙軸的擠出機將聚丙烯樹脂加以加熱熔融,擠出到冷卻輥(Hilled Roll)上得到未拉伸薄膜。於熔融擠出時,較佳為例如:讓樹脂溫度到200~280℃,以T型模擠出成片狀,以溫度在10~100℃之冷卻輥加以冷卻固化。繼而,較佳為以例如120~165℃的拉伸輥將薄膜在縱向(MD)方向拉伸3~8倍,並且在寬度(TD)方向以155℃~175℃(更佳為158℃~170℃)的溫度拉伸4~20倍。進而,在較佳為165~175℃(更 佳為166~173℃)的環境溫度下予以1~15%的鬆弛並施以熱處理為佳。像這樣所得到之拉伸聚丙烯薄膜,於至少一面施加電暈放電處理,其後,以捲揚機捲取可得到輥樣本。
MD方向的拉伸倍率之下限較佳為3倍,更佳為3.5倍。若小於上述下限,則會有膜厚不均。另一方面,MD方向的拉伸倍率之上限較佳為8倍,更佳為7倍。若大於上述上限,則會難以進行接下來在TD方向的拉伸。
MD方向的拉伸溫度之下限較佳為120℃,更佳為125℃,還要更佳為130℃。若小於上述下限,則機械負荷會變大、厚度不均會增加、以及會產生薄膜表面粗糙。另一方面,MD方向的拉伸溫度之上限,就熱收縮率的點來說以溫度高者為佳,但因會附著在輥上而難以拉伸,故較佳為165℃,更佳為160℃,還要更佳為155℃,特佳為150℃。
TD方向的拉伸倍率之下限較佳為4倍,更佳為5倍,還要更佳為6倍。若小於上述下限,則會有厚度不均。另一方面,TD方向拉伸倍率的上限較佳為20倍,更佳為17倍,還要更佳為15倍,特佳為12倍。若大於上述上限,則熱收縮率會變高,於拉伸時會破裂。
在TD方向拉伸時較佳為進行預熱,由於預熱溫度係迅速地將薄膜溫度提升到拉伸溫度附近,因此較佳為設定成比拉伸溫度高10~15℃。
在TD方向的拉伸係以比習知聚丙烯薄膜還要高的溫度進行。TD方向的拉伸溫度之下限較佳為155℃,更佳為157℃,還要更佳為158℃。若小於上述下限,則會有未充分軟化而破裂,且熱收縮率會變高。另一方面,TD方向的拉伸溫度之上 限較佳為175℃,更佳為170℃,還要更佳為168℃。為了降低熱收縮率以溫度較高者為佳,但若大於上述上限,則低分子量成分會熔解、再結晶化,而會有表面粗糙與薄膜白化的情形。
拉伸後的薄膜較佳為進行熱固定。熱固定能在比習知的聚丙烯薄膜還要高的溫度下進行。熱固定溫度的下限較佳為165℃,更佳為166℃。若小於上述下限,則熱收縮率會變高。此外,為了降低熱收縮率而有必要進行長時間的熱固定處理,有時會使得生產性變差。另一方面,熱固定溫度的上限較佳為175℃,更佳為173℃。若大於上述上限,則低分子量成分會熔解、再結晶化,而會有表面粗糙與薄膜白化的情形。
較佳為於熱固定時予以鬆弛(緩和)。鬆弛的下限較佳為1%,更佳為2%,還要更佳為3%。若小於上述下限,則熱收縮率會變高。另一方面,鬆弛的上限較佳為15%,更佳為10%,還要更佳為8%。若大於上述上限,則厚度不均會增加。
進而,為了降低熱收縮率,亦能將以上述之步驟所製造之薄膜以輥狀捲取後,在離線下予以退火(Annealing)。
離線退火溫度的下限較佳為160℃,更佳為162℃,還要更佳為163℃。若小於上述下限,則會得不到退火的效果。另一方面,離線退火溫度的上限較佳為175℃,更佳為174℃,還要更佳為173℃。若大於上述上限,則會有透明性降低、厚度不均增加等情形。
離線退火時間的下限較佳為0.1分,更佳為0.5分,還要更佳為1分。若小於上述下限,則會得不到退火的效果。另一方面,離線退火時間的上限較佳為30分,更佳為25分,還要更佳為20分。若大於上述上限,則生產性會降低。
薄膜的厚度係依各用途來設定,薄膜厚度的下限較佳為2μm,更佳為3μm,還要更佳為4μm。薄膜厚度的上限較佳為300μm,更佳為250μm,還要更佳為200μm,特佳為100μm,最佳為50μm。
像這樣進行所得到之拉伸聚丙烯薄膜,通常係以寬2000~12000mm、長1000~50000m左右的輥製膜,以輥狀捲取。進而依照各用途切割,以寬300~2000mm、長500~5000m左右的切割輥(Slit Roll)出料。
