WO2017221781A1 - 積層ポリプロピレンフィルム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a laminated polypropylene film comprising a film using a polypropylene resin and a thin film layer mainly composed of an inorganic compound. More specifically, the present invention relates to a laminated polypropylene film that has excellent gas barrier properties and can be suitably used in various fields that require dimensional stability at high temperatures and high rigidity.
- a stretched polypropylene film is excellent in flexibility and moisture resistance, so that it has been widely used in a wide range of applications such as packaging of foods and various products, electrical insulation, and surface protection films.
- oxygen gas barrier properties are often required for film preservation, and conventional laminated films obtained by depositing inorganic compounds on polypropylene films are not sufficient in oxygen gas barrier properties, and oxygen such as polyvinylidene chloride is not sufficient.
- a solution obtained by applying and drying a solution in which a gas barrier resin is dissolved has been used.
- there is a limit in reducing the production cost because there is a step of applying and drying a solution in which an oxygen gas barrier resin is dissolved, and the thickness of the oxygen gas barrier resin layer must be about 5 ⁇ m.
- the present invention has been made against the background of the problems of the prior art. That is, the object of the present invention is mainly a polypropylene film substrate using a polypropylene resin and an inorganic compound, which has a gas barrier property comparable to that of a polypropylene film coated with polyvinylidene chloride, is excellent in workability at low cost. It is providing the laminated polypropylene film provided with the thin film layer used as a component.
- the laminated polypropylene film of the present invention is a laminated polypropylene film provided with a polypropylene film base material using a polypropylene resin and a thin film layer containing an inorganic compound as a main component.
- the conventional laminated polypropylene film has a shrinkage rate of 9% or more at 150 ° C. in the vertical direction, and the heat energy of the vapor deposition particles when depositing the inorganic compound on the polypropylene film substrate or the radiant heat from the crucible containing the inorganic compound It is presumed that the polypropylene film base material contracted due to this, and that the change caused the gas barrier property to decrease in the inorganic compound layer itself due to the shrinkage.
- the haze of the laminated polypropylene film is preferably 6% or less.
- the heat shrinkage rate in the transverse direction at 150 ° C. of the laminated polypropylene film is 7% or less.
- a laminate including the laminated polypropylene film and the polyolefin film is preferable.
- the laminated polypropylene film of the present invention it is possible to have an oxygen gas barrier property comparable to that of a polypropylene film coated with polyvinylidene chloride, and as a result, a thin film can be obtained. Furthermore, the laminated polypropylene film of the present invention can maintain oxygen gas barrier properties and other physical properties even when exposed to an environment of about 150 ° C. as well as oxygen gas barrier properties at room temperature. Oxygen gas barrier properties that were unthinkable for polypropylene films are required, and they can be used even in high-temperature environments, and are preferably applied in a wide range of applications.
- the laminated polypropylene film of the present invention is used as a base material layer, and a heat seal layer is laminated on the surface layer of the base material layer, so that it can be used in various packaging forms that require heat sealability.
- the heat-sealing temperature can be set high, and the heat-sealing strength is improved, so that the line speed in bag making processing can be increased, and productivity is increased. Will improve. It can also be used as a base material for extrusion laminate with a large heat load. Furthermore, the amount of deformation of the bag can also be suppressed when high-temperature processing such as retort is performed after bag making.
- the present invention relates to a laminated polypropylene film excellent in gas barrier properties, dimensional stability at high temperatures, and mechanical properties.
- the laminated polypropylene film of the present invention is a laminated polypropylene film provided with a polypropylene film base material using a polypropylene resin and a thin film layer mainly composed of an inorganic compound, and the longitudinal heat shrinkage of the laminated polypropylene film at 150 ° C. It is a laminated polypropylene film characterized by having a rate of 7% or less and an oxygen permeability of 150 mL / m 2 / day / MPa or less.
- the inorganic thin film layer used in the present invention contains an inorganic compound as a main component, and the inorganic compound is preferably an inorganic oxide.
- the inorganic oxide is preferably at least one of aluminum oxide and silicon oxide or a composite oxide thereof.
- the “main component” means that the total amount of aluminum oxide, silicon oxide, and a composite oxide of aluminum oxide and silicon oxide exceeds 50% by mass with respect to 100% by mass of the component constituting the thin film layer.
- it is 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass (components other than aluminum oxide and silicon oxide are not contained as components constituting the thin film layer).
- aluminum oxide as used herein includes at least one of various aluminum oxides such as AlO, Al 2 O, and Al 2 O 3 , and the content of various aluminum oxides can be adjusted according to the conditions for forming the thin film layer. it can.
- Silicon oxide is composed of at least one of various silicon oxides such as SiO, SiO 2 and Si 3 O 2 , and the content of various silicon oxides can be adjusted according to the conditions for forming the thin film layer.
- Aluminum oxide, silicon oxide, and a composite oxide of aluminum oxide and silicon oxide may contain a small amount of other components (up to 3% with respect to all components) within a range in which the characteristics are not impaired.
- Components other than the “main component” include compounds such as titanium oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, and zinc oxide, and mixtures thereof.
- the thickness of the inorganic thin film layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 200 nm, and still more preferably 15 to 50 nm from the viewpoint of gas barrier properties and flexibility. If the thickness of the thin film layer is less than 5 nm, satisfactory gas barrier properties may be difficult to obtain. On the other hand, if it exceeds 500 nm, the corresponding effect of improving gas barrier properties cannot be obtained, and bending resistance and It is disadvantageous in terms of manufacturing cost.
- the laminated polypropylene film of the present invention is particularly characterized by the laminated film physical properties.
- the laminated polypropylene film of the present invention exhibits the following film properties.
- the following physical properties are measured and evaluated by the methods described later in the examples.
- the laminated polypropylene film of the present invention is a stretched film mainly composed of a polypropylene-based resin, and it is necessary that the heat shrinkage rate in the longitudinal direction at 150 ° C. is 7% or less.
- the longitudinal direction is a film flow direction (also referred to as a length direction or a longitudinal direction)
- the lateral direction is a direction perpendicular to the film flow direction (a lateral direction or a width direction).
- the 150 ° C. heat shrinkage in the longitudinal direction is 9% or more.
- the upper limit of the 150 ° C. heat shrinkage in the longitudinal direction of the laminated polypropylene film of the present invention is preferably 6%, more preferably 5%, and even more preferably 4%.
- the gas barrier property is better.
- the film using the propylene polymer shrinks due to the thermal energy of the inorganic compound molecules used for the vapor deposition material or the radiant heat from the crucible containing the inorganic compound. It is presumed that when the degree of shrinkage of such a polypropylene film substrate is small at the time of forming the inorganic thin film layer, it is difficult for gas to pass through. As a reason, if the shrinkage of the polypropylene film substrate occurs during the formation of the inorganic thin film layer, it is considered that the inorganic thin film layer is broken due to the protrusion of the substrate surface or the like, and it is difficult to form a dense inorganic thin film layer.
- the lower limit of the 150 ° C. heat shrinkage in the longitudinal direction is preferably 0.2%, more preferably 0.3%, still more preferably 0.5%, and particularly preferably 0.7%. Most preferably, it is 1.0%.
- the upper limit of the 150 ° C. heat shrinkage in the transverse direction of the laminated polypropylene film of the present invention is preferably 7%, more preferably 6%, still more preferably 5%, and particularly preferably 4%. .
- the lower limit of the 150 ° C. heat shrinkage in the transverse direction is preferably 0.2%, more preferably 0.3%, still more preferably 0.5%, and particularly preferably 0.7%. Most preferably, it is 1.0%. If the lower limit of the 150 ° C. thermal shrinkage in the lateral direction is within the above range, realistic manufacturing may be facilitated in terms of cost and thickness unevenness may be reduced.
- the upper limit of the oxygen permeability of the laminated polypropylene film at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65% needs to be 150 mL / m 2 / day / MPa or less. More preferably, it is 130 mL / m 2 / day / MPa or less, still more preferably 120 mL / m 2 / day / MPa or less, still more preferably 100 mL / m 2 / day / MPa or less, and particularly preferably It is 90 mL / m 2 / day / MPa or less.
- the lower limit of the oxygen permeability of the laminated polypropylene film at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% is not particularly limited, but is preferably 0.1 mL / m 2 / day / MPa or more. From the viewpoint of production, 0.1 mL / m 2 / day / MPa is considered the lower limit.
- the upper limit of the haze of the laminated polypropylene film of the present invention is preferably 6%, more preferably 5%, still more preferably 4.5%, still more preferably 4%, and particularly preferably 3%. .5%.
- the upper limit of the haze is within the above range, it may be easy to use in applications where transparency is required.
- the inorganic thin film layer is preferably transparent.
- the lower limit of the haze of the laminated polypropylene film of the present invention is, as a practical value, preferably 0.1%, more preferably 0.2%, still more preferably 0.3%, and particularly preferably 0. 4%.
- the polypropylene film substrate used for the laminated polypropylene film of the present invention is particularly characterized in film properties.
- the stretched polypropylene film of the present invention exhibits the following film properties.
- the following physical properties be the value measured and evaluated by the method mentioned later in an Example, for example.
- the polypropylene film substrate used in the present invention is a stretched film mainly composed of a polypropylene resin, and the upper limit of the heat shrinkage in the longitudinal direction at 150 ° C. is preferably 10%, more preferably 9 %, More preferably 7%, and particularly preferably 5%.
- the 150 ° C. heat shrinkage in the longitudinal direction is 11% or more.
- the polypropylene film substrate used in the present invention is a stretched film mainly composed of a polypropylene resin, and preferably has a heat shrinkage rate of 15% or less in the transverse direction at 150 ° C., more preferably 9 %, More preferably 7%, and particularly preferably 7%.
- the 150 ° C. heat shrinkage in the lateral direction is 16% or more.
- the heat shrinkage rate of the polypropylene film substrate is set to 10% or less
- the heat shrinkage rate in the transverse direction at 150 ° C. of the laminated polypropylene film of the present invention can be set to 7% or less.
- the longitudinal direction is the film flow direction (also referred to as the length direction)
- the horizontal direction is the direction perpendicular to the film flow direction (also referred to as the width direction).
- the lower limit of the 150 ° C. heat shrinkage in the machine direction and the transverse direction of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 0.2%, more preferably 0.3%, and even more preferably 0.5. %, Particularly preferably 0.7%, and most preferably 1.0%.
- the 150 ° C. heat shrinkage ratio is in the above range, realistic manufacturing may be facilitated in terms of cost or the like, and thickness unevenness may be reduced. If the heat shrinkage at 150 ° C.
- annealing treatment is up to about 1.5%, for example, it is possible to increase the low molecular weight component of polypropylene in the film substrate, by adjusting the stretching conditions and heat setting conditions of the film, In order to reduce it to 1.5% or less, it is preferable to perform an annealing treatment offline.
- the lower limit of the haze of the polypropylene film substrate used in the present invention is, as a practical value, preferably 0.1%, more preferably 0.2%, still more preferably 0.3%, particularly preferably. Is 0.4%.
- the upper limit of haze is preferably 6%, more preferably 5%, still more preferably 4.5%, particularly preferably 4%, and most preferably 3.5%. If the haze is in the above range, it may be easy to use in applications where transparency is required. For example, when the stretching temperature and the heat setting temperature are too high, the haze tends to be deteriorated when the cooling roll (CR) temperature is high and the stretching rate of the stretched raw sheet is slow, or when the low molecular weight is too large. By adjusting, it can control within the said range.
- the minimum of the thickness of the polypropylene film base material used for this invention is 3 micrometers, Preferably it is 4 micrometers, More preferably, it is 8 micrometers.
- the lower limit of the thickness of the film is less than 3 ⁇ m, the laminated polypropylene film tends to curl and the gas barrier property tends to decrease.
- the upper limit is preferably 300 ⁇ m, more preferably 250 ⁇ m, still more preferably 200 ⁇ m, further preferably 150 ⁇ m, particularly preferably 100 ⁇ m, and most preferably 50 ⁇ m. is there.
