WO2024262373A1 - 二軸配向ポリプロピレンフィルム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film that has excellent rigidity and heat roll strength at low temperatures. More specifically, the present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film that is easy to maintain the shape of a packaging bag when made into it, is less likely to deform during processing such as printing, and is also suitable for automatic packaging.
- a laminated polypropylene-based resin film obtained by laminating a non-oriented polyethylene-based resin film or a non-oriented polypropylene-based resin film and a stretched polypropylene-based resin film has sufficient seal strength, but requires a lamination process that uses organic solvents, etc., and is therefore undesirable both economically and in terms of its impact on the global environment.
- the objective of the present invention is to provide a biaxially oriented polypropylene film that has excellent rigidity and heat seal strength at low temperatures.
- the present invention has been able to solve the above-mentioned problems by controlling the polypropylene resin composition and film-forming conditions of each layer of a biaxially oriented polypropylene film having at least a base layer A, an intermediate layer B, and a seal layer C, which are made of a polypropylene resin composition and laminated in that order. That is, the present invention has the following configuration. [1] A biaxially oriented polypropylene film having a base layer A, an intermediate layer B, and a seal layer C made of a polypropylene-based resin composition laminated in this order, the biaxially oriented polypropylene film satisfying the following (1) to (4).
- the melting point of the polypropylene resin composition constituting the base layer A is 160° C. or higher and 180° C. or lower.
- the melting point of the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B is 150° C. or higher and 160° C. or lower.
- the heat of fusion of the sealing layer C at 70° C. to 140° C. in DSC measurement is 10 J/g or more and 40 J/g or less.
- the stress at 5% elongation of the biaxially oriented polypropylene film in the longitudinal direction at 23° C. is 35 MPa or more and 70 MPa or less, and the stress at 5% elongation in the transverse direction is 110 MPa or more and 200 MPa or less.
- the biaxially oriented polypropylene film according to any one of [1] to [3], wherein the heat seal strength of the seal layer C at 115°C is 1.0 N/15 mm or more and 5.0 N/15 mm or less.
- the biaxially oriented polypropylene film has a thickness of 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, the thickness of the intermediate layer B is 1.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, and the thickness of the seal layer C is 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less. [1] to [4].
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has high rigidity, so that when it is made into a packaging bag, the bag shape is easily maintained, and even if the film thickness is reduced, the processing workability is good. Furthermore, it has excellent heat seal strength even at low temperatures, making it suitable for automatic packaging.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be described in more detail below.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is a biaxially oriented polypropylene film in which at least a base layer A, an intermediate layer B, and a seal layer C made of a polypropylene resin composition are laminated in this order.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention may have a three-layer structure of base layer A/intermediate layer B/sealing layer C, or a four-layer structure such as functional layer D/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C, or a five-layer structure such as sealing layer C/intermediate layer B/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C, or a five-layer structure such as sealing layer C/intermediate layer B/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C, or functional layer D/intermediate layer B/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C.
- the base layer A, the intermediate layer B, the sealing layer C, and the functional layer D will each be described in detail below.
- the base layer A of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is made of a polypropylene-based resin composition mainly composed of the following polypropylene polymer.
- the term "main component" means that the proportion of the polypropylene polymer in the polypropylene-based resin composition is 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more. The proportion is preferably 100% by mass or less, and may be 99% by mass or less.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) which is an index of stereoregularity of the polypropylene resin composition constituting the base layer A, is preferably in the range of 97.0% or more and 99.9% or less, more preferably in the range of 97.5% or more and 99.7% or less, even more preferably in the range of 98.0% or more and 99.5% or less, and particularly preferably in the range of 98.5% or more and 99.3% or less.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) is 97.0% or more, the crystallinity of the polypropylene resin composition is increased, the melting point, crystallinity, and crystal orientation of the crystals in the film are improved, and rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained.
- the mesopentad fraction is 99.9% or less, the cost of polypropylene production is easily reduced, and the film is less likely to break during film formation.
- the mesopentad fraction is measured by the nuclear magnetic resonance method (the so-called NMR method).
- the lower limit of the MFR (230°C, 2.16 kgf) of the polypropylene resin composition constituting the base layer A is preferably 7.0 g/10 min, more preferably 7.5 g/10 min, even more preferably 8.0 g/10 min, particularly preferably 8.3 g/10 min, and most preferably 8.5 g/10 min.
- MFR Melt flow rate
- the oriented crystallization of the polypropylene-based resin composition is further promoted and the crystallinity of the film is more likely to be increased.
- entanglement of polypropylene molecular chains in the amorphous portion is reduced, making it easier to increase heat resistance.
- the upper limit of the MFR is preferably 11.0 g/10 min, more preferably 10.5 g/10 min, still more preferably 10.0 g/10 min, and particularly preferably 9.5 g/10 min. When the MFR of the polypropylene resin is 11.0 g/10 min or less, the film formability is easily maintained.
- melt flow rate can be measured in accordance with JIS K7210 at a temperature of 230° C. and a load of 2.16 kgf (unit: g/10 min).
- the polypropylene resin composition constituting the base layer A has a lower limit of mass average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn), which is an index of the breadth of the molecular weight distribution, of preferably 3.5, more preferably 4.0, even more preferably 4.5, particularly preferably 4.8, and most preferably 5.0.
- the upper limit of Mw/Mn is preferably 30, more preferably 25, even more preferably 23, particularly preferably 21, and most preferably 20.
- Mw/Mn can be obtained by gel permeation chromatography (GPC). When Mw/Mn is in the above range, it is easy to increase the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less.
- the melting point (sometimes abbreviated as Tm) of the polypropylene resin composition constituting the base layer A is 160°C or more and 180°C or less.
- the lower limit of the melting point of the polypropylene resin composition constituting the base layer A is more preferably 161°C, even more preferably 162°C, even more preferably 163°C, and even more preferably 164°C.
- Tm is 160°C or more, rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained.
- the upper limit of Tm is more preferably 175°C, even more preferably 170°C, and particularly preferably 167°C.
- Tm is 180°C or less, it is easy to suppress cost increase in terms of polypropylene production, and it is difficult to break during film formation.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 5 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- DSC differential scanning calorimeter
- the polypropylene polymer used in the base layer A is preferably a polypropylene homopolymer substantially free of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms, and/or a polypropylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms content of 0.3 mol % or less.
- the ⁇ -olefin content is more preferably 0.2 mol % or less, and even more preferably 0.1 mol % or less. When the content is within the above range, the crystallinity is likely to be improved.
- Examples of the ⁇ -olefin component having 4 or more carbon atoms constituting such a copolymer include 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, 4-methylpentene-1, 5-ethylhexene-1, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene.
- the polypropylene homopolymer a blend of two or more different polypropylene homopolymers can be used.
- polypropylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of 0.3 mol % or less a blend of two or more different polypropylene- ⁇ -olefin copolymers having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of 0.3 mol % or less can be used.
- the content is preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, even more preferably 1 mass% or less, and particularly preferably 0 mass% based on the total polypropylene resin used in the base layer A.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) which is an index of stereoregularity of the polypropylene polymer used in the base layer A, is preferably in the range of 97.0% or more and 99.9% or less, more preferably in the range of 97.5% or more and 99.7% or less, even more preferably in the range of 98.0% or more and 99.5% or less, and particularly preferably in the range of 98.5% or more and 99.3% or less.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) is 97.0% or more, the crystallinity of the polypropylene polymer is increased, the melting point, crystallinity, and crystal orientation of the crystals in the film are improved, and rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained.
- the mesopentad fraction is 99.9% or less, the cost of polypropylene production is easily reduced, and the film is less likely to break during film formation.
- the mesopentad fraction is measured by a nuclear magnetic resonance method (a so-called NMR method).
- the mesopentad fraction is obtained by dissolving 200 mg of a sample in a mixture of o-dichlorobenzene and heavy benzene in an 8:2 ratio at 135°C and measuring 13 C-NMR at 110°C.
- a method of washing the obtained polypropylene polymer powder with a solvent such as n-heptane, a method of appropriately selecting a catalyst and/or a co-catalyst, and a method of appropriately selecting components of a polypropylene resin composition are preferably employed.
- the lower limit of the melting point (Tm) of the polypropylene polymer used in the base layer A is preferably 160 ° C, more preferably 161 ° C, even more preferably 162 ° C, even more preferably 163 ° C, and even more preferably 164 ° C.
- Tm melting point
- the upper limit of Tm is preferably 180 ° C, more preferably 175 ° C, even more preferably 170 ° C, even more preferably 167 ° C, and particularly preferably 165 ° C.
- the melting point can also be further increased by blending a crystal nucleating agent with the above-mentioned polypropylene resin.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 5 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- DSC differential scanning calorimeter
- the lower limit of the MFR (230°C, 2.16 kgf) of the polypropylene polymer used in the base layer A is preferably 7.0 g/10 min, more preferably 7.5 g/10 min, even more preferably 8.0 g/10 min, particularly preferably 8.3 g/10 min, and most preferably 8.5 g/10 min.
- MFR Melt flow rate
- the upper limit of the MFR is preferably 11.0 g/10 min, more preferably 10.5 g/10 min, still more preferably 10.0 g/10 min, and particularly preferably 9.5 g/10 min.
- the MFR of the polypropylene resin is 11.0 g/10 min or less, the film formability is easily maintained.
- the polypropylene polymer used in the base layer A has a lower limit of mass average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn), which is an index of the breadth of the molecular weight distribution, of preferably 3.5, more preferably 4.0, even more preferably 4.5, particularly preferably 4.8, and most preferably 5.0.
- the upper limit of Mw/Mn is preferably 30, more preferably 25, even more preferably 23, particularly preferably 21, and most preferably 20.
- Mw/Mn can be obtained by gel permeation chromatography (GPC). When Mw/Mn is in the above range, it is easy to increase the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less.
- the molecular weight distribution of polypropylene polymers can be adjusted by polymerizing components of different molecular weights in a series of plants in multiple stages, blending components of different molecular weights offline in a kneader, polymerizing by blending catalysts with different performance, or using a catalyst that can achieve the desired molecular weight distribution.
- the shape of the molecular weight distribution obtained by GPC may be a gentle molecular weight distribution with a single peak in a GPC chart with the logarithm (logM) of molecular weight (M) on the horizontal axis and the differential distribution value (weight fraction per logM) on the vertical axis, or a molecular weight distribution with multiple peaks or shoulders.
- the lower limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC cumulative curve of the polypropylene polymer used in the base layer A is preferably 35 mass%, more preferably 38 mass%, even more preferably 40 mass%, particularly preferably 41 mass%, and most preferably 42 mass%.
- the upper limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC cumulative curve is preferably 65% by mass, more preferably 60% by mass, and even more preferably 58% by mass. When the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC cumulative curve is 65% by mass or less, the film strength is unlikely to decrease.
- the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less contained in the polypropylene polymer can be easily adjusted without significantly changing the overall viscosity, so that the film formability can be easily improved without significantly affecting the rigidity or heat shrinkage.
- the polypropylene resin composition constituting the base layer A preferably contains a polypropylene polymer having a large Mw/Mn value in order to maintain film formability.
- the lower limit of Mw/Mn is preferably 9.0, more preferably 9.2, even more preferably 9.4, and particularly preferably 9.6.
- the upper limit of Mw/Mn is preferably 11.0, more preferably 10.8, even more preferably 10.6, particularly preferably 10.4, and most preferably 10.2.
- the lower limit of the content of the polypropylene polymer having a large Mw/Mn value is preferably 10.0 mass%, more preferably 10.5 mass%, further preferably 11.0 mass%, and particularly preferably 11.5 mass%.
- the upper limit of the content of the polypropylene resin having a large Mw/Mn value is preferably 30.0 mass%, more preferably 29.5 mass%, further preferably 28.0 mass%, and particularly preferably 27.5 mass%.
- the content of the polypropylene resin having a large Mw/Mn value is 30.0 mass% or less, the crystallinity of the polypropylene resin composition can be increased, and rigidity and heat resistance can be obtained.
- the polypropylene polymer having a large Mw/Mn value used in the base layer A is preferably a polypropylene homopolymer substantially free of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms, and/or a polypropylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms content of 0.3 mol % or less.
- the ⁇ -olefin content is more preferably 0.2 mol % or less, and even more preferably 0.1 mol % or less. When the content is within the above range, the crystallinity is likely to be improved.
- Examples of the ⁇ -olefin component having 4 or more carbon atoms constituting such a copolymer include 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, 4-methylpentene-1, 5-ethylhexene-1, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene.
- the polypropylene homopolymer having a large Mw/Mn value a blend of two or more different polypropylene homopolymers can be used.
- polypropylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of 0.3 mol % or less a blend of two or more different polypropylene- ⁇ -olefin copolymers having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of 0.3 mol % or less can be used.
- the content of the ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms in the entire polypropylene resin used in the base layer A is preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, even more preferably 1 mass% or less, and particularly preferably 0 mass%.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) which is an index of stereoregularity of the polypropylene polymer having a large Mw/Mn value used in the base layer A, is preferably in the range of 97.0% or more and 99.9% or less, more preferably in the range of 97.5% or more and 99.7% or less, even more preferably in the range of 98.0% or more and 99.5% or less, and particularly preferably in the range of 98.5% or more and 99.3% or less.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) is 97.0% or more, the crystallinity of the polypropylene polymer is increased, the melting point, crystallinity, and crystal orientation of the crystals in the film are improved, and rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained. When it is 99.9% or less, the cost of polypropylene production is easily reduced, and the film is less likely to break during film formation.
- the mesopentad fraction is measured by the nuclear magnetic resonance method (the so-called NMR method).
- a method of washing the obtained polypropylene polymer powder with a solvent such as n-heptane, a method of appropriately selecting a catalyst and/or a co-catalyst, and a method of appropriately selecting components of a polypropylene resin composition are preferably adopted.
- the lower limit of the melting point (Tm) of the polypropylene polymer having a large Mw/Mn value used in the base layer A is preferably 160°C, more preferably 161°C, even more preferably 162°C, even more preferably 163°C, and even more preferably 164°C.
- Tm melting point
- the upper limit of Tm is preferably 180°C, more preferably 175°C, even more preferably 170°C, and particularly preferably 167°C.
- the melting point can also be further increased by blending a crystal nucleating agent with the above-mentioned polypropylene resin.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 5 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- DSC differential scanning calorimeter
- the lower limit of the MFR (230°C, 2.16 kgf) of the polypropylene polymer having a large Mw/Mn value used in the base layer A is preferably 7.0 g/10 min, more preferably 7.5 g/10 min, even more preferably 8.0 g/10 min, particularly preferably 8.3 g/10 min, and most preferably 8.5 g/10 min.
- MFR Melt flow rate
- the upper limit of the MFR is preferably 11.0 g/10 min, more preferably 10.5 g/10 min, still more preferably 10.0 g/10 min, and particularly preferably 9.5 g/10 min.
- the MFR of the polypropylene resin is 11.0 g/10 min or less, the film formability is easily maintained.
- the polypropylene polymer used in the polypropylene resin composition constituting the base layer A preferably has a melting point of 160°C or higher, and the polypropylene polymer having a melting point of 160°C or higher preferably accounts for 70% by mass or more of the entire polypropylene resin composition constituting the base layer A, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
- the lower limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC cumulative curve of the polypropylene polymer having a large Mw/Mn value used in the base layer A is preferably 35 mass%, more preferably 38 mass%, even more preferably 40 mass%, particularly preferably 41 mass%, and most preferably 42 mass%.
- the upper limit of the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC cumulative curve is preferably 65% by mass, more preferably 60% by mass, and even more preferably 58% by mass. When the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less in the GPC cumulative curve is 65% by mass or less, the film strength is unlikely to decrease.
- the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less contained in the polypropylene polymer can be easily adjusted without significantly changing the overall viscosity, so that the film formability can be easily improved without significantly affecting the rigidity or heat shrinkage.
- An anti-fogging agent may be contained in the polypropylene resin composition constituting the base layer A.
- Typical examples of the anti-fogging agent include fatty acid esters of polyhydric alcohols, amines of higher fatty acids, amides of higher fatty acids, and ethylene oxide adducts of amines or amides of higher fatty acids.
- the amount of the antifogging agent present in the substrate layer A is preferably 0.3 mass % or more and 2.0 mass % or less, more preferably 0.4 mass % or more and 1.9 mass % or less, and even more preferably 0.5 mass % or more and 1.8 mass % or less.
- the polypropylene resin composition constituting the base layer A may contain known heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the anti-fog agent and other additives can be added directly to the extruder during film production, but it is preferable to prepare a masterbatch in advance that contains a high concentration of additives based on a polypropylene polymer as the base resin, and then add this masterbatch to the extruder during film production, as this allows the additives to be mixed uniformly.
- a polypropylene polymer having a melting point of less than 160°C such as a low stereoregular polypropylene polymer or a polypropylene- ⁇ -olefin copolymer, may be used as long as the polypropylene resin composition constituting the base layer A can be within the above-mentioned range, but the content is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, based on the entire polypropylene resin composition constituting the base layer A. The content is preferably 0% by mass. In other words, it is preferable not to use a polypropylene polymer having a melting point of less than 160°C as the base resin of the masterbatch.
- the intermediate layer B is preferably made of a polypropylene-based resin composition containing 70% by mass or more of ethylene and/or a propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ⁇ -olefin content of 4 mol% or less.
- the melting point of the polypropylene-based resin composition constituting the intermediate layer B is 150° C. or more and 160° C. or less.
- the lower limit of the melting point (sometimes abbreviated as Tm) of the polypropylene-based resin composition constituting the intermediate layer B is more preferably 152° C., even more preferably 154° C., and even more preferably 156° C.
- Tm is 150° C. or more and 160° C. or less
- crystallization of the seal layer C due to the influence of the base layer A can be suppressed, and therefore a decrease in the heat seal strength of the film can be suppressed.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 5 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- DSC differential scanning calorimeter
- propylene- ⁇ -olefin copolymer having an amount of 4 mol % or less of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms
- at least one propylene-based copolymer selected from the group consisting of a propylene-butene copolymer, a propylene-ethylene-butene copolymer, and a propylene-ethylene copolymer is preferable.
- the propylene- ⁇ -olefin copolymer having ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms of 4 mol% or less is preferably contained in the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B at 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
- the content of the propylene- ⁇ -olefin copolymer having ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms of 4 mol% or less in the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B is preferably 100% by mass or less, and may be 99% by mass or less.
- the interlayer strength between the seal layer C and the intermediate layer B can be increased.
- the crystallization of the base layer A can be prevented from propagating to the seal layer C, and the heat seal strength as a biaxially oriented polypropylene film can be easily increased.
- the propylene- ⁇ -olefin copolymer containing 4 mol% or less of ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms contained in the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B at least one polypropylene copolymer selected from the group consisting of propylene-butene copolymer, propylene-ethylene-butene copolymer, and propylene-ethylene copolymer is preferred. Preferred embodiments are shown below.
- the content of ethylene and/or butene in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
- the content of ethylene and/or butene is 20 mol% or less, the rigidity and heat resistance are improved by crystallization.
- the lower limit of the content of ethylene and/or butene is not particularly limited, if the content of ethylene and/or butene is too small, the crystallization propagation caused by the base layer A cannot be suppressed, and the crystallization of the seal layer C progresses, resulting in a decrease in the heat seal strength of the film.
- the content of ethylene and/or butene in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 0.1 mol% or more.
- the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
- the rigidity and heat resistance are improved by crystallization.
- the lower limit of the butene content is not particularly limited, if the butene content is too low, the crystallization propagation caused by the base layer A cannot be suppressed completely, and the crystallization of the seal layer C progresses, resulting in a decrease in the heat seal strength of the film. Therefore, the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 0.1 mol% or more.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
- the butene content is 20 mol% or less, the rigidity and heat resistance are improved by crystallization.
- the lower limit of the butene content is not particularly limited, if the butene content is too low, the crystallization propagation caused by the base layer A cannot be suppressed completely, and the crystallization of the seal layer C progresses, resulting in a decrease in the heat seal strength of the film. Therefore, the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 0.1 mol% or more.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 20 mol% or less, more preferably 7 mol% or less, and even more preferably 4 mol% or less.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 20 mol% or less, more preferably 7 mol% or less, and even more preferably 4 mol% or less.
- the rigidity and heat resistance are improved by crystallization.
- the lower limit of the ethylene content is not particularly limited, when the ethylene content is too low, the crystallization propagation caused by the base layer A cannot be suppressed completely, and the crystallization of the seal layer C progresses, resulting in a decrease in the heat seal strength of the film. Therefore, the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 0.2 mol% or more.
- the lower limit of the melt flow rate (MFR) (230°C, 2.16 kgf) of the propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component amount of 4 mol% or less contained in the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B is preferably 3.0 g/10 min, more preferably 3.5 g/10 min, even more preferably 4.0 g/10 min, and particularly preferably 4.3 g/10 min.
- the upper limit is preferably 9.0 g/10 min, more preferably 8.5 g/10 min, even more preferably 8.0 g/10 min, and most preferably 7.8 g/10 min.
- An anti-fogging agent may be contained in the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B.
- Typical examples of the anti-fogging agent include fatty acid esters of polyhydric alcohols, amines of higher fatty acids, amides of higher fatty acids, and ethylene oxide adducts of amines or amides of higher fatty acids.
- the amount of the antifogging agent present in the intermediate layer B is preferably 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less, but the antifogging agent which has migrated from the substrate layer A may also be present.
- the polypropylene resin composition constituting the intermediate layer B may contain known heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc., so long as the effects of the present invention are not impaired.
- the sealing layer C is composed of a polypropylene-based resin composition mainly composed of a propylene- ⁇ -olefin copolymer in which the copolymerization component amount of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms is 4 mol % or more.
- the term "main component" means that the proportion of the propylene- ⁇ -olefin copolymer in the polypropylene resin composition is 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 95% by mass or more. The proportion is preferably 100% by mass or less, and may be 99% by mass or less.
- the heat of fusion of the sealing layer C at 70°C to 140°C in DSC measurement must be 10 J/g or more and 40 J/g or less.
- the lower limit of the heat of fusion is preferably 10 J/g, more preferably 10.5 J/g, even more preferably 11 J/g, and particularly preferably 11.5 J/g.
- the upper limit of the heat of fusion is preferably 40 J/g, more preferably 35 J/g, even more preferably 30 J/g, and particularly preferably 25 J/g.
- the heat of fusion of the sealing layer C from 70°C to 140°C was measured using a differential scanning calorimeter (DSC).
- the surface of the sealing layer C of the biaxially oriented polypropylene film was scraped using a razor blade to prepare a measurement sample, and 5.0 ⁇ 0.2 mg of the sample was packed and set in an aluminum pan.
- the DSC curve was scanned from -30°C to 250°C at a heating rate of 20°C/min under a nitrogen atmosphere, and the heat of fusion from 70°C to 140°C was calculated.
- low-temperature sealability is a performance that allows sufficient heat seal strength to be obtained even when the temperature of the seal bar during heat sealing is relatively low.
- the heat seal strength of the seal layer C at 115°C obtained by the measurement method described below is 1.0 N/15 mm or more
- the low-temperature sealability is good, and even when the temperature of the seal bar during heat sealing is relatively low, sufficient heat seal strength of 3.0 N/15 mm or more is easily obtained. Therefore, it can be operated at high speed during automatic packaging.
- heat sealing processing can be performed at a lower temperature, the entire film is less likely to shrink and wrinkles are less likely to occur in the sealed portion.
- the melting point of the polypropylene resin composition constituting the seal layer C is preferably 110° C. or higher and 135° C. or lower. When the melting point is 135° C. or lower, low-temperature sealability is easily obtained. When the melting point is 110° C. or higher, the rigidity of the seal layer C is prevented from decreasing too much, and as a result, the rigidity of the entire film is easily maintained.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 1 to 10 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- DSC differential scanning calorimeter
- propylene- ⁇ -olefin copolymer containing 4 mol% or more of ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms contained in the polypropylene resin composition constituting the sealing layer C at least one propylene- ⁇ -olefin copolymer selected from the group consisting of propylene-butene copolymer, propylene-ethylene-butene copolymer, and propylene-ethylene copolymer is preferred. Preferred embodiments are shown below.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 3 mol % or more, more preferably 4 mol % or more, and may be 5 mol % or more. By making it 3 mol % or more, it is easy to increase the heat seal strength and the sealability.
- the upper limit of the butene content is not particularly limited, but if the butene content is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 30 mol% or less, and may be 25 mol% or less, or 20 mol% or less.
- Examples of the propylene-butene copolymer with a high butene content include "SPX78J1” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. and "XR110H” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
- the content of ethylene and/or butene in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more.
- the upper limit of the content of ethylene and/or butene is not particularly limited, but if the content of ethylene and/or butene is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the content of ethylene and/or butene in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less, and may be 18 mol% or less, or 15 mol% or less.
- the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more.
- the upper limit of the butene content is not particularly limited, but if the butene content is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less, and may be 18 mol% or less, or 15 mol% or less.
- An example of the propylene-ethylene-butene copolymer having a high ethylene and/or butene content is "FSX66E8" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 3 mol% or more, more preferably 4 mol% or more.
- the upper limit of the ethylene content is not particularly limited, but if the ethylene content is too high, the film surface may become sticky, and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 30 mol% or less, and may be 25 mol% or less, or 20 mol% or less. Examples of the propylene-ethylene copolymer with a high ethylene content include "PC540R” manufactured by SunAllomer Co., Ltd. and "VM3588FL” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
- the lower limit of the melt flow rate (MFR) (230°C, 2.16 kgf) of the propylene- ⁇ -olefin copolymer containing 4 mol% or more of ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms contained in the polypropylene resin composition constituting the seal layer C is preferably 5.0 g/10 min, more preferably 5.5 g/10 min, even more preferably 6.0 g/10 min, and particularly preferably 6.3 g/10 min.
- the upper limit is preferably 8.0 g/10 min, more preferably 7.5 g/10 min, and even more preferably 7.0 g/10 min.
- the maximum heat seal strength can be increased, and the sealability of the bag after bag formation can be easily improved.
- the polypropylene resin composition constituting the seal layer C preferably contains 50% by mass or more and 90% by mass or less of a polypropylene resin having a mid-melting point of 115° C. or more and 145° C. or less, preferably a polypropylene copolymer.
- the lower limit of the melting point of the mid-melting polypropylene copolymer is preferably 120° C., more preferably 125° C.
- the upper limit of the melting point of the mid-melting point polypropylene-based copolymer is preferably 135° C., more preferably 130° C. By setting the melting point to 135° C. or less, it is possible to increase the melting enthalpy in the low-temperature region of the seal layer C, and it is possible to exhibit sealability at low temperatures.