本發明之拉伸聚丙烯薄膜具有上述之各種習知未有的優異特性。因此,在使用作為包裝薄膜的情形時,因為是高剛性故能薄型化,並可降低成本、輕量化。此外,由於耐熱性較高,故在塗布或印刷的乾燥時變得能以高溫乾燥,而能有效率的生產,並可使用習知難以使用之塗布劑與油墨、積層接著劑等。再者,也能使用作為電容器或馬達等的絕緣膜、太陽能電池的背板、無機氧化物的阻隔薄膜、ITO等透明導電薄膜的基膜。
本申請案主張基於2012年1月24日所提出申請之日本國專利出願第2012-12117號、於2012年6月29日所提出申請之日本國專利出願第2012-146801號、及於2012年8月17日所提出申請之日本國專利出願第2012-180971號之優先權的權利。於2012年1月24日提出申請之日本國專利出願第2012-12117號、於2012年6月29日提出申請之日本國專利出願第2012-146801號、及於2012年8月17日提出申請之日本國專利出願第2012-180971號之說明書的全內容,援用於本申請案中作為參考。
[實施例]
以下,列舉實施例及比較例更具體說明本發明,但本發明不受以下實施例等限制,而在適合於上述與下述之要旨的範內,當然可加入適當變更來實施,且該等之任一者係包含於本發明之技術的範圍內。
此外,在以下的實施例、比較例中之物性的測定方法係如下所述。
(1)熔體流動速率(MFR)(g/10 min)
MFR係依據JIS-K7210,於溫度230℃來測定。
(2)極限黏度(η)(dl/g)
極限黏度係依據JIS K7367-1:2002,將試料溶解於四氫萘,於135℃來測定。
(3)分子量及分子量分布
分子量及分子量分布係使用凝膠滲透層析儀(GPC),以單分散聚苯乙烯為基準所求得。在GPC測定的使用管柱、溶媒等測定條件係如下述。
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℃
數量平均分子量(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)係分別透過分子量校正曲線所得到之GPC曲線的各沖提(Elution)位置之分子量(Mi)的分子數(Ni)依下式定義。
數量平均分子量:Mn=Σ(Ni‧Mi)/Σ Ni
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)
分子量分布:Mw/Mn、Mz+1/Mn、Mz/Mn
此外,取GPC曲線的峰位置之分子量為Mp。
在基線不明確時,將到最接近標準物質的沖提峰之高分子量側的沖提峰的高分子量側之峰腳的最低位置之範圍設定為基線。
(4)立體規則性
全同立構五單元組分率(同排全同立構五單元組分率)及全同鏈長(Meso Sequence Length)(全同平均鏈長)之測定係使用13C-NMR進行。同排全同立構五單元組分率依據記載於「Zambelli等人,Macromolecules,第6冊,925頁(1973)」之方法,同排全同平均鏈長係依據記載於「J.C.Randall所發表之“Polymer Sequence Distribution”第2章(1977年)(Academic Press,New York)」之方法算出。
13C-NMR測定係使用BRUKER公司製造之「AVANCE500」,將200mg的試料於135℃溶解在鄰二氯苯與重苯的8:2(體積比)之混合液中,在110℃實施測定。
(5)密度(g/cm3)
薄膜的密度係依據JIS-K7112,以密度梯度管法來測定。
(6)熔點(Tmp)(℃)、結晶度(%)及150℃結晶度(%)
使用微差掃描熱量計(島津製作所製造之「DSC-60」)進行熱測定。從試料薄膜裁切出約5mg,封入於測定用鋁鍋。以20℃/分的速度從室溫升溫至230℃,取試料的熔解吸熱峰溫度作 為熔點Tmp。結晶度係取H.Bu,S.Z.D.Cheng,B.Wunderlich等人發表在Die Makromolekulare Chemie,Rapid Communications,第9冊,75頁(1988)所記載之聚丙烯完全結晶的熔解熱209J/g,將其設為100%,將從上述熱測定所得到的熔解峰面積(△Hm)所求得之DSC熔解曲線圖的熔解熱之比率以百分率表示所求得。150℃結晶度係以DSC熔融曲線圖的150℃以上之熔解熱所求得。
(7)冷二甲苯可溶部份(CXS)(質量%)
