TWI824088B - 雙軸配向聚丙烯膜 - Google Patents

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Abstract

本發明課題在於提供一種雙軸配向聚丙烯膜，係剛性高且對高達150℃之高溫之耐熱性亦優異，容易保持作成包裝袋時的袋形狀，而且印刷時的間距偏差或經熱封時在密封部的皺摺少。
該雙軸配向聚丙烯膜係在動態黏彈性測定之23℃的儲存彈性模數E’(E’-23)在長度方向為2.0GPa以上，在寬度方向為6.0GPa以上，動態黏彈性測定之80℃的儲存彈性模數E’(E’-80)在長度方向為1.0GPa以上，在寬度方向為3GPa以上，E’-80與E’-23的比(E’-80/E’-23)在長度方向、寬度方向皆為0.4以上，且150℃之熱收縮率在長度方向為10%以下，在寬度方向為30%以下，進而120℃的熱收縮率在長度方向為2.0%以下，在寬度方向為5.0%以下，且長度方向的120℃熱收縮率小於寬度方向的120℃熱收縮率。

Description

雙軸配向聚丙烯膜
本發明係關於一種剛性與耐熱性優異之雙軸配向聚丙烯膜。詳細而言，係關於一種容易保持作成包裝袋時的袋形狀，而且經熱封時在密封部的皺摺少，故可適用於包裝袋之雙軸配向聚丙烯膜。
雙軸配向聚丙烯膜係由於具有防潮性，且具有必要的剛性、耐熱性，故可用於包裝用途或工業用途。近年來，隨著使用之用途擴展，需要更高性能化，尤其是提高剛性。此外，考慮到環境，需要減量(使膜厚度變薄)亦維持強度，為此必須顯著地提高剛性。作為提高剛性之手段，藉由改良聚丙烯樹脂的聚合時的催化劑或流程技術，已知提高該聚丙烯樹脂的結晶性或熔點，但儘管有如此的改善，至今仍未曾有具有充分的剛性之雙軸配向聚丙烯膜。
提出有如下的方法：雙軸配向聚丙烯膜的製造步驟之中，在寬度方向延伸後，在寬度方向延伸時的溫度以下一邊使膜弛緩一邊進行第一段的熱處理，在第二段以第一段溫度至寬度方向延伸溫度進行熱處理之方法(例如參照參考文獻1等)；或在寬度方向延伸後進而進行在長度方向延伸之方法(例如參照參考文獻2等)。然而，專利文獻2所記載之膜雖然剛性優異，但熱封後容易在密封部產生皺摺，且耐熱性差。此外，專利文獻1記載的膜的配向低，且剛性不足。
[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。
本發明的課題在於解決上述之問題點。亦即，關於一種膜的剛性與高達150℃之高溫之耐熱性優異之雙軸配向聚丙烯膜。詳細而言，係提供一種雙軸配向聚丙烯膜，容易保持作成包裝袋時的袋形狀、而且經熱封時在密封部以及其周圍皺摺少。
本發明人為了達成上述目的而致力研究之結果發現，藉由作成一種雙軸配向聚丙烯膜，在動態黏彈性測定之23℃的儲存彈性模數E’(E’-23)在長度方向為2.0GPa以上，在寬度方向為6.0GPa以上，動態黏彈性測定之80℃的儲存彈性模數E’(E’-80)在長度方向為1.0GPa以上，在寬度方向為3GPa以上，E’-80與E’-23的比(E’-80/E’-23)在長度方向、寬度方向皆為0.4以上，且150℃之熱收縮率在長度方向為10%以下，在寬度方向為30%以下，進而120℃的熱收縮率在長度方向為2.0%以下，在寬度方向為5.0%以下，且長度方向的120℃熱收縮率小於寬度方向的120℃熱收縮率，可獲得膜的剛性與高達150℃之高溫之耐熱性優異之雙軸配向聚丙烯膜。
這種情況下，較佳係前述雙軸配向聚丙烯膜的寬度方向的折射率Ny為1.5230以上，△Ny為0.0220以上。
此外，這種情況下，較佳係前述雙軸配向聚丙烯膜的霧度為5.0%以下。
進而，這種情況下，較佳係構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂的內消旋五元組分率為97.0%以上。
進而，這種情況下，較佳係構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂的結晶化溫度為105℃以上，熔點為160℃以上。
進而，這種情況下，較佳係構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂的熔體流動速率為4.0g/10分以上。
進而，這種情況下，較佳係構成前述雙軸配向聚丙烯膜之聚丙烯樹脂的分子量10萬以下的成分量為35質量%以上。
進而，這種情況下，較佳係前述雙軸配向聚丙烯膜的配向度為0.85以上。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜係剛性高，且對高達150℃之高溫之耐熱性亦優異，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀、而且經熱封時在密封部的皺摺少，故可獲得適用於包裝袋之雙軸配向聚丙烯膜。此外，由於該雙軸配向聚丙烯膜係剛性亦優異，故即使膜的厚度變薄仍可維持強度，且亦可合適地用於需要更高的剛性之用途。
以下，進而詳細地說明本發明的雙軸配向聚丙烯膜。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜係由聚丙烯樹脂作為主成分之聚丙烯樹脂組成物所組成。另外，所謂「主成分」，係指聚丙烯樹脂在聚丙烯樹脂組成物中所佔之比率為90質量%以上，更佳為93質量%以上，又更佳為95質量%以上，尤佳為97質量%以上。
(聚丙烯樹脂)
用於本發明之聚丙烯樹脂，係可使用聚丙烯均聚物、或聚丙烯與乙烯以及/或是碳數4以上的α-烯烴之共聚物。較佳為實質上不含有乙烯以及/或是碳數4以上的α-烯烴之丙烯均聚物，即使含有乙烯以及/或是碳數4以上的 α-烯烴成分的情況下，較佳係乙烯以及/或是碳數4以上的α-烯烴成分量為1莫耳%以下。成分量的上限更佳為0.5莫耳%，又更佳為0.3莫耳%，尤佳為0.1莫耳%。若為上述範圍則容易提高結晶性。作為構成這種共聚物之碳數4以上的α-烯烴成分，可列舉例如：1-丁烯、1-戊烯、3-甲基戊烯-1、3-甲基丁烯-1、1-己烯、4-甲基戊烯-1、5-乙基己烯-1、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。
聚丙烯樹脂係可使用不同的2種以上的聚丙烯均聚物、或聚丙烯與乙烯以及/或是碳數4以上的α-烯烴之共聚物、以及這些的混合物。
(立體規則性)
用於本發明之聚丙烯樹脂的立體規則性的指標之內消旋五元組分率([mmmm]%)，較佳為97.0%至99.9%的範圍內，更佳為97.5%至99.7%的範圍內，又更佳為98.0%至99.5%的範圍內，尤佳為98.5%至99.3%的範圍內。
若為97.0%以上，則聚丙烯樹脂的結晶性變高，膜之結晶的熔點、結晶度、結晶配向度提高，容易獲得剛性與高溫之耐熱性。若為99.9%以下則在聚丙烯製造的方面來看容易抑制成本，且在製膜時不易斷裂。更佳為99.5%以下。內消旋五元組分率係以核磁共振法(所謂NMR法)來測定。
為了將聚丙烯樹脂的內消旋五元組分率設為上述的範圍內，可較佳採用如下之方法：將所獲得之聚丙烯樹脂粉末以正庚烷等的溶劑來洗淨之方法；或適當進行催化劑以及/或是助催化劑的選定、聚丙烯樹脂組成物的成分的選定之方法等。
(熔化溫度)
構成本發明的雙軸配向聚丙烯膜之上述聚丙烯樹脂以DSC(示差掃描熱分析儀；Differential Scanning Calorimeters)所測定之熔化溫度(Tm)的下限較佳為160℃，更佳為161℃，又更佳為162℃，進而又更佳為163℃。
若Tm為160℃以上則容易獲得剛性與高溫之耐熱性。
Tm的上限較佳為170℃，更佳為169℃，又更佳為168℃，進而更佳為167℃，尤佳為166℃。若Tm為170℃以下，則由聚丙烯製造的方面來看容易抑制成本上升、且在製膜時變得不易斷裂。藉由將成核劑調配至前述的聚丙烯樹脂，可更提高熔化溫度。