- the lower limit of the impact resistance (23 ° C.) of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 0.6 J, more preferably 0.7 J. When the impact resistance is within the above range, the film has sufficient toughness and does not break during handling.
- the upper limit of impact resistance is preferably 2 J, more preferably 1.8 J, even more preferably 1.6 J, and particularly preferably 1.5 J from the practical viewpoint.
- the impact resistance can be controlled within the above range by adjusting these factors according to the application.
- the lower limit of the Young's modulus (23 ° C.) in the longitudinal direction is preferably 2 GPa, more preferably 2.1 GPa, and even more preferably 2. 2 GPa, particularly preferably 2.3 GPa, and most preferably 2.4 GPa.
- the upper limit of the Young's modulus in the longitudinal direction is preferably 4 GPa, more preferably 3.7 GPa, still more preferably 3.5 GPa, particularly preferably 3.4 GPa, and most preferably 3.3 GPa. .
- the lower limit of the Young's modulus (23 ° C.) in the transverse direction is preferably 3.8 GPa, more preferably 4 GPa, and even more preferably 4 .1 GPa, particularly preferably 4.2 GPa.
- the upper limit of the Young's modulus in the lateral direction is preferably 8 GPa, more preferably 7.5 GPa, still more preferably 7 GPa, and particularly preferably 6.5 GPa.
- the Young's modulus in the machine direction and the transverse direction can be increased, for example, by increasing the draw ratio in each direction, and when stretching in the machine direction after stretching in the machine direction, set the machine draw ratio to a lower value.
- the Young's modulus in the transverse direction can be increased by setting the transverse draw ratio high.
- the lower limit of the uniformity of the thickness of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 0%, more preferably 0.1%, still more preferably 0.5%, and particularly preferably 1%. is there.
- the upper limit of the thickness uniformity is preferably 20%, more preferably 17%, still more preferably 15%, particularly preferably 12%, and most preferably 10%. When the thickness uniformity is within the above range, defects are unlikely to occur during post-processing such as coating and printing, and it is easy to use for applications that require precision.
- the lower limit of the density of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 0.910 g / cm 3 , more preferably 0.911 g / cm 3 , still more preferably 0.912 g / cm 3 , particularly Preferably it is 0.913 g / cm 3 .
- the upper limit of the film density is preferably 0.930 g / cm 3 , more preferably 0.928 g / cm 3 , still more preferably 0.926 g / cm 3 , and particularly preferably 0.925 g / cm 3 . is there. If the film density exceeds the upper limit, production may be difficult in practice.
- the film density can be increased by increasing the stretching ratio and stretching temperature, increasing the heat setting temperature, and further performing offline annealing.
- the lower limit of the longitudinal refractive index (Nx) of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 1.502, more preferably 1.503, and even more preferably 1.504.
- the upper limit of Nx is preferably 1.520, more preferably 1.517, and even more preferably 1.515.
- the lower limit of the lateral refractive index (Ny) of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 1.523, and more preferably 1.525.
- the upper limit of Ny is preferably 1.535, and more preferably 1.532.
- the lower limit of the refractive index (Nz) in the thickness direction of the polypropylene film substrate used in the present invention is preferably 1.480, more preferably 1.490, and even more preferably 1.500.
- the upper limit of Nz is preferably 1.510, more preferably 1.507, and even more preferably 1.505.
- the lower limit of the plane orientation coefficient of the polypropylene film used for the substrate of the present invention is preferably 0.0125, more preferably 0.0126, still more preferably 0.0127, and particularly preferably 0.0128. It is.
- the upper limit of the plane orientation coefficient is preferably 0.0155, more preferably 0.0150, even more preferably 0.0148, and particularly preferably 0.0145 as a practical value.
- the plane orientation coefficient can be set within the range by adjusting the draw ratio. When the plane orientation coefficient is in this range, the thickness unevenness of the film tends to be good.
- a polypropylene film substrate generally has a crystal orientation, and its direction and degree have a great influence on film properties.
- the degree of crystal orientation varies depending on the molecular structure of the polypropylene used and the process and conditions in film production.
- the orientation direction of the stretched polypropylene film can be determined by measuring the azimuth angle dependency of the scattering peak derived from the crystal by making X-rays incident perpendicular to the film surface by wide-angle X-ray diffraction method. it can.
- the stretched polypropylene film typically has a monoclinic ⁇ -type crystal structure.
- the ⁇ -type crystal has a strong orientation mainly in one axis when the azimuth angle dependence of the scattering intensity of 110 planes (plane spacing: 6.65 ⁇ ) is measured by wide-angle X-ray diffraction. That is, when the scattering intensity derived from the 110 plane of the ⁇ -type crystal is plotted against the azimuth angle, the strongest peak is observed in the direction perpendicular to the orientation of the molecular axis.
- the degree of orientation is defined by the half width of the maximum peak.
- FIG. 1 shows the full width at half maximum of the main peak (maximum peak, azimuth angles 180 ° and 360 °) on the azimuth angle dependency of the 110 plane.
- the half width of the maximum peak when plotting the scattering intensity of the 110 plane measured by the wide angle X-ray scattering method against the azimuth is 30 degrees or less.
- the upper limit of the full width at half maximum is more preferably 29 degrees and even more preferably 28 degrees.
- the lower limit of the FWHM of the azimuth angle dependence of the scattering intensity derived from the 110 plane is preferably 5 degrees, more preferably 7 degrees, and even more preferably 8 degrees. If the full width at half maximum of the 110 plane is smaller than the above range, impact resistance may be lowered and orientation cracks may occur.
- the half width defined above is preferably measured using X-rays with high parallelism, and radiant light is preferably used.
- X-ray generation source used for wide-angle X-ray diffraction measurement, a general apparatus such as a tube type or a rotary type used in a laboratory may be used, but a high-intensity light source capable of emitting high-intensity synchrotron radiation. Is preferably used. With synchrotron radiation, X-rays do not spread easily and the brightness is high, so measurements can be performed with high accuracy and in a short time.
- Examples of facilities that can emit high-luminance synchrotron radiation with high parallelism include, for example, large-scale synchrotron radiation facilities such as SPring-8, which are owned by the Frontier Soft Matter Development-Academia Federation (FSBL), for example. It is preferable to measure the half width of the present invention using the beam line BL03XU.
- FSBL Frontier Soft Matter Development-Academia Federation
- the polypropylene film substrate used in the present invention preferably has a large long period size.
- a crystalline polymer has a regular laminated structure (periodic structure) composed of repeating crystals and amorphous.
- the size of the repeating unit composed of a crystal and an amorphous is called a long period size.
- the long period size can be obtained from the scattering peak angle derived from the long period structure in the main orientation direction measured by the small angle X-ray scattering method.
- the long-period scattering peak by the small-angle X-ray scattering measurement of the polypropylene film used for the substrate of the present invention is preferably clearly observed in the main orientation direction.
- the main orientation direction indicates a direction in which scattering due to the long period of the polymer crystal is more strongly observed in the two-dimensional X-ray scattering pattern.
- the main orientation direction In the case of uniaxial stretching, the main orientation direction often coincides with the stretching direction.
- the main orientation direction in the transverse stretching direction In the case of sequential biaxial stretching of longitudinal stretching and transverse stretching, depending on the respective stretching ratios, the main orientation direction in the transverse stretching direction. Often match. It is shown that a long-period structure with high ordering is formed as the long-period peak attributed to the polymer crystal is clearly observed.
- the long period size obtained from the long period scattering peak is preferably 40 nm or more.
- the lower limit of the long period size is more preferably 41 nm, and still more preferably 43 nm.
- the upper limit of the long period size is preferably 100 nm, more preferably 90 nm, and further preferably 80 nm.
- the X-ray generation source used for the small-angle X-ray scattering measurement is not particularly limited, and a general apparatus such as a tube type or a rotary type used in a laboratory can be used. It is preferable to use a high-intensity light source capable of irradiating radiation with high luminance, similar to the X-ray generation source used in the above.
- a high-intensity light source capable of irradiating radiation with high luminance, similar to the X-ray generation source used in the above.
- X-ray scattering derived from the long period structure is in a smaller angle region.
- the beam diameter can be reduced to several hundred microns or less, and It is preferable to measure an ultra-small angle region under a long camera length using synchrotron radiation having high luminance.
- the camera length is preferably 7 m or longer.
- the polypropylene resin used for the polypropylene film substrate of the present invention is not particularly limited.
- a propylene homopolymer, a copolymer of ethylene and / or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms, and a mixture thereof. Can be used.
- a propylene homopolymer substantially free of a comonomer is preferable.
- the comonomer amount is preferably 0.5 mol% or less.
- the upper limit of the comonomer amount is preferably 0.3 mol%, more preferably 0.1 mol%.
- the polypropylene resin constituting the film is more preferably a propylene homopolymer obtained only from a propylene monomer, and even a propylene homopolymer does not contain a heterogeneous bond such as a head-to-head bond. preferable.
- the lower limit of the mesopentad fraction measured by 13C-NMR, which is an index of the stereoregularity of the polypropylene resin constituting the film, is preferably 96%.
- the lower limit of the mesopentad fraction is preferably 96.5%, more preferably 97%.
- the upper limit of the mesopentad fraction is preferably 99.8%, more preferably 99.6%, still more preferably 99.5%. In the above range, realistic production may be easy.
- the lower limit of the meso average chain length of the polypropylene resin constituting the film is preferably 100, more preferably 120, and still more preferably 130. When it is in the above range, the crystallinity may be improved, and the thermal shrinkage rate at a high temperature may be small.
- the upper limit of the meso average chain length is preferably 5000 from a practical aspect.
- the lower limit of the xylene-soluble content of the polypropylene resin constituting the film is preferably 0.1% by mass from a practical aspect.
- the upper limit of the xylene-soluble content is preferably 7% by mass, more preferably 6% by mass, and further preferably 5% by mass. When it is in the above range, the crystallinity may be improved, and the thermal shrinkage at high temperatures may be reduced.
- the lower limit of the melt flow rate (MFR) (230 ° C., 2.16 kgf) of the polypropylene resin is 0.5 g / 10 minutes.
- the lower limit of the MFR is preferably 1.0 g / 10 minutes, more preferably 1.3 g / 10 minutes, still more preferably 1.5 g / 10 minutes, still more preferably 2.0 g / 10 minutes. Yes, particularly preferably 4.0 g / 10 min, and preferably 6.0 g / 10 min.
- the mechanical load is small, and extrusion and stretching may be easy.
- the upper limit of MFR is 20 g / 10 minutes, preferably 17 g / 10 minutes, more preferably 16 g / 10 minutes, and further preferably 15 g / 10 minutes.
- stretching may be easy, thickness unevenness may be reduced, and the stretching temperature and heat setting temperature may be easily increased, resulting in a lower thermal shrinkage rate.
- the lower limit of the number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the polypropylene resin constituting the film is preferably 20000, more preferably 22000, still more preferably 24000, Particularly preferred is 26000, and most preferred is 27000.
- Mn number average molecular weight measured by gel permeation chromatography
- the effects of the present application such as a low heat shrinkage rate of the polypropylene film substrate at a high temperature, which is an effect of a low molecular weight material of polypropylene resin, may be easily obtained, or may be easily stretched.
- the lower limit of the mass average molecular weight (Mw) measured by GPC of the polypropylene resin constituting the film is preferably 180,000, more preferably 200000, still more preferably 230000, and further preferably 240000, Particularly preferred is 250,000, and most preferred is 270000.
- Mw mass average molecular weight measured by GPC of the polypropylene resin constituting the film.