- the lower limit of the proportion of the mid-melting point polypropylene-based copolymer is preferably 53% by mass, more preferably 56% by mass. By making it 50% by mass or more, it is possible to increase the heat of fusion in the low-temperature region of the seal layer C, and it is possible to exhibit sealability at low temperatures.
- the upper limit of the proportion of the mid-melting point polypropylene copolymer is preferably 80% by mass, more preferably 70% by mass. By making it 90% by mass or less, the 5% elongation stress at 23° C. can be kept high and rigidity can be obtained.
- the polypropylene-based copolymer having a medium melting point is preferably a propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of more than 6 mol % having 4 or more carbon atoms, for example, at least one polypropylene-based copolymer selected from the group consisting of a propylene-butene copolymer, a propylene-ethylene-butene copolymer, and a propylene-ethylene copolymer.
- the preferred embodiment is the same as described above, but by increasing the content of the copolymerization component, a polypropylene-based copolymer having a low melting point can be obtained.
- the polypropylene-based resin composition constituting the sealing layer C preferably contains a low-melting point polypropylene-based resin having a melting point of 60° C. or more and 90° C. or less, preferably a polypropylene-based copolymer, in an amount of 20% by mass or more and 50% by mass or less.
- the lower limit of the melting point of the low melting point polypropylene-based copolymer is preferably 60° C., more preferably 64° C., and particularly preferably 68° C.
- the upper limit of the melting point of the low melting point polypropylene-based copolymer is preferably 90° C., more preferably 86° C., and particularly preferably 82° C. By setting the melting point to 90° C. or less, it is possible to increase the melting enthalpy in the low temperature region of the seal layer C, and it is possible to exhibit sealability at low temperatures.
- the lower limit of the proportion of the low melting point polypropylene copolymer is preferably 20% by mass, more preferably 30% by mass, even more preferably 35% by mass, even more preferably 40% by mass, particularly preferably 44% by mass, and most preferably 47% by mass. By making it 20% by mass or more, it is possible to increase the heat of fusion of the low temperature region of the seal layer C, and it is possible to exhibit sealability at low temperatures.
- the upper limit of the proportion of the low melting point polypropylene copolymer is preferably 50% by mass, more preferably 47% by mass, and even more preferably 44% by mass. By making it 50% by mass or less, the 5% elongation stress at 23° C. can be kept high and rigidity can be obtained.
- the low melting point polypropylene copolymer is preferably a propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of more than 6 mol%, and is preferably at least one polypropylene copolymer selected from the group consisting of a propylene-butene copolymer, a propylene-ethylene-butene copolymer, and a propylene-ethylene copolymer.
- the preferred embodiment is the same as described above, but by increasing the content of the copolymerization component, a low melting point polypropylene copolymer can be obtained.
- An anti-fogging agent may be contained in the polypropylene resin composition constituting the seal layer C.
- Typical examples of the anti-fogging agent include fatty acid esters of polyhydric alcohols, amines of higher fatty acids, amides of higher fatty acids, and ethylene oxide adducts of amines or amides of higher fatty acids.
- the amount of the antifogging agent present in the sealing layer C is preferably 0.1% by mass or more and 1.0% by mass or less, but may be an antifogging agent that has migrated from the substrate layer A and the intermediate layer B.
- the polypropylene resin composition constituting the sealing layer C can also be blended with various additives for improving qualities such as slipperiness and antistatic properties, such as lubricants such as wax and metal soap, plasticizers, processing aids, and known heat stabilizers, antioxidants, antistatic agents, and ultraviolet absorbers that are commonly added to polypropylene films.
- additives for improving qualities such as slipperiness and antistatic properties, such as lubricants such as wax and metal soap, plasticizers, processing aids, and known heat stabilizers, antioxidants, antistatic agents, and ultraviolet absorbers that are commonly added to polypropylene films.
- the functional layer D is a layer made of a polypropylene-based resin composition laminated on the surface of the base layer A opposite to the seal layer C.
- the functional layer D is a layer for imparting a function not present in the base layer A.
- the functional layer D is a functional layer that imparts easy slippage between films or between a film and a processing tool, a functional layer that is imparted with antistatic functionality, or a functional layer that is imparted with easy adhesion to a coating layer, an adhesive layer, a vapor deposition layer, or the like.
- the functional layer D can also be a functional layer with heat sealability.
- the functional layer D in order to maintain the packaging form, such as gusset packaging, the heat seal portion after bag making is folded to bond the exteriors of the package to each other, and the bag can be easily opened by hand, the functional layer D can be a seal layer having a heat seal reaching strength weaker than that of the seal layer C.
- the heat seal strength of the functional layer D at 130 ° C is preferably 1.0 N / 15 mm or more. If it is 1.0 N / 15 mm or more, the heat seal portion after bag making can be folded to bond the exteriors of the package to each other in order to maintain the packaging form, such as gusset packaging.
- the upper limit of the heat seal strength of the functional layer D at 130 ° C is preferably equal to or less than the heat seal strength of the seal layer C at 130 ° C, for example, 2.5 N / 15 mm or less. If it is 2.5 N / 15 mm or less, the bag can be easily opened by hand at the part where the exteriors of the package are bonded to each other.
- the heat seal strength of the functional layers D can be measured by overlapping the functional layers D facing each other, at each temperature, with a heat seal pressure of 1 kg/cm 2 , a heat seal time of 1 second, and a pulling speed of 200 mm/min.
- polypropylene resin composition constituting the functional layer D in order to impart slipperiness while maintaining high rigidity to the biaxially oriented polypropylene film, it is preferable to use a polypropylene resin composition having a melting point of 160°C or more and 180°C or less, similar to that of the base layer A, as described below.
- the polypropylene polymer used in the functional layer D is preferably a polypropylene homopolymer substantially free of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms, and/or a polypropylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms content of 0.3 mol % or less.
- the ⁇ -olefin content is more preferably 0.2 mol % or less, and even more preferably 0.1 mol % or less. When the content is within the above range, the crystallinity is likely to be improved.
- Examples of the ⁇ -olefin component having 4 or more carbon atoms constituting such a copolymer include 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, 4-methylpentene-1, 5-ethylhexene-1, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, and 1-eicosene.
- the polypropylene homopolymer a blend of two or more different polypropylene homopolymers can be used.
- polypropylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of 0.3 mol % or less a blend of two or more different polypropylene- ⁇ -olefin copolymers having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of 0.3 mol % or less can be used.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) which is an index of stereoregularity of the polypropylene polymer used in the functional layer D, is preferably in the range of 97.0% or more and 99.9% or less, more preferably in the range of 97.5% or more and 99.7% or less, even more preferably in the range of 98.0% or more and 99.5% or less, and particularly preferably in the range of 98.5% or more and 99.3% or less.
- the mesopentad fraction ([mmmm]%) is 97.0% or more, the crystallinity of the polypropylene polymer is increased, the melting point, crystallinity, and crystal orientation of the crystals in the film are improved, and rigidity and heat resistance at high temperatures are easily obtained. When it is 99.9% or less, the cost of polypropylene production is easily reduced, and the film is less likely to break during film formation.
- the mesopentad fraction is measured by the nuclear magnetic resonance method (the so-called NMR method).
- a method of washing the obtained polypropylene polymer powder with a solvent such as n-heptane, a method of appropriately selecting a catalyst and/or a co-catalyst, and a method of appropriately selecting components of a polypropylene resin composition are preferably adopted.
- the lower limit of the melting point (Tm) of the polypropylene polymer used in the functional layer D is preferably 160 ° C, more preferably 161 ° C, even more preferably 162 ° C, even more preferably 163 ° C, and even more preferably 164 ° C.
- Tm melting point
- the upper limit of Tm is preferably 180 ° C, more preferably 175 ° C, even more preferably 170 ° C, and particularly preferably 167 ° C.
- Tm is 180 ° C or less, it is easy to suppress the increase in cost in terms of polypropylene production, and it is difficult to break during film formation.
- the melting point can also be further increased by blending a crystal nucleating agent with the above-mentioned polypropylene resin.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 5 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- Tm melting point
- the melting point (Tm) is 160° C. or higher, the crystallinity of the polypropylene polymer is increased, the melting point and the degree of crystallization of the crystals in the film are improved, and heat resistance is easily obtained.
- the lower limit of the MFR (230°C, 2.16 kgf) of the polypropylene polymer used in the functional layer D is preferably 7.0 g/10 min, more preferably 7.5 g/10 min, even more preferably 8.0 g/10 min, particularly preferably 8.3 g/10 min, and most preferably 8.5 g/10 min.
- MFR Melt flow rate
- the upper limit of the MFR is preferably 11.0 g/10 min, more preferably 10.5 g/10 min, still more preferably 10.0 g/10 min, and particularly preferably 9.5 g/10 min.
- the MFR of the polypropylene resin is 11.0 g/10 min or less, the film formability is easily maintained.
- the polypropylene polymer used in the functional layer D has a lower limit of mass average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn), which is an index of the breadth of the molecular weight distribution, of preferably 3.5, more preferably 4.0, even more preferably 4.5, particularly preferably 4.8, and most preferably 5.0.
- the upper limit of Mw/Mn is preferably 30, more preferably 25, even more preferably 23, particularly preferably 21, and most preferably 20.
- Mw/Mn can be obtained by gel permeation chromatography (GPC). When Mw/Mn is in the above range, it is easy to increase the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less.
- the content is preferably 10 mass% or less, more preferably 5 mass% or less, even more preferably 1 mass% or less, and particularly preferably 0 mass% relative to the total polypropylene resin used in the base layer A.
- the polypropylene polymer used in the functional layer D is preferably a propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 mol % or less, such as at least one propylene-based copolymer selected from the group consisting of a propylene-butene copolymer, a propylene-ethylene-butene copolymer, and a propylene-ethylene copolymer.
- the propylene- ⁇ -olefin copolymer having an amount of 4 mol% or less of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms is preferably contained in an amount of 80 mass% or more, more preferably 90 mass% or more, and particularly preferably 95 mass% or more, in the polypropylene-based resin composition constituting the functional layer D.
- the propylene- ⁇ -olefin copolymer having an amount of 4 mol% or less of ethylene and/or an ⁇ -olefin having 4 or more carbon atoms, it is possible to prevent the crystallization of the base layer A from propagating to the functional layer D, and it is possible to impart easy adhesion to a coating layer, an adhesive layer, a vapor deposition layer, etc. to the surface of the functional layer D.
- propylene- ⁇ -olefin copolymer containing 4 mol% or less of ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms contained in the polypropylene resin composition constituting the functional layer D at least one polypropylene copolymer selected from the group consisting of propylene-butene copolymer, propylene-ethylene-butene copolymer, and propylene-ethylene copolymer is preferred. Preferred embodiments are shown below.
- the content of ethylene and/or butene in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 7 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
- the content of ethylene and/or butene is 7 mol% or less, the rigidity and heat resistance are improved by crystallization.
- the lower limit of the content of ethylene and/or butene is not particularly limited, when the content of ethylene and/or butene is too small, the crystallization of the base layer A cannot be prevented from being propagated to the functional layer D, and the surface of the functional layer D cannot be easily adhered to a coating layer, an adhesive layer, a vapor deposition layer, etc.
- the content of ethylene and/or butene in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 1 mol% or more.
- the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 7 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
- the rigidity and heat resistance are improved by crystallization.
- the lower limit of the butene content is not particularly limited, when the butene content is too small, the crystallization of the base layer A cannot be prevented from propagating to the functional layer D, and the surface of the functional layer D cannot be easily adhered to a coating layer, an adhesive layer, a vapor deposition layer, etc. Therefore, the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 1 mol% or more.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 20 mol % or less, more preferably 10 mol % or less, because the butene content of 20 mol % or less improves rigidity and heat resistance due to crystallization.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 1 mol % or more.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 10 mol % or less, more preferably 4 mol % or less, because the ethylene content of 10 mol % or less improves rigidity and heat resistance due to crystallization.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 1 mol % or more.
- the lower limit of the melt flow rate (MFR) (230°C, 2.16 kgf) of the propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component amount of 4 mol% or less contained in the polypropylene resin composition constituting the functional layer D is preferably 3.0 g/10 min, more preferably 3.5 g/10 min, even more preferably 4.0 g/10 min, and particularly preferably 4.3 g/10 min.
- the upper limit is preferably 9.0 g/10 min, more preferably 8.5 g/10 min, even more preferably 8.0 g/10 min, and most preferably 7.8 g/10 min.
- the melting point of the polypropylene resin composition constituting the functional layer D is preferably 110° C. or more and 140° C. or less. When the melting point is 140° C. or less, low-temperature sealability is easily obtained. When the melting point is 110° C. or more, the rigidity of the functional layer D is prevented from decreasing too much, and as a result, the rigidity of the entire film is easily maintained.
- the melting point is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), and is the main endothermic peak temperature associated with melting observed when 1 to 10 mg of a sample is packed and set in an aluminum pan, melted at 230° C. for 5 minutes in a nitrogen atmosphere, cooled to 30° C. at a scanning rate of ⁇ 10° C./min, held for 5 minutes, and then heated at a scanning rate of 10° C./min.
- DSC differential scanning calorimeter
- propylene- ⁇ -olefin copolymer containing 4 mol % or more of ethylene and/or ⁇ -olefins having 4 or more carbon atoms contained in the polypropylene resin composition constituting the functional layer D for example, at least one propylene- ⁇ -olefin copolymer selected from the group consisting of propylene-butene copolymer, propylene-ethylene-butene copolymer, and propylene-ethylene copolymer is preferred.
- propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 mol% or more
- at least one propylene- ⁇ -olefin copolymer selected from the group consisting of, for example, propylene-butene copolymer, propylene-ethylene-butene copolymer, and propylene-ethylene copolymer is preferred. Preferred embodiments are shown below.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 3 mol % or more, and more preferably 20 mol % or more. By making it 3 mol % or more, it is easy to increase the heat seal strength and improve the sealability.
- the upper limit of the butene content is not particularly limited, but if the butene content is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the butene content in the propylene-butene copolymer is preferably 30 mol% or less. Examples of the propylene-butene copolymer with a high butene content include "SPX78J1" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. and "XR110H” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
- the ethylene and/or butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more.
- the upper limit of the ethylene and/or butene content is not particularly limited, but if the butene content is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the ethylene and/or butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less.
- the propylene-ethylene-butene copolymer with a high ethylene and/or butene content is "FSX66E8" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more.
- the upper limit of the butene content is not particularly limited, but if the butene content is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the butene content in the propylene-ethylene-butene copolymer is preferably 20 mol% or less.
- An example of the propylene-ethylene-butene copolymer with a high butene content is "FSX66E8" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 3 mol% or more, more preferably 4 mol% or more.
- the upper limit of the ethylene content is not particularly limited, but if the ethylene content is too high, the film surface may become sticky and the slipperiness and blocking resistance may decrease, so it may be appropriately determined within a range that does not cause such defects.
- the ethylene content in the propylene-ethylene copolymer is preferably 30 mol% or less. Examples of the propylene-ethylene copolymer with a high ethylene content include "PC540R” manufactured by SunAllomer Co., Ltd. and "VM3588FL” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
- the lower limit of the melt flow rate (MFR) (230°C, 2.16 kgf) of the propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component amount of 4 mol% or more contained in the polypropylene resin composition constituting the functional layer D is preferably 5.0 g/10 min, more preferably 5.5 g/10 min, even more preferably 6.0 g/10 min, and particularly preferably 6.3 g/10 min.
- the upper limit is preferably 8.0 g/10 min, more preferably 7.5 g/10 min, even more preferably 7.0 g/10 min, and most preferably 6.8 g/10 min.
- the maximum heat seal strength can be increased, and the sealability of the bag after bag formation can be easily improved.
- the polypropylene resin composition constituting the functional layer D may contain 30% by mass or more and 50% by mass or less of a low-melting polypropylene resin having a melting point of 60° C. or more and 90° C. or less, preferably a polypropylene copolymer.
- the lower limit of the melting point of the low-melting polypropylene copolymer is preferably 60° C., more preferably 64° C., and particularly preferably 68° C.
- the upper limit of the melting point of the low melting point polypropylene-based copolymer is preferably 90° C., more preferably 86° C., and particularly preferably 82° C. By setting the melting point to 90° C. or less, it is possible to increase the melting enthalpy in the low temperature region of the functional layer D, and it is possible to exhibit sealing properties at low temperatures.
- the lower limit of the proportion of the low melting point polypropylene copolymer is preferably 30% by mass, more preferably 33% by mass, and particularly preferably 36% by mass. By making it 30% by mass or more, it is possible to increase the heat of fusion in the low temperature region of the functional layer D, and it is possible to exhibit sealing properties at low temperatures.
- the upper limit of the proportion of the low melting point polypropylene copolymer is preferably 50% by mass, more preferably 47% by mass, and particularly preferably 44% by mass. By making it 50% by mass or less, the 5% elongation stress at 23° C. can be kept high and rigidity can be obtained.
- the low melting point polypropylene copolymer is preferably a propylene- ⁇ -olefin copolymer having an ethylene and/or ⁇ -olefin component content of 4 or more carbon atoms of more than 6 mol%, and is preferably at least one polypropylene copolymer selected from the group consisting of a propylene-butene copolymer, a propylene-ethylene-butene copolymer, and a propylene-ethylene copolymer.
- the preferred embodiment is the same as described above, but by increasing the content of the copolymerization component, a low melting point polypropylene copolymer can be obtained.
- functional layer D is to be a sealing layer having a weaker heat seal reaching strength than sealing layer C
- this can be controlled by using a polypropylene-based copolymer having a higher melting point than sealing layer C as the main component, by reducing the amount of the low-melting point polypropylene-based copolymer, or by making the thickness of functional layer D thinner than that of sealing layer C.
- An anti-fogging agent may be contained in the polypropylene resin composition constituting the functional layer D.
- Typical examples of the anti-fogging agent include fatty acid esters of polyhydric alcohols, amines of higher fatty acids, amides of higher fatty acids, and ethylene oxide adducts of amines or amides of higher fatty acids.
- the amount of the antifogging agent present in the functional layer D is preferably 0.1 mass % or more and 1.0 mass % or less, but the antifogging agent may have migrated from the base layer A.
- the polypropylene resin composition constituting the functional layer D may contain known heat stabilizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc., so long as the effects of the present invention are not impaired.
- the amount of the antifogging agent present in the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 0.1% by weight or more and 10% by weight or less, particularly preferably 0.2% by weight or more and 5% by weight or less.
- an anti-fogging agent is added only to the base layer A during production, so that the anti-fogging agent gradually migrates to the sealing layer C during film production and storage after film formation, and the anti-fogging agent is present on the surface of the sealing layer C, thereby giving the layer anti-fogging properties.
- Fruits and vegetables are characterized by the fact that their physiological functions continue even after harvest, and this is effective in preventing fogging that occurs after packaging.
- Examples of a method for producing the biaxially oriented polypropylene film of the present invention include a method in which melt lamination is performed by a T-die method, an inflation method, or the like using an extruder suitable for the number of layers, and then cooling is performed by a cooling roll method, a water cooling method, or an air cooling method to obtain an unstretched laminated film, and the unstretched laminated film is then stretched by a sequential biaxial stretching method, a simultaneous biaxial stretching method, a tube stretching method, or the like.
- Examples of conditions for producing a biaxially oriented polypropylene film having a structure of functional layer D/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C by the sequential biaxial stretching method are given below.
- the polypropylene-based resin compositions constituting the base layer A, intermediate layer B, seal layer C, and functional layer D are preferably as described above.
- the amount of the antifogging agent added to the base layer A, intermediate layer B, and seal layer C is preferably adjusted taking into consideration the amount of the antifogging agent that evaporates into the atmosphere when exposed to high temperatures during the film formation process.
- a multi-layer sheet of a molten polypropylene resin composition having a structure of functional layer D/substrate layer A/intermediate layer B/sealing layer C is extruded from a T-die.
- a method for this for example, a method can be used in which each polypropylene-based resin composition melted at a temperature of 200° C. to 260° C. and discharged from different flow paths using four extruders is co-extruded while being laminated in multiple layers using a multi-layer feed block, a static mixer, a multi-layer multi-manifold die, or the like.
- the molten sheet co-extruded from the T-die into a sheet is placed on a metal cooling roll and cooled to solidify.
- a metal cooling roll In order to promote solidification, it is preferable to further cool the sheet cooled by the cooling roll, for example by immersing it in a water bath.
- the cooling roll temperature and water bath temperature are preferably set between 15°C and 40°C in order to suppress crystallization of the polypropylene resin composition and improve transparency.
- the raw sheet is heated to a temperature suitable for stretching, and then the sheet is stretched in the machine direction by utilizing the speed difference between the stretching rolls.
- the uniaxially stretched film is preheated, and then stretched in the width direction at a specific temperature while holding the film ends in a tenter type stretching machine to obtain a biaxially stretched film.
- This width direction stretching step will be described in detail later.
- the biaxially stretched film is heat-treated at a specific temperature to obtain a biaxially oriented film. In the heat treatment step, the film may be relaxed in the width direction.
- the biaxially oriented polypropylene film thus obtained can be subjected to a corona discharge treatment on at least one side, if necessary, and then wound up on a winder to obtain a film roll.
- the polypropylene-based resin compositions constituting each of the functional layer D, base layer A, intermediate layer B and seal layer C are each extruded from a different flow path using four extruders, and each polypropylene-based resin composition is melted at a temperature of 200°C to 260°C.
- the polypropylene-based resin compositions are laminated in multiple layers using a multi-manifold die, and a molten polypropylene-based resin composition multi-layer sheet having a configuration of functional layer D/base layer A/intermediate layer B/seal layer C is extruded from a T-die.
- the molten sheet co-extruded from the T-die into a sheet shape is grounded on a metal cooling roll to be cooled and solidified. At this time, it is preferable to ground the seal layer C side on the cooling roll. Alternatively, if a functional layer D is provided, the functional layer D side may be grounded on the cooling roll.
- the temperature of the cooling roll, or the cooling roll and water bath is preferably in the range of 10° C. to Tc, and when it is desired to increase the transparency of the film, it is preferable to cool and solidify the film with a cooling roll having a temperature in the range of 10 to 50° C. If the cooling temperature is 50° C. or less, the transparency of the unstretched sheet is likely to be increased, and it is preferably 40° C.
- the cooling temperature In order to increase the degree of crystal orientation after sequential biaxial stretching, it may be preferable to set the cooling temperature to 40° C. or more, but as described above, when using a propylene homopolymer having a mesopentad fraction of 97.0% or more, it is preferable to set the cooling temperature to 40° C. or less in order to easily perform the stretching in the next step and to reduce thickness unevenness, and it is more preferable to set the cooling temperature to 30° C. or less.
- the thickness of the unstretched sheet is preferably 3500 ⁇ m or less in terms of cooling efficiency, more preferably 3000 ⁇ m or less, and can be appropriately adjusted depending on the thickness of the film after sequential biaxial stretching. The thickness of the unstretched sheet can be controlled by the extrusion speed of the polypropylene resin composition and the lip width of the T-die, etc.
- the stress at 5% elongation in the longitudinal direction at 23°C is preferably 35 MPa or more, and in order to produce the film stably without unevenness in stretching, it is preferable to set the stretch ratio in the longitudinal direction to 4.0 times or more and 6.0 times or less.
- the lower limit of the stretch ratio in the longitudinal direction is more preferably 4.2 times.
- the upper limit of the stretch ratio in the longitudinal direction is more preferably 5.5 times from the viewpoint of ease of stretching in the transverse direction.
- the lower limit of the longitudinal stretching temperature is preferably 120° C., more preferably 125° C., and even more preferably 135° C. or more.
- the upper limit of the longitudinal stretching temperature is preferably 160° C., more preferably 155° C., and even more preferably 145° C. or less.
- the longitudinal stretching may be carried out in two or more stages using three or more pairs of stretching rolls.
- the upper limit of the temperature in the preheating step is preferably 180° C., more preferably 178° C., still more preferably 176° C., and particularly preferably not more than 172° C.
- the lower limit of the temperature in the preheating step is preferably 160° C., more preferably 162° C., and particularly preferably 164° C.
- the upper limit of the temperature in the width direction stretching step is preferably 170° C., more preferably 168° C., and particularly preferably 166° C.
- the lower limit of the temperature in the width direction stretching step is preferably 155° C., more preferably 157° C., and particularly preferably 159° C.
- the lower limit of the stretching ratio in the width direction is preferably 11 times, more preferably 11.5 times, particularly preferably 12.0 times, and particularly preferably 12.5 times. By making it 11 times or more, the orientation in the width direction is strengthened and the stress at 5% elongation in the width direction at 23°C can be increased, resulting in high rigidity.
- the upper limit of the stretching ratio in the width direction is preferably 14 times, more preferably 13.5 times, and particularly preferably 13.0 times.
- Heat treatment process In order to suppress the 120° C. heat shrinkage rate and at the same time increase the tensile elongation at break, it is preferable to carry out a heat treatment step in which the biaxially stretched film stretched in the longitudinal direction is heated while both edge portions are held by tenter clips.
- the upper limit of the temperature in the heat treatment step is preferably 180° C., more preferably 178° C., and particularly preferably 176° C.
- the lower limit of the temperature in the heat treatment step is preferably 160° C., more preferably 162° C., and particularly preferably 164° C.
- the lower limit of the temperature in the heat treatment step is preferably 160° C., more preferably 162° C., and particularly preferably 164° C.
- the molecules of the polypropylene resin in the base layer A are highly aligned in the main orientation direction (which corresponds to the width direction in the above-mentioned width direction stretching process), and therefore, the crystal orientation in the obtained biaxially oriented film is very strong, and crystals with a high melting point are likely to be produced.
- the orientation of the amorphous parts between the crystals is also increased in the main orientation direction (corresponding to the width direction in the width direction stretching process described above), and since there are many crystals with high melting points around the amorphous parts, the stretched polypropylene molecules in the amorphous parts are less likely to relax at temperatures lower than the melting points of the crystals, and tend to maintain their tensed state. Therefore, the entire biaxially oriented film can maintain high rigidity even at high temperatures. It should be noted that the adoption of such a process also tends to reduce the heat shrinkage rate at a high temperature of 120° C.
- the reason for this is that in the base material layer A, since many crystals with high melting points are present around the amorphous parts, the elongated polypropylene molecules in the amorphous parts are less likely to relax at temperatures lower than the melting points of the crystals, and moreover, there is less entanglement between the molecules.
- the orientation of the seal layer C can be weakened, the heat seal strength at low temperatures is also likely to be increased.
- the heat shrinkage rate at a high temperature of 120° C. is also likely to decrease, while the tensile elongation at break is likely to increase.
- an anti-fogging agent is present, the anti-fogging properties of the final biaxially oriented film are also likely to be improved.