所謂Tm，係指將1mg至10mg的樣品裝入鋁鍋並設置在示差掃描熱分析儀(DSC)，在氮氛圍下以230℃經5分鐘熔化，以掃描速度-10℃/分來降溫至30℃之後保持5分鐘，再以掃描速度10℃/分昇溫時被觀察到之伴隨熔化之吸熱峰的主峰溫度。
(結晶化溫度)
構成本發明的雙軸配向聚丙烯膜之上述聚丙烯樹脂以DSC所測定之結晶化溫度(Tc)的下限為105℃，較佳為108℃，更佳為110℃。若Tc為105℃以上，則寬度方向延伸與隨後之冷卻步驟中容易進行結晶化，容易獲得剛性與高溫之耐熱性。
Tc的上限較佳為135℃，更佳為133℃，又更佳為132℃，進而更佳為130℃，尤佳為128℃，最佳為127℃。若Tc為135℃以下則由聚丙烯製造的方面來看不易提高成本，且在製膜時變得不易斷裂。
所謂Tc，係將1mg至10mg的樣品裝入鋁鍋並設置在DSC，在氮氛圍下以230℃經5分鐘熔化，以掃描速度-10℃/分來降溫至30℃時被觀察到之放熱峰的主峰溫度。
藉由將成核劑調配至前述的聚丙烯樹脂，可更提高結晶化溫度。
(熔體流動速率)
構成本發明的雙軸配向聚丙烯膜之上述聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR；melt mass-flow rate)在根據JIS K 7210(1995)的條件M(230℃、 2.16kgf)經測定的情況之中，較佳為4.0g/10分至30g/10分，更佳為4.5g/10分至25g/10分，又更佳為4.8g/10分至22g/10分，尤佳為5.0g/10分至20g/10分，最佳為6.0g/10分至20g/10分。
若聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)為4.0g/10分以上，則容易獲得熱收縮低的雙軸配向聚丙烯膜。
此外，若聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)為30g/10分以下，則容易維持膜的製膜性。
由膜特性的觀點來看，構成膜之聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)(230℃、2.16kgf)的下限較佳為5.0g/10分，更佳為5.5g/10分，又更佳為6.0g/10分，尤佳為6.3g/10分，最佳為6.5g/10分。
若聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)為5.0g/10分以上，則構成膜之聚丙烯樹脂的低分子量成分量變多，故藉由採用在後述之膜製膜步驟之寬度方向延伸步驟，除了更促進聚丙烯樹脂的配向結晶化，以及更容易提高膜之結晶度，進而非晶部分的聚丙烯分子鏈彼此的糾纏變得更少，更容易提高耐熱性。
為了將聚丙烯樹脂的熔體流動速率(MFR)設為上述的範圍內，較佳係採用控制聚丙烯樹脂的平均分子量或分子量分布之方法等。
亦即，本發明的構成膜之聚丙烯樹脂的GPC(Gel Permeation Chromatography；凝膠滲透層析法)積分曲線之分子量10萬以下的成分的量的下限較佳為35質量%，更佳為38質量%，又更佳為40質量%，尤佳為41質量%，最佳為42質量%。
GPC積分曲線之分子量10萬以下的成分的量的上限較佳為65質量%，更佳為60質量%，又更佳為58質量%。若GPC積分曲線之分子量10萬以下的成分的量為65質量%以下則膜強度不易降低。
此時，若含有緩和時間長的高分子量成分或長鏈分枝成分，可在不大幅改變聚丙烯樹脂整體黏度的情況下來容易調整聚丙烯樹脂所含有之分子量10萬以下的成分的量，故對剛性或熱收縮沒有太大的影響而容易改善製膜性。
(分子量分布)
用於本發明之聚丙烯樹脂，分子量分布的廣度的指標之質量平均分子量(Mw)/數均分子量(Mn)的下限較佳為3.5，更佳為4.0，又更佳為4.5，尤佳為5.0。Mw/Mn的上限較佳為30，更佳為25，又更佳為23，尤佳為21，最佳為20。
Mw/Mn係可使用凝膠滲透層析法(GPC)來獲得。若Mw/Mn為上述範圍，則分子量10萬以下的成分的量容易增多。
另外，聚丙烯樹脂的分子量分布係可藉由如下的方式調整：將不同的分子量的成分多階段地以一系列的設備聚合；將不同分子量的成分以離線(off-line)以捏合機摻合；摻合具有不同性能的催化劑而聚合；使用可實現期望的分子量分布的催化劑。作為以GPC所獲得之分子量分布的形狀，在橫軸取分子量(M)的對數(logM)、縱軸取微分分布值(單位logM的重量分率)之GPC圖表之中，可為具有單峰之平緩的分子量分布，亦可為具有複數的峰或肩峰之分子量分布。
(雙軸配向聚丙烯膜的製膜方法)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜，較佳係藉由如下方式獲得：製作由上述之聚丙烯樹脂作為主成分之聚丙烯樹脂組成物所構成之未延伸片，進行雙軸延伸。作為雙軸延伸的方法，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之任一者而獲得，但由製膜穩定性、厚度均勻性的觀點來看較佳係採用拉幅機逐步雙軸延伸法。尤其較佳係在 長度方向延伸後，在寬度方向進行延伸，但亦可為在寬度方向延伸後在長度方向進行延伸之方法。
再來在以下說明本發明的雙軸配向聚丙烯膜的製造方法，但並非限定於此。另外，本發明的雙軸配向聚丙烯膜係亦可至少在單面積層具有其它機能之層。積層可為單面亦可為兩面。此時另一方的層、另外中央層的樹脂組成物亦可採用上述的聚丙烯樹脂組成物。此外，亦可為與上述的聚丙烯樹脂組成物不同的樹脂組成物。積層之層的數目在每一單面可為1層、2層或3層以上，但由製造的觀點來看，較佳為1層或是2層。作為積層的方法，較佳係例如藉由進料區塊方式或多歧管方式而共擠出。尤其，目的在於提高雙軸配向聚丙烯膜的加工性時，可將具有熱封性之樹脂層在不使特性降低的範圍內進行積層。此外，為了賦予印刷性，可在單面或是兩面施以電暈處理。
以下對於單層的情況之例，對於採用拉幅機逐步雙軸延伸法的情況進行敘述。
首先，將含有聚丙烯樹脂之樹脂組成物以單軸或是雙軸的擠出機加熱熔融，由T型模擠出成片狀，使其接觸於冷卻輥上並冷卻固化。目的在促進固化時，較佳係將以冷卻輥經冷卻之片浸漬於水槽等，進而冷卻。
然後，將片以經加熱之2對的延伸輥，加大後方的延伸輥的旋轉數藉此將片在長度方向延伸，以獲得單軸延伸膜。
繼而，將單軸延伸膜預熱後，以拉幅機式延伸機把持膜端部，並以特定的溫度在寬度方向進行延伸，以獲得雙軸延伸膜。對於該寬度方向延伸步驟係在之後詳細敘述。
寬度方向延伸步驟結束後，對雙軸延伸膜以特定的溫度進行熱處理，以獲得雙軸配向膜。熱處理步驟之中，亦可在寬度方向使膜弛緩。
如此所獲得之雙軸配向聚丙烯膜，可根據需要而例如至少在單面施以電暈放電處理之後，藉由以捲取機捲取來獲得膜輥。
以下對於各自的步驟進行詳細地說明。
(擠出步驟)
首先，將以聚丙烯樹脂作為主成分之聚丙烯樹脂組成物以單軸或是雙軸的擠出機在200℃至300℃的範圍內使其加熱熔融，擠出由T型模排出之片狀的熔融聚丙烯樹脂組成物，使其接觸金屬製的冷卻輥並冷卻固化。所獲得之未延伸片較佳係進而投入水槽。
冷卻輥、或冷卻輥與水槽的溫度較佳係由10℃至Tc為止的範圍，欲提高膜的透明性的情況，較佳係以10℃至50℃的範圍的溫度的冷卻輥來冷卻固化。若將冷卻溫度設為50℃以下則未延伸片的透明性容易變高，較佳為40℃以下，又更佳為30℃以下。為了使逐步雙軸延伸後的結晶配向度增大雖有時將冷卻溫度設為40℃以上為佳，但在使用如上述之內消旋五元組分率為97.0%以上的丙烯均聚物的情況下，將冷卻溫度設為40℃以下可容易地進行後續步驟的延伸，此外亦可減少厚度不均故較佳，更佳設為30℃以下。