- the polypropylene resin used in the present invention preferably has the following characteristics. That is, when the gel permeation chromatography (GPC) integration curve of the polypropylene resin constituting the film is measured, the lower limit of the amount of the component having a molecular weight of 100,000 or less is preferably 35% by mass, more preferably 38% by mass. More preferably, it is 40% by mass, particularly preferably 41% by mass, and most preferably 42% by mass. Within the above range, the effects of the present application such as a low heat shrinkage rate at a high temperature, which is an effect of a low molecular weight substance, may be easily obtained, and stretching may be facilitated.
- GPC gel permeation chromatography
- the upper limit of the amount of a component having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC integration curve is preferably 65% by mass, more preferably 60% by mass, still more preferably 58% by mass, and particularly preferably 56% by mass. Most preferably, it is 55 mass%.
- stretching may be easy, thickness unevenness may be reduced, and the stretching temperature and heat setting temperature may be easily increased, resulting in a low thermal shrinkage rate.
- the lower limit of the mass average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn), which is an index of the molecular weight distribution, is preferably 4, more preferably 4.5, More preferably, it is 5, particularly preferably 5.5, and most preferably 6.
- the upper limit of Mw / Mn is preferably 30, more preferably 25, still more preferably 22, particularly preferably 21, and most preferably 20. When Mw / Mn is in the above range, realistic production is easy.
- the molecular weight distribution of polypropylene is such that components with different molecular weights are polymerized in a series of plants in multiple stages, components with different molecular weights are blended offline in a kneader, or catalysts with different performances are blended for polymerization. Or by using a catalyst capable of realizing a desired molecular weight distribution.
- the polypropylene-based resin is obtained by polymerizing propylene as a raw material using a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. Among these, in order to eliminate heterogeneous bonds, it is preferable to use a catalyst capable of polymerization with high stereoregularity among Ziegler-Natta catalysts.
- a known method may be employed as a polymerization method of propylene.
- a method of polymerizing in an inert solvent such as hexane, heptane, toluene, xylene
- a method of polymerizing in a liquid monomer a gas monomer
- examples thereof include a method of adding a catalyst and polymerizing in a gas phase state, or a method of polymerizing by combining these.
- an additive and another resin to the polypropylene film base material used for this invention as needed.
- the additive include an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a lubricant, a nucleating agent, an adhesive, an antifogging agent, a flame retardant, an antiblocking agent, and an inorganic or organic filler.
- other resins include polypropylene resins other than the polypropylene resins used in the present invention, random copolymers that are copolymers of propylene and ethylene and / or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms, and various elastomers. It is done.
- the polypropylene film used for the substrate of the present invention may be a uniaxially stretched film in the longitudinal direction (longitudinal direction) or the transverse direction (width direction), but is preferably a biaxially stretched film.
- biaxial stretching sequential biaxial stretching or simultaneous biaxial stretching may be used.
- a method for producing a longitudinally-laterally stretched sequential biaxially stretched film which is the most preferred example, will be described below.
- a polypropylene resin is heated and melted with a single or twin screw extruder and extruded onto a chill roll to obtain an unstretched sheet.
- the melt extrusion conditions are such that the resin temperature is 200 to 280 ° C.
- the sheet is extruded from a T-die and cooled and solidified with a cooling roll having a temperature of 10 to 100 ° C.
- the film is stretched 3 to 8 times, preferably 3 to 7 times in the length (longitudinal) direction with a stretching roll of 120 to 165 ° C., and then 155 ° C.
- a roll sample can be obtained by subjecting the polypropylene film thus obtained to a corona discharge treatment on at least one surface, if necessary, and then winding it with a winder.
- the lower limit of the stretching ratio in the machine direction is preferably 3 times, more preferably 3.5 times. If the stretching ratio in the longitudinal direction is less than the above, film thickness unevenness may occur.
- the upper limit of the draw ratio in the machine direction is preferably 8 times, more preferably 7 times. If the draw ratio in the machine direction exceeds the above, it may be difficult to carry out the transverse drawing to be performed subsequently.
- the lower limit of the stretching temperature in the machine direction is preferably 120 ° C, more preferably 125 ° C, and even more preferably 130 ° C. When the stretching temperature in the longitudinal direction is less than the above, the mechanical load may be increased, the thickness unevenness may be increased, or the film may be roughened.
- the upper limit of the stretching temperature in the machine direction is preferably 165 ° C, more preferably 160 ° C, still more preferably 155 ° C, and particularly preferably 150 ° C.
- a higher stretching temperature is preferable for lowering the thermal shrinkage, but it may adhere to the roll and cannot be stretched, or surface roughness may occur.
- the lower limit of the horizontal draw ratio is preferably 4 times, more preferably 5 times, and even more preferably 6 times. When the horizontal draw ratio is less than the above, thickness unevenness may occur.
- the upper limit of the transverse draw ratio is preferably 20 times, more preferably 17 times, still more preferably 15 times, and particularly preferably 12 times. When the horizontal draw ratio exceeds the above, the heat shrinkage rate may be increased or the film may be broken during stretching.
- the preheating temperature in the transverse stretching is preferably set 5 to 15 ° C. higher than the stretching temperature in order to quickly raise the film temperature in the vicinity of the stretching temperature.
- the transverse stretching is preferably performed at a temperature 3 to 5 ° C. higher than that of a conventional stretched polypropylene film.
- the lower limit of the TD stretching temperature is preferably 155 ° C, more preferably 157 ° C, and even more preferably 158 ° C.
- the upper limit of the transverse stretching temperature is preferably 175 ° C, more preferably 170 ° C, and further preferably 168 ° C. In order to lower the heat shrinkage rate, it is preferable that the transverse stretching temperature is higher. However, if the above is exceeded, the low molecular weight component is melted and recrystallized to reduce the orientation, as well as surface roughness and whitening of the film. There are things to do.
- the stretched film is usually heat-set.
- heat setting can be performed at a temperature 3 to 10 ° C. higher than that of a conventional stretched polypropylene film.
- the lower limit of the heat setting temperature is preferably 165 ° C, more preferably 166 ° C.
- the upper limit of the heat setting temperature is preferably 175 ° C, more preferably 173 ° C. If the heat setting temperature exceeds the above, the low molecular weight component may melt and recrystallize, resulting in surface roughness and whitening of the film.
- the lower limit of relaxation is preferably 1%, more preferably 2%, and even more preferably 3%. If the relaxation is less than the above, the heat shrinkage rate may be high.
- the upper limit of relaxation is preferably 10%, more preferably 8%. When the relaxation is more than the above, thickness unevenness may increase.
- the film manufactured in the above process can be once rolled up and then annealed offline.
- the lower limit of the offline annealing temperature is preferably 160 ° C., more preferably 162 ° C., and further preferably 163 ° C. If the offline annealing temperature is lower than the above, the effect of annealing may not be obtained.
- the upper limit of the offline annealing temperature is preferably 175 ° C, more preferably 174 ° C, and further preferably 173 ° C. When the off-line annealing temperature exceeds the above, transparency may be reduced or thickness unevenness may be increased.
- the lower limit of the offline annealing time is preferably 0.1 minutes, more preferably 0.5 minutes, and even more preferably 1 minute. If the offline annealing time is less than the above, the annealing effect may not be obtained.
- the upper limit of the offline annealing time is preferably 30 minutes, more preferably 25 minutes, and further preferably 20 minutes. When the offline annealing time exceeds the above, productivity may be reduced. If the heat shrinkage at 150 ° C. is up to about 1.5%, for example, it is possible to increase the low molecular weight component, and adjust the stretching conditions and heat setting conditions. It is preferable to perform an annealing treatment offline.
- the stretching temperature and the heat setting temperature are too high, the haze tends to be deteriorated when the cooling roll (CR) temperature is high and the stretching rate of the stretched raw sheet is slow, or when the low molecular weight is too large.
- the cooling roll (CR) temperature is high and the stretching rate of the stretched raw sheet is slow, or when the low molecular weight is too large.
- the stretched polypropylene film obtained in this way is usually formed into a film having a width of about 2000 to 12000 mm and a length of about 1000 to 50000 m, and wound into a roll. Furthermore, it is slit according to each application and used as a slit roll having a width of 300 to 2000 mm and a length of about 500 to 5000 m.
- a known production method such as a PVD method (physical vapor deposition method) such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method or an ion plating method, or a CVD method (chemical vapor deposition method) is appropriately used.
- Vapor deposition is preferable, and vacuum vapor deposition is more preferable.
- a heating method includes resistance heating, high frequency induction heating, electron beam heating, etc. Can be used.
- the reactive gas oxygen, nitrogen, water vapor or the like may be introduced, or reactive vapor deposition using means such as ozone addition or ion assist may be used.
- the production conditions may be changed as long as the object of the present invention is not impaired, such as applying a bias to the film substrate, increasing the temperature of the film substrate, or decreasing the temperature of the film substrate.
- a coating layer may be provided between the polypropylene film substrate and the inorganic thin film layer, or a coating layer may be provided on the inorganic thin film layer.
- the laminated polypropylene film of the present invention has excellent characteristics as described above which are not present in the past. When used as a packaging film, it can be used as an alternative to polyvinylidene chloride-coated polypropylene film because of its excellent gas barrier properties, and because it is more rigid, it can be thinned, further reducing costs, Weight can be reduced.
- the laminated polypropylene film of the present invention has high heat resistance, it can be processed at a high temperature during coating and printing, and it is possible to use a coating agent, an ink, a laminating adhesive, or the like, which has been difficult to use conventionally, or production. it can.
- the laminated polypropylene film of the present invention is not limited to packaging, and can also be used as an insulating film such as a capacitor or a motor, or as a base film for a solar cell backsheet.
- laminate manufacturing method Chemical or cosmetic products such as foods and drinks, pharmaceuticals, detergents, shampoos, oils, toothpastes, adhesives, adhesives, etc., using the laminate comprising the heat-sealing polyolefin resin layer provided on the laminated polypropylene film of the present invention
- a packaging container excellent in filling and packaging suitability, storage suitability, and the like of various other articles can be produced.
- the polyolefin resin layer having heat sealability a resin film or sheet that can be melted by heat and fused to each other can be used.
- low density polyethylene low density polyethylene, medium density polyethylene, High density polyethylene, linear (linear) low density polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid
- Polyolefin resin such as copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, methylpentene polymer, polybutene polymer, polyethylene or polypropylene, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride
- Unsaturated cals such as fumaric acid, itaconic acid Modified acid-modified polyolefin resin in phosphate, polyvinyl acetate resins, poly (meth) acrylic resins, polyvinyl chloride resins, other various resin films or sheets - may be used and.
- a typical one is a film or sheet made of linear (linear) low density polyethylene or polypropylene.
- the upper limit of oxygen permeability at a laminate laminate temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65% is preferably 50 mL / m 2 / day / MPa, more preferably 30 mL / m 2 / day / MPa, It is preferably 20 mL / m 2 / day / MPa, particularly preferably 15 mL / m 2 / day / MPa.
- the upper limit of the oxygen permeability is 50 mL / m 2 / day / MPa, the preservability of a substance or food deteriorated by oxygen is excellent.
- the lower limit of the oxygen permeability of the laminated polypropylene film at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% is not particularly limited, but is preferably 0.1 mL / m 2 / day / MPa. From the viewpoint of production, 0.1 mL / m 2 / day / MPa is considered the lower limit.
- the lower limit of the laminate strength in the longitudinal direction of the laminate is preferably 1.1 N / 15 mm, more preferably 1.2 N / 15 mm, and still more preferably 1.2 N / 15 mm.
- the upper limit of the laminate strength in the longitudinal direction is not particularly limited, but is preferably 3.0 N / 15 mm. Further, from the viewpoint of manufacturing, 3.0 N / 15 mm is considered the upper limit.
- the measuring method of the physical property in an Example is as follows.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) and meso average chain length were measured using 13C-NMR as follows.
- the mesopentad fraction was calculated according to the method described in “Zambelli et al., Macromolecules, Vol. 6, 925 (1973)”.
- the meso-average chain length was calculated according to the method described in “Polymer Sequence Distribution”, Chapter 2 (1977) (Academic Press, New York) by JC Randall.