- a corona discharge treatment on the surface of the sealing layer C using a corona discharge treatment machine to increase the surface tension of the sealing layer C.
- a corona discharge treatment machine it is preferable to perform a surface treatment on the base layer A or the functional layer D in order to improve printability, lamination property, etc.
- the surface treatment method include corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment, acid treatment, etc., and there is no particular limitation. It is preferable to perform corona discharge treatment, plasma treatment, or flame treatment, which can be performed continuously and can be easily performed before the winding step in the production process of this film.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has a base layer A and a seal layer C. It is preferable to provide an intermediate layer B between the base layer A and the seal layer C.
- the layer structure of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is not particularly limited as long as it has the seal layer C on the outermost surface, and may have another layer between the base layer A and the intermediate layer B, or the intermediate layer B may be directly laminated to the base layer A. In addition, another layer may be between the intermediate layer B and the seal layer C, or the seal layer C may be directly laminated to the intermediate layer B.
- the base layer A/seal layer C there may be a three-layer structure of the base layer A/intermediate layer B/seal layer C, a four-layer structure of the seal layer C1/base layer A/intermediate layer B/seal layer C2, a five-layer structure of the seal layer C1/intermediate layer B1/base layer A/intermediate layer B2/seal layer C2, and a six-layer structure of the seal layer C1/base layer A1/intermediate layer B1/base layer A2/intermediate layer B2/seal layer C2.
- the base layer A1 and the base layer A2 may be made of different polypropylene-based resin compositions or may be the same
- the intermediate layer B1 and the intermediate layer B2 may be made of different polypropylene-based resin compositions or may be the same
- the seal layer C1 and the seal layer C2 may be made of different polypropylene-based resin compositions or may be the same.
- the functional layer D may be directly laminated on the surface of the substrate layer A, or an intermediate layer B may be interposed between the substrate layer A and the functional layer D.
- the functional layer D may also be disposed between the substrate layer A and the intermediate layer B, or between the intermediate layer B and the sealing layer C.
- the film has a functional layer D, it is not particularly limited as long as it has the substrate layer A, intermediate layer B, and sealing layer C in this order, and has the sealing layer C on the outermost surface.
- a four-layer structure of functional layer D/substrate layer A/intermediate layer B/sealing layer C which further has a functional layer D in the structure of substrate layer A/intermediate layer B/sealing layer C
- a five-layer structure of functional layer D/intermediate layer B/substrate layer A/intermediate layer B/sealing layer C which further has a functional layer D in the structure of intermediate layer B/substrate layer A/intermediate layer B/sealing layer C, may be mentioned.
- the overall thickness of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention varies depending on its application and method of use, but from the viewpoint of film strength, airtightness, or water vapor barrier properties, it is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 80 ⁇ m, even more preferably 10 to 50 ⁇ m, and even more preferably 18 to 50 ⁇ m.
- the thickness is preferably 33 ⁇ m or less, more preferably 28 ⁇ m or less, even more preferably 23 ⁇ m or less, and particularly preferably 18 ⁇ m or less.
- the thickness of the base layer A varies depending on the application and method of use, but is preferably 5 to 90 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m, and even more preferably 15 to 30 ⁇ m. By making the thickness 5 ⁇ m or more, it is possible to increase the film strength, sealing properties, and water vapor barrier properties. In addition, by making the thickness 90 ⁇ m or less, it is possible to reduce the environmental load by reducing the volume.
- the thickness of the intermediate layer B varies depending on the application and method of use, but is preferably 0.5 to 5 ⁇ m, and more preferably 1.0 to 3.0 ⁇ m.
- the thickness 0.5 ⁇ m or more it is possible to increase the adhesion between the base layer A and the sealing layer C and increase the heat seal strength.
- the thickness 5 ⁇ m or less it is possible to reduce the environmental load by reducing the volume.
- the thickness of the sealing layer C varies depending on the application and method of use, but is preferably 0.5 to 5 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 1.5 ⁇ m. By making the thickness 0.5 ⁇ m or more, the heat seal strength can be increased. Furthermore, by making the thickness 5 ⁇ m or less, the environmental load can be reduced by reducing the volume.
- the thickness of functional layer D varies depending on the application and method of use, but is preferably 0.3 to 2 ⁇ m, and more preferably 0.5 to 1.5 ⁇ m.
- a thickness of 0.3 ⁇ m or more can increase the heat seal strength.
- a thickness of 2 ⁇ m or less can reduce the environmental impact by reducing the volume.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is characterized by the following properties.
- the "longitudinal direction" of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is the direction corresponding to the flow direction in the film production process and may be abbreviated as MD.
- the "width direction” is the direction perpendicular to the flow direction in the film production process and may be abbreviated as TD.
- the lower limit of the stress (F5) in the longitudinal direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention at 23°C and 5% elongation is preferably 35 MPa, more preferably 40 MPa, and particularly preferably 45 MPa.
- the stress is 35 MPa or more, the film has high rigidity, so that the shape of the bag when it is made into a packaging bag is easily maintained, and the film is less likely to deform during processing such as printing.
- the anti-fogging property is also improved when an anti-fogging agent is present, and the reason for this is presumed to be that the crystallinity of the base layer A increases, promoting the migration of the anti-fogging agent to the surface layer C.
- the upper limit of F5 in the longitudinal direction is preferably 70 MPa, more preferably 65 MPa, and particularly preferably 60 MPa. When it is 70 MPa or less, extreme orientation is not achieved, and stable film formability is obtained.
- the lower limit of F5 in the width direction is preferably 110 MPa, more preferably 115 MPa, and particularly preferably 120 MPa.
- the upper limit of F5 in the width direction is preferably 200 MPa, more preferably 180 MPa, and particularly preferably 160 MPa.
- the F5 in the longitudinal direction and the width direction can be within the range by adjusting the raw material composition of each layer (particularly the raw material composition of the base layer A) described above, the stretch ratio during film formation, the relaxation rate, and the temperature in each film formation step. The stress at 5% elongation at 23° C.
- (F5) can be obtained by measuring the tensile strength in the longitudinal and transverse directions of a film at 23° C. in accordance with JIS K7127. In this case, the measurement can be performed with a sample size of 15 mm ⁇ 200 mm, a chuck width of 100 mm, and a pulling speed of 200 mm/min.
- the upper limit of the thermal shrinkage rate in the longitudinal direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention at 120°C is preferably 2.5%, more preferably 2.0%, even more preferably 1.5%, and particularly preferably 1.0%. If it is 2.5% or less, printing pitch deviation is unlikely to occur when transferring printing ink.
- the lower limit of the thermal shrinkage rate in the longitudinal direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention at 120°C may be 0%.
- the upper limit of the heat shrinkage rate in the width direction at 120° C. is 1.3%, preferably 1.1%, more preferably 0.9%, further preferably 0.7%, and particularly preferably 0.5%.
- the thermal shrinkage rate in the longitudinal direction at 120° C. is smaller than the thermal shrinkage rate in the transverse direction at 120° C., printing pitch deviation is less likely to occur when transferring printing ink.
- the thermal shrinkage rate in the transverse direction at 120° C. of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention may have a lower limit of ⁇ 1.0%.
- the thermal shrinkage percentages in the longitudinal and transverse directions at 120°C can be within the ranges by adjusting the raw material composition of each layer described above (particularly the raw material composition of the base layer A), the stretch ratio during film formation, the relaxation rate, and the temperature in each film formation step.
- the heat shrinkage rate can be measured in accordance with JIS Z1712.
- the heat seal strength of the seal layer C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention at 115° C. is preferably 1.0 N/15 mm or more and 5.0 N/15 mm or less.
- the lower limit of the heat seal strength at 115°C obtained by the measurement method described later is preferably 1.0N/15mm, more preferably 1.5N/15mm, and even more preferably 2.0N/15mm.
- the heat seal strength of the seal layer C at 115°C is 1.0N/15mm or more, the low-temperature sealability is good. That is, even if the temperature of the seal bar during heat sealing is relatively low, a sufficient heat seal strength of 3.0N/15mm or more is easily obtained.
- the upper limit of the heat seal strength of the seal layer C at 115° C. is about 5.0 N/15 mm. There is little need for it to be greater than this, and if it is too great, it may tend to stick to the seal bar.
- the heat of fusion of the seal layer C is the heat of fusion (absorption of heat) from 70 ° C to 140 ° C of the DSC curve obtained by scraping the surface of the seal layer C of the biaxially oriented polypropylene film with a razor blade as a measurement sample and scanning from -30 ° C to 250 ° C at a heating rate of 20 ° C / min using a differential scanning calorimeter, and is not the heat of fusion when measuring the melting point of the raw material polypropylene resin composition of the seal layer C.
- the heat of fusion of the seal layer C varies depending on the crystallinity such as the melting point and crystallization temperature of the polypropylene resin composition constituting the seal layer C, but also varies depending on the orientation state and crystallization state of the polypropylene resin composition of the adjacent base layer A and intermediate layer B. That is, it also varies depending on the stretching conditions and heat treatment conditions of the biaxially oriented polypropylene film.
- the properties of the polypropylene resin composition of the seal layer C, intermediate layer B, and base layer A, and the stretching conditions and heat treatment conditions of the biaxially oriented polypropylene film can be set as described above.
- the heat seal strength of the sealing layer C at 130°C can be kept within the range by adjusting the raw material composition of each of the above-mentioned layers (which depends particularly on the raw material composition of the sealing layer C, but may also depend on the raw materials of the base layer A and intermediate layer B), the stretch ratio during film formation, the relaxation rate, and the temperature in each film formation process.
- the surface of the seal layer C of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably ranked 3 or less in terms of anti-fogging properties obtained by the measurement method described below. More preferably, it is ranked 2 or less, and even more preferably, it is ranked 1.
- the area of dew on the surface of the seal layer C is 1/4 or less of the area of the biaxially oriented polypropylene film placed at the opening of the container. More preferably, the area is zero, that is, no dew is attached to the surface of the seal layer C.
- the upper limit of the haze of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 7.0%, more preferably 5.0%, even more preferably 4.0%, particularly preferably 3.5%, and most preferably 3.0%. If it is 7.0% or less, it is easy to use in applications where transparency is required.
- the lower limit of the haze is preferably 0%, and a practical value is 0.1%.
- the haze can be kept within the range by adjusting the cooling roll temperature, the longitudinal stretching temperature, the tenter preheating temperature before widthwise stretching, the widthwise stretching temperature, or the heat setting temperature, or the amount of the component having a molecular weight of 100,000 or less of the polypropylene polymer.
- the haze may be increased by the addition of an antiblocking agent or the composition of the seal layer C.
- the haze can be measured at 23°C according to JIS K7105.
- the center sealer includes a pair of conveying rollers and a pair of heating rollers, and conveys the tubular film by sandwiching the central seal portion where both downstream widthwise ends are joined together.
- a pair of heating rollers disposed downstream sandwich and heat the central seal portion of the conveyed tubular film.
- the center seal portion of the tubular film is heated and pressurized by the pair of heating rollers, thereby being thermally bonded.
- the time required for heating and pressurizing the center seal portion by the pair of heating rollers is considerably shorter than the time required for heating and pressurizing an end sealer that seals the end seal portion using a box motion mechanism or the like.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is laminated with the seal layer C, it can be made into a packaging bag as it is or after printing on the film surface. However, depending on the application, it can also be made into a laminate shown in (1) to (9) below and used as a packaging material.
- Biaxially oriented PET film layer/printed layer/adhesive layer/biaxially oriented PP film layer/adhesive layer/unoriented PP film sealant layer (3) Biaxially oriented PET film layer/printed layer/adhesive layer/biaxially oriented PP film layer/adhesive layer/unoriented PP film sealant layer.
- Biaxially oriented PP film layer/anchor coat layer/inorganic thin film layer/inorganic thin film protective layer/printed layer/adhesive layer/linear low density PE film sealant layer (5)
- melt flow rate (MFR) was measured in accordance with JIS K7210 at a temperature of 230° C. and a load of 2.16 kgf (unit: g/10 min).
- ⁇ Apparatus HLC-8321PC/HT (manufactured by Tosoh Corporation) Detector: RI Solvent: 1,2,4-trichlorobenzene + dibutylhydroxytoluene (0.05%) Column: TSK gelguard column HHR (30) HT (7.5 mm I.D. x 7.5 cm) x 1 + TSK gel GMHHR-H (20) HT (7.8 mm I.D.
- the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) are each defined by the number of molecules (N i ) of the molecular weight (M i ) at each elution position of the GPC curve obtained via a molecular weight calibration curve, as shown below.
- Mn ⁇ (N i ⁇ M i )/ ⁇ N i
- Mass average molecular weight: Mw ⁇ (N i ⁇ M i 2 ) / ⁇ (N i ⁇ M i )
- the molecular weight distribution can be obtained by Mw/Mn.
- the proportions of components having a molecular weight of 10,000 or less and components having a molecular weight of 100,000 or less were determined from the integral curve of the molecular weight distribution obtained by GPC.
- Tm Melting point
- Heat shrinkage rate Measured according to JIS Z1712 by the following method. The film was cut into pieces of 20 mm width and 200 mm length in both the longitudinal and transverse directions, and was heated for 5 minutes by hanging in a hot air oven at 120° C. The length after heating was measured, and the heat shrinkage rate was calculated as the ratio of the shrunk length to the original length (unit: %).
- the longitudinal direction of the heat seal bar was parallel to the longitudinal direction of the film and located at the center of the film in the transverse direction.
- the interval between the end of the sample in the transverse direction and the seal bar was 0.5 cm.
- a 15 mm section from the longitudinal center of each sealed portion (3 cm x 1 cm) was cut in the width direction, attached to the upper and lower chucks of a tensile testing machine (Instron 5965 dual column tabletop testing machine), and pulled at a tensile speed of 200 mm/min to measure the heat seal strength of each (unit: N/15 mm).
- functional layers D were stacked facing each other, and the heat seal strength was determined using a thermal gradient tester.
- Anti-Fog Property The anti-fogging property was evaluated by the following procedure. 1) Pour 300cc of 50°C hot water into a 500cc open-top container. 2) The biaxially oriented polypropylene film thus obtained is placed over the opening of the container so that the surface of the sealing layer C faces the inside of the container, thereby sealing the container. 3) Leave in a cold room at 5°C for 30 minutes. 4) After being left in a cold room at 5° C. for 30 minutes, the state of dew adhesion on the surface of the sealing layer C was evaluated on a 5-point scale.
- Grade 1 rating (Rank 1): No dew on the entire surface (0 surface area)
- Grade 2 (Rank 2): Some dew adhesion (the adhesion area is 1 ⁇ 4 or less of the area of the biaxially oriented polypropylene film placed at the opening of the container)
- Grade 3 (Rank 3): Dew adhesion to about 1/2 (adhesion area is more than 1/4 and less than 2/4 of the area of the biaxially oriented polypropylene film placed at the opening of the container)
- Grade 4 (Rank 4): Almost all dew adhesion (adhesion area is more than 2/4 and less than 3/4 of the area of the biaxially oriented polypropylene film placed at the opening of the container)
- Grade 5 (Rank 5): Dew adhesion over the entire surface (the adhesion area is more than 3/4 of the area of the biaxially oriented polypropylene film placed at the opening of the container)
- PP-1 A mixture obtained by mixing propylene homopolymer (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., mesopentad fraction: 98.9%, melting point: 162.5°C, MFR: 7.5 g/10 min, Mw/Mn: 3.7, amount of components having a molecular weight of 10,000 or less: 4.0 mass%, amount of components having a molecular weight of 100,000 or less: 40.5 mass%) with stearyl diethanolamine monostearate, stearyl diethanolamine distearate, and stearyl diethanolamine, all manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd., as antifogging agents, thereby containing a total of 2.0 mass% of the antifogging agent.
- PP-2 Propylene homopolymer (Sumitomo Chemical Co., Ltd., mesopentad fraction: 98.9%, melting point: 163°C, MFR: 7.5g/10min, Mw/Mn: 3.6, amount of components with molecular weight of 10,000 or less: 4.0% by mass, amount of components with molecular weight of 100,000 or less: 40.5% by mass)
- PP-3 Propylene homopolymer with a large Mw/Mn value (Sumitomo Chemical Co., Ltd., mesopentad fraction: 98.8%, melting point: 162°C, MFR: 11g/10 min, Mw/Mn: 9.6, amount of components with molecular weight of 10,000 or less: 6.9% by mass, amount of components with molecular weight of 100,000 or less: 53.1% by mass)
- PP-4 A mixture obtained by mixing a propylene polymer (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., copolymerized ethylene component
- PP-5 A mixture obtained by mixing a propylene polymer (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., copolymerized ethylene component: 0.6 mol%, melting point: 158°C, MFR: 7.5 g/10 min) with stearyl diethanolamine monostearate, stearyl diethanolamine distearate, and stearyl diethanolamine, all manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd., as anti-fogging agents, thereby containing a total of 2.0 mass% of the anti-fogging agent.
- a propylene polymer manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., copolymerized ethylene component: 0.6 mol%, melting point: 158°C, MFR: 7.5 g/10 min
- PP-6 A mixture obtained by mixing a propylene-ethylene-butene copolymer (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., SP7843, melting point: 128°C, MFR: 6.5 g/10 min) with glycerin monostearate (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) as an anti-fogging agent, thereby containing a total of 0.5 mass% of the anti-fogging agent.
- glycerin monostearate manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.
- PP-7 Propylene-butene copolymer (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Tafmer XM7070, melting point: 75°C, MFR: 7.0g/10min)
- PP-8 A mixture obtained by mixing a propylene-butene copolymer (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., FSX66M4, melting point: 138°C, MFR: 4.5 g/10 min) with glycerin monostearate (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) as an anti-fogging agent, containing a total of 0.45 mass% of the anti-fogging agent.
- Example 1 (Base layer A) The raw material was a polypropylene resin composition containing 59 mass% of a mixture of an antifogging agent and a propylene homopolymer PP-1, 18.5 mass% of a propylene homopolymer PP-2, 20.0 mass% of a propylene homopolymer PP-3 having a large Mw/Mn value, and 2.5 mass% of a mixture of an antifogging agent and a propylene homopolymer PP-4. (Intermediate layer B) The raw material was a polypropylene resin composition consisting of an antifogging agent and a mixture of propylene polymers copolymerized with 0.6 mol % ethylene, PP-5.
- (Sealing layer C) A polypropylene resin composition containing 70% by mass of propylene-ethylene-butene copolymer PP-6 and 30% by mass of propylene-butene copolymer PP-7 was used as the raw material.
- (Functional Layer D) A polypropylene resin composition containing 100% by mass of propylene-ethylene-butene copolymer PP-8 was used as the raw material.
- the polypropylene-based resin compositions constituting each of the functional layer D/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C were heated and melted in an extruder using a multi-layer feed block at 220°C, 250°C, 240°C, and 210°C, respectively, and the molten polypropylene-based resin composition was then laminated from a T-die at 250°C to form a layer structure of functional layer D/base layer A/intermediate layer B/sealing layer C, and co-extruded so that the thickness ratio of each was 1:16:2:1.
- the functional layer D side of the molten sheet was brought into contact with a cooling roll at 20° C., and then directly put into a water tank at 20° C. Then, between metal rolls heated to 135° C., the sheet was stretched 4.5 times in the longitudinal direction by utilizing the difference in peripheral speed, and then introduced into a tenter stretching machine, where the preheating section temperature was 168° C. and the stretching section temperature was 163° C., and the sheet was stretched 11.2 times in the width direction. Then, the sheet was heat-treated at 165° C. while being relaxed by 6.0% in the width direction.
- the surface of the obtained biaxially oriented polypropylene film on the side of the seal layer C was subjected to a corona treatment using a corona treatment machine manufactured by Softal Corona & Plasma GmbH under conditions of an applied current value of 0.75 A and an applied voltage of 1.8 kW, and then the film was wound up with a winder to obtain the biaxially oriented polypropylene film of the present invention.
- the thickness of the obtained film was 20 ⁇ m.
- the thicknesses of the functional layer D, base layer A, intermediate layer B and seal layer C of the film thus obtained were 1 ⁇ m, 16 ⁇ m, 2 ⁇ m and 1 ⁇ m.
- Table 1 shows the raw material composition of each layer, the film formation conditions, and the film properties.
- the obtained film had high rigidity, yet had low heat shrinkage and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 3 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material for the seal layer C was a polypropylene-based resin composition containing 50% by mass of propylene-ethylene-butene copolymer PP-6 and 50% by mass of propylene-butene copolymer PP-7. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 4 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in the width direction was changed to 13 times. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 5 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the seal layer C was changed from 1.0 ⁇ m to 0.5 ⁇ m and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 16.5 ⁇ m. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 6 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the seal layer C was changed from 1.0 ⁇ m to 2.0 ⁇ m and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 15 ⁇ m. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 7 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the intermediate layer B was changed from 2.0 ⁇ m to 4.0 ⁇ m, the thickness of the seal layer C was changed from 1.0 ⁇ m to 0.5 ⁇ m, and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 14.5 ⁇ m. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 8 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the intermediate layer B was changed from 2.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m and the thickness of the seal base material layer A was changed from 16 ⁇ m to 15 ⁇ m. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- Example 9 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the intermediate layer B was changed from 2.0 ⁇ m to 1.0 ⁇ m and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 17 ⁇ m. As shown in Table 1, the obtained film had high rigidity, yet had a low thermal shrinkage rate and good heat seal strength at low temperatures, and was an excellent anti-fogging film.
- the biaxially oriented polypropylene films obtained in Examples 1 to 9 were excellent in stiffness and suitability for automatic packaging, and furthermore, when made into packaging bags, they easily maintained their bag shape and were less likely to deform during processing such as printing. In addition, because the thermal shrinkage rate was low, there was little deviation in printing pitch and little wrinkles in the sealed area during heat sealing.
- Example 1 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material for the seal layer C was a polypropylene-based resin composition containing 90% by mass of propylene-ethylene-butene copolymer PP-6 and 10% by mass of propylene-butene copolymer PP-7. As shown in Table 2, the obtained film had high rigidity and low heat shrinkage, but had low heat seal strength at low temperatures and was poorly suited for automatic packaging.
- Example 2 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material for the seal layer C was a polypropylene-based resin composition containing 100% by mass of propylene-ethylene-butene copolymer PP-6 and no low-melting point propylene-butene copolymer PP-7. As shown in Table 2, the obtained film had high rigidity and low heat shrinkage, but had low heat seal strength at low temperatures and was poorly suited for automatic packaging.
- Example 3 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the stretching ratio in the width direction was changed to 10.0 times. As shown in Table 2, the F5 values of the obtained film in both the transverse direction (TD) and longitudinal direction (MD) at 23° C. were low, and the film had a weak stiffness, which made it prone to deformation during processing such as printing, making processing difficult. Furthermore, when made into a packaging bag, it was difficult to maintain the bag shape.
- Example 5 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the seal layer C was changed from 1.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 14 ⁇ m. As shown in Table 2, the F5 values of the obtained film in both the transverse direction (TD) and longitudinal direction (MD) at 23° C. were low, and the film had a weak stiffness, which made it prone to deformation during processing such as printing, making processing difficult. Furthermore, when made into a packaging bag, it was difficult to maintain the bag shape.
- TD transverse direction
- MD longitudinal direction
- Example 6 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the intermediate layer B was changed from 2.0 ⁇ m to 0.4 ⁇ m and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 17.6 ⁇ m. As shown in Table 2, the obtained film had high rigidity and low heat shrinkage, but had low heat seal strength at low temperatures and was poorly suited for automatic packaging.
- Example 7 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the intermediate layer B was not provided (the thickness was changed from 2.0 ⁇ m to 0 ⁇ m) and the thickness of the base layer A was changed from 16 ⁇ m to 18 ⁇ m. As shown in Table 2, the obtained film had high rigidity and low heat shrinkage, but had low heat seal strength at low temperatures and was poorly suited for automatic packaging.
- Comparative Example 10 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Comparative Example 8, except that the stretching ratio in the width direction was changed to 8.0 times. As shown in Table 2, the obtained film had a low F5 value in the width direction at 23° C. and was a weak film, which was prone to deformation during processing such as printing, making processing difficult. Furthermore, when made into a packaging bag, it was difficult to maintain the bag shape.
- the F5 value in the width direction of the obtained film at 23°C was low, and the film was weak in stiffness, and deformation was likely to occur during processing such as printing, making processing difficult. Furthermore, when made into a packaging bag, the bag shape was difficult to maintain. In addition, printing pitch deviation was likely to occur.
- Example 12 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material for the intermediate layer B was a polypropylene-based resin composition containing 100% by mass of propylene-ethylene-butene copolymer PP-8 having a melting point of 138°C. As shown in Table 2, the F5 values of the obtained film in both the transverse direction (TD) and longitudinal direction (MD) at 23° C. were low, and the film had a weak stiffness, which made it prone to deformation during processing such as printing, making processing difficult. Furthermore, when made into a packaging bag, it was difficult to maintain the bag shape.
- TD transverse direction
- MD longitudinal direction
- Example 13 A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material for the intermediate layer B was the same polypropylene-based resin composition having a melting point of 162° C. as the base layer A. As shown in Table 2, the obtained film had high rigidity and low heat shrinkage, but had low heat seal strength at low temperatures and was poorly suited for automatic packaging.
- the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has high rigidity and excellent heat seal strength at low temperatures. Therefore, it has excellent bag-making processability, is easy to maintain the bag shape when made into a packaging bag, and is also excellent in suitability for automatic packaging, and can be preferably used for packaging bags. In particular, by imparting anti-fogging properties, it is particularly suitable for packaging fruits and vegetables. In addition, because of its high rigidity, it is possible to use a thinner film than before, or it can be used without laminating a sealant film, thereby reducing the burden on the environment.