未延伸片的厚度設為3500μm以下在冷卻效率而言較佳，又更佳係設為3000μm以下，可根據逐步雙軸延伸後的膜厚度來適當調整。未延伸片的厚度係可以聚丙烯樹脂組成物的擠出速度以及T型模的唇模寬等來控制。
(長度方向延伸步驟)
長度方向延伸倍率的下限較佳為3倍，更佳為3.5倍，尤佳為3.8倍。 若為上述範圍則容易提高強度，膜厚不均亦變少。長度方向延伸倍率的上限較佳為8倍，更佳為7.5倍，尤佳為7倍。若為上述範圍，則在寬度方向延伸步驟之寬度方向延伸容易，且提高生產性。
長度方向延伸溫度的下限較佳為Tm-40℃，更佳為Tm-37℃，又更佳為Tm-35℃。若為上述範圍則接續進行之寬度方向延伸變得容易，且厚度不均亦變少。長度方向延伸溫度的上限較佳為Tm-7℃，更佳為Tm-10℃，又更佳為Tm-12℃。若為上述範圍則容易縮小熱收縮率，不易附著在延伸輥而變得不易延伸，或因表面的粗糙度變大致使品級降低的情形亦較少。
另外，長度方向延伸亦可使用3對以上的延伸輥，分為2階段以上的多階段來延伸。
(預熱步驟)
需要在寬度方向延伸步驟之前，將長度方向延伸後的單軸延伸膜以Tm至Tm+25℃的範圍進行加熱，使聚丙烯樹脂組成物軟化。藉由設為Tm以上，軟化進行，且寬度方向的延伸變得容易。藉由設為Tm+25℃以下，橫向延伸時的配向進行，變得容易表現剛性。更佳為Tm+2℃至Tm+22℃，尤佳為Tm+3℃至Tm+20℃。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)
預熱步驟後的寬度方向延伸步驟之中，較佳的方法係如下所示。
寬度方向延伸步驟之中，設置以Tm-10℃以上、預熱溫度以下的溫度進行延伸之區間(前期區間)。此時，前期區間的開始時可為到達預熱溫度之時間點，亦可為到達預熱溫度之後降低溫度而到達低於預熱溫度之溫度之時間點。
寬度方向延伸步驟之前期區間的溫度的下限較佳為Tm-9℃，更佳為Tm-8℃，又更佳為Tm-7℃。若前期區間的延伸溫度為該範圍則不易產生 延伸不均。
接續前期區間，設置低於前期區間的溫度且以Tm-70℃以上至Tm-5℃以下的溫度進行延伸之區間(後期區間)。
後期區間的延伸溫度的上限較佳為Tm-8℃，更佳為Tm-10℃。若後期區間的延伸溫度為該範圍則變得容易表現剛性。
後期區間的延伸溫度的下限較佳為Tm-65℃，更佳為Tm-60℃，又更佳為Tm-55℃。若後期區間的延伸溫度為該範圍則製膜容易穩定。
可在後期區間結束時、亦即在到達寬度方向最終延伸倍率時之後立即將膜冷卻。此時的冷卻的溫度較佳係設為後期區間的溫度以下且Tm-80℃以上至Tm-15℃以下的溫度，更佳設為Tm-80℃以上至Tm-20℃以下的溫度，又更佳設為Tm-80℃以上至Tm-30℃以下的溫度，尤佳設為Tm-70℃以上至Tm-40℃以下的溫度。
前期區間的溫度以及後期區間的溫度係可逐漸地降低，亦可階段性地或是以一階段來降低，亦可各自為一定。若使溫度逐漸地降低，則膜不易斷裂、此外膜的厚度變動亦容易縮小。此外，熱收縮率亦容易縮小，膜的白化亦少故較佳。
在寬度方向延伸步驟中可由前期區間結束時的溫度逐漸地降低至後期區間開始時的溫度，亦可以階段性或是一階段來降低。
寬度方向延伸步驟的前期區間結束時的延伸倍率的下限較佳為4倍，更佳為5倍，又更佳為6倍，尤佳為6.5倍。前期區間結束時的延伸倍率的上限較佳為15倍，更佳為14倍，又更佳為13倍。
寬度方向延伸步驟中最終寬度方向延伸倍率的下限較佳為5倍，更佳為6倍，又更佳為7倍，尤佳為8倍。若為5倍以上則容易提高剛性，膜厚不均亦容易變少。
寬度方向延伸倍率的上限較佳為20倍，更佳為17倍，又更佳為15倍。若為20倍以下則熱收縮率容易變小，在延伸時不易斷裂。
如此，藉由使用立體規則性高且高熔點之結晶性高的聚丙烯樹脂，並採用上述的寬度方向延伸步驟，即使不極端地加大延伸倍率，聚丙烯樹脂的分子高度地對齊主配向方向(在上述之寬度方向延伸步驟中，相當於寬度方向)，故所獲得之雙軸配向膜中的結晶配向非常強，且容易生成熔點亦高的結晶。
此外，由於結晶間的非晶部的配向亦在主配向方向(在上述之寬度方向延伸步驟中，相當於寬度方向)提高，在非晶部的周圍存在許多熔點高的結晶，故低於結晶的熔點之溫度中，非晶部經伸長之聚丙烯分子不易緩和，容易保持其張緊之狀態。為此，高溫之中雙軸配向膜整體亦可維持高的剛性。
此外，應著眼在於，藉由採用這種寬度方向延伸步驟，150℃的高溫之熱收縮率亦容易降低。理由在於：在非晶部的周圍存在許多熔點高的結晶，故低於結晶的熔點的溫度中，非晶部經伸長之聚丙烯樹脂分子不易緩和，而且分子彼此的糾纏少。
進而應著眼的可列舉如：藉由增加聚丙烯樹脂的低分子量成分，變得更容易提高膜的結晶度，且非晶部分的聚丙烯樹脂分子鏈彼此的糾纏變得更少，藉由減弱熱收縮應力，可進而降低熱收縮率。若考慮以往只要提高強度與熱收縮率之任一者則另一者的特性會降低的傾向來看，可謂是突破性的發展。
(熱處理步驟)
雙軸延伸膜係根據需要為了進而縮小熱收縮率可進行熱處理。熱處理溫度的上限較佳為Tm+10℃，更佳為Tm+7℃。藉由設定為Tm+10℃以下， 容易表現剛性，且膜表面的粗糙度不會變得過大，膜不易白化。熱處理溫度的下限較佳為Tm-10℃，更佳為Tm-7℃。若未達Tm-10℃則熱收縮率可能變高。
藉由採用上述的寬度方向延伸步驟，即使以Tm-10℃至Tm+10℃之間的溫度進行熱處理，在延伸步驟所生成之配向高的結晶仍不易熔化，可不降低所獲得之膜的剛性而更縮小熱收縮率。目的為調整熱收縮率時，則亦可在熱處理時在寬度方向使膜弛緩(緩和)。弛緩率的上限較佳為10%。若在上述範圍內，則膜強度不易降低，膜厚度變動容易變小。更佳為8%，又更佳為7%，進而更佳為3%，尤佳為2%，最佳為0%。
(膜厚度)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的厚度係配合各用途而設定，但為了獲得膜的強度，膜厚度的下限較佳為2μm，更佳為3μm，又更佳為4μm，尤佳為8μm，最佳為10μm。若膜厚度為2μm以上則容易獲得膜的剛性。膜厚度的上限較佳為100μm，更佳為80μm，又更佳為60μm，尤佳為50μm，最佳為40μm。若膜厚度為100μm以下則擠出步驟時的未延伸片的冷卻速度不易變小。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜係通常作為寬度2000mm至12000mm、長度1000m至50000m左右的輥來製膜，被捲取成膜輥狀。進而配合各用途而分切，作為寬度300mm至2000mm、長度500m至5000m左右的分切輥來供給。本發明的雙軸配向聚丙烯膜可獲得更長的膜輥。
(厚度均勻性)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的厚度均勻性的下限較佳為0%，更佳為0.1%，又更佳為0.5%，尤佳為1%。厚度均勻性的上限較佳為20%，更佳為17%，又更佳為15%，尤佳為12%，最佳為10%。若為上述範圍則在塗佈或 印刷等的後加工時不易產生缺陷，易用於要求精密性之用途。
測定方法係如下所述。在膜的長度方向由膜物性穩定之恆定區域切出寬度方向40mm的試驗片，使用MIKURON測量儀器(股份有限公司)製的輸送膜裝置(使用產品編號：A90172)以及Anritsu股份有限公司製膜厚度連續測定器(製品名：K-313A廣範圍高感度電子測微計)，遍及20000mm連續地測定膜厚度，由下式算出厚度均勻性。
厚度均勻性(%)=[(厚度的最大值-厚度的最低值)/厚度的平均值]×100