- the 13C-NMR measurement was performed at 110 ° C. by using “AVANCE 500” manufactured by BRUKER, and dissolving 200 mg of a sample in an 8: 2 (volume ratio) mixture of o-dichlorobenzene and heavy benzene at 135 ° C.
- Xylene solubles (unit: mass%) 1 g of a polypropylene sample is dissolved in 200 ml of boiling xylene, allowed to cool, then recrystallized in a constant temperature water bath at 20 ° C. for 1 hour, and the ratio of the mass dissolved in the filtrate to the original sample amount is determined as the xylene solubles ( Mass%).
- MFR Melt flow rate
- the number average molecular weight (Mn), the mass average molecular weight (Mw), and the Z + 1 average molecular weight (Mz + 1) are determined by the molecular number (Ni) of the molecular weight (Mi) at each elution position of the GPC curve obtained through the molecular weight calibration curve. It is defined by the following formula.
- the obtained two-dimensional image was subjected to air scattering correction in consideration of dark current (dark noise) and transmittance.
- the camera length was measured using cerium oxide (CeO 2 ) and Fit 2D (European Synchrotron Radiation Facility software [http://www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/]) (110) The azimuth profile of was calculated.
- Air scattering correction was performed on the obtained scattered image in consideration of dark current and transmittance in the same manner as the WAXS measurement, and collagen calibrated separately with silver behenate was used for accurate camera length measurement.
- a profile in the width direction of the sample was calculated using the Fit2d software described above, and plotted with the scattering vector q (nm-1) on the horizontal axis and the common logarithm of intensity I (q) on the vertical axis.
- the calculation range of the profile was ⁇ 5 degrees from the width direction.
- DSC Differential scanning calorimetry
- Thermal shrinkage (unit:%) It measured by the following method based on JISZ1712: 2009.
- the film substrate and the laminated film were each 20 mm wide and 200 mm long, each cut into 5 pieces in the vertical and horizontal directions, suspended in a hot air oven at 150 ° C. and heated for 15 minutes.
- the length at the marked lines at intervals of about 50 mm after heating was measured, and the ratio (percentage) of the contracted length to the original length was defined as the thermal contraction rate.
- Young's modulus (unit: GPa) In accordance with JIS K 7127: 1999, the Young's modulus in the longitudinal direction and the transverse direction of the film substrate and the laminated film was measured at 23 ° C.
- the film base material and the laminated film are each 15 mm wide and 200 mm long, and are each cut into 5 pieces each in the longitudinal direction and the transverse direction, and 200 mm / min.
- the tensile strength at the time of the tensile test was measured at a tensile speed.
- Thickness uniformity (thickness unevenness) (unit:%)
- a square sample having a length of 1 m was cut out from the wound film roll, and 100 samples for measurement were prepared by dividing the sample into 10 equal parts in the vertical and horizontal directions. The thickness was measured with a contact-type film thickness meter at the approximate center of the measurement sample. The average value A of the obtained 100 points of data was obtained, the difference (absolute value) B between the minimum value and the maximum value was obtained, and the value calculated using the formula of (B / A) ⁇ 100 was used as the thickness variation of the film. It was.
- Refractive index (Nx, Ny, Nz) Using an Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd.), the film substrate was measured at 23 ° C., humidity 65%, the measurement solution was benzyl alcohol, and the measurement wavelength was 589 nm (sodium D line). The refractive indexes along the vertical and horizontal directions were Nx and Ny, respectively, and the refractive index in the thickness direction was Nz.
- each film whose adhesion amount was determined was analyzed with an X-ray fluorescence analyzer (ZSX100e, manufactured by Rigaku Corporation, conditions of an excitation X-ray tube: 50 kv, 70 mA), thereby fluorescent X-rays of aluminum oxide and silicon oxide of each sample.
- the strength was determined.
- a calibration curve was created by obtaining the relationship between the fluorescent X-ray intensity and the adhesion amount obtained by ICP. Since the adhesion amount obtained by ICP is basically mass, it was converted as follows in order to make it a film thickness composition. The film thickness was calculated on the assumption that the density of the inorganic oxide thin film was 80% of the bulk density, and that the volume was maintained even when aluminum oxide and silicon oxide were mixed.
- the content ratio wa (mass%) in the aluminum oxide film and the content ws (mass%) in the silicon oxide film are the adhesion amount per unit area of aluminum oxide Ma (g / cm 2 ), When the adhesion amount per unit area is Ms (g / cm 2 ), the following formulas (1) and (2) are obtained, respectively.
- the adhesion amount per unit area of aluminum oxide is Ma (g / cm 2 )
- the bulk density thereof is ⁇ a (3.97 g / cm 3 )
- the adhesion amount of silicon oxide per unit area is Ms (g / g cm 2 )
- the bulk density is ⁇ s (2.65 g / cm 3 )
- the film thickness t (nm) is obtained by the following formula (3).
- Oxygen permeability (mL / m 2 / day / MPa) Using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN 2/21 manufactured by MOCON), the polypropylene film substrate, the laminated polypropylene film, and the laminated laminate were measured under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65%. The surface opposite to the inorganic thin film layer was set to the humidity control side.
- Water vapor transmission rate (g / m 2 ⁇ day) The amount of water vapor transmission was measured using a water vapor transmission rate measuring device (PERMATRAN-W3 / 33 manufactured by MOCON) under the conditions of a temperature of 37.8 ° C. and a relative humidity of 90% according to the following procedure. The produced laminate laminate was measured. The surface opposite to the inorganic thin film layer was set to the high humidity side.
- PERMATRAN-W3 / 33 manufactured by MOCON
- Laminate strength The laminate strength was measured by the following procedure. 1) Preparation of laminated laminate with sealant film Using a continuous dry laminating machine, the following was performed. The corona surface of the laminated polypropylene films obtained in Examples and Comparative Examples was gravure coated with an adhesive so that the coating amount when dried was 3.0 g / m 2 , then led to a drying zone and dried at 80 ° C. for 5 seconds. did. Subsequently, it was bonded to a sealant film between rolls provided on the downstream side (roll pressure 0.2 MP, roll temperature: 60 ° C.). The obtained laminate laminate was aged at 40 ° C. for 3 days in a wound state.
- the adhesive was obtained by mixing 17.9% by mass of a main agent (manufactured by Toyo Morton, TM329), 17.9% by mass of a curing agent (CAT8B, manufactured by Toyo Morton) and 64.2% by mass of ethyl acetate.
- An ether adhesive was used, and a non-stretched polypropylene film (Pyrene (registered trademark) CTP1128, thickness 30 ⁇ m) manufactured by Toyobo Co., Ltd. was used as the sealant film.
- the laminate laminate obtained above was cut into a strip shape (length 200 mm, width 15 mm) having a long side in the longitudinal direction of a biaxially oriented polypropylene film, and a tensile tester (Tensilon, Orientec Co., Ltd.).
- the peel strength (N / 15 mm) at the time of T-peeling at a tensile speed of 200 mm / min in an environment of 23 ° C. was measured. The measurement was performed three times, and the average value was taken as the laminate strength.
- NOVATEC registered trademark
- Table 1 shows the characteristics of the polypropylene constituting the film
- Table 2 shows the film forming conditions.
- the physical properties of the obtained film are as shown in Table 3.
- the heat shrinkage rate was low and the Young's modulus was high.
- the chart obtained by the differential scanning calorimetry (DSC) of this film is shown in FIG.
- As a deposition source particulate Al 2 O 3 (purity 99.5%) and SiO 2 (purity 99.9%) having a size of about 3 to 5 mm are used, and the above-mentioned stretched polypropylene film is deposited by electron beam deposition. Al 2 O 3 and SiO 2 were vapor-deposited at the same time to form an Al 2 O 3 —SiO 2 thin film layer.
- a circular crucible having a diameter of 40 mm was divided into two by a carbon plate, and granular Al 2 O 3 and granular SiO 2 were respectively added without mixing.
- single electron gun as a heat source, heating by irradiation of electron beams in time division each of Al2O3 and SiO2, and heated and vaporized in the polypropylene film surface by evaporating a mixture of a Al 2 O 3 and SiO 2 It was.
- the emission current of the electron gun was 205 mA
- the acceleration voltage was 6 kV
- the aluminum oxide charged in the crucible was equivalent to 160 mA ⁇ 6 kV
- the silicon oxide was equivalent to 45 mA ⁇ 6 kV.
- the vacuum pressure during vapor deposition was 1.1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa
- the temperature of the roll supporting the film was 23 ° C.
- the thickness of the thin film layer was vapor-deposited so as to be 20 nm using a quartz vibrator type film thickness meter by changing the film forming speed to obtain a laminated polypropylene film.
- the obtained film physical properties are shown in Table 3.
- the thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the structure of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- the physical properties of the obtained film were as shown in Table 3.
- an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film.
- the obtained film physical properties are shown in Table 3.
- PP-3 A pellet of a mixture of 96.5% propylene polymer
- this pellet As a polypropylene resin, it carried out similarly to Example 1, and obtained the extending
- the thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the structure of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- the physical properties of the obtained film were as shown in Table 3.
- an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film.
- the obtained film physical properties are shown in Table 3.
- Example 4 A stretched polypropylene film used for the substrate of the present invention was obtained in the same manner as in Example 3 except that the film was stretched 5.5 times in the length direction and 12 times in the transverse direction. The thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the characteristics of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions. The physical properties of the obtained film were as shown in Table 3.
- an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film.
- the obtained film physical properties are shown in Table 3.
- Example 5 The stretched polypropylene film produced in Example 1 was sandwiched between clips at both ends in the film width direction in a tenter and subjected to heat treatment at 170 ° C. for 5 minutes to obtain a stretched polypropylene film of the present invention.
- the thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the characteristics of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- the physical properties of the obtained film were as shown in Table 3.
- an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film.
- the obtained film physical properties are shown in Table 3.
- PP-4 a stretched polypropylene film used for the substrate of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1.
- the thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the structure of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- the physical properties of the obtained film were as shown in Table 3.
- an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film.
- the obtained film physical properties are shown in Table 3.
- Example 7 A laminated film (B layer / A layer / B layer) in which the B layer is laminated on both sides of the A layer.
- the polypropylene homopolymer PP-4 shown in Table 1 is used for the A layer, and the The polypropylene homopolymer PP-8 shown in No. 1 was mixed with 0.15% by mass of silica as an antiblocking agent. Lamination strength can be improved by laminating the B layer. Using a 60 mm extruder for layer A and a 65 mm extruder for layer B, after extruding into a sheet form from a T die at 250 ° C, cooling and solidifying with a chill roll at 30 ° C, stretching 4.5 times in the longitudinal direction at 135 ° C did.
- Table 1 shows the characteristics of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- Table 4 shows the physical properties of the obtained film. In the same manner as in Example 1, an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film. Table 4 shows the obtained film physical properties.
- Comparative Example 2 A stretched polypropylene film was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the preheating temperature in transverse stretching was 171 ° C, the transverse stretching temperature was 160 ° C, and the heat treatment temperature after transverse stretching was 165 ° C. The thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the characteristics of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- Table 4 shows the physical properties of the obtained film. In the same manner as in Example 1, an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film. Table 4 shows the obtained film physical properties.
- Example 5 A stretched polypropylene film is obtained in the same manner as in Example 1, except that the longitudinal stretching temperature is 125 ° C., the preheating temperature in transverse stretching is 168 ° C., the transverse stretching temperature is 155 ° C., and the heat treatment temperature after transverse stretching is 163 ° C. It was. The thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- Table 1 shows the characteristics of the polypropylene constituting the film, and Table 2 shows the film forming conditions.
- Table 4 shows the physical properties of the obtained film. In the same manner as in Example 1, an inorganic thin film layer was deposited on the stretched polypropylene film. Table 4 shows the obtained film physical properties.