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Abstract
剛性、並びに低温でのヒートシール強度に優れた二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供すること。 ポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cがこの順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、下記(1)~(4)を満足する二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(1)基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、160℃以上、180℃以下である。
(2)中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、150℃以上、160℃以下である。
(3)シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱が、10J/g以上、40J/g以下である。
(4)23℃におけるフィルムの長手方向の5%伸長時応力が35MPa以上、70MPa以下、幅方向の5%伸長時応力が110MPa以上、200MPa以下である。
Description
本発明は剛性と低温でのヒートール強度に優れる二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。詳しくは、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷などの加工時に変形が起こりにくく、しかも自動包装適性にも優れる二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。
従来から、包装用に使用するヒートシール性フィルムとしては、無延伸ポリエチレン系樹脂フィルム又は無延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムと延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムとをラミネートした積層ポリプロピレン系樹脂フィルム、若しくは高融点のポリプロピレン系樹脂からなる層に低融点でのポリオレフィン系樹脂層を積層共押出しし、延伸して得た積層ポリプロピレン系樹脂フィルムが広く用いられている。
無延伸ポリエチレン系樹脂フィルム又は無延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムと延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムとをラミネートした積層ポリプロピレン系樹脂フィルムは、十分なシール強度はあるものの、有機溶剤等を使用するラミネート工程が必要であり、経済的にも地球環境に与える影響の面からも好ましくない。
無延伸ポリエチレン系樹脂フィルム又は無延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムと延伸ポリプロピレン系樹脂フィルムとをラミネートした積層ポリプロピレン系樹脂フィルムは、十分なシール強度はあるものの、有機溶剤等を使用するラミネート工程が必要であり、経済的にも地球環境に与える影響の面からも好ましくない。
一方、高融点のポリプロピレン系樹脂層に低融点のポリオレフィン系樹脂層を共押出し積層し、延伸して得た積層ポリプロピレン系樹脂フィルムでは、ポリプロピレン系樹脂からなる基材層と、低融点のポリオレフィン系樹脂からなるシール層を積層することでヒートシール強度を改善したものが開示されている(例えば、特許文献1~4等参照。)。
しかしながら近年では、低融点のポリオレフィン系樹脂を使用することが必須である一方、環境への配慮から、包材の減容化の観点でより大きな剛性が求められるとともに、製袋加工性の改良も同時に求められ、さらなる改善が必要であった。本発明の課題は、剛性、並びに低温でのヒートシール強度に優れた二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することにある。
本発明は、かかる目的を達成するために鋭意検討した結果、少なくともポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cが順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムの各層のポリプロピレン系樹脂組成物と製膜条件を制御することによって、上記課題を解決できた。即ち、本発明は、以下の構成よりなる。
[1]ポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cがこの順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、下記(1)~(4)を満足する二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(1)基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、160℃以上、180℃以下である。
(2)中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、150℃以上、160℃以下である。
(3)シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱が、10J/g以上、40J/g以下である。
(4)23℃における前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの長手方向の5%伸長時応力が35MPa以上、70MPa以下、幅方向の5%伸長時応力が110MPa以上、200MPa以下である。
[2]前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃で5分加熱処理した後の収縮率が、長手方向が0%以上、2.5%以下であり、幅方向が-1.0%以上、1.3%以下である、[1]に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[3]前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度が、3.0N/15mm以上、10.0N/15mm以下である、[1]又は[2]に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[4]前記シール層Cの115℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上、5.0N/15mm以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[5]前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みが、10μm以上、50μm以下であり、中間層Bの厚みが1.0μm以上、3.0μm以下、シール層Cの厚みが0.5μm以上、5μm以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[6]前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のメソペンタッド分率が97%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[7]前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレートが7.0g/10分以上、11g/10分以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[8]前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物が、質量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が9.0以上、11.0以下のポリプロピレン樹脂を10質量%以上、30質量%以下含む、[1]~[7]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[9]500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れ、前記シール層Cの表面が前記容器の内側に対向するように前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを前記容易の開口部に配置して前記容器を密閉し、5℃で30分間放置した後に前記シール層Cの表面に露が付着した面積は、前記容器の前記開口部に配置された前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の4分の1以下である、[1]~[8]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[10]前記基材層Aの前記シール層Cとは反対の面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる機能層Dを有する、[1]~[9]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[11]前記機能層Dの130℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上であり、かつ前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度以下である、[10]に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[12]前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物が、融点が60℃以上、90℃以下のポリプロピレン系樹脂を20質量%以上、50質量%以下含む、[1]~[11]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[1]ポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cがこの順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、下記(1)~(4)を満足する二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(1)基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、160℃以上、180℃以下である。
(2)中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、150℃以上、160℃以下である。
(3)シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱が、10J/g以上、40J/g以下である。
(4)23℃における前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの長手方向の5%伸長時応力が35MPa以上、70MPa以下、幅方向の5%伸長時応力が110MPa以上、200MPa以下である。
[2]前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃で5分加熱処理した後の収縮率が、長手方向が0%以上、2.5%以下であり、幅方向が-1.0%以上、1.3%以下である、[1]に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[3]前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度が、3.0N/15mm以上、10.0N/15mm以下である、[1]又は[2]に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[4]前記シール層Cの115℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上、5.0N/15mm以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[5]前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みが、10μm以上、50μm以下であり、中間層Bの厚みが1.0μm以上、3.0μm以下、シール層Cの厚みが0.5μm以上、5μm以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[6]前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のメソペンタッド分率が97%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[7]前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレートが7.0g/10分以上、11g/10分以下である、[1]~[6]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[8]前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物が、質量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が9.0以上、11.0以下のポリプロピレン樹脂を10質量%以上、30質量%以下含む、[1]~[7]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[9]500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れ、前記シール層Cの表面が前記容器の内側に対向するように前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを前記容易の開口部に配置して前記容器を密閉し、5℃で30分間放置した後に前記シール層Cの表面に露が付着した面積は、前記容器の前記開口部に配置された前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の4分の1以下である、[1]~[8]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[10]前記基材層Aの前記シール層Cとは反対の面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる機能層Dを有する、[1]~[9]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[11]前記機能層Dの130℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上であり、かつ前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度以下である、[10]に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
[12]前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物が、融点が60℃以上、90℃以下のポリプロピレン系樹脂を20質量%以上、50質量%以下含む、[1]~[11]のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
本発明により、剛性が高く、かつ低温でのヒートシール強度にも優れた二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することができる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは剛性が高いので包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、フィルムの厚みを薄くしても加工作業性が良好である。
さらに低温でのヒートシール強度にも優れているので、自動包装適性にも優れる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは剛性が高いので包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、フィルムの厚みを薄くしても加工作業性が良好である。
さらに低温でのヒートシール強度にも優れているので、自動包装適性にも優れる。
以下、さらに詳しく本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムについて説明する。
[二軸配向ポリプロピレンフィルムの層構成]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、少なくともポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cがこの順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムである。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、基材層A/中間層B/シール層Cの3層構造である以外に、例えば、機能層D/基材層A/中間層B/シール層C、機能性表面層E/基材層A/中間層B/シール層Cなどの4層構造、シール層C/中間層B/基材層A/中間層B/シール層C、機能層D/中間層B/基材層A/中間層B/シール層Cなどの5層構造であってもよい。
以下に基材層A、中間層B、シール層C、機能層Dそれぞれについて、詳しく説明する。
[二軸配向ポリプロピレンフィルムの層構成]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、少なくともポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cがこの順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムである。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、基材層A/中間層B/シール層Cの3層構造である以外に、例えば、機能層D/基材層A/中間層B/シール層C、機能性表面層E/基材層A/中間層B/シール層Cなどの4層構造、シール層C/中間層B/基材層A/中間層B/シール層C、機能層D/中間層B/基材層A/中間層B/シール層Cなどの5層構造であってもよい。
以下に基材層A、中間層B、シール層C、機能層Dそれぞれについて、詳しく説明する。
[基材層A]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの基材層Aは、下記ポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物からなる。なお、「主成分」とは、ポリプロピレン重合体がポリプロピレン系樹脂組成物中に占める割合が70質量%以上であることを意味するが、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましい。当該割合は、100質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であってもよい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの基材層Aは、下記ポリプロピレン重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物からなる。なお、「主成分」とは、ポリプロピレン重合体がポリプロピレン系樹脂組成物中に占める割合が70質量%以上であることを意味するが、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましい。当該割合は、100質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であってもよい。
(ポリプロピレン系樹脂組成物のメソペンタッド分率)
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン系樹脂組成物の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン系樹脂組成物の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
(ポリプロピレン系樹脂組成物のメルトフローレート(MFR))
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のMFRが7.0g/10分以上であると、ポリプロピレン系樹脂組成物の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン系樹脂組成物の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン系樹脂組成物のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
メルトフローレート(MFR)は、JISK7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定できる(単位:g/10分)。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のMFRが7.0g/10分以上であると、ポリプロピレン系樹脂組成物の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン系樹脂組成物の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン系樹脂組成物のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
メルトフローレート(MFR)は、JISK7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定できる(単位:g/10分)。
(ポリプロピレン系樹脂組成物の分子量分布)
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4.0であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは4.8であり、最も好ましくは5.0である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さらに好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることができる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすることが容易である。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4.0であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは4.8であり、最も好ましくは5.0である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さらに好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることができる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすることが容易である。
(ポリプロピレン系樹脂組成物の融点)
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点(Tmと略記する場合がある)は、160℃以上、180℃以下である。基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点の下限は、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、特に好ましくは167℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点(Tmと略記する場合がある)は、160℃以上、180℃以下である。基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点の下限は、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、特に好ましくは167℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
(ポリプロピレン重合体)
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体は、実質的にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを含まないポリプロピレン単独重合体、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。α-オレフィン成分量はより好ましくは0.2モル%以下であり、さらに好ましくは0.1モル%以下であるポリプロピレン重合体である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。
このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
ポリプロピレン単独重合体としては、異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体を配合して用いることができる。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体は異なる2種以上のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を配合して用いることができる。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体は、実質的にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを含まないポリプロピレン単独重合体、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。α-オレフィン成分量はより好ましくは0.2モル%以下であり、さらに好ましくは0.1モル%以下であるポリプロピレン重合体である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。
このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
ポリプロピレン単独重合体としては、異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体を配合して用いることができる。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体は異なる2種以上のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を配合して用いることができる。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分が0.3モル%を超えるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を使用する場合は、基材層Aに使用されるポリプロピレン樹脂全体に対して、その含有量を10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
(ポリプロピレン重合体の立体規則性)
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。具体的には、メソペンタッド分率は、試料200mgをo-ジクロロベンゼンと重ベンゼンの8:2の混合液に135℃で溶解し、110℃で13C-NMRを測定することにより得られる。
ポリプロピレン単独重合体、及びエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン重合体のパウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒及び/又は助触媒の選定、ポリプロピレン系樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。具体的には、メソペンタッド分率は、試料200mgをo-ジクロロベンゼンと重ベンゼンの8:2の混合液に135℃で溶解し、110℃で13C-NMRを測定することにより得られる。
ポリプロピレン単独重合体、及びエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン重合体のパウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒及び/又は助触媒の選定、ポリプロピレン系樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。
(ポリプロピレン重合体の融点)
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体の融点(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、よりさらに好ましくは167℃であり、特に好ましくは165℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融点をより上げることもできる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
融点(Tm)が160℃以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度が向上し、耐熱性が得られやすい。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体の融点(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、よりさらに好ましくは167℃であり、特に好ましくは165℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融点をより上げることもできる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
融点(Tm)が160℃以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度が向上し、耐熱性が得られやすい。
(ポリプロピレン重合体のメルトフローレート(MFR))
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体のMFRが7.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン重合体の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン重合体のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体のMFRが7.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン重合体の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン重合体のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
(ポリプロピレン重合体の分子量分布)
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体は、分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4.0であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは4.8であり、最も好ましくは5.0である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さらに好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることができる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすることが容易である。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体は、分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4.0であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは4.8であり、最も好ましくは5.0である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さらに好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることができる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすることが容易である。
なお、ポリプロピレン重合体の分子量分布は、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練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。GPCで得られる分子量分布の形状としては、横軸に分子量(M)の対数(logM)、縦軸に微分分布値(logMあたりの重量分率)をとったGPCチャートにおいて、単一ピークを有するなだらかな分子量分布であってもよく、複数のピークやショルダーを有する分子量分布であってよい。
基材層Aに用いられるポリプロピレン重合体のGPC積算カーブにおける分子量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。
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%である。GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量が65質量%以下であるとフィルム強度が低下しにくい。このとき、緩和時間の長い高分子量成分や長鎖分岐成分を含むと、ポリプロピレン重合体に含まれる分子量10万以下の成分の量を、全体の粘度を大きく変えずに、調整しやすくなるので、剛性や熱収縮にあまり影響させずに、製膜性を改善しやすい。
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%である。GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量が65質量%以下であるとフィルム強度が低下しにくい。このとき、緩和時間の長い高分子量成分や長鎖分岐成分を含むと、ポリプロピレン重合体に含まれる分子量10万以下の成分の量を、全体の粘度を大きく変えずに、調整しやすくなるので、剛性や熱収縮にあまり影響させずに、製膜性を改善しやすい。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には、製膜性を維持する目的でMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体が含まれていることが好ましい。具体的にはMw/Mnの下限が、好ましくは9.0であり、より好ましくは9.2であり、さらに好ましくは9.4であり、特に好ましくは9.6である。Mw/Mnの下限が9.0以上であると、製膜性を維持することができる。
また、Mw/Mnの上限は、好ましくは11.0であり、より好ましくは10.8であり、さらに好ましくは10.6であり、特に好ましくは10.4であり、最も好ましくは10.2である。
Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の含有量の下限は、好ましくは10.0質量%であり、より好ましくは10.5質量%であり、さらに好ましくは11.0質量%であり、特に好ましくは11.5質量%である。Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン樹脂の含有量が10.0質量%以上であると、製膜性を維持することができる。
また、Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン樹脂の含有量の上限は、好ましくは30.0質量%であり、より好ましくは29.5質量%であり、さらに好ましくは28.0質量%であり、特に好ましくは27.5質量%である。Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン樹脂の含有量が30.0質量%以下であると、ポリプロピレン系樹脂組成物の結晶性を高めることができ、剛性や耐熱性が得られる。
また、Mw/Mnの上限は、好ましくは11.0であり、より好ましくは10.8であり、さらに好ましくは10.6であり、特に好ましくは10.4であり、最も好ましくは10.2である。
Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の含有量の下限は、好ましくは10.0質量%であり、より好ましくは10.5質量%であり、さらに好ましくは11.0質量%であり、特に好ましくは11.5質量%である。Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン樹脂の含有量が10.0質量%以上であると、製膜性を維持することができる。
また、Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン樹脂の含有量の上限は、好ましくは30.0質量%であり、より好ましくは29.5質量%であり、さらに好ましくは28.0質量%であり、特に好ましくは27.5質量%である。Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン樹脂の含有量が30.0質量%以下であると、ポリプロピレン系樹脂組成物の結晶性を高めることができ、剛性や耐熱性が得られる。
(Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体)
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体は、実質的にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを含まないポリプロピレン単独重合体、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。α-オレフィン成分量はより好ましくは0.2モル%以下であり、さらに好ましくは0.1モル%以下であるポリプロピレン重合体である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。
このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン単独重合体としては、異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体を配合して用いることができる。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体は異なる2種以上のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を配合して用いることができる。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体は、実質的にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを含まないポリプロピレン単独重合体、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。α-オレフィン成分量はより好ましくは0.2モル%以下であり、さらに好ましくは0.1モル%以下であるポリプロピレン重合体である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。
このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン単独重合体としては、異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体を配合して用いることができる。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体は異なる2種以上のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を配合して用いることができる。
基材層Aを構成するMw/Mnの値が大きいポリプロピレン系樹脂組成物にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分が0.3モル%を超えるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を使用する場合は、基材層Aに使用されるポリプロピレン樹脂全体に対して、その含有量を10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
(Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の立体規則性)
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
ポリプロピレン単独重合体、及びエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン重合体のパウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒及び/又は助触媒の選定、ポリプロピレン系樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
ポリプロピレン単独重合体、及びエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン重合体のパウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒及び/又は助触媒の選定、ポリプロピレン系樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。
(Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の融点)
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の融点(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、特に好ましくは167℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融点をより上げることもできる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
融点(Tm)が160℃以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度が向上し、耐熱性が得られやすい。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体の融点(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、特に好ましくは167℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融点をより上げることもできる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
融点(Tm)が160℃以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度が向上し、耐熱性が得られやすい。
(Mw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体のメルトフローレート(MFR))