將1g的聚丙烯試料溶解於200ml之沸騰二甲苯再放冷後,以20℃的恆溫水槽予以再結晶1小時,取溶解於過濾液的,相對於原本之試料量的質量之比例為CXS(質量%)。
(8)熱收縮率(%)
依據JIS-Z1712來測定。亦即,將拉伸薄膜在MD方向、TD方向分別切成20mm寬且200mm長,吊掛於熱風烤箱中加熱5分鐘。測定加熱後的長度,以相對於原本長度的收縮的長度之比例求取熱收縮率。
(9)耐衝撃性(J)
使用東洋精機公司製造的薄膜衝擊試驗機,於23℃測定。
(10)楊氏係數(GPa)
依據JIS-K7127,在23℃測定MD方向及TD方向之拉伸強度。
(11)霧度(%)
依據JIS-K7105來測定。
(12)折射率(Nx、Ny、Nz)
使用阿貝折射儀(ATAGO公司製造)測定。將沿著MD方 向、TD方向之折射率分別設為Nx、Ny,厚度方向的折射率設為Nz。
(13)平面配向係數
從上述(12)所測定之Nx、Ny、Nz,使用[(Nx+Ny)/2]-Nz之式計算。
(14)厚度變異(厚度均一性)(%)
從捲取之薄膜輥裁切出長度1m之正方形樣本,在MD方向及TD方向分別劃分為10等分,準備100片測定用樣本。以接觸式薄膜厚度計測定測定用樣本的大致中央部位之厚度。而且,求取所得到之100點資料的平均值A,並求取最小值與最大值的差(絕對值)B,以使用(B/A)×100的算式計算所得的值為薄膜的厚度變異。
(實施例1)
使用Mw/Mn=7.7、Mz+1/Mn=140、MFR=5.0g/10min、全同立構五單元組分率[mmmm]=97.3%之聚丙烯均聚物(日本聚丙烯(股)製造之「NOVATEC(註冊商標)PP SA4L」:共聚單體量為0mol%;以下簡稱為「PP-1」)作為聚丙烯樹脂。
對此聚丙烯樹脂使用65mm擠出機,用T型模在250℃以片狀擠出,以30℃的冷卻輥冷卻固化後,以135℃在縱向(長度方向)以4.5倍進行縱向拉伸,其次用夾具夾住兩端,引進熱風烤箱中,以170℃預熱後,以160℃在寬度方向(橫向)以8.2倍進行橫向拉伸,繼而一邊在寬度方向進行6.7%的鬆弛,一邊在168℃進行熱處理。像這樣所得到之薄膜的一面進行電暈處理,以捲揚機捲取,製成本發明之拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3 所示。從表的結果可知,此薄膜的熱收縮率較低,楊氏係數較高。此外,此薄膜的微差掃描熱量測定法(DSC)所得到的圖表顯示於圖1。
(實施例2)
除了將相對於90質量份的實施例1所使用之聚丙烯均聚物(PP-1),而添加10質量份的分子量分布狹窄之黏度平均分子量為10000之低分子量丙烯均聚物(三井化學公司製造之「Hi-WAX NP105」:共聚單體量為0mol%),在30mm的雙軸擠出機進行熔融混練所得到之丸粒(Pellet)狀混合物(PP-2),使用作為聚丙烯樹脂以外,與實施例1同樣地進行,得到本發明之拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。從表的結果可知,此薄膜的熱收縮率較低,楊氏係數較高。
(實施例3)
除了將相對於70質量份的實施例1所使用的聚丙烯均聚物(PP-1),而添加30重量份的Mw/Mn=4.6、Mz+1/Mn=22、MFR=120g/10min、全同立構五單元組分率[mmmm]=98.1%之聚丙烯均聚物(住友化學公司製造之「住友NOBLEN(註冊商標)U501E1」:共聚單體量為0mol%),進行乾摻所得到的混合物(PP-3)使用作為聚丙烯樹脂以外,與實施例1同樣地進行,得到本發明之拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。從表的結果可知,此薄膜的熱收縮率較低,楊氏係數較高。
(實施例4)
除了將在實施例1中的橫向拉伸時之預熱溫度設為173℃、拉伸溫度及熱處理溫度設為167℃以外,與實施例1同樣地進行,得到本發明之拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。從表的結果可知,此薄膜的熱收縮率較低,楊氏係數較高。
(實施例5)