- the laminated polypropylene film of the present invention can be widely used for packaging applications, industrial applications, etc., but it is particularly excellent in gas barrier properties, so that it can be thinned and can be reduced in cost and weight.
- the laminated polypropylene film of the present invention has high heat resistance, it can be processed at a high temperature during coating and printing, and it is possible to use a coating agent, an ink, a laminating adhesive, etc., which has been difficult to use conventionally and production efficiency. Can do.
- the polypropylene film of the present invention is also suitable for insulating films such as capacitors and motors, back sheets for solar cells, and base films for transparent conductive films such as ITO.
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Abstract
Description
しかし食品用では、その保存のためにフィルムに酸素ガスバリア性を要求されることが多く、従来のポリプロピレンフィルムに無機化合物を蒸着した積層フィルムは酸素ガスバリア性が十分ではなく、ポリ塩化ビニリデンなどの酸素ガスバリア性を有する樹脂を溶かした液を塗布・乾燥したものが用いられてきた。
しかしながら、酸素ガスバリア性樹脂を溶かした液を塗布・乾燥する工程があるため生産コストの低減には限界があり、しかも、酸素ガスバリア性樹脂層を5μm程度の厚みにしなければならず、積層工程の時間がかかったり、原料コストが高くなるという難があった。
さらに、積層した後のフィルムの厚みが大きいため、印刷やシール、製袋加工がしにくいという課題もあった。
そこで、ポリプロピレンフィルムに無機化合物薄膜を蒸着した積層フィルムで酸素ガスバリア性に優れるものが要望されていたが、ポリプロピレン系フィルムに直接無機化合物を蒸着した積層フィルムはガスバリア性が得られなかった(例えば、特許文献1、2参照。)。
この場合において、前記積層ポリプロピレンフィルム及びポリオレフィンフィルムを含む積層体が好適である。
さらに、本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、常温での酸素ガスバリア性はもちろんのこと、150℃程度の環境下にさらされても酸素ガスバリア性やその他の諸物性を維持することができるので、従来のポリプロピレンフィルムでは考えられなかったような酸素ガスバリア性が必要であったり、高温の環境下でも使用することができ、幅広い用途において好ましく適用される。
例えば、本発明の積層ポリプロピレンフィルムを基材層とし、基材層の表層にヒートシール層を積層することにより、ヒートシール性が必要な種々の包装形態に使用できるが、本発明の積層ポリプロピレンフィルム又はこれを用いた積層フィルムにヒートシールを行う場合、ヒートシール温度を高く設定することができ、ヒートシール強度が向上するので、製袋加工などにおけるライン速度を大きくすることが可能となり、生産性が向上する。熱負荷が大きい押出ラミネートの基材として用いることもできる。
さらに、製袋後にレトルトなど高温処理を行う際にも、袋の変形量を抑えることができる。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン系樹脂を用いたポリプロピレンフィルム基材と無機化合物を主たる成分とする薄膜層とを備えた積層ポリプロピレンフィルムであり、積層ポリプロピレンフィルムの150℃における縦方向の熱収縮率が7%以下であり、酸素透過度が150mL/m2/day/MPa以下であることを特徴とする積層ポリプロピレンフィルムである。
本発明で用いられる無機薄膜層は、無機化合物を主たる成分としており、無機化合物は無機酸化物が好ましい。無機酸化物としては、酸化アルミニウム及び酸化珪素の少なくとも一方あるいはこれらの複合酸化物であることが好ましい。
ここでの「主たる成分」とは、薄膜層を構成する成分100質量%に対し、酸化アルミニウム、酸化珪素及び酸化アルミニウムと酸化珪素の複合酸化物の合計量が50質量%超であることを意味し、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%(酸化アルミニウム、酸化珪素以外の成分が薄膜層を構成する成分として含有されていない)である。
ここでいう酸化アルミニウムとは、AlO,Al2O,Al2O3等の各種アルミニウム酸化物の少なくとも1種以上からなり、各種アルミニウム酸化物の含有率は薄膜層の作製条件によって調整することができる。酸化珪素とは、SiO,SiO2,Si3O2等の各種珪素酸化物の少なくとも1種以上からなり、各種珪素酸化物の含有率は薄膜層の作製条件によって調整することができる。酸化アルミニウムと酸化珪素の複合酸化物とはAlxSiy(x=1~2、y=1~3)からなり、各種珪素酸化物の含有率は薄膜層の作製条件によって調整することができる。酸化アルミニウム、酸化珪素及び酸化アルミニウムと酸化珪素の複合酸化物には、成分中に、特性が損なわれない範囲で微量(全成分に対して高々3%まで)の他成分を含んでいてもよい。
「主たる成分」以外の成分として、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛等の化合物およびそれらの混合物が挙げられる。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、特に積層フィルム物性に特徴がある。本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、以下のようなフィルム物性を示す。なお、以下の各物性は、実施例で後述する方法で測定、評価する。
(熱収縮率)
本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン系樹脂を主体として構成された延伸フィルムであって、150℃での縦方向の熱収縮率が7%以下であることが必要である。ここで、縦方向とは、フィルムの流れ方向(長さ方向または長手方向と言うこともある)であり、横方向とは、フィルムの流れ方向に垂直な方向(横方向または幅方向と言うこともある)である。従来の積層ポリプロピレンフィルムでは、縦方向の150℃熱収縮率は9%以上である。
縦方向の150℃熱収縮率の下限は、好ましくは0.2%であり、より好ましくは0.3%であり、さらに好ましくは0.5%であり、特に好ましくは0.7%であり、最も好ましくは1.0%である。縦方向の150℃熱収縮率の下限が上記範囲であると、コスト面などで現実的な製造が容易となったり、厚みムラが小さくなったりすることがある。
本発明の積層ポリプロプレンフィルムの横方向の150℃熱収縮率の上限は、好ましくは7%であり、より好ましくは6%であり、さらに好ましくは5%であり、特に好ましくは4%である。横方向の150℃熱収縮率の上限が上記範囲であると、さらに積層ポリプロピレンフィルム又はこれを用いた積層フィルムにヒートシールを行う場合、ヒートシール温度を高く設定することにより、接着強度(ヒートシール強度)が向上するので、製袋加工などにおけるライン速度を大きくすることが可能となり、生産性が向上する。さらに、製袋後にレトルトなど高温処理を行う際にも、袋の変形量を抑えることができる。
横方向の150℃熱収縮率の下限は、好ましくは0.2%であり、より好ましくは0.3%であり、さらに好ましくは0.5%であり、特に好ましくは0.7%であり、最も好ましくは1.0%である。横方向の150℃熱収縮率の下限が上記範囲であると、コスト面などで現実的な製造が容易となったり、厚みムラが小さくなったりすることがある。
本発明において、温度23℃、相対湿度65%下における積層ポリプロピレンフィルムの酸素透過度の上限は、150mL/m2/day/MPa以下である必要がある。より好ましくは130mL/m2/day/MPa以下であり、よりさらに好ましくは120mL/m2/day/MPa以下であり、さらにより好ましくは100mL/m2/day/MPa以下であり、特に好ましくは90mL/m2/day/MPa以下である。酸素透過度の上限が150mL/m2/day/MPaを超えると、酸素により劣化する物質や食品の保存性が不良になる。温度23℃、湿度65%下における積層ポリプロピレンフィルムの酸素透過度の下限は、特に限定されないが、好ましくは0.1mL/m2/day/MPa以上である。また、製造上の点から、0.1mL/m2/day/MPaが下限と考える。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムのヘイズの上限は、好ましくは6%であり、より好ましくは5%であり、さらに好ましくは4.5%であり、さらにより好ましくは4%であり、特に好ましくは3.5%である。ヘイズの上限が上記範囲であると、透明が要求される用途で使いやすくなることがある。ヘイズを6%以下とするには無機薄膜層が透明であることが好ましい。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムのヘイズの下限は、現実的値として、好ましくは0.1%であり、より好ましくは0.2%であり、さらに好ましくは0.3%であり、特に好ましくは0.4%である。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムに用いるポリプロピレンフィルム基材は、特にフィルム物性に特徴がある。本発明の延伸ポリプロピレンフィルムは、以下のようなフィルム物性を示す。なお、以下の各物性は、例えば実施例で後述する方法で測定、評価した値とする。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材は、ポリプロピレン系樹脂を主体として構成された延伸フィルムであって、150℃での縦方向の熱収縮率の上限は、好ましくは10%であり、より好ましくは9%であり、さらに好ましくは7%であり、特に好ましくは5%である。従来のポリプロピレンフィルムでは、縦方向の150℃熱収縮率は11%以上である。ポリプロピレンフィルム基材の熱収縮率を10%以下とすることで、本発明の積層ポリプロピレンフィルムの150℃における縦方向の熱収縮率を7%以下とすることができる。
また、本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材は、ポリプロピレン樹脂を主体として構成された延伸フィルムであって、150℃での横方向の熱収縮率が15%以下であることが好ましく、より好ましくは9%であり、さらに好ましくは7%であり、特に好ましくは7%である。従来のポリプロピレンフィルムでは、横方向の150℃熱収縮率は16%以上である。ポリプロピレンフィルム基材の熱収縮率を10%以下とすることで、本発明の積層ポリプロピレンフィルムの150℃における横方向の熱収縮率を7%以下とすることができる。
ここで、縦方向とは、フィルムの流れ方向(長さ方向と言うこともある)であり、横方向とは、フィルムの流れ方向に垂直な方向(幅方向と言うこともある)である。
なお、150℃熱収縮率は1.5%程度までなら、例えば、フィルム基材中のポリプロピレンの低分子量成分を多くする、フィルムの延伸条件や熱固定条件を調整することで可能であるが、1.5%以下に下げるには、オフラインでアニール処理を施すなどすることが好ましい。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材のヘイズの下限は、現実的値として、好ましくは0.1%であり、より好ましくは0.2%であり、さらに好ましくは0.3%であり、特に好ましくは0.4%である。ヘイズの上限は、好ましくは6%であり、より好ましくは5%であり、さらに好ましくは4.5%であり、特に好ましくは4%であり、最も好ましくは3.5%である。ヘイズが上記範囲であると、透明が要求される用途で使いやすくなることがある。ヘイズは、例えば延伸温度、熱固定温度が高すぎる場合、冷却ロール(CR)温度が高く延伸原反シートの冷却速度が遅い場合、低分子量が多すぎる場合に悪くなる傾向があるので、これらを調節することにより、前記範囲内に制御することができる。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材の厚みの下限は、3μmであり、好ましくは4μmであり、より好ましくは8μmである。
フィルムの厚みの下限が3μm未満であると積層ポリプリピレンフィルムがカールしやすく、ガスバリア性が低下しやすい。
フィルム厚みの加工性の点から、上限は好ましくは300μmであり、より好ましくは250μmであり、さらに好ましくは200μmであり、さらに好ましくは150μmであり、特に好ましくは100μmであり、最も好ましくは50μmである。