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体のMFRが7.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン重合体の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン重合体のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体のMFRが7.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン重合体の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン重合体のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に用いられるポリプロピレン重合体の融点は160℃以上であることが好ましいが、融点が160℃以上のポリプロピレン重合体は基材層Aを構成するポリプロピレン樹脂組成物全体に対して70質量%以上含むのが好ましく、80質量%以上含むのがより好ましく、90質量%以上含むのがさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましい。
基材層Aに用いられるMw/Mnの値が大きいポリプロピレン重合体のGPC積算カーブにおける分子量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。
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%である。GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量が65質量%以下であるとフィルム強度が低下しにくい。このとき、緩和時間の長い高分子量成分や長鎖分岐成分を含むと、ポリプロピレン重合体に含まれる分子量10万以下の成分の量を、全体の粘度を大きく変えずに、調整しやすくなるので、剛性や熱収縮にあまり影響させずに、製膜性を改善しやすい。
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%である。GPC積算カーブでの分子量10万以下の成分の量が65質量%以下であるとフィルム強度が低下しにくい。このとき、緩和時間の長い高分子量成分や長鎖分岐成分を含むと、ポリプロピレン重合体に含まれる分子量10万以下の成分の量を、全体の粘度を大きく変えずに、調整しやすくなるので、剛性や熱収縮にあまり影響させずに、製膜性を改善しやすい。
(防曇剤)
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
基材層A中での防曇剤の存在量は0.3質量%以上、2.0質量%以下が好ましく、0.4質量%以上、1.9質量%以下がより好ましく、0.5質量%以上、1.8質量%以下がさらに好ましい。
基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
基材層A中での防曇剤の存在量は0.3質量%以上、2.0質量%以下が好ましく、0.4質量%以上、1.9質量%以下がより好ましく、0.5質量%以上、1.8質量%以下がさらに好ましい。
(その他の添加剤)
本発明の効果を損なわない範囲であれば、基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
防曇剤やその他の添加剤は、フィルム製膜時に直接押出機に投入することも可能であるが、前もってポリプロピレン重合体をベース樹脂とした添加剤を高濃度に配合したマスターバッチを作製し、このマスターバッチを製膜時に押出機に投入する方法が均一に添加剤を配合できるので好ましい。
マスターバッチのベース樹脂としては、前述のポリプロピレン重合体の他に、基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物を前述の範囲にできるのであれば、低立体規則性ポリプロピレン重合体やポリプロピレン-αオレフィン共重合体などの融点が160℃未満のポリプロピレン重合体を使用しても構わないが、その含有量は基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物全体に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であるのがより好ましい。当該含有量は、0質量%であることが好ましい。即ち、マスターバッチのベース樹脂として、融点が160℃未満のポリプロピレン重合体を使用しないことが好ましい。
本発明の効果を損なわない範囲であれば、基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
防曇剤やその他の添加剤は、フィルム製膜時に直接押出機に投入することも可能であるが、前もってポリプロピレン重合体をベース樹脂とした添加剤を高濃度に配合したマスターバッチを作製し、このマスターバッチを製膜時に押出機に投入する方法が均一に添加剤を配合できるので好ましい。
マスターバッチのベース樹脂としては、前述のポリプロピレン重合体の他に、基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物を前述の範囲にできるのであれば、低立体規則性ポリプロピレン重合体やポリプロピレン-αオレフィン共重合体などの融点が160℃未満のポリプロピレン重合体を使用しても構わないが、その含有量は基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物全体に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であるのがより好ましい。当該含有量は、0質量%であることが好ましい。即ち、マスターバッチのベース樹脂として、融点が160℃未満のポリプロピレン重合体を使用しないことが好ましい。
[中間層B]
本発明において、中間層Bを設けることでヒートシール到達強度を向上させることができる。
中間層Bはエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体を70質量%以上含むポリプロピレン系樹脂組成物からなるのが好ましい。中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点は、150℃以上、160℃以下である。中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点(Tmと略記する場合がある)の下限は、より好ましくは152℃であり、さらに好ましくは154℃であり、よりさらに好ましくは156℃である。Tmが150℃以上、160℃以下であると基材層Aの影響によるシール層Cの結晶化を抑制できるので、フィルムのヒートシール強度の低下を抑制できる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
本発明において、中間層Bを設けることでヒートシール到達強度を向上させることができる。
中間層Bはエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体を70質量%以上含むポリプロピレン系樹脂組成物からなるのが好ましい。中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点は、150℃以上、160℃以下である。中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点(Tmと略記する場合がある)の下限は、より好ましくは152℃であり、さらに好ましくは154℃であり、よりさらに好ましくは156℃である。Tmが150℃以上、160℃以下であると基材層Aの影響によるシール層Cの結晶化を抑制できるので、フィルムのヒートシール強度の低下を抑制できる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のプロピレン系共重合体が好ましい。
エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体は、中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物において80質量%以上含有するのが好ましく、より好ましくは90質量%以上であり、特に好ましくは95質量%以上である。中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物におけるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体の含有量は、100質量%以下が好ましく、99質量%以下であってもよい。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体を80質量%以上とすることでシール層Cと中間層Bとの層間強度を高めることができる。また、基材層Aの結晶化がシール層Cに伝播することを防ぐことができ、二軸配向ポリプロピレンフィルムとしてのヒートシール強度を高めやすい。
エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体は、中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物において80質量%以上含有するのが好ましく、より好ましくは90質量%以上であり、特に好ましくは95質量%以上である。中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物におけるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体の含有量は、100質量%以下が好ましく、99質量%以下であってもよい。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体を80質量%以上とすることでシール層Cと中間層Bとの層間強度を高めることができる。また、基材層Aの結晶化がシール層Cに伝播することを防ぐことができ、二軸配向ポリプロピレンフィルムとしてのヒートシール強度を高めやすい。
中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えばプロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態を下記に示す。
(プロピレン・エチレン・ブテン共重合体)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は20モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。エチレン及び/又はブテンの含有量が20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。エチレン及び/又はブテンの含有量の下限は特に限定されないが、エチレン及び/又はブテンの含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテン含有量は、0.1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、0.1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は20モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。エチレン及び/又はブテンの含有量が20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。エチレン及び/又はブテンの含有量の下限は特に限定されないが、エチレン及び/又はブテンの含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテン含有量は、0.1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、0.1モル%以上であることが好ましい。
(プロピレン・ブテン共重合体)
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、0.1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、0.1モル%以上であることが好ましい。
(プロピレン・エチレン共重合体)
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、7モル%以下であるのがより好ましく、4モル%以下であるのがさらに好ましい。エチレン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。エチレン含有量の下限は特に限定されないが、エチレン含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、0.2モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、7モル%以下であるのがより好ましく、4モル%以下であるのがさらに好ましい。エチレン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。エチレン含有量の下限は特に限定されないが、エチレン含有量が少なすぎると基材層A起因の結晶化伝播を抑制しきれず、シール層Cの結晶化が進行し、結果としてフィルムのヒートシール強度を低下させることとなる。よって、プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、0.2モル%以上であることが好ましい。
(プロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR))
中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは3.0g/10分、より好ましくは3.5g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは4.3g/10分である。また上限は好ましくは9.0g/10分、より好ましくは8.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、最も好ましくは7.8g/10分である。
中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは3.0g/10分、より好ましくは3.5g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは4.3g/10分である。また上限は好ましくは9.0g/10分、より好ましくは8.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、最も好ましくは7.8g/10分である。
(防曇剤)
中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
中間層B中での防曇剤の存在量は0.3質量%以上、2.0質量%以下が好ましいが、基材層Aから移行してきた防曇剤であってもよい。
中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
中間層B中での防曇剤の存在量は0.3質量%以上、2.0質量%以下が好ましいが、基材層Aから移行してきた防曇剤であってもよい。
(その他の添加剤)
本発明の効果を損なわない範囲であれば、中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
本発明の効果を損なわない範囲であれば、中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
[シール層C]
シール層Cは、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンの共重合成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物から構成される。
なお、「主成分」とは、プロピレン-αオレフィン共重合体のポリプロピレン系樹脂組成物中に占める割合が70質量%以上であることを意味するが、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましい。当該割合は、100質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であってもよい。
シール層Cは、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンの共重合成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物から構成される。
なお、「主成分」とは、プロピレン-αオレフィン共重合体のポリプロピレン系樹脂組成物中に占める割合が70質量%以上であることを意味するが、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましい。当該割合は、100質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であってもよい。
前記シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱は、10J/g以上、40J/g以下である必要がある。前記融解熱の下限は10J/gが好ましく、10.5J/gがより好ましく、11J/gがさらに好ましく、11.5J/gが特に好ましい。前記融解熱が10J/g以上であると、低融点領域での樹脂融解量が十分であり、低温シール性が得られる。前記融解熱の上限は40J/gが好ましく、35J/gがより好ましく、30J/gがさらに好ましく、25J/gが特に好ましい。前記融解熱が40J/g以下であると、シール層Cの剛性が低下しすぎることを抑制し、結果的にフィルム全体の剛性が維持される。
なお、シール層Cの70℃~140℃の融解熱は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C表面を、剃刀替刃を用いて削り測定サンプルとし、5.0±0.2mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下にて-30℃から250℃まで20℃/分の昇温速度で走査して得られたDSCカーブの70℃から140℃までの融解熱を算出した値である。
また、低温シール性とは、ヒートシールする時のシールバーの温度が比較的低温でも十分なヒートシール強度が得られやすい性能である。具体的には後述する測定方法で得られるシール層Cの115℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上であると、低温シール性が良好であり、ヒートシールする時のシールバーの温度が比較的低温でも3.0N/15mm以上の十分なヒートシール強度が得られやすい。そのため、自動包装する際に高速で運転することができる。また、より低温でヒートシール加工ができるためフィルム全体が収縮しにくく、シール部にしわが生じにくい。
なお、シール層Cの70℃~140℃の融解熱は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C表面を、剃刀替刃を用いて削り測定サンプルとし、5.0±0.2mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下にて-30℃から250℃まで20℃/分の昇温速度で走査して得られたDSCカーブの70℃から140℃までの融解熱を算出した値である。
また、低温シール性とは、ヒートシールする時のシールバーの温度が比較的低温でも十分なヒートシール強度が得られやすい性能である。具体的には後述する測定方法で得られるシール層Cの115℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上であると、低温シール性が良好であり、ヒートシールする時のシールバーの温度が比較的低温でも3.0N/15mm以上の十分なヒートシール強度が得られやすい。そのため、自動包装する際に高速で運転することができる。また、より低温でヒートシール加工ができるためフィルム全体が収縮しにくく、シール部にしわが生じにくい。
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点は、110℃以上、135℃以下であることが好ましい。融点が135℃以下であると低温シール性が得られ易い。融点が110℃以上であるとシール層Cの剛性が低下しすぎることを抑制し、結果的にフィルム全体の剛性が維持され易い。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、1~10mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、1~10mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えばプロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。好適な実施形態を下記に示す。
(プロピレン・ブテン共重合体)
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、4モル%以上であるのがより好ましく、5モル%以上であってもよい。3モル%以上にすることで、ヒートシール強度を高くしたり、密封性を高めたりしやすい。
ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、30モル%以下であることが好ましく、25モル%以下、20モル%以下であってもよい。上記ブテン含有量の多いプロピレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「SPX78J1」、三井化学(株)製「XR110H」などを例示することができる。
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、4モル%以上であるのがより好ましく、5モル%以上であってもよい。3モル%以上にすることで、ヒートシール強度を高くしたり、密封性を高めたりしやすい。
ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、30モル%以下であることが好ましく、25モル%以下、20モル%以下であってもよい。上記ブテン含有量の多いプロピレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「SPX78J1」、三井化学(株)製「XR110H」などを例示することができる。
(プロピレン・エチレン・ブテン共重合体)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン及び/又はブテンの含有量の上限は特に限定されないが、エチレン及び/又はブテンの含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は、20モル%以下であることが好ましく、18モル%以下、15モル%以下であってもよい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、20モル%以下であることが好ましく、18モル%以下、15モル%以下であってもよい。
上記エチレン及び/又はブテンの含有量の多いプロピレン・エチレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「FSX66E8」などを例示することができる。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン及び/又はブテンの含有量の上限は特に限定されないが、エチレン及び/又はブテンの含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は、20モル%以下であることが好ましく、18モル%以下、15モル%以下であってもよい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、20モル%以下であることが好ましく、18モル%以下、15モル%以下であってもよい。
上記エチレン及び/又はブテンの含有量の多いプロピレン・エチレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「FSX66E8」などを例示することができる。
(プロピレン・エチレン共重合体)
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は3モル%以上であることが好ましく、4モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン含有量の上限は特に限定されないが、エチレン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、30モル%以下であることが好ましく、25モル%以下、20モル%以下であってもよい。上記エチレン含有量の多いプロピレン・エチレン共重合体としては、例えば、サンアロマー(株)製「PC540R」、三井化学(株)製「VM3588FL」などを例示することができる。
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は3モル%以上であることが好ましく、4モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン含有量の上限は特に限定されないが、エチレン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、30モル%以下であることが好ましく、25モル%以下、20モル%以下であってもよい。上記エチレン含有量の多いプロピレン・エチレン共重合体としては、例えば、サンアロマー(株)製「PC540R」、三井化学(株)製「VM3588FL」などを例示することができる。
(プロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR))
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは5.0g/10分、より好ましくは5.5g/10分、さらに好ましくは6.0g/10分、特に好ましくは6.3g/10分である。また上限は好ましくは8.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは7.0g/10分である。
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体が70質量%以上含まれることで最大ヒートシール到達強度を高くでき、製袋後の袋の密封性を高めやすい。
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは5.0g/10分、より好ましくは5.5g/10分、さらに好ましくは6.0g/10分、特に好ましくは6.3g/10分である。また上限は好ましくは8.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは7.0g/10分である。
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体が70質量%以上含まれることで最大ヒートシール到達強度を高くでき、製袋後の袋の密封性を高めやすい。
(中融点のポリプロピレン系共重合体)
前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、融点が115℃以上、145℃以下の中融点のポリプロピレン系樹脂、好ましくはポリプロピレン系共重合体を50質量%以上、90質量%以下含むことが好ましい。前記中融点のポリプロピレン系共重合体の融点の下限は、好ましくは120℃であり、より好ましくは125℃である。115℃以上とすることで製膜工程上での張り付きによる不具合を抑制することができる。例えば、縦延伸工程での金属ロールへの張り付きなどが挙げられる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体の融点の上限は、好ましくは135℃であり、より好ましくは130℃である。135℃以下とすることで、シール層Cの低温領域の融解エンタルピーを増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、融点が115℃以上、145℃以下の中融点のポリプロピレン系樹脂、好ましくはポリプロピレン系共重合体を50質量%以上、90質量%以下含むことが好ましい。前記中融点のポリプロピレン系共重合体の融点の下限は、好ましくは120℃であり、より好ましくは125℃である。115℃以上とすることで製膜工程上での張り付きによる不具合を抑制することができる。例えば、縦延伸工程での金属ロールへの張り付きなどが挙げられる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体の融点の上限は、好ましくは135℃であり、より好ましくは130℃である。135℃以下とすることで、シール層Cの低温領域の融解エンタルピーを増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の下限は、好ましくは53質量%であり、より好ましくは56質量%である。50質量%以上とすることでシール層Cの低温領域の融解熱を増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の上限は、好ましくは80質量%であり、より好ましくは70質量%である。90質量%以下とすることで、23℃における5%伸長応力を高く維持することができ剛性が得られる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が6モル%より多いプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましく、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態は上記の記載と同様であるが、共重合成分の含有量を多くすることで、低融点のポリプロピレン系共重合体を得ることができる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の上限は、好ましくは80質量%であり、より好ましくは70質量%である。90質量%以下とすることで、23℃における5%伸長応力を高く維持することができ剛性が得られる。
前記中融点のポリプロピレン系共重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が6モル%より多いプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましく、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態は上記の記載と同様であるが、共重合成分の含有量を多くすることで、低融点のポリプロピレン系共重合体を得ることができる。
(低融点のポリプロピレン系共重合体)
前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、融点が60℃以上、90℃以下の低融点のポリプロピレン系樹脂、好ましくはポリプロピレン系共重合体を20質量%以上、50質量%以下含むことが好ましい。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の下限は、好ましくは60℃であり、より好ましくは64℃であり、特に好ましくは68℃である。60℃以上とすることで製膜工程上での張り付きによる不具合を抑制することができる。例えば、縦延伸工程での金属ロールへの張り付きなどが挙げられる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の上限は、好ましくは90℃であり、より好ましくは86℃であり、特に好ましくは82℃である。90℃以下とすることで、シール層Cの低温領域の融解エンタルピーを増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、融点が60℃以上、90℃以下の低融点のポリプロピレン系樹脂、好ましくはポリプロピレン系共重合体を20質量%以上、50質量%以下含むことが好ましい。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の下限は、好ましくは60℃であり、より好ましくは64℃であり、特に好ましくは68℃である。60℃以上とすることで製膜工程上での張り付きによる不具合を抑制することができる。例えば、縦延伸工程での金属ロールへの張り付きなどが挙げられる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の上限は、好ましくは90℃であり、より好ましくは86℃であり、特に好ましくは82℃である。90℃以下とすることで、シール層Cの低温領域の融解エンタルピーを増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の下限は、好ましくは20質量%であり、より好ましくは30質量%であり、さらに好ましくは35質量%であり、よりさらに好ましくは40質量%であり、特に好ましくは44質量%であり、最も好ましくは47質量%である。20質量%以上とすることでシール層Cの低温領域の融解熱を増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の上限は、好ましくは50質量%であり、より好ましくは47質量%であり、さらに好ましくは44質量%である。50質量%以下とすることで、23℃における5%伸長応力を高く維持することができ剛性が得られる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が6モル%より多いプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましく、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態は上記の記載と同様であるが、共重合成分の含有量を多くすることで、低融点のポリプロピレン系共重合体を得ることができる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の上限は、好ましくは50質量%であり、より好ましくは47質量%であり、さらに好ましくは44質量%である。50質量%以下とすることで、23℃における5%伸長応力を高く維持することができ剛性が得られる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が6モル%より多いプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましく、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態は上記の記載と同様であるが、共重合成分の含有量を多くすることで、低融点のポリプロピレン系共重合体を得ることができる。
(防曇剤)
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
シール層C中での防曇剤の存在量は0.1質量%以上、1.0質量%以下が好ましいが、基材層A及び中間層Bから移行してきた防曇剤であってもよい。
シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
シール層C中での防曇剤の存在量は0.1質量%以上、1.0質量%以下が好ましいが、基材層A及び中間層Bから移行してきた防曇剤であってもよい。
(その他の添加剤)
本発明の効果を損なわない範囲であれば、シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には滑り性や帯電防止性などの品質向上のための各種添加剤、例えば、ワックス、金属石鹸などの潤滑剤、可塑剤、加工助剤やポリプロピレン系フィルムに通常添加される公知の熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
本発明の効果を損なわない範囲であれば、シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には滑り性や帯電防止性などの品質向上のための各種添加剤、例えば、ワックス、金属石鹸などの潤滑剤、可塑剤、加工助剤やポリプロピレン系フィルムに通常添加される公知の熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
[機能層D]
機能層Dは、前記基材層Aの前記シール層Cとは反対の面に積層されたポリプロピレン系樹脂組成物からなる層である。機能層Dは、基材層Aにはない機能を付与するための層である。例えば、フィルム同士の易滑性やフィルムと加工器具との易滑性を付与する機能層、帯電防止機能性を付与した機能層、コート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与した機能層である。
機能層Dは、前記基材層Aの前記シール層Cとは反対の面に積層されたポリプロピレン系樹脂組成物からなる層である。機能層Dは、基材層Aにはない機能を付与するための層である。例えば、フィルム同士の易滑性やフィルムと加工器具との易滑性を付与する機能層、帯電防止機能性を付与した機能層、コート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与した機能層である。
また、機能層Dは、ヒートシール性を付与した機能層にすることもできる。例えば、ガゼット包装のように包装形態を維持するために、製袋加工後のヒートシール部を折り曲げて、包装体の外装同士を接着させ、手で容易に袋を開封できるようにする場合は、機能層Dは、シール層Cよりも弱いヒートシール到達強度を有するシール層にすることができる。この場合、機能層Dの130℃でのヒートシール強度は、1.0N/15mm以上が好ましい。1.0N/15mm以上であれば、ガゼット包装のように包装形態を維持するために、製袋加工後のヒートシール部を折り曲げて、包装体の外装同士を接着させることができる。機能層Dの130℃でのヒートシール強度の上限は、前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度以下が好ましく、例えば、2.5N/15mm以下が好ましい。2.5N/15mm以下であれば、包装体の外装同士を接着させた部分を手で容易に袋を開封できる。
機能層Dのヒートシール強度は、機能層D同士を向かい合わせて重ね、各温度において、ヒートシール圧力を1kg/cm2、ヒートシール時間を1秒、引張速度を200mm/分として測定することができる。
機能層Dのヒートシール強度は、機能層D同士を向かい合わせて重ね、各温度において、ヒートシール圧力を1kg/cm2、ヒートシール時間を1秒、引張速度を200mm/分として測定することができる。
1)機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、二軸配向ポリプロピレンフィルムの剛性を高く維持しつつ易滑性を付与する場合は、下記のように基材層Aと同様の融点が160℃以上、180℃以下のポリプロピレン系樹脂組成物を使用することが好ましい。
(ポリプロピレン重合体)
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体は、実質的にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを含まないポリプロピレン単独重合体、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。α-オレフィン成分量はより好ましくは0.2モル%以下であり、さらに好ましくは0.1モル%以下であるポリプロピレン重合体である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。
このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
ポリプロピレン単独重合体としては、異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体を配合して用いることができる。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体は異なる2種以上のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を配合して用いることができる。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体は、実質的にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンを含まないポリプロピレン単独重合体、及び/又はエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。α-オレフィン成分量はより好ましくは0.2モル%以下であり、さらに好ましくは0.1モル%以下であるポリプロピレン重合体である。上記範囲であると結晶性が向上しやすい。
このような共重合体を構成する炭素数4以上のα-オレフィン成分として、例えば、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセンなどが挙げられる。
ポリプロピレン単独重合体としては、異なる2種以上のポリプロピレン単独重合体を配合して用いることができる。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体は異なる2種以上のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を配合して用いることができる。
(ポリプロピレン重合体の立体規則性)
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
ポリプロピレン単独重合体、及びエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン重合体のパウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒及び/又は助触媒の選定、ポリプロピレン系樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体の立体規則性の指標であるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、97.0%以上、99.9%以下の範囲内であることが好ましく、97.5%以上、99.7%以下の範囲内であることがより好ましく、98.0%以上、99.5%以下の範囲内であるとさらに好ましく、98.5%以上、99.3%以下の範囲内であると特に好ましい。
メソペンタッド分率([mmmm]%)が97.0%以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度、結晶配向度が向上し、剛性と高温での耐熱性が得られやすい。99.9%以下であるとポリプロピレン製造の点でコストを抑えやすく、製膜時に破断しにくくなる。メソペンタッド分率は核磁気共鳴法(所謂NMR法)で測定される。
ポリプロピレン単独重合体、及びエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が0.3モル%以下であるポリプロピレン-αオレフィン共重合体のメソペンタッド分率を上述の範囲内とするためには、得られたポリプロピレン重合体のパウダーをn-ヘプタンなどの溶媒で洗浄する方法や、触媒及び/又は助触媒の選定、ポリプロピレン系樹脂組成物の成分の選定を適宜行う方法などが好ましく採用される。
(ポリプロピレン重合体の融点)
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体の融点(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、特に好ましくは167℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融点をより上げることもできる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
融点(Tm)が160℃以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度が向上し、耐熱性が得られやすい。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体の融点(Tm)の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは161℃であり、さらに好ましくは162℃であり、よりさらに好ましくは163℃であり、さらに好ましくは164℃である。Tmが160℃以上であると剛性と高温での耐熱性が得られやすい。Tmの上限は、好ましくは180℃であり、より好ましくは175℃であり、さらに好ましくは170℃であり、特に好ましくは167℃である。Tmが180℃以下であると、ポリプロピレン製造の点でコストアップを抑制しやすく、また製膜時に破断しにくくなる。前述のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を配合することによって、融点をより上げることもできる。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、5mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