(膜特性)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜係在下述特性具有特徵。此處所謂本發明的雙軸配向聚丙烯膜之「長度方向」，係指對應於膜製造步驟之流動方向之方向，所謂「寬度方向」，係指與前述的膜製造步驟之流動方向呈正交之方向。關於膜製造步驟之流動方向不明的聚丙烯膜，對於膜表面在垂直方向入射廣角X射線，在圓周方向掃描來自α型結晶的(110)面之散射峰，所獲得之繞射強度分布的繞射強度最大的方向設為「長度方向」，與其正交之方向設為「寬度方向」。
(23℃儲存彈性模數)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜以動態黏彈性測定裝置(DMA；Dynamic Mechanical Analyzer)所測定之23℃之長度方向的儲存彈性模數E’(E’-23)的下限為2.0GPa，較佳為2.2GPa，更佳為2.4GPa，又更佳為2.5GPa。長度方向的E’(E’-23)的上限較佳為5GPa，更佳為4.7GPa，又更佳為4.6GPa，尤佳為4.5GPa。
寬度方向的E’(E’-23)的下限為6.0GPa，較佳為6.5GPa，更佳為6.8GPa，又更佳為7.0GPa。寬度方向的E’(E’-23)的上限較佳為15GPa，更 佳為14GPa，又更佳為13.5GPa，尤佳為13GPa。若長度方向以及寬度方向的E’(E’-23)在該範圍內，則雙軸配向聚丙烯膜的強度顯著變大，即使膜薄仍保有硬挺度或強度，可大有助益於膜的減量。
(80℃儲存彈性模數)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜以動態黏彈性測定裝置所測定之80℃之長度方向的儲存彈性模數E’(E’-80)的下限為1.0GPa，較佳為1.2GPa，更佳為1.3GPa，又更佳為1.4GPa。長度方向的E’(E’-80)的上限較佳為3.0GPa，更佳為2.5GPa，更佳為2.2GPa，尤佳為2.0GPa。若為上述範圍內，則在高溫之硬挺度優異。
寬度方向的E’(E’-80)的下限為3.0GPa，較佳為3.2GPa，更佳為3.4GPa，又更佳為3.5GPa。寬度方向的E’(E’-80)的上限較佳為8.0GPa，更佳為7.0GPa，更佳為6.5GPa，尤佳為6.0GPa。若長度方向以及寬度方向的E’(E’-80)為該範圍內，則在高溫之強度容易變大，不易產生在轉印高溫的印刷墨水時的印刷間距偏差。
(E’-80/E’-23)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的長度方向的E’-80與E’-23的比(E’-80/E’-23)的下限為0.4，更佳為0.41，又更佳為0.42，尤佳為0.43。長度方向的E’-80/E’-23的上限較佳為0.70，更佳為0.65，又更佳為0.62，尤佳為0.60。
寬度方向的E’-80/E’-23的下限為0.4，較佳為0.41，更佳為0.42，又更佳為0.43。寬度方向的E’-80/E’-23的上限較佳為0.70，更佳為0.65，又更佳為0.62，尤佳為0.60。若E’-80/E’-23為上述範圍內，則高溫之彈性模數降低變少，加工性優異，且熱封時產生皺摺的情形被抑制。
如上所述，已知以DMA所測定之80℃之長度方向以及寬度方向的儲 存彈性模數E’(E’-80)設成特定的範圍，藉此可提高高溫之強度，但不易設成該範圍，為了獲得以往沒有的特性而進行嘗試錯誤，進而完成本發明。為了將以DMA所測定之80℃之長度方向以及寬度方向的儲存彈性模數控制在此範圍內，較佳係使用上述之聚丙烯樹脂，並採用後述之製膜方法。
(150℃熱收縮率)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的150℃之長度方向的熱收縮率的上限為10%，較佳為8.0%，更佳為7.0%。150℃之寬度方向的熱收縮率的上限為30%，較佳為25%，更佳為20%。若長度方向的熱收縮率為10%以下，且寬度方向的熱收縮率為30%以下，則熱封時不易產生皺摺，尤其若150℃之長度方向的熱收縮率為8.0%以下、150℃之寬度方向的熱收縮率為20%以下，則在開口部熔接夾鏈部時的偏差小故較佳。為了縮小150℃之熱收縮率，測定構成膜之聚丙烯樹脂的凝膠滲透層析法(GPC)積分曲線的情況的分子量10萬以下的成分的量的下限設為35質量%則有效。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜若具有下述特性、結構則更佳。
(23℃楊氏模數)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之長度方向的楊氏模數的下限較佳為2.0GPa，更佳為2.1GPa，又更佳為2.2GPa，尤佳為2.3GPa，最佳為2.4GPa。2.0GPa以上則剛性高，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀，在印刷等加工時不易引起膜的變形。長度方向的楊氏模數的上限較佳為4.0GPa，更佳為3.8GPa，又更佳為3.7GPa，尤佳為3.6GPa，最佳為3.5GPa。4.0GPa以下則實際的製造容易，長度方向-寬度方向的特性的平衡容易優化。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之寬度方向的楊氏模數的下限較 佳為6.0GPa，更佳為6.3GPa，又更佳為6.5GPa，尤佳為6.7GPa。6.0GPa以上則剛性高，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀，在印刷等加工時不易引起膜的變形。寬度方向的楊氏模數的上限較佳為15GPa，更佳為13GPa，又更佳為12GPa。若為15GPa以下則實際的製造容易，長度方向-寬度方向的特性的平衡容易優化。
楊氏模數係可藉由調節延伸倍率或鬆弛率、或調整製膜時的溫度而設成範圍內。
(80℃楊氏模數)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的80℃之長度方向的楊氏模數的下限較佳為0.5GPa，更佳為0.7GPa。0.5GPa以上則轉印高溫的印刷墨水時不易產生印刷間距偏差。80℃之長度方向的楊氏模數的上限較佳為3.0GPa，更佳為2.5GPa。3.0GPa以上則實際的製造容易。
80℃之寬度方向的楊氏模數的下限較佳為2.5GPa，更佳為2.8GPa，又更佳為3.0GPa。2.5GPa以上則轉印高溫的印刷墨水時不易產生印刷間距偏差。80℃之寬度方向的楊氏模數的上限較佳為5.0GPa，更佳為4.7GPa，又更佳為4.5GPa。若為5.0GPa以下則實際的製造容易。
80℃之楊氏模數係藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而設成範圍內。
(23℃5%伸長時應力)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之長度方向的5%伸長時的應力(F5)的下限為40MPa，較佳為42MPa，更佳為43MPa，又更佳為44MPa，尤佳為45MPa。40MPa以上則剛性高，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀，在印刷等加工時不易引起膜的變形。長度方向的F5的上限較佳為70MPa，更佳為65MPa，又更佳為62MPa，尤佳為61MPa，尤佳為60MPa。70MPa 以下則實際上製造容易，且縱-寬平衡容易優化。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之寬度方向的F5的下限為160MPa，較佳為165MPa，更佳為168MPa，又更佳為170MPa。160MPa以上則剛性高，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀，在印刷等加工時不易引起膜的變形。寬度方向的F5的上限較佳為250MPa，更佳為245MPa，又更佳為240MPa。若為250MPa以下則實際上製造容易，且縱-寬平衡容易優化。