除了在實施例2中,於縱向(長度方向)以5.5倍拉伸、於寬度方向(橫向)以12倍拉伸以外,與實施例2同樣地進行,得到本發明之拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。從表的結果可知,此薄膜的熱收縮率較低,楊氏係數較高。
(實施例6)
將在實施例1所得到的拉伸聚丙烯薄膜進一步在拉幅式熱風烤箱中以170℃熱處理5分鐘。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。
(實施例7)
除了使用Mw/Mn=8.9、Mz+1/Mn=110、MFR=3.0g/10min、全同立構五單元組分率[mmmm]=97.2%之聚丙烯均聚物(Samsung Total公司製造之「HU300」:共聚單體量為0mol%)作為聚丙烯樹脂,以及將橫向拉伸的預熱溫度設為171℃、橫向拉伸溫度設為161℃、橫向拉伸後的熱處理溫度設為 170℃以外,與實施例1同樣地進行,得到本發明之拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。
(比較例1)
除了使用Mw/Mn=4、Mz+1/Mn=21、MFR=2.5g/10min之聚丙烯系聚合物(住友化學(股)製造之「住友NOBLEN(註冊商標)FS2011DG3」:共聚單體量為0.6mol%)作為聚丙烯樹脂,以及將在橫向拉伸時的預熱溫度設為168℃、拉伸溫度設為155℃、熱處理溫度設為163℃以外,與實施例1同樣地進行,得到比較用拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。此外,此薄膜的微差掃描熱量測定法(DSC)所得到的圖表顯示於圖1。
(比較例2)
除了將在橫向拉伸時的預熱溫度設為171℃、拉伸溫度設為160℃、熱處理溫度設為165℃以外,與比較例1同樣地進行,得到比較用拉伸聚丙烯薄膜。
所得到的薄膜之厚度為20μm,其物性如表1、表2及表3所示。
(比較例3)
除了使用Mw/Mn=2.8、Mz+1/Mn=9.2、MFR=30g/10min之聚丙烯系聚合物(日本聚丙烯(股)製造之「NOVATEC(註冊商標)PP SA03」:共聚單體量為0mol%)作為聚丙烯樹脂以外,與實施例1同樣地進行,雖然嘗試製成拉伸聚丙烯薄膜,但在橫 向拉伸時薄膜破裂,而無法進行雙軸拉伸。
〔產業利用性〕
本發明之拉伸聚丙烯薄膜能廣泛使用於包裝用途、工業用途,尤其是為高剛性且可薄型化,故適合需要降低成本或輕量化之用途。
此外,本發明之拉伸聚丙烯薄膜因耐熱性較高,在施以塗布處理或印刷時之乾燥時可高溫乾燥,故能謀求有效率地生產,並能應用使用習知難以採用之塗布劑、油墨、積層接著劑等之處理。
此外,本發明之拉伸聚丙烯薄膜亦適用於例如:電容器或馬達等的絕緣膜、太陽能電池的背板、無機氧化物的阻隔膜、ITO等透明導電薄膜的基膜等。

Claims (5)

  1. 一種拉伸聚丙烯薄膜,其特徵在於:構成薄膜之聚丙烯樹脂滿足下述1)~6)之條件,且薄膜的平面配向係數之下限為0.0125;1)全同立構五單元組分率的下限為96%;2)丙烯以外的共聚單體量的上限為0.1mol%;3)在230℃、2.16kgf下測定之熔體流動速率(MFR)的下限為1g/10min;4)質量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)的下限為5.5;5)z+1平均分子量(Mz+1)/數量平均分子量(Mn)的下限為50;6)z+1平均分子量(Mz+1)的下限為2500000。
  2. 如請求項1所記載之拉伸聚丙烯薄膜,其中測定構成拉伸聚丙烯薄膜之聚丙烯樹脂整體的凝膠滲透層析儀累積曲線之情形,分子量10萬以下之成分的量的下限為35質量%。
  3. 如請求項1或2所記載之拉伸聚丙烯薄膜,其中薄膜的平面配向係數的下限為0.0125,上限為0.0155。
  4. 如請求項1所記載之拉伸聚丙烯薄膜,其為經雙軸拉伸者。
  5. 如請求項4所記載之拉伸聚丙烯薄膜,其在縱向的拉伸倍率為3~8倍,在寬度方向的拉伸倍率為4~20倍。
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