融点(Tm)が160℃以上であると、ポリプロピレン重合体の結晶性が高まり、フィルムにおける結晶の融点、結晶化度が向上し、耐熱性が得られやすい。
(ポリプロピレン重合体のメルトフローレート(MFR))
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体のMFRが7.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン重合体の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン重合体のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体のMFR(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは7.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、特に好ましくは8.3g/10分、最も好ましくは8.5g/10分である。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体のMFRが7.0g/10分以上であると、フィルムを構成するポリプロピレン重合体の低分子量成分量が多くなるため、後述するフィルム製膜工程での幅方向延伸工程を採用することにより、ポリプロピレン樹脂の配向結晶化がより促進されること、及びフィルムにおける結晶化度がより高まりやすくなることに加えて、非晶部分のポリプロピレン分子鎖同士の絡み合いがより少なくなり、耐熱性をより高めやすい。
また、上記MFRの上限は好ましくは11.0g/10分、より好ましくは10.5g/10分、さらに好ましくは10.0g/10分、特に好ましくは9.5g/10分である。ポリプロピレン樹脂のMFRが11.0g/10分以下であると、フィルムの製膜性を維持しやすい。
ポリプロピレン重合体のMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレン重合体の平均分子量や分子量分布を制御する方法などを採用するのが好ましい。
(ポリプロピレン重合体の分子量分布)
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体は、分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4.0であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは4.8であり、最も好ましくは5.0である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さら好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることができる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすることが容易である。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体は、分子量分布の広さの指標である質量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の下限が、好ましくは3.5であり、より好ましくは4.0であり、さらに好ましくは4.5であり、特に好ましくは4.8であり、最も好ましくは5.0である。Mw/Mnの上限は、好ましくは30であり、より好ましくは25であり、さら好ましくは23であり、特に好ましくは21であり、最も好ましくは20である。
Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて得ることができる。Mw/Mnが上記範囲であると、分子量10万以下の成分の量を多くすることが容易である。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分が0.3モル%を超えるポリプロピレン-αオレフィン共重合体を使用する場合は、基材層Aに使用されるポリプロピレン樹脂全体に対して、その含有量を10質量%以下とすることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
2)機能層Dにコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与する場合は、下記のように中間層Bと同様の融点が150℃以上、160℃以下のポリプロピレン系樹脂組成物を使用することが好ましい。
機能層Dに用いられるポリプロピレン重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のプロピレン系共重合体が好ましい。
エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体は、機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物において80質量%以上含有するのが好ましく、より好ましくは90質量%以上であり、特に好ましくは95質量%以上である。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体を80質量%以上とすることで、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができ、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができる。
エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体は、機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物において80質量%以上含有するのが好ましく、より好ましくは90質量%以上であり、特に好ましくは95質量%以上である。エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体を80質量%以上とすることで、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができ、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができる。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えばプロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態を下記に示す。
(プロピレン・エチレン・ブテン共重合体)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は7モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。エチレン及び/又はブテンの含有量は7モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。エチレン及び/又はブテン含有量の下限は特に限定されないが、エチレン及び/又はブテンの含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は7モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は7モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は7モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。エチレン及び/又はブテンの含有量は7モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。エチレン及び/又はブテン含有量の下限は特に限定されないが、エチレン及び/又はブテンの含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は7モル%以下であるのが好ましく、5モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は7モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。よって、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
(プロピレン・ブテン共重合体)
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、10モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。
ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。よって、プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は20モル%以下であるのが好ましく、10モル%以下であるのがより好ましい。ブテン含有量は20モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。
ブテン含有量の下限は特に限定されないが、ブテン含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。よって、プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
(プロピレン・エチレン共重合体)
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は10モル%以下であるのが好ましく、4モル%以下であるのがより好ましい。エチレン含有量は10モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。
エチレン含有量の下限は特に限定されないが、エチレン含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。
よって、プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は10モル%以下であるのが好ましく、4モル%以下であるのがより好ましい。エチレン含有量は10モル%以下であると、結晶化による剛性及び耐熱性の向上が得られる。
エチレン含有量の下限は特に限定されないが、エチレン含有量が少なすぎると、基材層Aの結晶化が機能層Dに伝播することを防ぐことができず、機能層D表面にコート層、粘着層、蒸着層などとの易接着性を付与することができなくなる。
よって、プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、1モル%以上であることが好ましい。
(プロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR))
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは3.0g/10分、より好ましくは3.5g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは4.3g/10分である。また上限は好ましくは9.0g/10分、より好ましくは8.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、最も好ましくは7.8g/10分である。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以下のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは3.0g/10分、より好ましくは3.5g/10分、さらに好ましくは4.0g/10分、特に好ましくは4.3g/10分である。また上限は好ましくは9.0g/10分、より好ましくは8.5g/10分、さらに好ましくは8.0g/10分、最も好ましくは7.8g/10分である。
3)機能層Dにヒートシール性を付与する場合は、下記のようにシール層Cと同様のエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィンの共重合成分量が4モル%以上のポリプロピレン系共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物から構成することができる。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点は、110℃以上、140℃以下であることが好ましい。融点が140℃以下であると低温シール性が得られ易い。融点が110℃以上であると機能層Dの剛性が低下しすぎることを抑制し、結果的にフィルム全体の剛性が維持され易い。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、1~10mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
上記の融点は、示差走査熱量計(DSC)にて測定しており、1~10mgのサンプルをアルミパンに詰めてセットし、窒素雰囲気下で230℃にて5分間融解し、走査速度-10℃/分で30℃まで降温した後、5分間保持し、走査速度10℃/分で昇温した際に観察される、融解にともなう吸熱ピークの主たるピーク温度である。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。
エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体としては、例えばプロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましい。好適な実施形態を下記に示す。
(プロピレン・ブテン共重合体)
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、20モル%以上であるのがより好ましい。3モル%以上にすることで、ヒートシール強度を高くしたり、密封性を高めやすい。
ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、30モル%以下であることが好ましい。上記ブテン含有量の多いプロピレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「SPX78J1」、三井化学(株)製「XR110H」などを例示することができる。
プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、20モル%以上であるのがより好ましい。3モル%以上にすることで、ヒートシール強度を高くしたり、密封性を高めやすい。
ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、30モル%以下であることが好ましい。上記ブテン含有量の多いプロピレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「SPX78J1」、三井化学(株)製「XR110H」などを例示することができる。
(プロピレン・エチレン・ブテン共重合体)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン及び/又はブテンの含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は、20モル%以下であることが好ましい。上記エチレン及び/又はブテンの含有量の多いプロピレン・エチレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「FSX66E8」などを例示することができる。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、20モル%以下であることが好ましい。上記ブテン含有量の多いプロピレン・エチレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「FSX66E8」などを例示することができる。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン及び/又はブテンの含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるエチレン及び/又はブテンの含有量は、20モル%以下であることが好ましい。上記エチレン及び/又はブテンの含有量の多いプロピレン・エチレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「FSX66E8」などを例示することができる。
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、5モル%以上であるのがより好ましい。なお、ブテン含有量の上限は特に限定されないが、ブテン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン・ブテン共重合体におけるブテン含有量は、20モル%以下であることが好ましい。上記ブテン含有量の多いプロピレン・エチレン・ブテン共重合体としては、例えば、住友化学(株)製「FSX66E8」などを例示することができる。
(プロピレン・エチレン共重合体)
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、4モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン含有量の上限は特に限定されないが、エチレン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、30モル%以下であることが好ましい。上記エチレン含有量の多いプロピレン・エチレン共重合体としては、例えば、サンアロマー(株)製「PC540R」、三井化学(株)製「VM3588FL」などを例示することができる。
プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は3モル%以上であるのが好ましく、4モル%以上であるのがより好ましい。なお、エチレン含有量の上限は特に限定されないが、エチレン含有量が多すぎるとフィルム表面がべたつき、滑り性や耐ブロッキング性が低下する場合があるため、かかる不良を生じない範囲で適宜決定すればよい。プロピレン・エチレン共重合体におけるエチレン含有量は、30モル%以下であることが好ましい。上記エチレン含有量の多いプロピレン・エチレン共重合体としては、例えば、サンアロマー(株)製「PC540R」、三井化学(株)製「VM3588FL」などを例示することができる。
(プロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR))
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは5.0g/10分、より好ましくは5.5g/10分、さらに好ましくは6.0g/10分、特に好ましくは6.3g/10分である。また上限は好ましくは8.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは7.0g/10分、最も好ましくは6.8g/10分である。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体が70質量%以上含まれることで最大ヒートシール到達強度を高くでき、製袋後の袋の密封性を高めやすい。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物に含まれるエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体のメルトフローレート(MFR)(230℃、2.16kgf)の下限は好ましくは5.0g/10分、より好ましくは5.5g/10分、さらに好ましくは6.0g/10分、特に好ましくは6.3g/10分である。また上限は好ましくは8.0g/10分、より好ましくは7.5g/10分、さらに好ましくは7.0g/10分、最も好ましくは6.8g/10分である。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中にエチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が4モル%以上のプロピレン-αオレフィン共重合体が70質量%以上含まれることで最大ヒートシール到達強度を高くでき、製袋後の袋の密封性を高めやすい。
(低融点のポリプロピレン系共重合体)
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、融点が60℃以上、90℃以下の低融点のポリプロピレン系樹脂、好ましくはポリプロピレン系共重合体を30質量%以上、50質量%以下含んでもよい。前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の下限は、好ましくは60℃であり、より好ましくは64℃であり、特に好ましくは68℃である。60℃以上とすることで製膜工程上での張り付きによる不具合を抑制することができる。例えば、縦延伸工程での金属ロールへの張り付きなどが挙げられる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の上限は、好ましくは90℃であり、より好ましくは86℃であり、特に好ましくは82℃である。90℃以下とすることで、機能層Dの低温領域の融解エンタルピーを増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は、融点が60℃以上、90℃以下の低融点のポリプロピレン系樹脂、好ましくはポリプロピレン系共重合体を30質量%以上、50質量%以下含んでもよい。前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の下限は、好ましくは60℃であり、より好ましくは64℃であり、特に好ましくは68℃である。60℃以上とすることで製膜工程上での張り付きによる不具合を抑制することができる。例えば、縦延伸工程での金属ロールへの張り付きなどが挙げられる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の融点の上限は、好ましくは90℃であり、より好ましくは86℃であり、特に好ましくは82℃である。90℃以下とすることで、機能層Dの低温領域の融解エンタルピーを増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の下限は、好ましくは30質量%であり、より好ましくは33質量%であり、特に好ましくは36質量%である。30質量%以上とすることで機能層Dの低温領域の融解熱を増大させることが可能であり、低温でのシール性を発現することができる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の上限は、好ましくは50質量%であり、より好ましくは47質量%であり、特に好ましくは44質量%である。50質量%以下とすることで、23℃における5%伸長応力を高く維持することができ剛性が得られる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が6モル%より多いプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましく、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態は上記の記載と同様であるが、共重合成分の含有量を多くすることで、低融点のポリプロピレン系共重合体を得ることができる。
機能層Dをシール層Cよりも弱いヒートシール到達強度を有するシール層にする場合は、シール層Cよりも融点が高いポリプロピレン系共重合体を主成分にする方法、前記低融点のポリプロピレン系共重合体の配合量を少なくする方法、機能層Dの厚みをシール層Cより薄くする方法などで制御することができる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体の占める割合の上限は、好ましくは50質量%であり、より好ましくは47質量%であり、特に好ましくは44質量%である。50質量%以下とすることで、23℃における5%伸長応力を高く維持することができ剛性が得られる。
前記低融点のポリプロピレン系共重合体は、エチレン及び/又は炭素数4以上のα-オレフィン成分量が6モル%より多いプロピレン-αオレフィン共重合体が好ましく、例えば、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・ブテン共重合体、及びプロピレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種のポリプロピレン系共重合体が好ましい。好適な実施形態は上記の記載と同様であるが、共重合成分の含有量を多くすることで、低融点のポリプロピレン系共重合体を得ることができる。
機能層Dをシール層Cよりも弱いヒートシール到達強度を有するシール層にする場合は、シール層Cよりも融点が高いポリプロピレン系共重合体を主成分にする方法、前記低融点のポリプロピレン系共重合体の配合量を少なくする方法、機能層Dの厚みをシール層Cより薄くする方法などで制御することができる。
(防曇剤)
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
機能層D中での防曇剤の存在量は0.1質量%以上、1.0質量%以下が好ましいが、基材層Aから移行してきた防曇剤であってもよい。
機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物中には防曇剤を含むことができる。防曇剤としては、例えば、多価アルコ-ルの脂肪酸エステル類、高級脂肪酸のアミン類、高級脂肪酸のアマイド類、高級脂肪酸のアミンやアマイドのエチレンオキサイド付加物などを典型的なものとして挙げることができる。
機能層D中での防曇剤の存在量は0.1質量%以上、1.0質量%以下が好ましいが、基材層Aから移行してきた防曇剤であってもよい。
(その他の添加剤)
本発明の効果を損なわない範囲であれば、機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
本発明の効果を損なわない範囲であれば、機能層Dを構成するポリプロピレン系樹脂組成物には公知の熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを配合することも可能である。
[二軸配向ポリプロピレンフィルム各層の防曇剤の存在量]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム中での防曇剤の存在量は0.1質量%以上、10質量%以下、特に0.2質量%以上、5質量%以下が好ましい。
そのためには、製造時に基材層Aのみに防曇剤を添加することで、フィルム製造時及びフィルム形成後の保管時に、防曇剤がシール層Cへ順次移行し、シール層Cの表面に防曇剤が存在するようになることで防曇性を有する状態になる。
青果物は収穫後も生理作用を持続することが特徴であり、包装後に生じる曇りを防止するのに有効となる。また、流通過程で長期的に優れた防曇性を持続させるためには、包装体は冷凍保存よりも、むしろ室温雰囲気での保存が望まれることから、保存、流通時の気温変化を考慮して、5℃以上、30℃以下の間で温度変化を繰り返す経過中、継続して防曇性を示すような防曇剤を選定することが好ましい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム中での防曇剤の存在量は0.1質量%以上、10質量%以下、特に0.2質量%以上、5質量%以下が好ましい。
そのためには、製造時に基材層Aのみに防曇剤を添加することで、フィルム製造時及びフィルム形成後の保管時に、防曇剤がシール層Cへ順次移行し、シール層Cの表面に防曇剤が存在するようになることで防曇性を有する状態になる。
青果物は収穫後も生理作用を持続することが特徴であり、包装後に生じる曇りを防止するのに有効となる。また、流通過程で長期的に優れた防曇性を持続させるためには、包装体は冷凍保存よりも、むしろ室温雰囲気での保存が望まれることから、保存、流通時の気温変化を考慮して、5℃以上、30℃以下の間で温度変化を繰り返す経過中、継続して防曇性を示すような防曇剤を選定することが好ましい。
[二軸配向ポリプロピレンフィルムの製膜方法]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造する方法としては、例えば、積層数に見合う押出し機を用いてTダイ法又はインフレーション法等で溶融積層した後、冷却ロール法、水冷法又は空冷法で冷却して得た未延伸の積層フィルムを、逐次2軸延伸法、同時2軸延伸法、チューブ延伸法等で延伸する方法を例示することができる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造する方法としては、例えば、積層数に見合う押出し機を用いてTダイ法又はインフレーション法等で溶融積層した後、冷却ロール法、水冷法又は空冷法で冷却して得た未延伸の積層フィルムを、逐次2軸延伸法、同時2軸延伸法、チューブ延伸法等で延伸する方法を例示することができる。
ここで、逐次2軸延伸法にて機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの構成からなる二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造する際の条件を例示する。
基材層A、中間層B、シール層C、及び機能層Dのそれぞれを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は前述のとおりのものを使用するのが好ましい。基材層A、中間層B、シール層Cに添加する防曇剤の量はフィルムの製膜工程で高温に晒される際に大気中に蒸散する防曇剤を考慮して調整するのが好ましい。
基材層A、中間層B、シール層C、及び機能層Dのそれぞれを構成するポリプロピレン系樹脂組成物は前述のとおりのものを使用するのが好ましい。基材層A、中間層B、シール層Cに添加する防曇剤の量はフィルムの製膜工程で高温に晒される際に大気中に蒸散する防曇剤を考慮して調整するのが好ましい。
まず、機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの構成からなる溶融ポリプロピレン系樹脂組成物多層シートをTダイから押出す。
その方法として、例えば、4台の押出機を用いて異なる流路から送り出された温度が200℃~260℃で溶融された各ポリプロピレン系樹脂組成物を多層フィードブロックやスタティックミキサー、多層マルチマニホールドダイ等を用いて多層に積層しながら。共押出しする方法等を使用することができる。
また、一台の押出機のみを用いて、押出機からT型ダイまでのメルトラインに上述の多層化装置を導入することも可能である。
背圧の安定化及び厚み変動の抑制の観点からポリマー流路にギヤポンプを設置する方法が好ましい。
その方法として、例えば、4台の押出機を用いて異なる流路から送り出された温度が200℃~260℃で溶融された各ポリプロピレン系樹脂組成物を多層フィードブロックやスタティックミキサー、多層マルチマニホールドダイ等を用いて多層に積層しながら。共押出しする方法等を使用することができる。
また、一台の押出機のみを用いて、押出機からT型ダイまでのメルトラインに上述の多層化装置を導入することも可能である。
背圧の安定化及び厚み変動の抑制の観点からポリマー流路にギヤポンプを設置する方法が好ましい。
Tダイからシート状に共押出した溶融シートを金属製冷却ロール上に接地させて冷却固化する。固化を促進する目的で、冷却ロールで冷却したシートを水槽に浸漬するなどして、さらに冷却することが好ましい。冷却ロール温度、水槽温度は、ポリプロピレン系樹脂組成物の結晶化を抑え、透明性を向上させる目的で15℃から40℃の間に設定することが好ましい。
次に、延伸に適した温度まで原反シートを加熱後、延伸ロール間の速度差を利用して流れ方向にシートを延伸する。
引き続き、前記一軸延伸フィルムを予熱後、テンター式延伸機でフィルム端部を把持しながら、特定の温度で幅方向に延伸を行い、二軸延伸フィルムを得る。この幅方向延伸工程については後に詳細に述べる。
幅方向延伸工程が終了後、二軸延伸フィルムを特定の温度で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。熱処理工程においては、幅方向にフィルムを弛緩してもよい。
こうして得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムに、必要に応じて、例えば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フィルムロールを得ることができる。
引き続き、前記一軸延伸フィルムを予熱後、テンター式延伸機でフィルム端部を把持しながら、特定の温度で幅方向に延伸を行い、二軸延伸フィルムを得る。この幅方向延伸工程については後に詳細に述べる。
幅方向延伸工程が終了後、二軸延伸フィルムを特定の温度で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。熱処理工程においては、幅方向にフィルムを弛緩してもよい。
こうして得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムに、必要に応じて、例えば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フィルムロールを得ることができる。
以下それぞれの工程について詳しく説明する。
(押出し工程)
機能層D、基材層A、中間層B、シール層Cのそれぞれを構成するポリプロピレン系樹脂組成物を4台の押出機を用いて異なる流路から送り出された温度が200℃~260℃で溶融された各ポリプロピレン系樹脂組成物を多層マルチマニホールドダイを用いて多層に積層しながら機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの構成からなる溶融ポリプロピレン系樹脂組成物多層シートをTダイから押出す。
Tダイからシート状に共押出した溶融シートを金属製冷却ロール上に接地させて冷却固化する。このとき、シール層C側を冷却ロール上に接地させるのが好ましい。或いは、機能層Dが設けられている場合は、機能層D側が冷却ロール上に接地されてもよい。
冷却ロール、又は冷却ロールと水槽の温度は、10℃からTcまでの範囲であることが好ましく、フィルムの透明性を上げたい場合は、10~50℃の範囲の温度の冷却ロールで冷却固化するのが好ましい。冷却温度を50℃以下にすると未延伸シートの透明性が高まりやすく、好ましくは40℃以下であり、さらに好ましくは30℃以下である。逐次二軸延伸後の結晶配向度を増大させるには冷却温度を40℃以上とするのも好ましい場合があるが上述のようにメソペンタッド分率が97.0%以上のプロピレン単独重合体を用いる場合は、冷却温度を40℃以下とするのが次工程の延伸を容易に行い、また厚み斑を低減する上で好ましく、30℃以下とするのがより好ましい。
未延伸シートの厚みは3500μm以下とするのが、冷却効率の上で好ましく、3000μm以下とするのがさらに好ましく、逐次二軸延伸後のフィルム厚みに応じて、適宜調整できる。未延伸シートの厚みはポリプロピレン系樹脂組成物の押出し速度及びTダイのリップ幅等で制御できる。
(押出し工程)
機能層D、基材層A、中間層B、シール層Cのそれぞれを構成するポリプロピレン系樹脂組成物を4台の押出機を用いて異なる流路から送り出された温度が200℃~260℃で溶融された各ポリプロピレン系樹脂組成物を多層マルチマニホールドダイを用いて多層に積層しながら機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの構成からなる溶融ポリプロピレン系樹脂組成物多層シートをTダイから押出す。
Tダイからシート状に共押出した溶融シートを金属製冷却ロール上に接地させて冷却固化する。このとき、シール層C側を冷却ロール上に接地させるのが好ましい。或いは、機能層Dが設けられている場合は、機能層D側が冷却ロール上に接地されてもよい。
冷却ロール、又は冷却ロールと水槽の温度は、10℃からTcまでの範囲であることが好ましく、フィルムの透明性を上げたい場合は、10~50℃の範囲の温度の冷却ロールで冷却固化するのが好ましい。冷却温度を50℃以下にすると未延伸シートの透明性が高まりやすく、好ましくは40℃以下であり、さらに好ましくは30℃以下である。逐次二軸延伸後の結晶配向度を増大させるには冷却温度を40℃以上とするのも好ましい場合があるが上述のようにメソペンタッド分率が97.0%以上のプロピレン単独重合体を用いる場合は、冷却温度を40℃以下とするのが次工程の延伸を容易に行い、また厚み斑を低減する上で好ましく、30℃以下とするのがより好ましい。
未延伸シートの厚みは3500μm以下とするのが、冷却効率の上で好ましく、3000μm以下とするのがさらに好ましく、逐次二軸延伸後のフィルム厚みに応じて、適宜調整できる。未延伸シートの厚みはポリプロピレン系樹脂組成物の押出し速度及びTダイのリップ幅等で制御できる。
(長手方向延伸工程)
23℃における長手方向の5%伸長時応力と幅方向の5%伸長時応力の和を150MPa以上にするためには、23℃における長手方向の5%伸長応力は35MPa以上にすることが好ましく、かつ延伸のムラがなく安定して製造することを考えると、長手方向の延伸倍率は、4.0倍以上、6.0倍以下に設定することが好ましい。長手方向延伸倍率の下限は4.2倍がより好ましい。長手方向延伸倍率の上限は、幅方向の延伸のしやすさの点から5.5倍がより好ましい。
長手方向延伸温度の下限は、120℃が好ましく、125℃がより好ましく、135℃以上がさらに好ましい。上記範囲であると配向による製膜性の悪化を抑えることができるだけでなく、23℃における長手方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
長手方向延伸温度の上限は、160℃が好ましく、155℃がより好ましく、145℃以下がさらに好ましい。上記範囲であると、熱収縮率を小さくしやすく、また延伸ロールにフィルムが付着し延伸しにくくなったり、表面の粗さが大きくなることにより品位が低下することも少ない。
なお、長手方向延伸は3対以上の延伸ロールを使用して、2段階以上の多段階に分けて延伸してもよい。
23℃における長手方向の5%伸長時応力と幅方向の5%伸長時応力の和を150MPa以上にするためには、23℃における長手方向の5%伸長応力は35MPa以上にすることが好ましく、かつ延伸のムラがなく安定して製造することを考えると、長手方向の延伸倍率は、4.0倍以上、6.0倍以下に設定することが好ましい。長手方向延伸倍率の下限は4.2倍がより好ましい。長手方向延伸倍率の上限は、幅方向の延伸のしやすさの点から5.5倍がより好ましい。
長手方向延伸温度の下限は、120℃が好ましく、125℃がより好ましく、135℃以上がさらに好ましい。上記範囲であると配向による製膜性の悪化を抑えることができるだけでなく、23℃における長手方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
長手方向延伸温度の上限は、160℃が好ましく、155℃がより好ましく、145℃以下がさらに好ましい。上記範囲であると、熱収縮率を小さくしやすく、また延伸ロールにフィルムが付着し延伸しにくくなったり、表面の粗さが大きくなることにより品位が低下することも少ない。
なお、長手方向延伸は3対以上の延伸ロールを使用して、2段階以上の多段階に分けて延伸してもよい。
(幅方向延伸前の予熱工程)
幅方向延伸工程の前に、長手方向延伸後の一軸延伸フィルムを加熱して、ポリプロピレン系樹脂組成物を軟化させる予熱工程を設けることが好ましい。軟化させることにより、幅方向の延伸が容易になる。
予熱工程の温度上限は、180℃が好ましく、178℃がより好ましく、176℃がさらに好ましく、172℃以下が特に好ましい。予熱工程の温度上限を180℃とすることで、フィルムが溶けて破断するのを抑制するだけでなく、過剰な加熱による表面荒れ起因の白化等の抑制、23℃における幅方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
予熱工程の温度下限は、160℃が好ましく、162℃がより好ましく、164℃が特に好ましい。予熱工程の温度下限を160℃とすることで、フィルムが十分に軟化して安定して幅方向に延伸することができるだけでなく、熱収縮率を小さくしやすい。
幅方向延伸工程の前に、長手方向延伸後の一軸延伸フィルムを加熱して、ポリプロピレン系樹脂組成物を軟化させる予熱工程を設けることが好ましい。軟化させることにより、幅方向の延伸が容易になる。
予熱工程の温度上限は、180℃が好ましく、178℃がより好ましく、176℃がさらに好ましく、172℃以下が特に好ましい。予熱工程の温度上限を180℃とすることで、フィルムが溶けて破断するのを抑制するだけでなく、過剰な加熱による表面荒れ起因の白化等の抑制、23℃における幅方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
予熱工程の温度下限は、160℃が好ましく、162℃がより好ましく、164℃が特に好ましい。予熱工程の温度下限を160℃とすることで、フィルムが十分に軟化して安定して幅方向に延伸することができるだけでなく、熱収縮率を小さくしやすい。
(幅方向延伸工程)
予熱工程後には幅方向延伸工程が必要である。
幅方向延伸工程の温度上限は、170℃が好ましく、168℃がより好ましく、166℃が特に好ましい。幅方向延伸工程の温度上限を170℃とすることで、フィルムが溶けて破断するのを抑制するだけでなく、過剰な加熱による表面荒れ起因の白化等の抑制、23℃における幅方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
幅方向延伸工程の温度下限は、155℃が好ましく、157℃がより好ましく、159℃が特に好ましい。幅方向延伸工程の温度下限を155℃とすることで、フィルムが十分に軟化して安定して幅方向に延伸することができるだけでなく、熱収縮率を小さくしやすい。
予熱工程後には幅方向延伸工程が必要である。
幅方向延伸工程の温度上限は、170℃が好ましく、168℃がより好ましく、166℃が特に好ましい。幅方向延伸工程の温度上限を170℃とすることで、フィルムが溶けて破断するのを抑制するだけでなく、過剰な加熱による表面荒れ起因の白化等の抑制、23℃における幅方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
幅方向延伸工程の温度下限は、155℃が好ましく、157℃がより好ましく、159℃が特に好ましい。幅方向延伸工程の温度下限を155℃とすることで、フィルムが十分に軟化して安定して幅方向に延伸することができるだけでなく、熱収縮率を小さくしやすい。
23℃における幅方向の5%伸長応力を110MPa以上とするためには、幅方向の延伸工程において、延伸倍率を高倍率とすることが重要である。
具体的には、幅方向の延伸倍率の下限は、好ましくは11倍であり、より好ましくは11.5倍であり、特に好ましくは12.0倍であり、特に好ましくは12.5倍である。11倍以上とすることで、幅方向への配向が強くなり23℃における幅方向の5%伸長時応力を高めることができ、結果的に高い剛性が得られる。
幅方向の延伸倍率の上限は、好ましくは14倍であり、より好ましくは13.5倍であり、特に好ましくは13.0倍である。14倍以下とすることで、製膜上の破断を抑制することができるばかりではなく、シール強度の低下も抑制することができる。高延伸倍率下では、基材層Aの結晶化度が非常に高いものとなる。その際に基材層Aで生じた結晶化がシール層Cに伝播、結晶化することでシール層Cの融解ピークが高温側にシフトして70℃~140℃の融解熱が減少し、結果的に低温シール性が低下する一因となるため、14倍以下が好ましい。
具体的には、幅方向の延伸倍率の下限は、好ましくは11倍であり、より好ましくは11.5倍であり、特に好ましくは12.0倍であり、特に好ましくは12.5倍である。11倍以上とすることで、幅方向への配向が強くなり23℃における幅方向の5%伸長時応力を高めることができ、結果的に高い剛性が得られる。
幅方向の延伸倍率の上限は、好ましくは14倍であり、より好ましくは13.5倍であり、特に好ましくは13.0倍である。14倍以下とすることで、製膜上の破断を抑制することができるばかりではなく、シール強度の低下も抑制することができる。高延伸倍率下では、基材層Aの結晶化度が非常に高いものとなる。その際に基材層Aで生じた結晶化がシール層Cに伝播、結晶化することでシール層Cの融解ピークが高温側にシフトして70℃~140℃の融解熱が減少し、結果的に低温シール性が低下する一因となるため、14倍以下が好ましい。
(熱処理工程)
120℃熱収縮率を抑制すると同時に引張破断伸度を高めるために、長手方向に延伸した2軸延伸フィルムの両耳部をテンタークリップで把持したまま、加熱する熱処理工程を行うのが好ましい。