本発明に用いるポリプロプレンフィルム基材の耐衝撃性(23℃)の下限は、好ましくは0.6Jであり、より好ましくは0.7Jである。耐衝撃性が上記範囲であると、フィルムとして十分な強靱性があり、取り扱い時に破断したりすることがない。耐衝撃性の上限は、現実的な面から、好ましくは2Jであり、より好ましくは1.8Jであり、さらに好ましくは1.6Jであり、特に好ましくは1.5Jである。例えば、フィルム基材中のポリプロピレンの低分子量成分が多い場合、全体での分子量が低い場合、フィルム基材中のポリプロピレンの高分子量成分が少ない場合、高分子量成分の分子量が低い場合には耐衝撃性が低下する傾向となるため、耐衝撃性は用途に合わせてこれらの要因を調整することにより、前記範囲内に制御することができる。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材が二軸延伸フィルムである場合、縦方向のヤング率(23℃)の下限は、好ましくは2GPaであり、より好ましくは2.1GPaであり、さらに好ましくは2.2GPaであり、特に好ましくは2.3GPaであり、最も好ましくは2.4GPaである。縦方向のヤング率の上限は、好ましくは4GPaであり、より好ましくは3.7GPaであり、さらに好ましくは3.5GPaであり、特に好ましくは3.4GPaであり、最も好ましくは3.3GPaである。縦方向のヤング率が上記範囲であると、現実的な製造が容易であり、また、縦-横バランスが良化することがある。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材の厚みの均一性の下限は、好ましくは0%であり、より好ましくは0.1%であり、さらに好ましくは0.5%であり、特に好ましくは1%である。厚みの均一性の上限は、好ましくは20%であり、より好ましくは17%であり、さらに好ましくは15%であり、特に好ましくは12%であり、最も好ましくは10%である。厚みの均一性が上記範囲であると、コートや印刷などの後加工時に不良が生じにくく、精密性を要求される用途に用いやすい。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材の密度の下限は、好ましくは0.910g/cm3であり、より好ましくは0.911g/cm3であり、さらに好ましくは0.912g/cm3であり、特に好ましくは0.913g/cm3である。フィルム密度が上記範囲であると、結晶性が高く熱収縮率が小さくなることがある。フィルム密度の上限は、好ましくは0.930g/cm3であり、より好ましくは0.928g/cm3であり、さらに好ましくは0.926g/cm3であり、特に好ましくは0.925g/cm3である。フィルム密度が上記上限を超えると、現実的に製造が困難となることがある。フィルム密度は、延伸倍率や延伸温度を高くする、熱固定温度を高くする、さらにはオフラインアニールすることで高めることができる。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材の縦方向の屈折率(Nx)の下限は、好ましくは1.502であり、より好ましくは1.503であり、さらに好ましくは1.504である。Nxの上限は、好ましくは1.520であり、より好ましくは1.517であり、さらに好ましくは1.515である。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材の横方向の屈折率(Ny)の下限は、好ましくは1.523であり、より好ましくは1.525である。Nyの上限は、好ましくは1.535であり、より好ましくは1.532である。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材の厚み方向の屈折率(Nz)の下限は、好ましくは1.480であり、より好ましくは1.489であり、さらに好ましくは1.500である。Nzの上限は、好ましくは1.510であり、より好ましくは1.507であり、さらに好ましくは1.505である。
本発明の基材に用いるポリプロプレンフィルムの面配向係数の下限は、好ましくは0.0125であり、より好ましくは0.0126であり、さらに好ましくは0.0127であり、特に好ましくは0.0128である。面配向係数の上限は、現実的な値として、好ましくは0.0155であり、より好ましくは0.0150であり、さらに好ましくは0.0148であり、特に好ましくは0.0145である。面配向係数は、延伸倍率の調整により範囲内とすることができる。面配向係数がこの範囲であると、フィルムの厚みムラも良好となる傾向にある。
ポリプロピレンフィルム基材は、一般的に結晶配向を有し、その方向や程度がフィルム物性に大きな影響を及ぼす。結晶配向の程度は、用いられるポリプロピレンの分子構造や、フィルム製造におけるプロセスや条件によって変化する。また、延伸ポリプロピレンフィルムの配向方向は、広角X線回折法により、X線をフィルム面に対して垂直に入射し、結晶由来の散乱ピークの方位角依存性を測定することによって、決定することができる。詳しくは、延伸ポリプロピレンフィルムは、典型的には単斜晶のα型結晶構造を有する。そしてそのα型結晶は、広角X線回折法により110面(面間隔:6.65オングストローム)の散乱強度の方位角依存性を測定すると、主として一軸に強い配向をもつ。つまり、α型結晶の110面由来の散乱強度を方位角に対してプロットした場合、最も強いピークが、分子軸の配向の垂直方向に観察される。本発明において、この最大ピークの半値幅によって、配向の程度を規定する。
なお、ポリプロピレンのα型結晶の110面由来の散乱の方位角依存性について、典型的なパターンを図1に示す。また図1中に、110面の方位角依存性の主たるピーク(最大ピーク、方位角180°及び360°)の半値幅を示す。
上記で規定する半値幅は、平行度の高いX線を用いて測定されることが好ましく、放射光が好ましく用いられる。
広角X線回折測定に用いるX線発生源としては、実験室で用いられる管球式や回転式などの一般的な装置でもよいが、平行度が高く高輝度の放射光を照射できる高輝度光源を用いることが好ましい。放射光では、X線が広がりにくく輝度も高いため、測定を高精度かつ短時間で行うことができ、例えば厚み数十ミクロンのフィルムサンプルでもフィルムを重ね合わせることなくフィルム1枚での測定が可能になり、しかも精度の高い測定が可能であるので詳細な結晶配向評価が可能になる。それに対して、輝度が低いX線では、厚み数十ミクロンのフィルムサンプルを測定する場合、複数枚を重ね合わさなければ測定に長時間を要することになり、複数枚を重ね合わさせると、微小なズレにより、110面の散乱強度を方位角に対してプロットした時のピークがブロードになり、得られる半値幅の値が大きくなる傾向となる。
平行度が高く高輝度の放射光を照射可能な設備としては、例えば、SPring-8のような大型放射光施設等を挙げることができ、例えば、フロンティアソフトマター開発産学連合体(FSBL)が所有するビームラインBL03XUを使用して本発明の半値幅を測定することが好ましい。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材では、長周期サイズが大きいことが好ましい。一般的に、結晶性高分子は、結晶と非晶の繰り返しからなる規則的な積層構造(周期構造)を有する。ここで、結晶と非晶からなる繰り返し単位の大きさを長周期サイズと言う。この長周期サイズは、小角X線散乱法により測定される主たる配向方向の長周期構造に由来する散乱ピーク角度から求めることができる。
小角X線散乱測定に用いるX線発生源としては、特に制限はなく、実験室で用いられる管球式や回転式などの一般的な装置を用いることができるが、上述した広角X線回折測定に用いるX線発生源と同じく、輝度が高い放射光を照射できる高輝度光源を用いることが好ましい。特に、本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材が大きな長周期を有する場合には、長周期構造に由来するX線散乱がより小角側の領域にある。そのため、X線ビーム径が大きく、カメラ長の短い実験室のX線装置では測定することが困難であるので、X線が広がりにくく、ビーム径を数百ミクロン以下に絞ることができ、かつ、輝度も高い放射光を用いて、長いカメラ長のもとで超小角領域を測定することが好ましい。このとき、カメラ長は7m以上が好ましい。
本発明のポリプロピレンフィルム基材に使用されるポリプロピレン系樹脂は特に制約はなく、例えば、プロピレン単独重合体や、エチレンおよび/または炭素数4以上のα―オレフィンとの共重合体、さらにこれらの混合物を用いることができる。
フィルムを構成するポリプロピレン系樹脂としては、実質的にコモノマーを含まないプロピレン単独重合体が好ましく、コモノマーを含む場合であっても、コモノマー量は0.5モル%以下であることが好ましい。コモノマー量の上限は、好ましくは0.3モル%であり、さらに好ましくは0.1モル%である。上記範囲であると結晶性が向上し、高温での熱収縮率が小さくなることがある。なお、結晶性を著しく低下させない範囲内において、微量であればコモノマーが含まれていてもよい。
フィルムを構成するポリプロピレン系樹脂は、プロピレンモノマーのみから得られるプロピレン単独重合体であることがより好ましく、プロピレン単独重合体であっても、頭-頭結合のような異種結合を含まないことが最も好ましい。
フィルムを構成するポリプロピレン系樹脂の立体規則性の指標である13C-NMRで測定されるメソペンタッド分率の下限は96%であるのが好ましい。メソペンタッド分率の下限は、好ましくは96.5%であり、より好ましくは97%である。上記範囲であると結晶性が向上し、高温での熱収縮率がより低くなることがある。メソペンタッド分率の上限は好ましくは99.8%であり、より好ましくは99.6%であり、さらに好ましくは99.5%である。上記範囲であると現実的な製造が容易となることがある。
ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は0.5g/10分である。MFRの下限は、好ましくは1.0g/10分であり、より好ましくは1.3g/10分であり、さらに好ましくは1.5g/10分であり、さらに好ましくは2.0g/10分であり、特に好ましくは4.0g/10分であり、好ましくは6.0g/10分である。上記範囲であると機械的負荷が小さく、押出や延伸が容易となることがある。MFRの上限は20g/10分であり、好ましくは17g/10分であり、より好ましくは16g/10分であり、さらに好ましくは15g/10分である。上記範囲であると延伸が容易となったり、厚み斑が小さくなったり、延伸温度や熱固定温度が上げられやすく熱収縮率がより低くなることがある。
フィィルムを構成するポリプロピレン系樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される数平均分子量(Mn)の下限は、好ましくは20000であり、より好ましくは22000であり、さらに好ましくは24000であり、特に好ましくは26000であり、最も好ましくは27000である。上記範囲であると延伸が容易となる、厚み斑が小さくなる、延伸温度や熱固定温度が上げられやすく熱収縮率が低くなるという利点が生じることがある。Mnの上限は、好ましくは200000であり、より好ましくは170000であり、さらに好ましくは160000であり、特に好ましくは150000である。上記範囲であるとポリプロピレン系樹脂の低分子量物の効果であるポリプロピレンフィルム基材の高温での低い熱収縮率など本願の効果が得られやすくなったり、延伸容易となることがある。
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂は、以下に示すような特徴を有することが好ましい。すなわち、フィルムを構成するポリプロピレン系樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)積算カーブを測定した場合、分子量10万以下の成分の量の下限は好ましくは35質量%であり、より好ましくは38質量%であり、さらに好ましくは40質量%であり、特に好ましくは41質量%であり、最も好ましくは42質量%である。上記範囲であると低分子量物の効果である高温での低い熱収縮率など本願の効果が得られやすくなったり、延伸が容易となることがある。GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量の上限は好ましくは65質量%であり、より好ましくは60質量%であり、さらに好ましくは58質量%であり、特に好ましくは56質量%であり、最も好ましくは55質量%である。上記範囲であると延伸が容易となったり、厚み斑が小さくなったり、延伸温度や熱固定温度が上げられやすく熱収縮率が低くなることがある。
なお、ポリプロピレンの分子量分布は、異なる分子量の成分を多段階に一連のプラントで重合したり、異なる分子量の成分をオフラインで混錬機にてブレンドしたり、異なる性能をもつ触媒をブレンドして重合したり、所望の分子量分布を実現できる触媒を用いたりすることで調整することが可能である。
ポリプロピレン系樹脂は、チーグラー・ナッタ触媒やメタロセン触媒等の公知の触媒を用いて、原料となるプロピレンを重合させることにより得られる。中でも、異種結合をなくすためにはチーグラー・ナッタ触媒のなかでも立体規則性の高い重合が可能な触媒を用いることが好ましい。
プロピレンの重合方法としては、公知の方法を採用すればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性溶剤中で重合する方法、液状のモノマー中で重合する方法、気体のモノマー中に触媒を添加し、気相状態で重合する方法、または、これらを組み合わせて重合する方法等が挙げられる。
本発明に用いるポリプロピレンフィルム基材には、必要に応じて、添加剤やその他の樹脂を添加しても良い。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、粘着剤、防曇剤、難燃剤、アンチブロッキング剤、無機または有機の充填剤等が挙げられる。その他の樹脂としては、本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂以外のポリプロピレン系樹脂、プロピレンとエチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンとの共重合体であるランダムコポリマーや、各種エラストマー等が挙げられる。これらは、多段の反応器を用いて逐次重合するか、ポリプロピレン系樹脂とヘンシェルミキサーでブレンドするか、事前に溶融混錬機を用いて作製したマスターペレットを所定の濃度になるようにポリプロピレンで希釈するか、予め全量を溶融混練して使用するなどすればよい。
