JP2008132614A - ポリプロピレン系積層フィルムおよびガスバリア性フィルム - Google Patents
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Landscapes
- Wrappers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
【解決手段】ポリプロピレン系樹脂で構成された中間層と、この中間層の一方の面に形成され、かつポリプロピレン系樹脂で構成された第1層と、前記中間層の他方の面に形成され、かつポリプロピレン系樹脂で構成された第2層とで構成された積層フィルムであって、前記第1層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが5g/10分以上であり、かつ前記第2層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが5g/10分未満であるとともに、前記第1層が、他の被覆層を積層するための層である積層フィルムを調製する。
【選択図】なし
Description
中間層は、ポリプロピレン系樹脂で構成されている。ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレンホモポリマー(プロピレン単独重合体)の他、ポリプロピレンコポリマー(プロピレン系共重合体)であってもよい。コポリマーとしては、プロピレンと、オレフィン類(例えば、エチレン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチルペンテン、4−メチルペンテンなどのα−C2−6オレフィンなど)とのランダム共重合体、例えば、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテンランダム三元共重合体などが挙げられる。コポリマーの場合、共重合性単量体の割合は、20重量%以下、例えば、0.1〜10重量%程度であってもよい。さらに、ポリプロピレン系樹脂は、結晶性(又は結晶質)ポリプロピレン系樹脂であってもよく、非結晶性(又は非結晶質)ポリプロピレン系樹脂であってもよい。
第1層もポリプロピレン系樹脂で構成されている。ポリプロピレン系樹脂は、前記中間層の項で例示されたポリプロピレン系樹脂が挙げられる。これらのポリプロピレン系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリプロピレン系樹脂のうち、ポリプロピレンコポリマー及びポリプロピレンホモポリマーの組み合わせが好ましい。
第2層も、ポリプロピレン系樹脂で構成されている。ポリプロピレン系樹脂としては、前記中間層の項で例示されたポリプロピレン系樹脂が挙げられる。これらのポリプロピレン系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ポリプロピレンホモポリマーが好ましい。
本発明の積層フィルムは、前記中間層と、この中間層の両面に形成された前記第1層及び第2層とで構成されている。この積層フィルムにおいて、中間層と、第1層及び第2層(合計厚み)との厚みの比は、例えば、前者/後者=1/1〜50/1、好ましくは2/1〜30/1、さらに好ましくは3/1〜10/1程度であってもよい。第1層と第2層との厚みの比は、例えば、前者/後者=10/1〜1/10、好ましくは5/1〜1/5、さらに好ましくは3/1〜1/3程度であってもよい。
このような積層フィルムは、他の被覆層を積層するために用いられ、第1層の上に、さらに他の被覆層が積層される。被覆層としては、例えば、ガスバリア層(酸素ガスバリア、水蒸気ガスバリア層など)、帯電防止層、滑性層、防曇層、印刷層、蒸着層(金属酸化物蒸着層など)などが挙げられる。これらの被覆層は、所望によりアンカー層を用いることなく又はアンカー層を介して形成してもよい。アンカー層を形成する場合には、アンカー層は、例えば、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、イミノ基含有ポリマー、ブタジエン系ポリマー、カップリング剤などの接着成分で構成されていてもよい。本発明では、これらの被覆層のうち、ガスバリア層(特に酸素ガスバリア層)を積層するのが好ましい。
結晶性PP1:ポリプロピレン、日本ポリプロ(株)製、商品名「FY6HA」、MFR:2g/10分、融点163℃、メソペンタッド分率98%
石油樹脂:エクソンモービル社製、商品名「エスコレッツ5320HC」、軟化点125℃
なお、中間層において、石油樹脂(エクソンモービル社製、商品名「エスコレッツ5320HC」、軟化点125℃)と、結晶性PP1とは、50:50の比率(重量比)で、温度220℃で二軸スクリュータイプの押出機にて溶融混練を行った後、ストランド状に押し出された樹脂を水冷してペレット化したものをマスターバッチとして使用した。表1及び表2中における割合は、前記マスターバッチと結晶性PP1との最終的な割合である。
ホモPP2:ポリプロピレン、サンアロマー(株)製、商品名「PM600A」、MFR:8g/10分
ホモPP3:ポリプロピレン、(株)プライムポリマー製、商品名「F300SP」、MFR:3g/10分
ランダムPP1:ポリプロピレンコポリマー、(株)プライムポリマー製、商品名「F744NP」、MFR:7g/10分
ランダムPP2:ポリプロピレンコポリマー、サンアロマー(株)製、商品名「PC630A」、MFR:8g/10分