熱処理工程の温度上限は、180℃が好ましく、178℃がより好ましく、176℃が特に好ましい。熱処理工程の温度上限を180℃とすることで、フィルムが溶けて破断するのを抑制するだけでなく、過剰な加熱による表面荒れ起因の白化等の抑制、23℃における幅方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
熱処理工程の温度下限は、160℃が好ましく、162℃がより好ましく、164℃が特に好ましい。熱処理工程の温度下限を160℃とすることで、熱収縮率を小さくしやすい。
熱処理と同時に、両耳部をテンタークリップで把持したまま、フィルムの幅方向に4%以上で緩和することが熱収縮率を小さくする上で好ましい。より好ましくは5%以上である。上限は10%以下であり、23℃における長手方向及び幅方向の5%伸長応力を維持することができるため、この範囲が好ましい。
120℃熱収縮率を抑制すると同時に引張破断伸度を高めるために、長手方向に延伸した2軸延伸フィルムの両耳部をテンタークリップで把持したまま、加熱する熱処理工程を行うのが好ましい。
熱処理工程の温度上限は、180℃が好ましく、178℃がより好ましく、176℃が特に好ましい。熱処理工程の温度上限を180℃とすることで、フィルムが溶けて破断するのを抑制するだけでなく、過剰な加熱による表面荒れ起因の白化等の抑制、23℃における幅方向の5%伸長応力を高く維持することができる。
熱処理工程の温度下限は、160℃が好ましく、162℃がより好ましく、164℃が特に好ましい。熱処理工程の温度下限を160℃とすることで、熱収縮率を小さくしやすい。
熱処理と同時に、両耳部をテンタークリップで把持したまま、フィルムの幅方向に4%以上で緩和することが熱収縮率を小さくする上で好ましい。より好ましくは5%以上である。上限は10%以下であり、23℃における長手方向及び幅方向の5%伸長応力を維持することができるため、この範囲が好ましい。
このように、立体規則性が高く、高融点である結晶性の高いポリプロピレン重合体を用い、上述の幅方向延伸工程を採用することにより、基材層Aのポリプロピレン樹脂の分子が高度に主配向方向に(上述した幅方向延伸工程では幅方向が該当する。)に整列するため、得られる二軸配向フィルム中の結晶配向が非常に強く、融点も高い結晶が生成しやすい。
また、結晶間の非晶部の配向も主配向方向(上述した幅方向延伸工程では幅方向が該当する。)に高まり、非晶部の周りに融点の高い結晶が多く存在するため、結晶の融点より低い温度では非晶部の伸長したポリプロピレン分子は緩和しにくく、その緊張した状態を保ちやすい。そのため、高温においても二軸配向フィルム全体が高い剛性を維持することができる。
着目すべきことは、このような工程を採用することにより、120℃の高温での熱収縮率も低下しやすいことである。その理由は、基材層Aにおいて、非晶部の周りに融点の高い結晶が多く存在するため、結晶の融点より低い温度では非晶部における伸長したポリプロピレンの分子は緩和しにくく、しかも分子同士の絡み合いが少ないところにある。
一方、シール層Cの配向は弱くできるため、低温でのヒートシール強度も高まりやすい。
さらに、120℃の高温での熱収縮率も低下しやすく、逆に引張破断伸度が向上しやすくい。
しかも、防曇剤がある場合は最終的に得られた二軸配向フィルムの防曇性も向上しやすいという効果も得られる。
また、結晶間の非晶部の配向も主配向方向(上述した幅方向延伸工程では幅方向が該当する。)に高まり、非晶部の周りに融点の高い結晶が多く存在するため、結晶の融点より低い温度では非晶部の伸長したポリプロピレン分子は緩和しにくく、その緊張した状態を保ちやすい。そのため、高温においても二軸配向フィルム全体が高い剛性を維持することができる。
着目すべきことは、このような工程を採用することにより、120℃の高温での熱収縮率も低下しやすいことである。その理由は、基材層Aにおいて、非晶部の周りに融点の高い結晶が多く存在するため、結晶の融点より低い温度では非晶部における伸長したポリプロピレンの分子は緩和しにくく、しかも分子同士の絡み合いが少ないところにある。
一方、シール層Cの配向は弱くできるため、低温でのヒートシール強度も高まりやすい。
さらに、120℃の高温での熱収縮率も低下しやすく、逆に引張破断伸度が向上しやすくい。
しかも、防曇剤がある場合は最終的に得られた二軸配向フィルムの防曇性も向上しやすいという効果も得られる。
次にシール層Cの表面にコロナ放電処理機によるコロナ放電処理を実施し、シール層Cの表面張力を高めることが好ましい。これにより防曇性を高めることができる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、印刷性、ラミネート性等を向上させるために基材層A又は機能層Dを表面処理することが好ましい。表面処理の方法としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理等が例示でき、特に制限はない。連続処理が可能であり、このフィルムの製造過程の巻き取り工程前に容易に実施できるコロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理を行うのが好ましい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、印刷性、ラミネート性等を向上させるために基材層A又は機能層Dを表面処理することが好ましい。表面処理の方法としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理等が例示でき、特に制限はない。連続処理が可能であり、このフィルムの製造過程の巻き取り工程前に容易に実施できるコロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理を行うのが好ましい。
[二軸配向ポリプロピレンフィルムの層構成及び厚み構成]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、基材層A及びシール層Cを有する。基材層Aとシール層Cとの間には中間層Bを設けることが好ましい。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの層構成は、シール層Cを最表面に有してさえいれば、特に限定されず、基材層Aと中間層Bとの間にさらに他の層を有していてもよく、中間層Bが基材層Aに直接積層されていてもよい。また、中間層Bとシール層Cとの間に他の層を有していてもよく、シール層Cが中間層Bに直接積層されていてもよい。例えば、基材層A/シール層Cの2層構造の他に、基材層A/中間層B/シール層Cの3層構造、シール層C1/基材層A/中間層B/シール層C2の4層構造、シール層C1/中間層B1/基材層A/中間層B2/シール層C2の5層構造、シール層C1/基材層A1/中間層B1/基材層A2/中間層B2/シール層C2の6層構造が挙げられる。このとき基材層A1と基材層A2はお互い異なるポリプロピレン系樹脂組成物からなるものであってもよく、同じであってもよく、中間層B1と中間層B2はお互い異なるポリプロピレン系樹脂組成物からなるものであってもよく、同じであってもよく、シール層C1とシール層C2はお互い異なるポリプロピレン系樹脂組成物からなるものであってもよく、同じであってもよい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、基材層A及びシール層Cを有する。基材層Aとシール層Cとの間には中間層Bを設けることが好ましい。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの層構成は、シール層Cを最表面に有してさえいれば、特に限定されず、基材層Aと中間層Bとの間にさらに他の層を有していてもよく、中間層Bが基材層Aに直接積層されていてもよい。また、中間層Bとシール層Cとの間に他の層を有していてもよく、シール層Cが中間層Bに直接積層されていてもよい。例えば、基材層A/シール層Cの2層構造の他に、基材層A/中間層B/シール層Cの3層構造、シール層C1/基材層A/中間層B/シール層C2の4層構造、シール層C1/中間層B1/基材層A/中間層B2/シール層C2の5層構造、シール層C1/基材層A1/中間層B1/基材層A2/中間層B2/シール層C2の6層構造が挙げられる。このとき基材層A1と基材層A2はお互い異なるポリプロピレン系樹脂組成物からなるものであってもよく、同じであってもよく、中間層B1と中間層B2はお互い異なるポリプロピレン系樹脂組成物からなるものであってもよく、同じであってもよく、シール層C1とシール層C2はお互い異なるポリプロピレン系樹脂組成物からなるものであってもよく、同じであってもよい。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムが機能層Dを有する場合、基材層Aの表面に機能層Dが直接積層されていてもよく、基材層Aと機能層Dとの間に中間層Bを介していてもよい。また、機能層Dは、基材層Aと中間層Bとの間に配されていてもよく、中間層Bとシール層Cとの間に配されていてもよい。機能層Dを有する場合も、基材層A、中間層B、シール層Cをこの順で有しており、シール層Cを最表面に有してさえいれば、特に限定されず、例えば、基材層A/中間層B/シール層Cの構成にさらに機能層Dを有した機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの4層構造、中間層B/基材層A/中間層B/シール層Cの構成にさらに機能層Dを有した機能層D/中間層B/基材層A/中間層B/シール層Cの5層構造などが挙げられる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム全体の厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、フィルム強度、若しくは密封性又は水蒸気バリア性の観点から、5~100μmであることが好ましく、10~80μmであることがより好ましく、10~50μmであることがさらに好ましく、18~50μmであることがよりさらに好ましい。鮮度保持用包材として使用する場合、厚みは33μm以下が好ましく、28μm以下がより好ましく、23μm以下がさらに好ましく、18μm以下が特に好ましい。
基材層Aの厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、5~90μmであることが好ましく、10~50μmであることがより好ましく、15~30μmであることがさらに好ましい。厚みを5μm以上とすることでフィルム強度や密封性又は水蒸気バリア性を高めることができる。また、厚みを90μm以下とすることで減容化による環境負荷低減を行うことができる。
中間層Bの厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、0.5~5μmであることが好ましく、1.0~3.0μmであることがより好ましい。厚みを0.5μm以上とすることで基材層Aとシール層Cとの密着性を高くしてヒートシール強度を高めることができる。また、厚みを5μm以下とすることで減容化による環境負荷低減を行うことができる。
シール層Cの厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、0.5~5μmであることが好ましく、0.5~1.5μmであることがより好ましい。厚みを0.5μm以上とすることでヒートシール強度を高めることができる。また、厚みを5μm以下とすることで減容化による環境負荷低減を行うことができる。
機能層Dの厚みは、その用途や使用方法によって異なるが、0.3~2μmであることが好ましく、0.5~1.5μmであることがより好ましい。厚みを0.3μm以上とすることでヒートシール強度を高めることができる。また、厚みを2μm以下とすることで減容化による環境負荷低減を行うことができる。
[二軸配向ポリプロピレンフィルムのフィルム特性]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、下記特性に特徴がある。ここで本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムにおける「長手方向」とは、フィルム製造工程における流れ方向に対応する方向でありMDと略記する場合がある。「幅方向」とは、前記のフィルム製造工程における流れ方向と直交する方向でありTDと略記する場合がある。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、下記特性に特徴がある。ここで本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムにおける「長手方向」とは、フィルム製造工程における流れ方向に対応する方向でありMDと略記する場合がある。「幅方向」とは、前記のフィルム製造工程における流れ方向と直交する方向でありTDと略記する場合がある。
(23℃での5%伸長時応力F5値)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での5%伸長時の応力(F5)の長手方向の下限は、好ましくは35MPaであり、より好ましくは40MPaであり、特に好ましくは45MPaである。35MPa以上の場合、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。そればかりか、驚くべきことにF5を大きくすることで、防曇剤が存在する場合に防曇性も向上することがわかったが、この理由として、基材層Aの結晶化度が大きくなり、表面層Cへの防曇剤の移行が促進されるためと推定している。
F5の長手方向の上限は、好ましくは70MPaであり、より好ましくは65MPaであり、特に好ましくは60MPaである。70MPa以下の場合、極端な配向がつかないため、安定した製膜性が得られる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの23℃での5%伸長時の応力(F5)の長手方向の下限は、好ましくは35MPaであり、より好ましくは40MPaであり、特に好ましくは45MPaである。35MPa以上の場合、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。そればかりか、驚くべきことにF5を大きくすることで、防曇剤が存在する場合に防曇性も向上することがわかったが、この理由として、基材層Aの結晶化度が大きくなり、表面層Cへの防曇剤の移行が促進されるためと推定している。
F5の長手方向の上限は、好ましくは70MPaであり、より好ましくは65MPaであり、特に好ましくは60MPaである。70MPa以下の場合、極端な配向がつかないため、安定した製膜性が得られる。
F5の幅方向の下限は、好ましくは110MPaであり、より好ましくは115MPaであり、特に好ましくは120MPaである。110MPa以上の場合、剛性が高いため、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷など加工時にフィルムの変形が起こりにくい。そればかりか、驚くべきことにF5を大きくすることで、防曇剤が存在する場合に防曇性も向上することがわかったが、この理由として、基材層Aの結晶化度が大きくなり、表面層Cへの防曇剤の移行が促進されるためと推定している。
F5の幅方向の上限は、好ましくは200MPaであり、より好ましくは180MPaであり、特に好ましくは160MPaである。200MPa以下の場合、極端な配向がつかないため、安定した製膜性が得られる。
また、剛性の発現には長手方向あるいは幅方向どちらか高い方が十分なF5値を得られていれば十分である。理由は定かではないが、推測されるに触感の剛性は面で捉えるため1方向でもF5値が上記の範囲内にあれば、その方向の腰感を強く感じ、剛性が発現すると考えている。
長手方向及び幅方向のF5は、上述の各層の原料組成(特に基材層Aの原料組成)や製膜時の延伸倍率、リラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
23℃での5%伸長時の応力(F5)は、JISK7127に準拠してフィルムの長手方向及び幅方向の引張強度を23℃にて測定することで得られる。この際、サンプルのサイズは15mm×200mm、チャック幅は100mm、引張速度は200mm/分として測定できる。
F5の幅方向の上限は、好ましくは200MPaであり、より好ましくは180MPaであり、特に好ましくは160MPaである。200MPa以下の場合、極端な配向がつかないため、安定した製膜性が得られる。
また、剛性の発現には長手方向あるいは幅方向どちらか高い方が十分なF5値を得られていれば十分である。理由は定かではないが、推測されるに触感の剛性は面で捉えるため1方向でもF5値が上記の範囲内にあれば、その方向の腰感を強く感じ、剛性が発現すると考えている。
長手方向及び幅方向のF5は、上述の各層の原料組成(特に基材層Aの原料組成)や製膜時の延伸倍率、リラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
23℃での5%伸長時の応力(F5)は、JISK7127に準拠してフィルムの長手方向及び幅方向の引張強度を23℃にて測定することで得られる。この際、サンプルのサイズは15mm×200mm、チャック幅は100mm、引張速度は200mm/分として測定できる。
(120℃での熱収縮率)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での長手方向の熱収縮率の上限は好ましくは2.5%であり、より好ましくは2.0%であり、さらに好ましくは1.5%であり、特に好ましくは1.0%である。2.5%以下であると、印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれが生じにくくなる。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での長手方向の熱収縮率は0%を下限としてもよい。
120℃での幅方向の熱収縮率の上限は1.3%であり、好ましくは1.1%であり、より好ましくは0.9%であり、さらに好ましくは0.7%であり、特に好ましくは0.5%である。1.3%以下であると、ヒートシール時のシワが生じにくい。
120℃での長手方向熱収縮率が120℃での幅方向熱収縮率より小さいと、印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれがより生じにくくなる。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での幅方向の熱収縮率は-1.0%を下限としてもよい。
120℃での長手方向及び幅方向熱収縮率は、上述の各層の原料組成(特に基材層Aの原料組成)や製膜時の延伸倍率、リラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
熱収縮率は、JISZ1712に準拠して測定できる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での長手方向の熱収縮率の上限は好ましくは2.5%であり、より好ましくは2.0%であり、さらに好ましくは1.5%であり、特に好ましくは1.0%である。2.5%以下であると、印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれが生じにくくなる。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での長手方向の熱収縮率は0%を下限としてもよい。
120℃での幅方向の熱収縮率の上限は1.3%であり、好ましくは1.1%であり、より好ましくは0.9%であり、さらに好ましくは0.7%であり、特に好ましくは0.5%である。1.3%以下であると、ヒートシール時のシワが生じにくい。
120℃での長手方向熱収縮率が120℃での幅方向熱収縮率より小さいと、印刷インキを転写する際の印刷ピッチずれがより生じにくくなる。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃での幅方向の熱収縮率は-1.0%を下限としてもよい。
120℃での長手方向及び幅方向熱収縮率は、上述の各層の原料組成(特に基材層Aの原料組成)や製膜時の延伸倍率、リラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
熱収縮率は、JISZ1712に準拠して測定できる。
(シール層Cの115℃でのヒートシール強度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの115℃でのヒートシール強度は、1.0N/15mm以上、5.0N/15mm以下であることが好ましい。
後述する測定方法で得られる115℃でのヒートシール強度の下限値は、1.0N/15mmが好ましく、1.5N/15mmがより好ましく、2.0N/15mmがさらに好ましい。シール層Cの115℃でのヒートシール強度が1.0N/15mm以上であると、低温シール性が良好である。すなわち、ヒートシールする時のシールバーの温度が比較的低温でも3.0N/15mm以上の十分なヒートシール強度が得られやすい。そのため、自動包装する際に高速で運転することができる。また、より低温でヒートシール加工ができるためフィルム全体が収縮しにくく、シール部にしわが生じにくい。
シール層Cの115℃でのヒートシール強度の上限値は、5.0N/15mm程度である。それ以上大きい必要性が少なく、大きすぎるとシールバーに粘着しやすくなる場合がある。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの115℃でのヒートシール強度は、1.0N/15mm以上、5.0N/15mm以下であることが好ましい。
後述する測定方法で得られる115℃でのヒートシール強度の下限値は、1.0N/15mmが好ましく、1.5N/15mmがより好ましく、2.0N/15mmがさらに好ましい。シール層Cの115℃でのヒートシール強度が1.0N/15mm以上であると、低温シール性が良好である。すなわち、ヒートシールする時のシールバーの温度が比較的低温でも3.0N/15mm以上の十分なヒートシール強度が得られやすい。そのため、自動包装する際に高速で運転することができる。また、より低温でヒートシール加工ができるためフィルム全体が収縮しにくく、シール部にしわが生じにくい。
シール層Cの115℃でのヒートシール強度の上限値は、5.0N/15mm程度である。それ以上大きい必要性が少なく、大きすぎるとシールバーに粘着しやすくなる場合がある。
シール層Cの115℃でのヒートシール強度は、各層の特性に依存する。前述の通り、シール層Cの融解熱が大きくなるようにシール層Cの融点を低くする方法の他、低融点ポリプロピレン共重合体を添加する方法が効果的である。さらには基材層Aの結晶伝播をシール層Cに到達させないために、中間層Bを低融点化あるいは層厚みを厚くする方法も効果的である。また、基材層Aのシール層Cへの結晶伝播を抑制するために延伸倍率等を低く抑えて結化が促進しすぎないようにする方法も効果的ではあるが、F5値が低下するので適宜調整する必要がある。上述の各層の特性以外にも製膜時のリラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
シール層Cのヒートシール強度は、シール層C同士を向かい合わせて重ね、各温度において、ヒートシール圧力を1kg/cm2、ヒートシール時間を1秒、引張速度を200mm/分として測定することができる。
シール層Cのヒートシール強度は、シール層C同士を向かい合わせて重ね、各温度において、ヒートシール圧力を1kg/cm2、ヒートシール時間を1秒、引張速度を200mm/分として測定することができる。
(シール層Cの融解熱)
シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱は、10J/g以上、40J/g以下である必要がある。前記融解熱の下限は11J/gが好ましく、12J/gがより好ましい。前記融解熱が10J/g以上であると、低融点領域での樹脂融解量が十分であり、低温シール性が得られる。
前記融解熱の上限は40J/gが好ましく、35J/gがより好ましい。前記融解熱が40J/g以下であると、シール層Cの剛性が低下しすぎることを抑制し、結果的にフィルム全体の剛性が維持される。
シール層Cの融解熱は、二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの表面を、剃刀替刃を用いて削り測定サンプルとして示差走査熱量計を用いて、-30℃から250℃まで20℃/minの昇温速度で走査して得られたDSCカーブの70℃から140℃までの融解熱(吸熱量)であり、前述のシール層Cの原料ポリプロピレン樹脂組成物の融点を測定する際の融解熱ではない。シール層Cの融解熱は、シール層Cを構成するポリプロピレン樹脂組成物の融点や結晶化温度などの結晶性によって変化するが、さらに隣接する基材層Aや中間層Bのポリプロピレン樹脂組成物の配向状態や結晶化状態によっても変化する。すなわち、二軸配向ポリプロピレンフィルムの延伸条件や熱処理条件によっても変化する。シール層Cの融解熱を上記範囲にする方法としては、シール層C、中間層B、基材層Aのポリプロピレン樹脂組成物の特性や二軸配向ポリプロピレンフィルムの延伸条件や熱処理条件を前述のように設定することが挙げられる。
シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱は、10J/g以上、40J/g以下である必要がある。前記融解熱の下限は11J/gが好ましく、12J/gがより好ましい。前記融解熱が10J/g以上であると、低融点領域での樹脂融解量が十分であり、低温シール性が得られる。
前記融解熱の上限は40J/gが好ましく、35J/gがより好ましい。前記融解熱が40J/g以下であると、シール層Cの剛性が低下しすぎることを抑制し、結果的にフィルム全体の剛性が維持される。
シール層Cの融解熱は、二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの表面を、剃刀替刃を用いて削り測定サンプルとして示差走査熱量計を用いて、-30℃から250℃まで20℃/minの昇温速度で走査して得られたDSCカーブの70℃から140℃までの融解熱(吸熱量)であり、前述のシール層Cの原料ポリプロピレン樹脂組成物の融点を測定する際の融解熱ではない。シール層Cの融解熱は、シール層Cを構成するポリプロピレン樹脂組成物の融点や結晶化温度などの結晶性によって変化するが、さらに隣接する基材層Aや中間層Bのポリプロピレン樹脂組成物の配向状態や結晶化状態によっても変化する。すなわち、二軸配向ポリプロピレンフィルムの延伸条件や熱処理条件によっても変化する。シール層Cの融解熱を上記範囲にする方法としては、シール層C、中間層B、基材層Aのポリプロピレン樹脂組成物の特性や二軸配向ポリプロピレンフィルムの延伸条件や熱処理条件を前述のように設定することが挙げられる。
(シール層Cの130℃でのヒートシール強度)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの130℃でのヒートシール強度は、3.0N/15mm以上、10.0N/15mm以下であることが好ましい。後述する測定方法で得られる130℃でのヒートシール強度の下限値は、内容物の脱落を防止するためには、3.5N/15mmがより好ましく、さらに好ましくは4.0N/15mmであり、よりさらに好ましくは4.5N/15mmである。シール層Cの130℃でのヒートシール強度の上限値は、10.0N/15mm程度である。それ以上大きい必要性が少なく、大きすぎると袋が開封しにくくなる場合がある。
シール層Cの130℃でのヒートシール強度は、上述の各層の原料組成(特にシール層Cの原料組成に依存するが、基材層Aや中間層Bの原料にも依存する場合がある)や製膜時の延伸倍率、リラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの130℃でのヒートシール強度は、3.0N/15mm以上、10.0N/15mm以下であることが好ましい。後述する測定方法で得られる130℃でのヒートシール強度の下限値は、内容物の脱落を防止するためには、3.5N/15mmがより好ましく、さらに好ましくは4.0N/15mmであり、よりさらに好ましくは4.5N/15mmである。シール層Cの130℃でのヒートシール強度の上限値は、10.0N/15mm程度である。それ以上大きい必要性が少なく、大きすぎると袋が開封しにくくなる場合がある。
シール層Cの130℃でのヒートシール強度は、上述の各層の原料組成(特にシール層Cの原料組成に依存するが、基材層Aや中間層Bの原料にも依存する場合がある)や製膜時の延伸倍率、リラックス率、各製膜工程での温度を調整することで範囲内とすることができる。
(防曇性)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの表面は、後述する測定方法で得られた防曇性の評価がランク3以下であることが好ましい。より好ましくはランク2以下である、さらに好ましくはランク1である。即ち、500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れ、シール層Cの表面が容器の内側に対向するように二軸配向ポリプロピレンフィルムを容器の開口部に配置して容器を密閉し、5℃で30分間放置した後にシール層Cの表面に露が付着した面積は、容器の開口部に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の4分の1以下であることが好ましい。より好ましくは、当該面積がゼロ、即ちシール層Cの表面に露が付着していないことである。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層Cの表面は、後述する測定方法で得られた防曇性の評価がランク3以下であることが好ましい。より好ましくはランク2以下である、さらに好ましくはランク1である。即ち、500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れ、シール層Cの表面が容器の内側に対向するように二軸配向ポリプロピレンフィルムを容器の開口部に配置して容器を密閉し、5℃で30分間放置した後にシール層Cの表面に露が付着した面積は、容器の開口部に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の4分の1以下であることが好ましい。より好ましくは、当該面積がゼロ、即ちシール層Cの表面に露が付着していないことである。
(ヘイズ)
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのヘイズの上限は好ましくは7.0%であり、より好ましくは5.0%であり、さらに好ましくは4.0%であり、特に好ましくは3.5%であり、最も好ましくは3.0%である。7.0%以下であると透明性が要求される用途で使いやすい。ヘイズの下限は、0%が好ましく、現実的値としては0.1%である。ヘイズは、冷却ロール温度、長手方向の延伸温度、テンター幅方向延伸前予熱温度、幅方向延伸温度、又は熱固定温度、若しくはポリプロピレン重合体の分子量が10万以下の成分の量を調節することで範囲内とすることができる。ヘイズは、ブロッキング防止剤の添加や、シール層Cの組成により、大きくなることがある。ヘイズは、23℃にてJISK7105に従って測定できる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムのヘイズの上限は好ましくは7.0%であり、より好ましくは5.0%であり、さらに好ましくは4.0%であり、特に好ましくは3.5%であり、最も好ましくは3.0%である。7.0%以下であると透明性が要求される用途で使いやすい。ヘイズの下限は、0%が好ましく、現実的値としては0.1%である。ヘイズは、冷却ロール温度、長手方向の延伸温度、テンター幅方向延伸前予熱温度、幅方向延伸温度、又は熱固定温度、若しくはポリプロピレン重合体の分子量が10万以下の成分の量を調節することで範囲内とすることができる。ヘイズは、ブロッキング防止剤の添加や、シール層Cの組成により、大きくなることがある。ヘイズは、23℃にてJISK7105に従って測定できる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム又は上記の積層体を使用して、三方シールタイプ、ピロータイプ及びガゼットタイプの包装袋を作製し、シール強度及びシール部外観が良好な包装袋を作製できる。
[自動包装]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、シール層Cが積層されているので、そのまま包装袋にすることやフィルム表面に印刷をしてから包装袋にすることができる。特に自動包装機での製袋加工に適する。下記に自動包装の一例であるピロータイプ包装について説明する。
食品等を包装する横形ピロー包装機は、センターシーラ及びエンドシーラを備えている。下流側に配置されるエンドシーラは、センターシーラより搬送されてくる被包装物を包んだ筒状フィルムの被包装物の上流下流に設けられたエンドシール部を流れ方向にシール及びカットする。
センターシーラは、一対の搬送ローラと一対の加熱ローラを備えている。下流幅方向両端部を合わせた中央シール部を挟んで筒状フィルムを搬送する。
下流側に配置される一対の加熱ローラは、搬送されてきた筒状フィルムの中央シール部を挟んで加熱する。筒状フィルムのセンターシール部は、一対の加熱ローラにより加熱され加圧されること熱により圧着される。
センターシール部の一対の加熱ローラにより加熱加圧する時間は、ボックスモーション機構等を用いてエンドシール部をシールするエンドシーラの加熱加圧時間と比べてかなり短い。
また、横形ピロー包装機の運転の高速化が求められているが、横形ピロー包装機の運転速度を速くした場合、両者の加熱ローラの回転速度も速くなるために加熱、加圧時間がさらに短くなる。あるいは、センターシールのシール強度を高くするために一対の加熱ローラによる加熱温度を高く設定しても、基材フィルムとの融点差が十分にあるので、加熱によるフィルムの表面のわずかな溶融もなく、溶けた溶融フィルムが加熱ローラの表面に付着することもなく、加熱ローラの洗浄の頻度も抑えられる。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、シール層Cが積層されているので、そのまま包装袋にすることやフィルム表面に印刷をしてから包装袋にすることができる。特に自動包装機での製袋加工に適する。下記に自動包装の一例であるピロータイプ包装について説明する。
食品等を包装する横形ピロー包装機は、センターシーラ及びエンドシーラを備えている。下流側に配置されるエンドシーラは、センターシーラより搬送されてくる被包装物を包んだ筒状フィルムの被包装物の上流下流に設けられたエンドシール部を流れ方向にシール及びカットする。
センターシーラは、一対の搬送ローラと一対の加熱ローラを備えている。下流幅方向両端部を合わせた中央シール部を挟んで筒状フィルムを搬送する。
下流側に配置される一対の加熱ローラは、搬送されてきた筒状フィルムの中央シール部を挟んで加熱する。筒状フィルムのセンターシール部は、一対の加熱ローラにより加熱され加圧されること熱により圧着される。
センターシール部の一対の加熱ローラにより加熱加圧する時間は、ボックスモーション機構等を用いてエンドシール部をシールするエンドシーラの加熱加圧時間と比べてかなり短い。
また、横形ピロー包装機の運転の高速化が求められているが、横形ピロー包装機の運転速度を速くした場合、両者の加熱ローラの回転速度も速くなるために加熱、加圧時間がさらに短くなる。あるいは、センターシールのシール強度を高くするために一対の加熱ローラによる加熱温度を高く設定しても、基材フィルムとの融点差が十分にあるので、加熱によるフィルムの表面のわずかな溶融もなく、溶けた溶融フィルムが加熱ローラの表面に付着することもなく、加熱ローラの洗浄の頻度も抑えられる。
[二軸配向ポリプロピレンフィルムを用いた積層体]
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、シール層Cが積層されているので、そのまま包装袋にすることやフィルム表面に印刷をしてから包装袋にすることができるが、用途によって以下の(1)から(9)に示す積層体にして包装用材料として使用することもできる。
(1)二軸延伸PPフィルム層/印刷層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(2)二軸延伸PPフィルム層/印刷層/接着剤層/無延伸PPフィルムシーラント層。
(3)二軸延伸PETフィルム層/印刷層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/接着剤層/無延伸PPフィルムシーラント層。
(4)二軸延伸PETフィルム層/印刷層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(5)二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/無機薄膜保護層/印刷層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(6)直鎖状低密度PEフィルムシーラント層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(7)直鎖状低密度PEフィルム層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルム層/低密度PE/紙/低密度PE/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(8)二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/無機薄膜保護層/印刷層/接着剤層/無延伸PPフィルムシーラント層。
(9)二軸延伸PETフィルム層/無機薄膜層/無機薄膜保護層/印刷層/PU系接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/接着剤層/イージーピールタイプ無延伸PPフィルムシーラント層。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、シール層Cが積層されているので、そのまま包装袋にすることやフィルム表面に印刷をしてから包装袋にすることができるが、用途によって以下の(1)から(9)に示す積層体にして包装用材料として使用することもできる。
(1)二軸延伸PPフィルム層/印刷層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(2)二軸延伸PPフィルム層/印刷層/接着剤層/無延伸PPフィルムシーラント層。
(3)二軸延伸PETフィルム層/印刷層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/接着剤層/無延伸PPフィルムシーラント層。
(4)二軸延伸PETフィルム層/印刷層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(5)二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/無機薄膜保護層/印刷層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(6)直鎖状低密度PEフィルムシーラント層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(7)直鎖状低密度PEフィルム層/接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/接着剤層/直鎖状低密度PEフィルム層/低密度PE/紙/低密度PE/直鎖状低密度PEフィルムシーラント層。
(8)二軸延伸PPフィルム層/アンカーコート層/無機薄膜層/無機薄膜保護層/印刷層/接着剤層/無延伸PPフィルムシーラント層。
(9)二軸延伸PETフィルム層/無機薄膜層/無機薄膜保護層/印刷層/PU系接着剤層/二軸延伸PPフィルム層/接着剤層/イージーピールタイプ無延伸PPフィルムシーラント層。
例えば、(1)の積層体を作製するには、本発明の二軸延伸PPフィルムに、用途に応じて、凸版印刷・平版印刷・凹版印刷、孔版印刷、転写印刷方式により行う。
その上に、接着剤溶液を塗布し、また、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリエステルからなる未延伸シート、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムをシーラントフィルムとして貼り合せて、乾燥させる(ドライラミネーション法)。あるいは、溶融した接着樹脂を押出しながら、シーランとフィルムを貼り合わせる(ホットメルトラミネーション法)。
その上に、接着剤溶液を塗布し、また、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリエステルからなる未延伸シート、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムをシーラントフィルムとして貼り合せて、乾燥させる(ドライラミネーション法)。あるいは、溶融した接着樹脂を押出しながら、シーランとフィルムを貼り合わせる(ホットメルトラミネーション法)。
さらにガスバリア性や耐熱性を高めたいときはアルミ箔やポリ塩化ビニリデン、ナイロン、エチレンービニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコールからなる未延伸シート、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムを二軸配向ポリプロピレンフィルムとシーラントフィルムの間に中間層として設けることができる。
ガスバリア性を高めるには、二軸配向ポリプロピレンフィルムや中間層フィルム、あるいはシーラントフィルムにアルミや無機酸化物を蒸着加工することもできる。蒸着方法には真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法を採用できるが、特にシリカ、アルルミナ、又はこれらの混合物を真空蒸着するのが好ましい。
ガスバリア性を高めるには、二軸配向ポリプロピレンフィルムや中間層フィルム、あるいはシーラントフィルムにアルミや無機酸化物を蒸着加工することもできる。蒸着方法には真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法を採用できるが、特にシリカ、アルルミナ、又はこれらの混合物を真空蒸着するのが好ましい。
本願は、2023年6月21日に出願された日本国特許出願第2023-101749号に基づく優先権の利益を主張するものである。2023年6月21日に出願された日本国特許出願第2023-101749号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
以下、実施例により本発明を群細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価を行った。
(1)ポリプロピレン重合体のメルトフローレート
メルトフローレート(MFR)は、JISK7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した(単位:g/10分)。
(1)ポリプロピレン重合体のメルトフローレート
メルトフローレート(MFR)は、JISK7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した(単位:g/10分)。
(2)ポリプロピレン重合体のメソペンタッド分率
ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率([mmmm]%)の測定は、13C-NMRを用いて行った。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。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の混合液に135℃で溶解し、110℃で行った。
ポリプロピレン樹脂のメソペンタッド分率([mmmm]%)の測定は、13C-NMRを用いて行った。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。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の混合液に135℃で溶解し、110℃で行った。
(3)ポリプロピレン重合体の数平均分子量、重量平均分子量、分子量10万以下の成分量、及び分子量分布
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、単分散ポリスチレン基準としPP換算分子量として求めた。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。
GPC測定条件は次のとおりである。
・装置:HLC-8321PC/HT(東ソー(株)製)
・検出器:RI
・溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン+ジブチルヒドロキシトルエン(0.05%)カラム:TSKgelguardcolumnHHR(30)HT(7.5mmI.D.×7.5cm)×1本+TSKgelGMHHR-H(20)HT(7.8mmI.D.×30cm)×3本
・流量:1.0mL/min
・注入量:0.3mL
・測定温度:140℃
数平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)はそれぞれ、分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量(Mi)の分子数(Ni)により次式で定義される。
数平均分子量:Mn=Σ(Ni・Mi)/ΣNi
質量平均分子量:Mw=Σ(Ni・Mi 2)/Σ(Ni・Mi)
ここで、分子量分布は、Mw/Mnで得ることができる。
また、GPCで得られた分子量分布の積分曲線から、分子量1万以下及び分子量10万以下の成分の割合を求めた。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、単分散ポリスチレン基準としPP換算分子量として求めた。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。
GPC測定条件は次のとおりである。
・装置:HLC-8321PC/HT(東ソー(株)製)
・検出器:RI
・溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン+ジブチルヒドロキシトルエン(0.05%)カラム:TSKgelguardcolumnHHR(30)HT(7.5mmI.D.×7.5cm)×1本+TSKgelGMHHR-H(20)HT(7.8mmI.D.×30cm)×3本
・流量:1.0mL/min
・注入量:0.3mL
・測定温度:140℃
数平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)はそれぞれ、分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量(Mi)の分子数(Ni)により次式で定義される。
数平均分子量:Mn=Σ(Ni・Mi)/ΣNi
質量平均分子量:Mw=Σ(Ni・Mi 2)/Σ(Ni・Mi)
ここで、分子量分布は、Mw/Mnで得ることができる。
また、GPCで得られた分子量分布の積分曲線から、分子量1万以下及び分子量10万以下の成分の割合を求めた。
(4)融点(Tm)
ティー・エイ・インスツルメント社製Q1000示差走査熱量計を用いて、窒素雰囲気下で熱測定を行った。ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットから約5mgを切り出して測定用のアルミパンに封入した。230℃まで昇温し5分間保持した後、-10℃/分の速度で30℃まで冷却しそのまま、30℃で5分間保持し、10℃/分で230℃まで昇温し、主たる吸熱ピーク温度を融点(Tm)とした(単位:℃)。
なお機能層D、基材層A、中間層B、及びシール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点は、各層の原料組成物を記載の組成比で溶融混合しペレット化したものを測定した。
ティー・エイ・インスツルメント社製Q1000示差走査熱量計を用いて、窒素雰囲気下で熱測定を行った。ポリプロピレン系樹脂組成物のペレットから約5mgを切り出して測定用のアルミパンに封入した。230℃まで昇温し5分間保持した後、-10℃/分の速度で30℃まで冷却しそのまま、30℃で5分間保持し、10℃/分で230℃まで昇温し、主たる吸熱ピーク温度を融点(Tm)とした(単位:℃)。
なお機能層D、基材層A、中間層B、及びシール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点は、各層の原料組成物を記載の組成比で溶融混合しペレット化したものを測定した。
(5)フィルム厚み
セイコー・イーエム社製ミリトロン1202Dを用いて、フィルムの全厚みを計測した。各層の厚みは、上記で測定した全厚みと各層の押出し機の吐出量の割合から計算した(単位:μm)。
セイコー・イーエム社製ミリトロン1202Dを用いて、フィルムの全厚みを計測した。各層の厚みは、上記で測定した全厚みと各層の押出し機の吐出量の割合から計算した(単位:μm)。
(6)ヘイズ
日本電色工業(株)製NDH5000を用い、23℃にて、JISK7105に従って測定した。
日本電色工業(株)製NDH5000を用い、23℃にて、JISK7105に従って測定した。
(7)23℃における5%伸長時の応力(F5値)
JISK7127に準拠してフィルムの長手方向及び幅方向の引張強度を23℃にて測定した。サンプルは15mm×200mmのサイズにフィルムより切り出し、チャック幅は100mmで、引張試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド社製デュアルコラム卓上型試験機インストロン5965)にセットした。引張速度200mm/分にて引張試験を行った。得られた歪み-応力カーブより、23℃における5%伸長時の応力(F5値)を読み取った。
JISK7127に準拠してフィルムの長手方向及び幅方向の引張強度を23℃にて測定した。サンプルは15mm×200mmのサイズにフィルムより切り出し、チャック幅は100mmで、引張試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド社製デュアルコラム卓上型試験機インストロン5965)にセットした。引張速度200mm/分にて引張試験を行った。得られた歪み-応力カーブより、23℃における5%伸長時の応力(F5値)を読み取った。
(8)熱収縮率
JISZ1712に準拠して以下の方法で測定した。フィルムを20mm巾で200mmの長さでフィルムの長手方向、幅方向にそれぞれカットし、120℃の熱風オーブン中に吊るして5分間加熱した。加熱後の長さを測定し、元の長さに対する収縮した長さの割合で熱収縮率を求めた(単位:%)。
JISZ1712に準拠して以下の方法で測定した。フィルムを20mm巾で200mmの長さでフィルムの長手方向、幅方向にそれぞれカットし、120℃の熱風オーブン中に吊るして5分間加熱した。加熱後の長さを測定し、元の長さに対する収縮した長さの割合で熱収縮率を求めた(単位:%)。
(9)融解熱
二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C表面を、剃刀替刃を用いて削り測定サンプルとした。サンプルは5.0±0.2mgで秤量し、示差走査熱量計 DSC60((株)島津製作所製)を用いて、試料を窒素雰囲気下にて-30℃から250℃まで20℃/minの昇温速度で走査した。得られたDSCカーブの70℃から140℃までの融解熱を算出した。
二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C表面を、剃刀替刃を用いて削り測定サンプルとした。サンプルは5.0±0.2mgで秤量し、示差走査熱量計 DSC60((株)島津製作所製)を用いて、試料を窒素雰囲気下にて-30℃から250℃まで20℃/minの昇温速度で走査した。得られたDSCカーブの70℃から140℃までの融解熱を算出した。
(10)ヒートシール強度
二軸配向ポリプロピレンフィルムを長手方向に20cm、幅方向に5cm切り出した。切出した2枚のフィルムのシール層C同士を向かい合わせて重ね、熱傾斜試験機(東洋精機(株)製)を用いて、シール面が長軸方向に3cm、短軸方向に1cmのヒートシールバー5個を用い、それぞれのシールバーの長手方向の間隔を1cmとし、5個同時にヒートシールした。ヒートシールバー4個は110℃、115℃、120℃、130℃で温度設定した。ヒートシール圧力は1kg/cm2、時間は1秒とした。ヒートシールバーの長軸方向がフィルムの長手方向と平行に、かつフィルムの幅方向の中央部に位置するようにした。サンプルの短軸方向の端部とシールバーとの間隔は0.5cmとした。
それぞれのシール部(3cm×1cm)の長手方向の中央部15mmを幅方向にカットし、引張試験機(インストロン社製5965デュアルコラム卓上型試験機)の上下チャックに取付け、引張速度200mm/minで引張った際のそれぞれのヒートシール強度を測定した(単位はN/15mm)。
機能層Dについても同様にして機能層D同士を向かい合わせて重ね、熱傾斜試験機を用いてヒートシール強度を求めた。
二軸配向ポリプロピレンフィルムを長手方向に20cm、幅方向に5cm切り出した。切出した2枚のフィルムのシール層C同士を向かい合わせて重ね、熱傾斜試験機(東洋精機(株)製)を用いて、シール面が長軸方向に3cm、短軸方向に1cmのヒートシールバー5個を用い、それぞれのシールバーの長手方向の間隔を1cmとし、5個同時にヒートシールした。ヒートシールバー4個は110℃、115℃、120℃、130℃で温度設定した。ヒートシール圧力は1kg/cm2、時間は1秒とした。ヒートシールバーの長軸方向がフィルムの長手方向と平行に、かつフィルムの幅方向の中央部に位置するようにした。サンプルの短軸方向の端部とシールバーとの間隔は0.5cmとした。
それぞれのシール部(3cm×1cm)の長手方向の中央部15mmを幅方向にカットし、引張試験機(インストロン社製5965デュアルコラム卓上型試験機)の上下チャックに取付け、引張速度200mm/minで引張った際のそれぞれのヒートシール強度を測定した(単位はN/15mm)。
機能層Dについても同様にして機能層D同士を向かい合わせて重ね、熱傾斜試験機を用いてヒートシール強度を求めた。
(11)防曇性
防曇性を下記の手順で評価した。
1)500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れる。
2)シール層Cの表面が容器の内側に対向するように得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムを容器の開口部に配置して容器を密閉する。
3)5℃の冷室中に30分間放置する。
4)5℃の冷室中に30分間放置後、シール層Cの表面への露付着状況を5段階で評価した。
・評価1級(ランク1):全面露なし(付着面積0)
・評価2級(ランク2):多少の露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の1/4以下)
・評価3級(ランク3):約1/2の露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の1/4より多く、2/4以下)
・評価4級(ランク4):ほとんど露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の2/4より多く、3/4以下)
・評価5級(ランク5):全面露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の3/4より多い)
防曇性を下記の手順で評価した。
1)500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れる。
2)シール層Cの表面が容器の内側に対向するように得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムを容器の開口部に配置して容器を密閉する。
3)5℃の冷室中に30分間放置する。
4)5℃の冷室中に30分間放置後、シール層Cの表面への露付着状況を5段階で評価した。
・評価1級(ランク1):全面露なし(付着面積0)
・評価2級(ランク2):多少の露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の1/4以下)
・評価3級(ランク3):約1/2の露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の1/4より多く、2/4以下)
・評価4級(ランク4):ほとんど露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の2/4より多く、3/4以下)
・評価5級(ランク5):全面露付着(付着面積が容器開口に配置された二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の3/4より多い)
(12)腰の強さ
実施例で得たフィルムの腰の強さを感応評価で3段階に分類した。なお、方法としてはA4サイズにカットしたフィルムを手の平に乗せ、軽く握った際の腰の強さを評価した。
◎:とても強く、優れる。
〇:十分強く、良好である。
×:不十分であり、劣る。
実施例で得たフィルムの腰の強さを感応評価で3段階に分類した。なお、方法としてはA4サイズにカットしたフィルムを手の平に乗せ、軽く握った際の腰の強さを評価した。
◎:とても強く、優れる。
〇:十分強く、良好である。
×:不十分であり、劣る。
(13)自動包装適性
コンパクトピロー包装機 FW3301((株)フジキカイ製)を用いて、二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C面を内側にして横ピロー包装体を作製した。
背貼りシール温度:110℃
天地シール温度:110℃
ショット数:50袋/分
袋形状:縦方向27cm、横方向16cm、フィルムの幅方向を横方向とした。
包装体のシール性から自動包装適性を以下のように評価した。
〇:シールが十分にされており、良好である。
×:シールが不十分で容易に剥がれ、劣る。
コンパクトピロー包装機 FW3301((株)フジキカイ製)を用いて、二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C面を内側にして横ピロー包装体を作製した。
背貼りシール温度:110℃
天地シール温度:110℃
ショット数:50袋/分
袋形状:縦方向27cm、横方向16cm、フィルムの幅方向を横方向とした。
包装体のシール性から自動包装適性を以下のように評価した。
〇:シールが十分にされており、良好である。
×:シールが不十分で容易に剥がれ、劣る。
(使用した原料)
下記実施例及び比較例で使用した各層を構成するポリプロピレン樹脂は次の通りである。
・PP-1:プロピレン単独重合体(住友化学(株)製、メソペンタッド分率:98.9%、融点:162.5℃、MFR:7.5g/10分、Mw/Mn:3.7、分子量1万以下の成分量:4.0質量%、分子量10万以下の成分量:40.5質量%)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製ステアリルジエタノールアミンモノステアレート、ステアリルジエタノールアミンジステアレート、ステアリルジエタノールアミンを混合し、防曇剤を合計で2.0質量%含む混合物。
・PP-2:プロピレン単独重合体(住友化学(株)製、メソペンタッド分率:98.9%、融点:163℃、MFR:7.5g/10分、Mw/Mn:3.6、分子量1万以下の成分量:4.0質量%、分子量10万以下の成分量:40.5質量%)
・PP-3:Mw/Mnの値が大きいプロピレン単独重合体(住友化学(株)製、メソペンタッド分率:98.8%、融点:162℃、MFR:11g/10分、Mw/Mn:9.6、分子量1万以下の成分量:6.9質量%、分子量10万以下の成分量:53.1質量%)
・PP-4:プロピレン重合体(住友化学(株)製、共重合エチレン成分:0.6モル%、融点:158℃、MFR:2.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製グリセリンモノステアレートを混合し、防曇剤を合計で6.0質量%含む混合物。
・PP-5:プロピレン重合体(住友化学(株)製、共重合エチレン成分:0.6モル%、融点:158℃、MFR:7.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製ステアリルジエタノールアミンモノステアレート、ステアリルジエタノールアミンジステアレート、ステアリルジエタノールアミンを混合し、防曇剤を合計で2.0質量%含む混合物。
・PP-6:プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(住友化学(株)製、SP7843、融点:128℃、MFR:6.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製グリセリンモノステアレートを混合し、防曇剤を合計で0.5質量%含む混合物。
・PP-7:プロピレン・ブテン共重合体(三井化学(株)製、タフマーXM7070、融点:75℃、MFR:7.0g/10分)
・PP-8:プロピレン・ブテン共重合体(住友化学(株)製、FSX66M4、融点:138℃、MFR:4.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製グリセリンモノステアレートを混合し、防曇剤を合計で0.45質量%含む混合物。
下記実施例及び比較例で使用した各層を構成するポリプロピレン樹脂は次の通りである。
・PP-1:プロピレン単独重合体(住友化学(株)製、メソペンタッド分率:98.9%、融点:162.5℃、MFR:7.5g/10分、Mw/Mn:3.7、分子量1万以下の成分量:4.0質量%、分子量10万以下の成分量:40.5質量%)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製ステアリルジエタノールアミンモノステアレート、ステアリルジエタノールアミンジステアレート、ステアリルジエタノールアミンを混合し、防曇剤を合計で2.0質量%含む混合物。
・PP-2:プロピレン単独重合体(住友化学(株)製、メソペンタッド分率:98.9%、融点:163℃、MFR:7.5g/10分、Mw/Mn:3.6、分子量1万以下の成分量:4.0質量%、分子量10万以下の成分量:40.5質量%)
・PP-3:Mw/Mnの値が大きいプロピレン単独重合体(住友化学(株)製、メソペンタッド分率:98.8%、融点:162℃、MFR:11g/10分、Mw/Mn:9.6、分子量1万以下の成分量:6.9質量%、分子量10万以下の成分量:53.1質量%)
・PP-4:プロピレン重合体(住友化学(株)製、共重合エチレン成分:0.6モル%、融点:158℃、MFR:2.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製グリセリンモノステアレートを混合し、防曇剤を合計で6.0質量%含む混合物。
・PP-5:プロピレン重合体(住友化学(株)製、共重合エチレン成分:0.6モル%、融点:158℃、MFR:7.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製ステアリルジエタノールアミンモノステアレート、ステアリルジエタノールアミンジステアレート、ステアリルジエタノールアミンを混合し、防曇剤を合計で2.0質量%含む混合物。
・PP-6:プロピレン・エチレン・ブテン共重合体(住友化学(株)製、SP7843、融点:128℃、MFR:6.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製グリセリンモノステアレートを混合し、防曇剤を合計で0.5質量%含む混合物。
・PP-7:プロピレン・ブテン共重合体(三井化学(株)製、タフマーXM7070、融点:75℃、MFR:7.0g/10分)
・PP-8:プロピレン・ブテン共重合体(住友化学(株)製、FSX66M4、融点:138℃、MFR:4.5g/10分)に、防曇剤として東邦化学工業(株)製グリセリンモノステアレートを混合し、防曇剤を合計で0.45質量%含む混合物。
[実施例1]
(基材層A)
防曇剤とプロピレン単独重合体の混合物PP-1を59質量%と、プロピレン単独重合体PP-2を18.5質量%、Mw/Mnの値が大きいプロピレン単独重合体PP-3を20.0質量%、防曇剤とプロピレン単独重合体の混合物PP-4を2.5質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(中間層B)
防曇剤とエチレンが0.6モル%共重合されたプロピレン重合体の混合物PP-5からなるポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(シール層C)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を70質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を30質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(機能層D)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-8が100質量%のポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(基材層A)
防曇剤とプロピレン単独重合体の混合物PP-1を59質量%と、プロピレン単独重合体PP-2を18.5質量%、Mw/Mnの値が大きいプロピレン単独重合体PP-3を20.0質量%、防曇剤とプロピレン単独重合体の混合物PP-4を2.5質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(中間層B)
防曇剤とエチレンが0.6モル%共重合されたプロピレン重合体の混合物PP-5からなるポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(シール層C)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を70質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を30質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(機能層D)
プロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-8が100質量%のポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした。
(製膜)
まず、機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cのそれぞれを構成するポリプロピレン系樹脂組成物を、多層フィードブロックを用い、押出機でそれぞれ220℃、250℃、240℃、210℃で加熱溶融させ、250℃でTダイから溶融ポリプロピレン系樹脂組成物を積層しながら機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの層構成とし、それぞれの厚みの比率が1:16:2:1となるように共押出した。
まず、機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cのそれぞれを構成するポリプロピレン系樹脂組成物を、多層フィードブロックを用い、押出機でそれぞれ220℃、250℃、240℃、210℃で加熱溶融させ、250℃でTダイから溶融ポリプロピレン系樹脂組成物を積層しながら機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの層構成とし、それぞれの厚みの比率が1:16:2:1となるように共押出した。
溶融シートの機能層D側を20℃の冷却ロールに接触させ、そのまま20℃の水槽に投入した。引き続き、135℃に加熱された金属ロール間で、周速差を利用して長手方向に4.5倍延伸し、さらにテンター延伸機に導入し、予熱部温度は168℃、延伸部温度は163℃で幅方向に11.2倍の延伸を行った。その後、165℃で、幅方向に6.0%緩和させながら、熱処理を行った。
得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C側のフィルム表面にソフタル・コロナ・アンド・プラズマGmbH社製のコロナ処理機を用いて、印加電流値が0.75A、印加電圧1.8kWの条件で、コロナ処理を施した後、ワインダーで巻き取ったものを本発明の二軸配向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。
こうして得られたフィルムの機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの各層の厚みは1μm/16μm/2μm/1μmであった。
表1に各層の原料組成、製膜条件、フィルム特性を示した。
得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムのシール層C側のフィルム表面にソフタル・コロナ・アンド・プラズマGmbH社製のコロナ処理機を用いて、印加電流値が0.75A、印加電圧1.8kWの条件で、コロナ処理を施した後、ワインダーで巻き取ったものを本発明の二軸配向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。
こうして得られたフィルムの機能層D/基材層A/中間層B/シール層Cの各層の厚みは1μm/16μm/2μm/1μmであった。
表1に各層の原料組成、製膜条件、フィルム特性を示した。
得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例2]
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を80質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を20質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を80質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を20質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例3]
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を50質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を50質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を50質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を50質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例4]
幅方向の延伸倍率を13倍に変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
幅方向の延伸倍率を13倍に変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例5]
シール層Cの厚みを1.0μmから0.5μmにし、基材層Aの厚みを16μmから16.5μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
シール層Cの厚みを1.0μmから0.5μmにし、基材層Aの厚みを16μmから16.5μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例6]
シール層Cの厚みを1.0μmから2.0μmにし、基材層Aの厚みを16μmから15μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
シール層Cの厚みを1.0μmから2.0μmにし、基材層Aの厚みを16μmから15μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例7]
中間層Bの厚みを2.0μmから4.0μmにし、シール層Cの厚みを1.0μmから0.5μmにし、基材層Aの厚みを16μmから14.5μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
中間層Bの厚みを2.0μmから4.0μmにし、シール層Cの厚みを1.0μmから0.5μmにし、基材層Aの厚みを16μmから14.5μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例8]
中間層Bの厚みを2.0μmから3.0μmにし、シール基材層Aの厚みを16μmから15μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
中間層Bの厚みを2.0μmから3.0μmにし、シール基材層Aの厚みを16μmから15μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
[実施例9]
中間層Bの厚みを2.0μmから1.0μmにし、基材層Aの厚みを16μmから17μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
実施例1~9で得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムは腰感と自動包装適性に優れ、さらに包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷などの加工時に変形が起こりにくかった。また、熱収縮率も低いため印刷ピッチずれや、ヒートシール時のシール部のシワも少なかった。
中間層Bの厚みを2.0μmから1.0μmにし、基材層Aの厚みを16μmから17μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表1に示したとおり、得られたフィルムは、剛性が高く、それにもかかわらず、熱収縮率が低く、しかも低温でのヒートシール強度が良好な防曇性に優れたフィルムであった。
実施例1~9で得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムは腰感と自動包装適性に優れ、さらに包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、印刷などの加工時に変形が起こりにくかった。また、熱収縮率も低いため印刷ピッチずれや、ヒートシール時のシール部のシワも少なかった。
[比較例1]
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を90質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を10質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を90質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を10質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
[比較例2]
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を100質量%とし、低融点のプロピレン・ブテン共重合体PP-7は配合しないポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を100質量%とし、低融点のプロピレン・ブテン共重合体PP-7は配合しないポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
[比較例3]
幅方向の延伸倍率を10.0倍に変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向(TD)及び長手方向(MD)のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
幅方向の延伸倍率を10.0倍に変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向(TD)及び長手方向(MD)のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
[比較例4]
シール層Cの厚みを1.0μmから0.3μmにし、基材層Aの厚みを16μmから16.7μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
シール層Cの厚みを1.0μmから0.3μmにし、基材層Aの厚みを16μmから16.7μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
[比較例5]
シール層Cの厚みを1.0μmから3.0μmにし、基材層Aの厚みを16μmから14μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向(TD)及び長手方向(MD)のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
シール層Cの厚みを1.0μmから3.0μmにし、基材層Aの厚みを16μmから14μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向(TD)及び長手方向(MD)のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
[比較例6]
中間層Bの厚みを2.0μmから0.4μmにし、基材層Aの厚みを16μmから17.6μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
中間層Bの厚みを2.0μmから0.4μmにし、基材層Aの厚みを16μmから17.6μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
[比較例7]
中間層Bを設けず(厚みを2.0μmから0μmにし)、基材層Aの厚みを16μmから18μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
中間層Bを設けず(厚みを2.0μmから0μmにし)、基材層Aの厚みを16μmから18μmに変更した以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
[比較例8]
基材層Aの原料配合において、Mw/Mnの値が大きいプロピレン単独重合体PP-3を配合しないで(20質量%を0質量%に変更)、代わりにプロピレン単独重合体PP-1の量を増やし(59質量%から79質量%に変更した)、シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6が100質量%のポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ようとしたが、幅方向延伸工程において破断が起きて、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることができなかった。
基材層Aの原料配合において、Mw/Mnの値が大きいプロピレン単独重合体PP-3を配合しないで(20質量%を0質量%に変更)、代わりにプロピレン単独重合体PP-1の量を増やし(59質量%から79質量%に変更した)、シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6が100質量%のポリプロピレン系樹脂組成物を原料とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ようとしたが、幅方向延伸工程において破断が起きて、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることができなかった。
[比較例9]
幅方向の延伸倍率を10.0倍に変更し、シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を70質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を30質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は比較例8と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ようとしたが、幅方向延伸工程において破断が起きて、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることができなかった。
幅方向の延伸倍率を10.0倍に変更し、シール層Cの原料をプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-6を70質量%、プロピレン・ブテン共重合体PP-7を30質量%配合したポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は比較例8と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ようとしたが、幅方向延伸工程において破断が起きて、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることができなかった。
[比較例10]
幅方向の延伸倍率を8.0倍に変更して比較例8と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
幅方向の延伸倍率を8.0倍に変更して比較例8と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
[比較例11]
基材層Aの原料配合において、融点が158℃のエチレン成分が0.6モル%共重合されたポリプロピレン重合体PP-5を50質量%、メソペンタッド分率が98.9%、融点162.5℃の立体規則性の高いプロピレン単独重合体PP-1を47.5質量%、防曇剤を含むプロピレン単独重合体PP-4を2.5質量%配合し、幅方向の延伸倍率を10.0倍に、幅方向の緩和は6.0%を0%に、変更して実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。また、印刷ピッチずれが生じやすかった。
基材層Aの原料配合において、融点が158℃のエチレン成分が0.6モル%共重合されたポリプロピレン重合体PP-5を50質量%、メソペンタッド分率が98.9%、融点162.5℃の立体規則性の高いプロピレン単独重合体PP-1を47.5質量%、防曇剤を含むプロピレン単独重合体PP-4を2.5質量%配合し、幅方向の延伸倍率を10.0倍に、幅方向の緩和は6.0%を0%に、変更して実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。また、印刷ピッチずれが生じやすかった。
[比較例12]
中間層Bの原料を融点が138℃のプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-8が100質量%のポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向(TD)及び長手方向(MD)のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
中間層Bの原料を融点が138℃のプロピレン・エチレン・ブテン共重合体PP-8が100質量%のポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムの23℃における幅方向(TD)及び長手方向(MD)のF5値が低く、腰が弱いフィルムであり、印刷などの加工時に変形が起こりやすく、加工作業がしにくかった。さらに包装袋としたときの袋形状を保持しにくかった。
[比較例13]
中間層Bの原料を融点が162℃の基材層Aと同じポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
中間層Bの原料を融点が162℃の基材層Aと同じポリプロピレン系樹脂組成物とした以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。
表2に示したとおり、得られたフィルムは剛性が高く、熱収縮率が低いものの、低温でのヒートシール強度が低く、自動包装適性が悪かった。
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、剛性が高く、低温でのヒートシール強度にも優れる。そのため、製袋加工性にすぐれ、包装袋としたときの袋形状を保持しやすく、自動包装適性にも優れ、包装袋に好ましく使用することができる。特に防曇性を付与することで特に青果物の包装に好適である。
また剛性が高いので、フィルムの厚みを従来よりも薄くすることが可能であり、あるいはシーラントフィルムをラミネートすることなく使用できるので、環境への負荷を少なくできる。
また剛性が高いので、フィルムの厚みを従来よりも薄くすることが可能であり、あるいはシーラントフィルムをラミネートすることなく使用できるので、環境への負荷を少なくできる。
Claims (12)
- ポリプロピレン系樹脂組成物からなる基材層A、中間層B、及びシール層Cがこの順番に積層された二軸配向ポリプロピレンフィルムであって、下記(1)~(4)を満足する二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(1)基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、160℃以上、180℃以下である。
(2)中間層Bを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の融点が、150℃以上、160℃以下である。
(3)シール層CのDSC測定における70℃~140℃の融解熱が、10J/g以上、40J/g以下である。
(4)23℃における前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの長手方向の5%伸長時応力が35MPa以上、70MPa以下、幅方向の5%伸長時応力が110MPa以上、200MPa以下である。 - 前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの120℃で5分加熱処理した後の収縮率が、長手方向が0%以上、2.5%以下であり、幅方向が-1.0%以上、1.3%以下である請求項1に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度が、3.0N/15mm以上、10.0N/15mm以下である請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記シール層Cの115℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上、5.0N/15mm以下である請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みが、10μm以上、50μm以下であり、中間層Bの厚みが1.0μm以上、3.0μm以下、シール層Cの厚みが0.5μm以上、5μm以下である請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物のメソペンタッド分率が97%以上である請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物の230℃、2.16kgfで測定されるメルトフローレートが7.0g/10分以上、11g/10分以下である請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記基材層Aを構成するポリプロピレン系樹脂組成物が、質量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が9.0以上、11.0以下のポリプロピレン樹脂を10質量%以上、30質量%以下含む請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 500ccの上部開口容器に50℃の温水を300cc入れ、前記シール層Cの表面が前記容器の内側に対向するように前記二軸配向ポリプロピレンフィルムを前記容器の開口部に配置して前記容器を密閉し、5℃で30分間放置した後に前記シール層Cの表面に露が付着した面積は、前記容器の前記開口部に配置された前記二軸配向ポリプロピレンフィルムの面積の4分の1以下である請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記基材層Aの前記シール層Cとは反対の面にポリプロピレン系樹脂組成物からなる機能層Dが積層された請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記機能層Dの130℃でのヒートシール強度が、1.0N/15mm以上であり、かつ前記シール層Cの130℃でのヒートシール強度以下である請求項10に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
- 前記シール層Cを構成するポリプロピレン系樹脂組成物が、融点が60℃以上、90℃以下のポリプロピレン系樹脂を20質量%以上、50質量%以下含む請求項1又は2に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
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Patent Citations (7)
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