本発明の基材に用いるポリプロピレンフィルムとしては縦方向(長手方向)もしくは横方向(幅方向)の一軸延伸フィルムでも良いが、二軸延伸フィルムであることが好ましい。二軸延伸の場合は逐次二軸延伸であっても同時二軸延伸であっても良い。
まず、ポリプロピレン系樹脂を単軸または二軸の押出機で加熱溶融させ、チルロール上に押出して未延伸シートを得る。溶融押出条件としては、樹脂温度が200~280℃となるようにして、Tダイよりシート状に押出し、10~100℃の温度の冷却ロールで冷却固化する。ついで、120~165℃の延伸ロールでフィルムを長さ(縦)方向に3~8倍、好ましくは3~7倍に延伸し、引き続き横方向に155℃~175℃、好ましくは158℃~170℃の温度で4~20倍、好ましくは6~12倍延伸を行う。さらに、165~175℃、好ましくは166~173℃の雰囲気温度で1~15%のリラックスを許しながら熱処理を施す。こうして得られたポリプロピレンフィルムに、必要に応じて、少なくとも片面にコロナ放電処理を施した後、ワインダーで巻取ることによりロールサンプルを得ることができる。
縦方向の延伸温度の下限は、好ましくは120℃であり、より好ましくは125℃であり、さらに好ましくは130℃である。縦方向の延伸温度が上記未満であると機械的負荷が大きくなったり、厚みムラが大きくなったり、フィルムの表面粗れが起こることがある。縦方向の延伸温度の上限は、好ましくは165℃であり、より好ましくは160℃であり、さらに好ましくは155℃であり、特に好ましくは150℃である。延伸の温度が高い方が熱収縮率の低下には好ましいが、ロールに付着し延伸できなくなったり、表面粗れが起こることがある。
横延伸での予熱温度は、速やかに延伸温度付近にフィルム温度を上げるため、好ましくは延伸温度より5~15℃高く設定する。
なお、150℃熱収縮率は1.5%程度までなら、例えば、低分子量成分を多くする、延伸条件や熱固定条件を調整することで可能であるが、1.5%以下に下げるには、オフラインでアニール処理を施すなどすることが好ましい。
ヘイズは、例えば延伸温度、熱固定温度が高すぎる場合、冷却ロール(CR)温度が高く延伸原反シートの冷却速度が遅い場合、低分子量が多すぎる場合に悪くなる傾向があるので、これらを調節することにより、前記範囲内に制御することができる。
無機薄膜層の作製には、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などのPVD法(物理蒸着法)、あるいは、CVD法(化学蒸着法)などの公知の製法が適宜用いられるが、物理蒸着法であることが好ましく、真空蒸着法であることがより好ましい。例えば、真空蒸着法においては、蒸着源材料としてAl2O3とSiO2の混合物やAlとSiO2の混合物等が用いられ、加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビ-ム加熱等を用いることができる。また、反応性ガスとして、酸素、窒素、水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオンアシスト等の手段を用いた反応性蒸着を用いてもよい。また、フィルム基材にバイアス等を加えたり、フィルム基材の温度を上げたり、あるいは、下げたりしたり等、本発明の目的を損なわない限りにおいて、作製条件を変更してもよい。スパッター法やCVD法等のほかの作製法でも同様である。
このとき、ポリプロピレンフィルム基材と無機薄膜層の間に被覆層を設けたり、無機薄膜層の上に被覆層を設けてもよい。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムは上記の様な従来にはない優れた特性を有する。包装フィルムとして用いた場合には、ガスバリア性に優れるためポリ塩化ビニリデンをコートしたポリプリピレンフィルムの代替として使用できるばかりか、それより高剛性であるため薄肉化が可能であり、よりコストダウン、軽量化ができる。
また本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、耐熱性が高いため、コートや印刷時に高温での処理が可能となり、生産の効率化や従来用いられにくかったコート剤やインキ、ラミネート接着剤などを用いることができる。
さらには、本発明の積層ポリプロピレンフィルムは、包装用に限定されず、コンデンサーやモーターなどの絶縁フィルム、太陽電池のバックシーのベースフィルムとして用いることも可能である。
本発明の積層ポリプロピレンフィルムにヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂層を設けた積層体を使用して飲食品、医薬品、洗剤、シャンプ-、オイル、歯磨き、接着剤、粘着剤等の化学品ないし化粧品、その他の種々の物品の充填包装適性、保存適性等に優れた包装容器を製造することができる。
ヒートシール性を有するポリオレフィン系樹脂層としは熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂のフィルムないしシ-トを使用することができ、具体的には、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマ-樹脂、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマ-、ポリブテンポリマ-、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマ-ル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、その他の各種の樹脂のフィルムないしシ-トを使用することができる。代表的なものは直鎖状(線状)低密度ポリエチレンあるいはポリプロピレンからなるフィルムないしはシートである。
ラミネート積層体の温度23℃、相対湿度65%下における酸素透過度の上限は、50mL/m2/day/MPaであることが好ましく、より好ましくは30mL/m2/day/MPaであり、さらに好ましくは20mL/m2/day/MPaであり、特に好ましくは15mL/m2/day/MPaである。酸素透過度の上限が50mL/m2/day/MPaであると、酸素により劣化する物質や食品の保存性に優れる。温度23℃、湿度65%における積層ポリプロピレンフィルムの酸素透過度の下限は、特に限定されないが、好ましくは0.1mL/m2/day/MPaである。また、製造上の点から、0.1mL/m2/day/MPaが下限と考える。
メソペンタッド分率([mmmm]%)およびメソ平均連鎖長の測定は、13C-NMRを用いて下記のように行った。
メソペンタッド分率は、「Zambelliら、Macromolecules,第6巻,925頁(1973)」に記載の方法に従って算出した。
メソ平均連鎖長は、「J.C.Randallによる、“Polymer Sequence Distribution”第2章(1977年)(Academic Press,New York)」に記載の方法に従って算出した。
13C-NMR測定は、BRUKER社製「AVANCE500」を用い、試料200mgをo-ジクロロベンゼンと重ベンゼンの8:2(体積比)の混合液に135℃で溶解し、110℃で行った。
ポリプロピレン試料1gを沸騰キシレン200mlに溶解して放冷後、20℃の恒温水槽で1時間再結晶化させ、ろ過液に溶解している質量の、元の試料量に対する割合をキシレン可溶分(質量%)とした。
MFRは、JIS K7210-1:2014に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した。
分子量および分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて単分散ポリスチレン基準により求めた。GPC測定での使用カラム、溶媒等の測定条件は以下のとおりである。
溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン
カラム:TSKgel GMHHR-H(20)HT×3
流量:1.0ml/min
検出器:RI
測定温度:140℃
数平均分子量:Mn=Σ(Ni・Mi)/ΣNi
質量平均分子量:Mw=Σ(Ni・Mi2)/Σ(Ni・Mi)
Z+1平均分子量:Mz+1=Σ(Ni・Mi4)/Σ(Ni・Mi3)
分子量分布:Mw/Mn
また、GPC曲線のピーク位置の分子量をMpとした。
ベースラインが明確でないときは、標準物質の溶出ピークに最も近い高分子量側の溶出ピークの高分子量側のすそ野の最も低い位置までの範囲でベースラインを設定することとした。
本発明の実施例では、大型放射光施設SPring―8の中にフロンティアソフトマター開発産学連合体(FSBL)が所有するビームラインBL03XUの第2ハッチにおいて、X線源方向とフィルム面とのなす角が垂直となすようし、測定フィルムをセットし、広角X線(WAXS)測定を行った。測定条件を下記に示す。
X線波長は0.1nmとし、検出器としてイメージングプレート(RIGAKU RAXIS VII)またはイメージインテンシファイア付きCCDカメラ(Hamamatsu Photonics V7739P+ORCA R2)を用い、試料前後にセットしたイオンチェンバーの値から透過率を算出した。得られた2次元像に対して暗電流(ダークノイズ)および透過率を勘案した空気散乱補正を行った。カメラ長の測定には酸化セリウム(CeO2)を用い、Fit2D (European Synchrotron Radiation Facility製のソフトウェア[http://www.esrf.eu/computing/scientific/FIT2D/])を用いて(110)面の方位角プロファイルを算出した。
大型放射光施設SPring―8の中にフロンティアソフトマター開発産学連合体(FSBL)が所有するビームラインBL03XUの第2ハッチにおいて、フィルムの縦方向を上下、横方向を左右とし、X線源方向とフィルム面とのなす角が垂直となすように測定フィルムをセットし、小角X線(SAXS)測定を行った。測定条件を下記に示す。
X線波長は0.2nmとし、カメラ長は約7.7m、検出器としてはイメージングプレート(RIGAKU R-AXIS VII)を用い散乱ベクトルqの0.01~0.5(nm-1)の範囲の散乱像を得た。ここで散乱ベクトルqはθを散乱角2θの半分、πを円周率、λをX線の波長とした時、式q=4πsinθ/λによって算出される。得られた散乱像に対してWAXS測定と同様に暗電流(ダークノイズ)および透過率を勘案した空気散乱補正を行い、正確なカメラ長の測定にはベヘン酸銀で別途校正したコラーゲンを用いた。前述のFit2dソフトウェアを用い試料の巾方向のプロファイルを算出し横軸に散乱ベクトルq(nm-1)、縦軸に強度I(q)の常用対数をとりプロットした。ここでプロファイルの算出範囲は巾方向から±5度とした。
示差走査熱量計(島津製作所社製「DSC-60」)を用いて熱測定を行った。試料フィルムから約5mgを切り出して測定用のアルミパンに封入した。20℃/分の速度で室温から230℃まで昇温し、試料の融解吸熱ピーク温度、融解吸熱ピーク面積(全融解熱)を測定した。ここでベースラインは、吸熱ピークの開始からピーク終了まで、融解前後の温度でカーブがスムーズにつながるように設定した。また融解吸熱ピーク面積のうち、150℃以下の部分の面積を150℃融解熱とした。
JIS Z 1712:2009に準拠して以下の方法で測定した。フィルム基材及び積層フィルムを巾20mm、長さ200mmの大きさで、縦方向、横方向にそれぞれ各5ヶカットし、150℃の熱風オーブン中に吊るして15分間加熱した。加熱後の約50mm間隔の標線での長さを測定し、元の長さに対する収縮した長さの割合(百分率)を熱収縮率とした。
JIS K 7127:1999に準拠してフィルム基材及び積層フィルムの縦方向および横方向のヤング率を23℃にて測定した。フィルム基材及び積層フィルムを巾15mm、長さ200mmの大きさで、縦方向、横方向にそれぞれ各5ヶカットし、200mm/min.引張速度で、引張試験した際の引張強度を測定した。
東洋精機社製「フィルムインパクトテスター(衝撃頭:12.7mm)」を用いて、23℃にて測定した。フィルム基材を巾(横方向):105mm、長さ(縦方向):297mmの大きさで、各5ヶカットし、衝撃強度を測定した。
巻き取ったフィルムロールから長さが1mの正方形のサンプルを切り出し、縦方向および横方向にそれぞれ10等分して測定用サンプルを100枚用意した。測定用サンプルのほぼ中央部を接触式のフィルム厚み計で厚みを測定した。得られた100点のデータの平均値Aを求め、また最小値と最大値の差(絶対値)Bを求め、(B/A)×100の式を用いて計算した値をフィルムの厚み斑とした。
JIS K7136:1999に従ってフィルム基材を測定した。
フィルム基材の密度は、JIS K7112:1999に従って、密度勾配管法により測定した。
アッベ屈折計(アタゴ社製)を用いて、23℃、湿度 65%、測定用液はベンジルアルコール、測定波長は589nm(ナトリウムD線)でフィルム基材を測定した。縦方向、横方向に沿った屈折率をそれぞれNx、Nyとし、厚み方向の屈折率をNzとした。
上記14)で測定したNx、Ny、Nzを用いて、式:P=[(Nx+Ny)/2]-Nzから算出した。
(無機薄膜層の組成・膜厚)
無機化合物の組成膜厚は蛍光X線分析装置(リガク社製ZSX100e)を用いて、予め作成した検量線により膜厚組成を測定した。なお、励起X線管の条件として50kV、70mAとした。
検量線は以下の手順で求めたものである。
酸化アルミニウムと酸化ケイ素とからなる無機化合物薄膜を持つフィルムを数種類作製し、誘導結合プラズマ発光法(ICP法)で酸化アルミニウムと酸化ケイ素それぞれの付着量を求めた。次いで、付着量を求めた各フィルムを蛍光X線分析装置(リガク社製ZSX100e、励起X線管の条件:50kv、70mA)で分析することにより各サンプルの酸化アルミニウムと酸化ケイ素との蛍光X線強度を求めた。そして、蛍光X線強度とICPで求めた付着量の関係を求めて検量線を作成した。
ICPで求めた付着量は基本的に質量であるのでこれを膜厚組成とするため以下のように変換した。
