JP7548346B2 - Method for producing biaxially oriented polypropylene film - Google Patents
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Description
本発明は、二軸配向ポリプロピレン系フィルムに関する。詳細には、印刷インキとの密着性や他部材フィルムとのラミネートに使用する接着剤との密着性に優れる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関する。 The present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film. In particular, the present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film that has excellent adhesion to printing ink and adhesives used for lamination with other film components.
従来、二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、その透明性や機械的特性において非常に優れたものであるところから、食品や繊維製品などを始めとする様々の物品の包装材料として広く用いられている。しかしながら、ポリプロピレン系フィルムの問題点としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂が無極性であることから表面エネルギーが小さく、そのために印刷インキやラミネート等の加工において印刷インキあるいは他素材との接着性が十分ではないことが指摘されている。 Traditionally, biaxially oriented polypropylene films have been widely used as packaging materials for a variety of items, including food and textile products, due to their excellent transparency and mechanical properties. However, problems with polypropylene films include the low surface energy of polypropylene resins, which are non-polar, and therefore insufficient adhesion to printing inks or other materials during processing such as printing inks and lamination.
特に、二軸配向ポリプロピレン系フィルムを包装材料として使用する場合には、接着剤を用いて、他部材フィルムとのラミネートが施されることが一般に行われるが、これらのフィルム同士のラミネート強度が弱い場合には、包装材料としての強度が弱くなり破れて内容物がはみ出したり、また、袋の破れた部分を通して酸素や水蒸気が出入りし、食品包材としての役目を果たさなかったりすることが問題点として挙げられる。 In particular, when biaxially oriented polypropylene films are used as packaging materials, they are generally laminated with other films using adhesives. However, if the lamination strength between these films is weak, the strength of the packaging material will be weakened and the film may tear, causing the contents to spill out. Furthermore, oxygen and water vapor may enter and exit through the torn parts of the bag, preventing it from functioning as a food packaging material.
また、二軸配向ポリプロピレン系フィルムは印刷を施されることも一般的であるが、その印刷の発色性、色落ちの観点から、インキの印刷ロールから二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面への印刷インキの転移性や印刷インキのフィルム表面への密着性の向上がより求められている。 Biaxially oriented polypropylene films are also commonly printed, and from the standpoint of color development and color fading of the prints, there is a growing demand for improved transfer of the printing ink from the printing roll to the surface of the biaxially oriented polypropylene film, as well as improved adhesion of the printing ink to the film surface.
このような問題点に対する対策として様々の方法が提案されており、例えば、プロピレン-エチレンランダム共重合体に有機ポリマー微粒子を配合した組成物からなるスキン層を二軸配向ポリプリロピレンフィルムの表面に積層したフィルムが開示されている(例えば、特許文献1等参照。)が、印刷インキの密着性が不十分であるばかりか、スキン層を別途設ける工程を必要とし、生産性に劣る。 Various methods have been proposed to address these problems. For example, a film has been disclosed in which a skin layer made of a composition in which organic polymer particles are blended with a propylene-ethylene random copolymer is laminated onto the surface of a biaxially oriented polypropylene film (see, for example, Patent Document 1). However, not only is the adhesion of the printing ink insufficient, but the process of providing a separate skin layer is required, resulting in poor productivity.
特許文献1:特開2000-127310号公報 Patent document 1: JP 2000-127310 A
本発明は、二軸配向ポリプロピレン系フィルムが本来有している優れた透明性や機械的特性を損なうことなく、他部材フィルムとのラミネート強度が大きく、また、印刷ロールからフィルムへの印刷インキ転移性や印刷インキの密着性に優れた、二軸配向ポリプリロピレンフィルムを提供することを目的とする。 The object of the present invention is to provide a biaxially oriented polypropylene film that has high lamination strength with other film components without compromising the excellent transparency and mechanical properties inherent to biaxially oriented polypropylene films, and that has excellent printing ink transferability from the printing roll to the film and printing ink adhesion.