F5係可藉由調節延伸倍率或鬆弛率、調整製膜時的溫度來設成範圍內。
(80℃5%伸長時應力)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的80℃之長度方向的5%伸長時的應力(F5)的下限為15MPa，較佳為17MPa，更佳為19MPa，又更佳為20MPa。15MPa以上則剛性高，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀，在印刷等加工時不易引起膜的變形。長度方向的80℃之F5的上限較佳為40MPa，更佳為35MPa，又更佳為30MPa，尤佳為25MPa。40MPa以下則實際上製造容易，且縱-寬平衡容易優化。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的80℃之寬度方向的F5的下限為75MPa，較佳為80MPa，更佳為85MPa，又更佳為90MPa，尤佳為95MPa。75MPa以上則剛性高，故容易保持作成包裝袋時的袋形狀，在印刷等加工時不易引起膜的變形。寬度方向的80℃之F5的上限較佳為150MPa，更佳為140MPa，又更佳為130MPa。140MPa以下則實際上製造容易，且縱-寬平衡容易優化。
80℃F5係可藉由調節延伸倍率或鬆弛率、調整製膜時的溫度來設成範圍內。
(120℃熱收縮率)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的120℃之長度方向的熱收縮率的上限為2.0%，較佳為1.7%，更佳為1.5%。若為2.0%以下，則轉印印刷墨水時不易產生印刷間距偏差。120℃之寬度方向的熱收縮率的上限為5.0%，較佳為4.5%，更佳為4.0%。若為5.0%以下，則熱封時不易產生皺摺。
若120℃之長度方向熱收縮率小於120℃之寬度方向熱收縮率，則轉印印刷墨水時更不易產生印刷間距偏差。120℃之熱收縮率與熱收縮率的長度方向-寬度方向的平衡係藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而可設成範圍內。
(折射率)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的長度方向的折射率(Nx)的下限較佳為1.4950，更佳為1.4970，又更佳為1.4980。若為1.4950以上則容易增大膜的剛性。長度方向的折射率(Nx)的上限較佳為1.5100，更佳為1.5070，又更佳為1.5050。若為1.5100以下則膜的長度方向-寬度方向的特性的平衡優異。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的寬度方向的折射率(Ny)的下限為1.5230，較佳為1.5235，更佳為1.5240。若為1.5230以上則容易增大膜的剛性。寬度方向的折射率(Ny)的上限較佳為1.5280，更佳為1.5275，又更佳為1.5270。若為1.5280以下則膜的長度方向-寬度方向的特性的平衡優異。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的厚度方向的折射率(Nz)的下限較佳為1.4960，更佳為1.4965，又更佳為1.4970。若為1.4960以上則容易增大膜的剛性。厚度方向的折射率(Nz)的上限較佳為1.5020，更佳為1.5015，又更佳為1.5010。若為1.5020以下則容易提高膜的耐熱性。
折射率係可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而設成範圍內。
(△Ny)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的△Ny的下限為0.0220，較佳為0.0225，更佳為0.0228，又更佳為0.0230。若為0.0220以上則膜的剛性容易變高。作為△Ny的上限實際的值較佳為0.0270，更佳為0.0265，又更佳為0.0262，尤佳為0.0260。若為0.0270以下則厚度不均亦容易改善。△Ny係可藉由調整膜的延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而設成範圍內。
△Ny係將沿著膜的長度方向、寬度方向、厚度方向之折射率各自設為Nx、Ny、Nz，以下述式來計算，係指膜的長度方向、寬度方向、厚度方向整體的配向中之寬度方向的配向的程度。
△Ny=Ny-[(Nx+Nz)/2]
(面配向係數)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的面配向係數(△P)的下限較佳為0.0135，更佳為0.0138，又更佳為0.0140。若為0.0135以上則膜的面方向的平衡良好、且厚度不均亦改善。作為面配向係數的上限實際的值較佳為0.0155，更佳為0.0152，又更佳為0.0150。若為0.0155以下則高溫之耐熱性優異。面配向係數(△P)係可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而設為範圍內。
此外，面配向係數(△P)係使用(式)[(Nx+Ny)/2]-Nz來計算。
(霧度)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的霧度的上限較佳為5.0%，更佳為4.5%，又更佳為4.0%，尤佳為3.5%，最佳為3.0%。若為5.0%以下則易用於需要透明的用途。作為霧度的下限實際的值較佳為0.1%，更佳為0.2%，又更佳為0.3%，尤佳為0.4%。若為0.1%以上則容易製造。霧度係可藉由調 節冷卻輥(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、或熱固定溫度、或是聚丙烯樹脂的分子量為10萬以下的成分的量而設成範圍內，由於黏連防止劑的添加或賦予密封層，霧度可能變大。
(來自配向結晶之繞射峰的半值寬)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜之垂直於膜面入射之廣角X射線測定所獲得之聚丙烯α型結晶的(110)面的散射峰的方位角相依性之中，來自膜的寬度方向的配向結晶之繞射峰的半值寬(Wh)的上限較佳為27°，更佳為26°，又更佳為25°，尤佳為24°，最佳為23°。
Wh的下限較佳為13°，更佳為14°，又更佳為15°。半值寬(Wh)若為27°以下則膜的剛性容易提高。
(X射線配向度)
由本發明的雙軸配向聚丙烯膜的Wh以下述式所算出之X射線配向度的下限較佳為0.85，更佳為0.855，又更佳為0.861。藉由設定為0.85以上容易提高剛性。
X射線配向度=(180-Wh)/180
X射線配向度的上限較佳為0.928，更佳為0.922，又更佳為0.917。藉由設定為0.928以下則製膜容易穩定。
(膜的實用特性)
對於本發明的雙軸配向聚丙烯膜具有之實用特性進行說明。