膜厚は、無機酸化薄膜の密度がバルク密度の8割であるとし、かつ酸化アルミニウムと酸化ケイ素とが混合された状態であってもそれぞれ体積を保つとして算出した。
酸化アルミニウムの膜中の含有率wa(質量%)、酸化ケイ素の膜中の含有量ws(質量%)は、酸化アルミニウムの単位面積当たりの付着量をMa(g/cm2)、酸化ケイ素の単位面積当たりの付着量をMs(g/cm2)とすると、各々下記式(1)、(2)で求められる。
wa=100×[Ma/(Ma+Ms)] (1)
ws=100-wa (2)
すなわち、酸化アルミニウムの単位面積当たりの付着量をMa(g/cm2)、そのバルクの密度をρa(3.97g/cm3)とし、酸化ケイ素の単位面積当たりの付着量をMs(g/cm2)、そのバルクの密度をρs(2.65g/cm3)とすると、膜厚t(nm)は下記式(3)で求められる。
t=((Ma/(ρa×0.8)+Ms/(ρs×0.8))×107・・・式(3)
蛍光X線で測定した膜厚の値は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、実際に計測した膜厚と近いものであった。
酸素透過度測定装置(MOCON社製OX-TRAN2/21)を用いて、温度23℃、相対湿度65%の条件にてポリプロピレンフィルム基材、積層ポリプロピレンフィルム及び上記ラミネート積層体の測定を行った。無機薄膜層と反対側の面を調湿側になるようにした。
水蒸気透過量は、水蒸気透過度測定装置(MOCON社製PERMATRAN-W3/33)を用いて、温度37.8℃、相対湿度90%の条件にてポリプロピレンフィルム基材、積層ポリプロピレンフィルム及び下記手順で作成したラミネート積層体の測定を行った。無機薄膜層と反対側の面を高湿度側になるようにした。
ラミネート強度は以下のような手順により測定した。
1)シーラントフィルムとのラミネート積層体の作成
連続式のドライラミネート機を用いて以下の様に行った。
実施例、比較例で得られた積層ポリプロピレンフィルムのコロナ面に接着剤を乾燥時塗布量が3.0g/m2となるようにグラビアコートした後、乾燥ゾーンに導き80℃、5秒で乾燥した。引き続き下流側に設けられたロール間でシーラントフィルムと貼り合わせた(ロール圧力0.2MP、ロール温度:60℃)。得られたラミネート積層体は巻き取った状態で40℃、3日間のエージング処理を行った。
なお、接着剤は主剤(東洋モートン社製、TM329)17.9質量%、硬化剤(東洋モートン社製、CAT8B)17.9質量%および酢酸エチル64.2質量%を混合して得られたエーテル系接着剤を使用し、シーラントフィルムは東洋紡社製 無延伸ポリプロピレンフィルム(パイレン(登録商標)CT P1128、厚み30μm)を使用した。
2)ラミネート強度の測定
上記で得られたラミネート積層体を二軸配向ポリプロピレンフィルムの縦方向に長辺を持つ短冊状(長さ200mm、幅15mm)に切り出し、引張試験機(テンシロン、オリエンテック社製)を用いて、23℃の環境下200mm/分の引張速度でT字剥離した際の剥離強度(N/15mm)を測定した。測定は3回行い、その平均値をラミネート強度とした。
ポリプロピレン系樹脂として、Mw/Mn=7.7、Mz+1/Mn=140、MFR=5.0g/10分、メソペンタッド分率[mmmm]=97.3%であるプロピレン単独重合体(日本ポリプロ(株)製「ノバテック(登録商標)PP SA4L」:共重合モノマー量は0モル%;以下「PP-1」と略する)を用いた。
このポリプロピレン系樹脂を、60mm一軸押出機を用いて、250℃でTダイよりシート状に押出し、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、135℃で長さ方向(縦方向)に4.5倍に縦延伸し、次いで両端をクリップで挟み、熱風オーブン中に導いて、170℃で予熱後、160℃で横方向(横方向)に8.2倍に横延伸し、次いで6.7%のリラックスを掛けながら168℃で熱処理した。その後、フィルムの片面にコロナ処理を行い、ワインダーで巻き取って、本発明の基材として用いる延伸ポリプロピレンフィルムとした。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの特性を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりであり、熱収縮率は低く、ヤング率は高かった。また、このフィルムの示差走査熱量測定(DSC)で得られたチャートを図2に示す。
蒸着源として、3~5mm程度の大きさの粒子状のAl2O3(純度99.5%)とSiO2(純度99.9%)を用い、電子ビーム蒸着法で、上記延伸ポリプロピレンフィルム上にAl2O3とSiO2を同時に蒸着しAl2O3-SiO2系薄膜層の形成を行った。蒸着材料は、直径40mmの円形の坩堝をカーボン板で2つに仕切り、それぞれに粒状のAl2O3、粒状のSiO2を混合せずに投入した。加熱源として一台の電子銃を用い、Al2O3とSiO2のそれぞれを時分割で電子ビームを照射して加熱し、ポリプロピレンフィルム表面に加熱気化しAl2O3とSiO2とを混合して蒸着させた。その時の電子銃のエミッション電流は205mA、加速電圧は6kV、坩堝に投入された酸化アルミニウムには160mA×6kV相当の、酸化硅素には45mA×6kV相当の電力投入がされた。蒸着時の真空圧は1.1×10-4Paとし、フィルムを支持するロールの温度を23℃とした。薄膜層の厚みは製膜速度を変更することによって水晶振動子式膜厚計を使い20nmとなるように蒸着し、積層ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルム物性を表3に示す。
ポリプロピレン系樹脂として、Mw/Mn=8.9、Mz+1/Mn=110、MFR=3.0g/10分、[mmmm]=97.1%であるプロピレン単独重合体(サムスントタル(株)製「HU300」:共重合モノマー量は0モル%;以下「PP-2」と略する)を用い、横延伸の予熱温度を171℃、横延伸温度を161℃、横延伸後の熱処理温度を170℃とした以外は、実施例1と同様にして、本発明の基材である延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの構造を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表3に示す。
実施例1で用いたプロピレン単独重合体(PP―1)90質量部に対して、分子量10000の低分子量プロピレン(三井化学(株)製 ハイワックス「NP105」:共重合モノマー量は0モル%)を10質量部加えて合計100質量部とし、30mm二軸押出機にて溶融混錬して、Mw/Mn=11、Mz+1/Mn=146、MFR=7.0g/10分、[mmmm]=96.5%であるプロピレン重合体の混合物(以下「PP-3」と略する)のペレットを得た。このペレットをポリプロピレン系樹脂として用いた以外は、実施例1と同様にして、本発明の基材に用いる延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの構造を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表3に示す。
長さ方向に5.5倍、横方向に12倍に延伸した以外は、実施例3と同様にして、本発明の基材に用いる延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの特性を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表3に示す。
実施例1で作製した延伸ポリプロピレンフィルムに、テンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で5分間の熱処理を施し、本発明の延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの特性を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表3に示す。
ポリプロピレン系樹脂として、Mw/Mn=4.0、Mz+1/Mn=23、MFR=6.0g/10分、[mmmm]=98.7%であるプロピレン単独重合体(共重合モノマー量は0モル%;以下「PP-4」と略する)を用いた以外は、実施例1と同様にして、本発明の基材に用いる延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの構造を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表3に示す。
A層の両側にB層を積層した積層フィルム(B層/A層/B層)であり、A層には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-4を用い、B層には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-8に、アンチブロッキング剤としてシリカを0.15質量%配合したものを用いた。B層を積層することで、ラミ強度を向上させることが出来る。A層は60mm押出機、B層は65mm押出機を用いて、250℃でTダイからシート状に押し出し、30℃のチルロールで冷却固化した後、135℃で縦方向に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で予熱後、160℃で幅方向に8.2倍に延伸し、リラックスを6.7%させながら168℃で熱固定した。A層とB層が1層ずつ積層された二軸延伸積層ポリプロピレンフィルムを得た。積層ポリプロピレンフィルムのB層側にコロナ処理を施し、ワインダーで巻き取った。得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にポリプロピレン系樹脂原料の構造を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプロピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表3に示す。
ポリプロピレン系樹脂として、Mw/Mn=4、Mz+1/Mn=21、MFR=2.5g/10分、[mmmm]=97.0%であるプロピレン-エチレン共重合体(住友化学(株)製「住友ノーブレン(登録商標)FS2011DG3」:共重合モノマー量は0.6モル%;以下「PP-5」と略する)を用い、縦延伸温度を125℃、横延伸における予熱温度を168℃、横延伸温度を155℃、横延伸後の熱処理温度を163℃とした以外は、実施例1と同様にして、延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの特性を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表4に示す。
横延伸における予熱温度を171℃、横延伸温度を160℃、横延伸後の熱処理温度を165℃とした以外は、比較例1と同様にして、延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの特性を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表4に示す。
ポリプロピレン系樹脂として、Mw/Mn=4.3、Mz+1/Mn=28、MFR=0.5g/10分、[mmmm]=97.0%であるプロピレン単独重合体(共重合モノマー量は0モル%;以下「PP-6」と略する)を用いた以外は、比較例2と同様にして、延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表4に示す。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの構造を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりであった。
ポリプロピレン系樹脂として、Mw/Mn=2.8、Mz+1/Mn=9.2、MFR=30g/10分、[mmmm]=97.9%であるであるポリプロピレン系重合体(日本ポリプロ(株)製「ノバテック(登録商標)PP SA03」:共重合モノマー量は0モル%;以下「PP-7」と略する)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、延伸ポリプロピレンフィルムを得ようと試みたが、横延伸でフィルムが破断してしまい、二軸延伸できなかった。破断の理由は流れ方向の延伸時に縦方向の配向が進み、垂直方向への延伸時に裂けてしまうためである。
縦延伸温度を125℃、横延伸における予熱温度を168℃、横延伸温度を155℃、横延伸後の熱処理温度を163℃とした以外は、実施例1と同様にして、延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られたフィルムの厚みは20μmであった。表1にフィルムを構成するポリプロピレンの特性を、表2に製膜条件をそれぞれ示す。得られたフィルムの物性は、表4に示すとおりであった。
実施例1と同様にして、上記延伸ポリプリピレンフィルムに無機薄膜層を蒸着した。得られたフィルム物性を表4に示す。
Claims (4)
- ポリプロピレン系樹脂を用いたポリプロピレンフィルム基材と無機化合物を主たる成分とする無機薄膜層とを備えた積層ポリプロピレンフィルムであり、積層ポリプロピレンフィルムの150℃における縦方向の熱収縮率が7%以下であり、酸素透過度が150mL/m2/day/MPa以下であることを特徴とする積層ポリプロピレンフィルム。
- ヘイズが6%以下である請求項1に記載の積層ポリプロピレンフィルム。
- 積層ポリプロピレンフィルムの150℃における横方向の熱収縮率が7%以下である請求項1あるいは2に記載の積層ポリプロピレンフィルム。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の積層ポリプロピレンフィルム及びポリオレフィンフィルムを含む積層体。
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