ランダムPP3:ポリプロピレンコポリマー、(株)プライムポリマー製、商品名「F329RA」、MFR:25g/10分
ランダムPP4:ポリプロピレンコポリマー、日本ポリプロ(株)製、商品名「FX4E」、MFR:5.3g/10分
添加剤(アンチブロッキング剤):ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子、日本触媒(株)製、商品名「エポスター」、平均粒径2〜3μm
PVA:ポリビニルアルコール、クラレ(株)製、商品名「PVA110」
PVDC:ポリ塩化ビニリデン、旭化成ケミカルズ(株)製、商品名「R204」
得られた積層フィルムの厚みを、マイクロゲージを使用して測定した。
積層フィルムの第1層同士を、120℃及び98kPa(1kgf/cm2)の条件で1秒間ヒートシールした後、15mm幅の短冊状に裁断して試験片を作製した。この試験片の剥離強度を、JIS K 7127に準じて、次のようにして測定した。すなわち、それぞれのフィルムの端部を保持して、300mm/分の速度で、両フィルムを180°剥離し剥離強度を測定した。
得られたフィルムを所定の大きさに切断し、水蒸気透過度測定器(モコン(MOCON)社製、商品名「PERMATRAN W200」)により、温度40℃、相対湿度90%RHの条件下で水蒸気透過度を測定した。
得られたフィルムを所定の大きさに切断し、酸素ガス透過度測定器(モコン(MOCON)社製、商品名「OX−TRAN2/20」)により、温度20℃、相対湿度60%RHの条件下で酸素ガス透過度を測定した。
各フィルムを、JIS C2318に従い、空気中において120℃で15分間熱処理し、熱収縮率を、MD方向及びTD方向について測定した。
ヘイズメータ(日本電色工業(株)製、商品名「300A」)を使用して測定した。
測定台(テスター産業(株)製)を使用して、第2層同士の動摩擦係数を測定した。具体的には、固定台上に100mm×250mmのフィルムを固定し、70mm×100mmの大きさのフィルムを質量200gの金属に固定した上で、金属を100mm×250mmの固定フィルム上に置き、150mm/分の速度で引っ張り、動き出した際の加重を200で割って算出する。
積層フィルムの第1層の上に、二液硬化型ポリエーテルウレタン系ラミネート用接着剤(東洋モートン(株)製、商品名「TM329」及び「CAT−8B」と、酢酸エチルとを、TM329/CAT−8B/酢酸エチル=4.8/4.8/10.4(重量比)の割合で混合した接着剤)、乾燥後の厚みで2.5g/m2となるように塗布して乾燥させた後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「P1128」、表面に36dync/cm以上のコロナ放電処理をしたフィルム、厚み30μm)のコロナ放電処理面と前記第1層とを圧着し、ラミネート処理した。このフィルムを40℃、30%RHで24時間保存した後、15mm幅の短冊状に裁断して試験片を作製した。この試験片の剥離強度を、JIS K 7127に準じて、次のようにして測定した。すなわち、試験片の積層フィルムの端部と、ポリプロピレンフィルムの端部とをそれぞれ保持して、300mm/分の速度で積層フィルムとポリプロピレンフィルムとを180°剥離し、MD方向の剥離強度を測定した。
ラミネート強度と同様の方法で、積層フィルムの第1層にポリエチレンフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「L4104♯30」)をラミネートした積層体を作製した。この積層体について、横ピロー包装機((株)フジキカイ製、商品名「FW300」)を使用して、設定温度170℃で150個/分で空打ちし、以下の基準で評価した。
×:ヒートシーラーで粘着を起こし、充分に製袋ができない。
横延伸工程から巻取工程の間までのロールにおいて、第一層又は第二層と金属ロールとの間でブロッキング又は滑り性の低下による粘着性が発生し、ロールに巻き付く現象が起こるか否かを観察し、以下の基準で評価した。
△:成形立ち上げ時10回中3〜4回のトラブル発生
×:成形立ち上げ時10回中5回以上のトラブル発生。
表1に示す配合で、中間層、第1層、第2層の各原料を、それぞれ押出機に供給して共押出しを行った。詳しくは、中間層の樹脂温度は250℃に設定し、第1層及び第2層は230℃に設定し、各押出機からダイ内部へ供給されて積層された溶融樹脂組成物は、内部を40℃の温水が循環しているチルロールで巻き取られて水浴中で冷却した。チルロールでの冷却においては、第2層がチルロールと接触して冷却されるとともに、第1層はチルロールとは接触せずに水冷されるように押出機を配置した。このような方法で冷却された積層フィルムは、製膜速度250m/分の速度で、縦5倍、横10倍に逐次二軸延伸され、厚み20μmの積層フィルムが得られた。さらに、この積層フィルムは、温度50℃で48時間熱エージングした。得られた積層フィルムの評価結果を表1に示す。
表1に示す配合に変更する以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの評価結果を表1に示す。
表1に示す配合に変更する以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得た。この積層フィルムの第1層の上に、さらに、ポリエチレンイミン((株)日本触媒製、商品名「SP−200」)を固形分で0.1g/m2となるようにメイヤーバーでコーティング行った後、ポリビニルアルコール(日本合成化学(株)製、商品名「ゴーセノールNM−11」)の10%水溶液を使用し、固形分で2g/m2の塗布量でコーティングし、100℃で2分間乾燥してガスバリア性フィルムを得た。得られたガスバリア性フィルムの評価結果を表1に示す。