(拉伸斷裂強度)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的長度方向的拉伸斷裂強度的下限較佳為90MPa，更佳為95MPa，又更佳為100MPa。若為90MPa以上則轉印印刷墨水時不易產生印刷間距偏差，包裝袋的耐久性亦優異。作為長度方向的 拉伸斷裂強度的上限實際的值較佳為200MPa，更佳為190MPa，又更佳為180MPa。若為200MPa以下則膜的斷裂或包裝袋的破袋容易減少。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的寬度方向的拉伸斷裂強度的下限較佳為320MPa，更佳為340MPa，又更佳為350MPa。若為320MPa以上則轉印印刷墨水時不易產生印刷間距偏差，包裝袋的耐久性亦優異。作為寬度方向的拉伸斷裂強度的上限實際的值較佳為500MPa，更佳為480MPa，又更佳為470MPa。若為500MPa以下則膜的斷裂或包裝袋的破袋容易減少。
拉伸斷裂強度係可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而設成範圍內。
(拉伸斷裂伸度)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的長度方向的拉伸斷裂伸度的下限較佳為50%，更佳為55%，又更佳為60%。若為50%以上則膜的斷裂或包裝袋的破袋容易減少。作為長度方向的拉伸斷裂伸度的上限實際的值較佳為230%，更佳為220%，又更佳為210%。若為230%以下則轉印印刷墨水時不易產生印刷間距偏差，包裝袋的耐久性亦優異。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的寬度方向的拉伸斷裂伸度的下限較佳為10%，更佳為15%，又更佳為17%。若為10%以上則膜的斷裂或包裝袋的破袋容易減少。寬度方向的拉伸斷裂伸度的上限較佳為60%，更佳為55%，又更佳為50%。若為60%以下則轉印印刷墨水時不易產生印刷間距偏差，包裝袋的耐久性亦優異。
拉伸斷裂伸度係可藉由調整延伸倍率、延伸溫度、熱固定溫度而設成範圍內。
(彎曲剛度)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之長度方向的彎曲剛度的下限較 佳為0.3mN‧cm，更佳為0.33mN‧cm，又更佳為0.35mN‧cm。若為0.3mN‧cm以上則膜可薄化，適於需要剛性之用途。寬度方向的彎曲剛度的下限較佳為0.5mN‧cm，更佳為0.55mN‧cm，又更佳為0.6mN‧cm。若為0.5mN‧cm以上則膜可薄化，適於需要剛性之用途。
(環剛度應力)
關於本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之長度方向的環剛度應力S(mN)的下限，若將雙軸配向聚丙烯膜的厚度設為t(μm)，則較佳為0.00020×t3，更佳為0.00025×t3，又更佳為0.00030×t3，尤佳為0.00035×t3。若為0.00020×t3以上則包裝體容易保持形狀。
23℃之長度方向的環剛度應力S(mN)的上限較佳為0.00080×t3，更佳為0.00075×t3，又更佳為0.00072×t3，尤佳為0.00070×t3。若為0.00080×t3以下則實際上容易製造。
關於本發明的雙軸配向聚丙烯膜的23℃之寬度方向的環剛度應力S(mN)的下限，若將雙軸配向聚丙烯膜的厚度設為t(μm)，則較佳為0.0010×t3，更佳為0.0011×t3，又更佳為0.0012×t3，尤佳為0.0013×t3。若為0.0010×t3以上，則包裝體容易保持形狀。
23℃之寬度方向的環剛度應力S(mN)的上限較佳為0.0020×t3，更佳為0.0019×t3，又更佳為0.0018×t3，尤佳為0.0017×t3。若為0.0020×t3以下則實際上容易製造。
環剛度應力係表示膜的硬挺度之指標，其取決於膜的厚度。測定方法如下所述。將膜的長度方向作為長條的長軸(環方向)、或是將膜的寬度方向作為長條的長軸(環方向)，各自切出2片110mm×25.4mm的長條。將這些挾持於夾鉗，以長條的長軸成為膜的長度方向或成為寬度方向的方式來製作出膜的單方的面作為環的內面之測定用環、及其相反面作為 環的內面之測定用環作。將長條的長軸作為膜的長度方向之測定用的環，以寬度方向垂直於東洋精機股份有限公司製環剛度測試儀DA的夾具部之狀態來設置，鬆開夾鉗，以夾具間隔為50mm、壓入深度設為15mm、壓縮速度設為3.3mm/秒來測定環剛度應力。
測定係針對膜的單方的面成為環的內面之測定用環來測定5次環剛度應力與厚度，之後針對另一面成為環的內面之測定用環亦測定5次。使用該共計10次的數據，以各試驗片的厚度(μm)的3次方作為橫軸、其環剛度應力(mN)作為縱軸來作圖，以截距為0之直線來逼近，求得其斜率a。斜率a係表示不取決於決定剛性之厚度之膜固有的特性值。斜率a設為硬挺度的評價值。長條的長軸作為膜的寬度方向之測定用環亦以相同的方式來測定。
(熱封時的皺摺)
為了形成包裝食品之袋，係在完成製袋的袋中充填內容物，經加熱而將膜熔融且熔合而密封。此外，通常係一邊充填食品一邊製袋時亦同樣進行。通常係在基材膜積層聚乙烯或聚丙烯等所構成之密封劑膜，使該密封劑膜面彼此熔合。加熱方法係由基材膜側以加熱板施加壓力而壓住膜進行密封，密封寬度通常設為10mm左右。此時基材膜亦被加熱，故此時的收縮會產生皺摺。袋的耐久性之中皺摺越少越好，且為了提高購買意願來說皺摺越少越好。密封溫度雖然也有120℃左右的情況，但為了提高製袋加工速度係需要更高溫之密封溫度，該情況下亦較佳係收縮小。在袋的開口部熔合夾鏈的情況，進而需要高溫之密封。
(印刷間距偏差)
作為包裝膜的構成，基本的構成通常由被施加印刷之基材膜與密封劑膜的積層膜所構成。袋的製造係使用製袋機，有三面袋、站立袋、側封袋 等，使用各種的製袋機。印刷間距偏差被認為是在印刷步驟時對膜施加張力或熱，故膜的基材伸縮而產生。排除印刷間距偏差所致之缺陷品在有效利用資源的方面來看也是重要的，為了提高購買意願而言也重要。
(膜加工)
本發明的雙軸配向聚丙烯膜的印刷係根據用途，可藉由凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、模版印刷、轉印印刷方式來進行。
此外，可將由低密度聚乙烯、線狀低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚丙烯、聚酯所構成之未延伸片、以及單軸延伸膜、雙軸延伸膜作為密封劑膜而貼合，亦可作為經賦予熱封性之層合體來使用。為了進而提高氣體阻隔性或耐熱性時係可將鋁箔或聚偏二氯乙烯、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、雙軸延伸膜作為在雙軸配向聚丙烯膜與密封劑膜之間的中間層來設置。密封劑膜的的貼合，係可使用藉由乾式層合法或熱熔層合法所塗佈之接著劑。
為了提高氣體阻隔性，可將鋁或無機氧化物蒸鍍加工至雙軸配向聚丙烯膜或中間層膜、或是密封劑膜。蒸鍍方法係可採用真空蒸鍍、濺鍍、離子鍍覆法，尤佳係將二氧化矽、氧化鋁或這些的混合物加以真空蒸鍍。
本發明的雙軸配向聚丙烯膜，例如使得多元醇的脂肪酸酯類、高級脂肪酸的胺類、高級脂肪酸的醯胺類、高級脂肪酸的胺或醯胺的氧化乙烯加成物等的防霧劑在膜中之存在量設為0.2質量%至5質量%的範圍，藉此可適用於包裝由蔬菜、水果、花草等需要高的鮮度之植物類所構成之生鮮品。
此外，在不減損本發明的效果的範圍內，為了提高滑動性或抗靜電性等的品質可調配各種添加劑，例如提高生產性而調配蠟、金屬 皂等的潤滑劑、可塑劑、加工助劑或熱穩定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑等。
[產業可利用性]
本發明的雙軸配向聚丙烯膜係具有如上述這樣以往沒有的優異特性，故較佳可用於包裝袋，此外膜的厚度可較以往更薄。進而適於如下用途：冷凝器或馬達等的絕緣膜、太陽電池的背片、無機氧化物的阻隔膜、ITO(Indium Tin Oxide；銦錫氧化物)等的透明導電膜的基膜等用於高溫之用途；或分隔膜等需要剛性之用途。此外，可使用以往難以使用之塗佈劑或墨水、層合接著劑等而在高溫進行塗佈或印刷加工，可期待生產的效率化。
[實施例]
以下藉由實施例來詳細地說明本發明。另外，特性係藉由以下的方法來進行測定、評價。
(1)熔體流動速率
熔體流動速率(MFR)係依據JIS K7 210，以溫度230℃、荷重2.16kgf來測定。
(2)內消旋五元組分率
聚丙烯樹脂的內消旋五元組分率([mmmm]%)的測定係使用13C-NMR來進行。內消旋五元組分率係依據Zambelli等人之Macromolecules的第6卷的第925頁(1973)所記載之方法所算出。13C-NMR測定係使用BRUKER公司製AVANCE500，將試料200mg在135℃溶解於鄰二氯苯與重苯之8：2的混合液，以110℃來進行。
(3)聚丙烯樹脂的數均分子量、重量平均分子量、分子量10萬以下的成分量、以及分子量分布
使用凝膠滲透層析法(GPC)，設定為單分散聚苯乙烯基準，以PP換算分子量來求出。基線不明確時，係以至最接近標準物質的溶析峰之高分子量側的溶析峰的高分子量側的山腳的最低位置為止之範圍來設定為基線。
GPC測定條件係如下所述。
裝置：HLC-8321PC/HT(東曹股份有限公司製)
檢測器：RI
溶劑：1,2,4-三氯苯+二丁基羥基甲苯(0.05%)管柱：TSKgelguard columnHHR(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℃
數均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)係分別藉由以分子量校正曲線所獲得之GPC曲線的各溶析位置的分子量(Mi)的分子數(Ni)以下式來定義。
數均分子量：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獲得。
此外，由GPC所獲得之分子量分布的積分曲線求得分子量10萬以下的成分的比率。
(4)結晶化溫度(Tc)、熔化溫度(Tm)
使用TA Instruments公司製Q1000示差掃描熱分析儀，在氮氛圍下進行熱測定。由聚丙烯樹脂的錠粒切出約5mg並封入測定用的鋁鍋。昇溫至230℃為止並保持5分鐘之後，以-10℃/分的速度冷卻至30℃為止，將放熱 峰溫度設為結晶化溫度(Tc)。此外，結晶化熱量(△Hc)係設定為將放熱峰由峰的開始至峰結束為止以平順地連結的方式設定基線來求得放熱峰的面積。照原樣以30℃保持5分鐘，以10℃/分昇溫至230℃為止，將吸熱峰的主峰溫度設為熔化溫度(Tm)。
(5)膜厚度
使用SEIKO-EM公司製Miritoron1202D，測定膜的厚度。
(6)霧度
使用日本電色工業股份有限公司製NDH5000，於23℃依據JIS K 7105來測定。
(7)動態黏彈性測定(DMA)
動態黏彈性測定係使用TA Instruments Japan公司製RSA-G2，將寬4mm的膜樣品以夾具間10mm設置於裝置，以荷重10g且氮氛圍下，以5℃/分由-60℃昇溫至160℃為止，以頻率10Hz進行，獲得23℃與80℃之儲存彈性模數(E’)。
(8)拉伸試驗
依據JIS K 7127而將膜的長度方向以及寬度方向的拉伸強度於23℃來測定。樣品係由膜切出為15mm×200mm的尺寸，夾具寬度為100mm，設置於拉伸試驗機(Instron Japan Co.Ltd.製造的Dual Column桌上型試驗機INSTRON 5965)。於拉伸速度200mm/分進行拉伸試驗。由所獲得之應變-應力曲線，由伸長初期的直線部分的斜率求得楊氏模數以及5%伸長時的應力(F5)。拉伸斷裂強度、拉伸斷裂伸度係各自為樣品斷裂之時間點的強度與伸度。
藉由在80℃的恆溫槽中進行測定，求得80℃之楊氏模數與F5。另外，測定係以如下方式進行：在預先設定為80℃之恆溫槽中設置夾具，在測定 樣品為止在安裝後保持1分鐘。
(9)熱收縮率
依據JIS Z 1712而以以下的方法來測定。將膜以20mm寬且200mm的長度分別在膜的長度方向、寬度方向裁切，懸吊於120℃或是150℃的熱風烤箱中並加熱5分鐘。測定加熱後的長度，以收縮之長度相對於原本長度的比率來求得熱收縮率。
(10)折射率、△Ny、面配向係數
使用ATAGO CO.,LTD.製阿貝折光儀以波長589.3nm、溫度23℃來測定。將沿著膜的長度方向、寬度方向之折射率各自設為Nx、Ny，厚度方向的折射率設為Nz。△Ny係使用Nx、Ny、Nz，且使用(式)Ny-[(Nx+Nz)/2]來求得。此外，面配向係數(△P)係使用(式)[(Nx+Ny)/2]-Nz來計算。
(11)X射線半值寬、配向度
使用X射線繞射裝置(Rigaku Corporation製RINT2500)，以透射法來測定。使用波長1.5418Å的X射線，檢測器係使用閃爍計數器。以成為500μm的厚度的方式將膜重疊而調製試料。在聚丙烯樹脂的α型結晶的(110)面的繞射峰位置(繞射角度2θ=14.1°)放置試料台，將樣品以膜的厚度方向為軸旋轉360°，獲得(110)面的繞射強度的方位角相依性。藉由該方位角相依性，求得來自膜的寬度方向的配向結晶之繞射峰的半值寬Wh。
此外，使用Wh，由下述式算出X射線配向度。
X射線配向度=(180-Wh)/180
(12)彎曲剛度、下垂量
依據JIS L 1096B法(滑動法)，利用以下的流程來求得。製作20mm×150mm的試驗片，以試驗機本體與移動台的上面呈一致的狀態之後，在試驗機的台使試驗片以突出50mm的方式裝載並設置砝碼。然後， 輕輕轉動手柄使試料台下降，測定試料的自由端離開試料台的時間點之下垂量(δ)。使用該下垂量δ與膜厚度、試驗片尺寸、膜密度0.91g/cm3，藉由以下的式求得彎曲剛度(Br)。
Br=WL4/8δ
Br：彎曲剛度(mN‧cm)
W：試驗片的每單位面積之重力(mN/cm2)
L：試驗片的長度(cm)
δ：下垂量(cm)
(13)環剛度應力
膜的長度方向作為長條的長軸(環方向)、或是膜的寬度方向作為長條的長軸(環方向)，各自切出10片110mm×25.4mm的長條狀試驗片。將這些膜挾持於夾鉗，以長條的長軸成為膜的長度方向或成為膜的寬度方向的方式來製作出膜的單方的面作為環的內面之測定用環、及其相反面作為環的內面之測定用環。將長條的長軸作為膜的長度方向之測定用的環，以寬度方向垂直於東洋精機製作所股份有限公司製環剛度測試儀DA的夾具部之狀態來設置，鬆開夾鉗，以夾具間隔為50mm、壓入深度設為15mm、壓縮速度設為3.3mm/秒來測定環剛度應力(mN)。測定係針對膜的單方的面成為環的內面之測定用環來測定5次環剛度應力與厚度，之後針對另一面成為環的內面之測定用環亦測定5次。使用該共計10次的數據，以各試驗片的厚度(μm)的3次方作為橫軸、其環剛度應力(mN)作為縱軸來作圖，以截距為0之直線來逼近，求得其斜率a。斜率a設為硬挺度的評價值。長條的長軸作為膜的寬度方向之測定用環亦以相同的方式來測定。
(實施例1)
作為聚丙烯樹脂，係使用MFR=7.5g/10分、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Nobrene FLX80E4)。在250℃由T型模擠出成片狀，並接觸20℃的冷卻輥，直接投入20℃的水槽。之後，在145℃以二對的輥在長度方向延伸4.5倍，然後將兩端以夾鉗挾持，導至熱風烤箱中，以170℃預熱後，在寬度方向以160℃進行6倍延伸作為第1段，繼而，以145℃進行1.36倍延伸作為第2段，藉此進行合計8.2倍的延伸。寬度方向延伸之後立即以把持在夾鉗的狀態以100℃冷卻，之後，以163℃進行熱固定。如此所獲得之膜的厚度為18.7μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(實施例2)