表1に示す配合に変更する以外は実施例3と同様にしてガスバリア性フィルムを得た。得られたガスバリア性フィルムの評価結果を表1に示す。
表1に示す配合に変更する以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得た。この積層フィルムの第1層の上に、さらに、ポリエステルウレタン樹脂(東洋紡績(株)製、商品名「バイロンUR8300」)及びイソシアネート化合物(三井化学ポリウレタン(株)製、商品名「A−3」)を固形分比(重量比)で、ポリエステルウレタン樹脂:イソシアネート化合物=10:1となるように配合及び調液した後、固形分で0.1g/m2となるようにメイヤーバーでコーティングした。さらに、その上に、ポリ塩化ビニリデン樹脂(旭化成ケミカルズ(株)製、商品名「R204」)をテトラヒドロフランに溶解させた後、固形分で3g/m2となるようにコーティングし、100℃で1分間乾燥してガスバリア性フィルムを得た。得られたガスバリア性フィルムの評価結果を表1に示す。
表1に示す配合に変更する以外は実施例3と同様にしてガスバリア性フィルムを得た。得られたガスバリア性フィルムの評価結果を表1に示す。
表2に示す配合に変更する以外は実施例3と同様にしてガスバリア性フィルムを得た。得られたガスバリア性フィルムの評価結果を表2に示す。
表2に示す配合に変更する以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの評価結果を表2に示す。
Claims (12)
- ポリプロピレン系樹脂で構成された中間層と、この中間層の一方の面に形成され、かつポリプロピレン系樹脂で構成された第1層と、前記中間層の他方の面に形成され、かつポリプロピレン系樹脂で構成された第2層とで構成された積層フィルムであって、前記第1層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが5g/10分以上であり、かつ前記第2層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが5g/10分未満であるとともに、前記第1層が、さらに被覆層を積層するための層である積層フィルム。
- 第1層の厚みが0.6μm以上であり、かつ第1層の表面がコロナ放電処理されるとともに、第1層同士を120℃及び98kPaの条件で1秒間ヒートシールしたとき、シール強度が2N/15mm以下である請求項1記載の積層フィルム。
- 第2層同士の動摩擦係数が0.6以下であり、かつ第2層同士を120℃及び98kPaの条件で1秒間ヒートシールしたとき、シール強度が1N/15mm以下であるとともに、第1層同士の同条件のシール強度よりも低い請求項1記載の積層フィルム。
- 第1層を構成するポリプロピレン系樹脂の融点が、第2層を構成するポリプロピレン系樹脂の融点よりも低い請求項1記載の積層フィルム。
- 第2層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが、中間層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート以上である請求項1記載の積層フィルム。
- 第1層を構成するポリプロピレン系樹脂が、ポリプロピレンコポリマー及びポリプロピレンホモポリマーの組み合わせである請求項1記載の積層フィルム。
- ポリプロピレンコポリマーが、エチレン含有量0.01〜30重量%のポリプロピレンランダム共重合体であり、かつポリプロピレンコポリマーとポリプロピレンホモポリマーとの割合(重量比)が、前者/後者=99/1〜10/90である請求項6記載の積層フィルム。
- 第1層を構成する両ポリマーのメルトフローレートが、それぞれ、5g/10分以上であり、かつ第2層を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレートが5g/10分未満であるとともに、第1層を構成する両ポリマーの融点が、それぞれ、第2層を構成するポリプロピレン系樹脂の融点よりも低い請求項6記載の積層フィルム。
- 中間層が、さらにテルペン樹脂及び石油樹脂からなる群から選択された少なくとも一種の樹脂を含有し、かつポリプロピレン系樹脂と前記樹脂との割合(重量比)が、前者/後者=99/1〜50/50であるとともに、第1層及び第2層が、それぞれ、粒子状滑剤を含みかつブリードアウトする成分を含んでいない請求項1記載の積層フィルム。
- 二軸延伸フィルムであり、かつ120℃における縦方向の熱収縮率が6%以下で、横方向の熱収縮率が3%以下である請求項1記載の積層フィルム。
- 請求項1記載の積層フィルムの第1層の上に、ポリビニルアルコール系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、及び金属酸化物からなる群から選択された少なくとも一種で構成され、かつ酸素ガスバリア性を有するガスバリア層が積層されたガスバリア性フィルム。
- 第1層の表面がコロナ放電処理され、かつガスバリア層と第1層とのラミネート強度が1N/15mm以上である請求項11記載のガスバリア性フィルム。
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