作為聚丙烯樹脂，係摻合使用PP-1 80重量份與MFR=11g/10分、[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。除了長度方向的延伸溫度設為142℃，寬度方向的第1段的延伸溫度設為162℃，熱固定溫度設為165℃以外，係與實施例1相同。所獲得之膜的厚度為21.3μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(實施例3)
除了在熱固定時施加3%的弛緩以外係與實施例2同樣地進行。所獲得之膜的厚度為21.1μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(實施例4)
除了將長度方向的延伸溫度設為145℃、寬度方向的延伸之後立即的冷卻溫度設為140℃以外係與實施例2同樣地進行。所獲得之膜的厚度為 18.9μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高的膜。
(實施例5)
除了在寬度方向延伸後不冷卻，以把持在夾鉗的狀態，以165℃進行熱固定以外，係與實施例2同樣地進行。所獲得之膜的厚度為19.5μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(實施例6)
除了將寬度方向的第2段的延伸溫度設為155℃以外，係與實施例2同樣地進行。如此所獲得之膜的厚度為20.3μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(實施例7)
除了將長度方向延伸倍率設為4.8倍以外，係與實施例2同樣地進行。所獲得之膜的厚度為19.1μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(實施例8)
除了在寬度方向延伸之中，將第1段的延伸倍率設為6.6倍、第2段的延伸倍率設為1.5倍、設成合計9.9倍的延伸以外，係與實施例2同樣地進行。所獲得之膜的厚度為20.1μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件。其物性如表3所示，獲得剛性高且高溫之熱收縮率低的膜。
(比較例1)
作為聚丙烯樹脂係使用PP-1，在250℃由T型模擠出成片狀，接觸20℃的冷卻輥，直接投入20℃的水槽。之後，以143℃進行4.5倍的長度方向 延伸，將拉幅機之寬度方向延伸時的預熱溫度設為170℃，延伸溫度設為158℃進行8.2倍延伸，然後以168℃進行熱固定。所獲得之膜的厚度為18.6μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件，表3表示物性。其物性如表3所示，為剛性低的膜。
(比較例2)
作為聚丙烯樹脂，除了摻合使用PP-1 80重量份與PP-2 20重量份以外，係與比較例1同樣的方式進行。所獲得之膜的厚度為20.0μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件，表3表示物性。其物性如表3所示，為剛性低的膜。
(比較例3)
作為聚丙烯樹脂，係使用MFR=3g/10分、Tc=117.2℃、Tm=160.6℃之PP-3(日本Polypropylene Corporation製，FL203D)。在250℃由T型模擠出成片狀，接觸20℃的冷卻輥，直接投入20℃的水槽。之後，在長度方向以135℃進行4.5倍延伸，在拉幅機之寬度方向延伸之中，預熱溫度設為166℃，將延伸第1段的溫度設為155℃，第2段的溫度設為139℃，冷卻溫度設為95℃，熱固定溫度設為158℃。所獲得之膜的厚度為19.2μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件，表3表示物性。其物性如表3所示，為高溫之熱收縮率高的膜。
(比較例4)
作為聚丙烯原料，係使用MFR=2.7g/10分、Tc=114.7℃、Tm=163.0℃之PP-4(住友化學股份有限公司製，FS2012)。在250℃由T型模擠出成片狀，接觸20℃的冷卻輥，直接投入20℃的水槽。之後，在長度方向以145℃進行4.5倍延伸，在拉幅機之寬度方向延伸之中，預熱溫度設為170℃，將延伸第1段的溫度設為160℃，延伸第2段的溫度設為145℃，冷卻溫度設 為100℃，熱固定溫度設為163℃。所獲得之膜的厚度為21.2μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件，表3表示物性。其物性如表3所示，為高溫之熱收縮率高的膜。
(比較例5)
作為聚丙烯樹脂，係使用PP-4。在250℃由T型模擠出成片狀，接觸20℃的冷卻輥，直接投入20℃的水槽。之後，在長度方向以130℃延伸成5.8倍之後，於拉幅機設預熱溫度167℃來加熱膜，然後以延伸溫度161℃在寬度方向進行8.6倍延伸，之後一邊施加弛緩10%一邊以130℃進行熱固定，繼而以140℃進行第2段的熱固定。所獲得之膜的厚度為13.4μm。在表1表示聚丙烯樹脂的結構，表2表示製膜條件，表3表示物性。其物性如表3所示，為高溫之熱收縮率高的膜。
Figure 108147623-A0305-02-0036-1
Figure 108147623-A0305-02-0036-2
Figure 108147623-A0305-02-0037-4
Figure 108147623-A0305-02-0037-5
Figure 108147623-A0305-02-0038-6
Figure 108147623-A0305-02-0039-7

Claims (8)

  1. 一種雙軸配向聚丙烯膜，係在動態黏彈性測定之23℃的儲存彈性模數E’(E’-23)在長度方向為2.0GPa以上，在寬度方向為6.0GPa以上，動態黏彈性測定之80℃的儲存彈性模數E’(E’-80)在長度方向為1.0GPa以上，在寬度方向為3GPa以上，E’-80與E’-23的比(E’-80/E’-23)在長度方向、寬度方向皆為0.4以上，且150℃之熱收縮率在長度方向為10%以下，在寬度方向為30%以下，進而120℃的熱收縮率在長度方向為2.0%以下，在寬度方向為5.0%以下，且長度方向的120℃熱收縮率小於寬度方向的120℃熱收縮率。
  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的寬度方向的折射率Ny為1.5230以上，△Ny為0.0220以上。
  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的霧度為5.0%以下。
  4. 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的內消旋五元組分率為97.0%以上。
  5. 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的結晶化溫度為105℃以上，熔點為160℃以上。
  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的熔體流動速率為4.0g/10分以上。
  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的分子量10萬以下的成分量為35質量%以上。
  8. 如請求項1或2所記載之雙軸配向聚丙烯膜，其中前述雙 軸配向聚丙烯膜的配向度為0.85以上。
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