上記課題を解決し得た本発明は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材層(A)と基材層(A)の少なくとも一方の表面にポリプロピレン系樹脂を主成分とする表面層(B)とを有し、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面粗さが0.027μm以上、0.040μm以下であり、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面固有抵抗値が15LogΩ以上であり、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の濡れ張力が38mN/m以上であり、フィルム厚みが20μm以上、50μm以下であり、及びフィルムのヘーズ(透明)値が5%以下であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレン系フィルムである。 The present invention, which has solved the above problems, is a biaxially oriented polypropylene film having a base layer (A) mainly composed of a polypropylene resin and a surface layer (B) mainly composed of a polypropylene resin on at least one surface of the base layer (A), the surface roughness of the surface layer (B) opposite the base layer (A) is 0.027 μm or more and 0.040 μm or less, the surface resistivity of the surface layer (B) opposite the base layer (A) is 15 Log Ω or more, the wet tension of the surface layer (B) opposite the base layer (A) is 38 mN/m or more, the film thickness is 20 μm or more and 50 μm or less, and the haze (transparency) value of the film is 5% or less.
前記表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さが1.0μm以上2.0μm以下であるのが好適である。 It is preferable that the central surface peak height SRp + central surface valley depth of the surface layer (B) on the side opposite the substrate layer (A) is 1.0 μm or more and 2.0 μm or less.
前記二軸配向ポリプロピレン系フィルムの縦方向および横方向の150℃での熱収縮率が11%以下であるのが好適である。 It is preferable that the thermal shrinkage rate of the biaxially oriented polypropylene film in the longitudinal and transverse directions at 150°C is 11% or less.
前記のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層と反対側に印刷層を有する積層体が好適である。 A laminate having a printed layer on the side opposite the substrate layer of the surface layer (B) of any of the biaxially oriented polypropylene films described above is preferred.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、二軸配向ポリプロピレン
系フィルムが本来有している優れた透明性や機械的特性を損なうことなく、他部材フィルムとのラミネート強度が大きく、また、印刷ロールからフィルムへの印刷インキ転移性や印刷インキの密着性に優れ、また効率よく生産できるようになった。
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention has high lamination strength with other film components without impairing the excellent transparency and mechanical properties that are inherent to biaxially oriented polypropylene films, and also has excellent printing ink transferability from a printing roll to the film and adhesion of the printing ink, and can be produced efficiently.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材層(A)と基材層(A)の少なくとも一方の表面にポリプロピレン系樹脂を主成分とする表面層(B)とを有し、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の算術平均粗さが0.027μm以上、0.040μm以下であり、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面固有抵抗値が15LogΩ以上であり、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の濡れ張力が38mN/m以上であり、フィルム厚みが20μm以上、50μm以下であり、及びフィルムのヘーズ値が5%以下であることを特徴とする。
ここで、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の算術表面粗さSRaとは、三次元粗さ計を使用し、触針圧20mgにて、X方向の測定長さ1mm、Y方向の送りピッチ2μmで収録ライン数99本、高さ方向倍率20000倍、カットオフ80μmの測定を行い、JISB 0601(1994)に記載の算術平均粗さの定義に準じて、のである。
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention has a base layer (A) mainly composed of a polypropylene resin and a surface layer (B) mainly composed of a polypropylene resin on at least one surface of the base layer (A), and is characterized in that the arithmetic mean roughness of the surface of the surface layer (B) opposite the base layer (A) is 0.027 μm or more and 0.040 μm or less, the surface resistivity of the surface of the surface layer (B) opposite the base layer (A) is 15 Log Ω or more, the wet tension of the surface of the surface layer (B) opposite the base layer (A) is 38 mN/m or more, the film thickness is 20 μm or more and 50 μm or less, and the haze value of the film is 5% or less.
Here, the arithmetic surface roughness SRa of the surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) is determined by measuring using a three-dimensional roughness meter with a stylus pressure of 20 mg, a measurement length of 1 mm in the X direction, a feed pitch of 2 μm in the Y direction, 99 recorded lines, a height direction magnification of 20,000 times, and a cutoff of 80 μm, in accordance with the definition of arithmetic average roughness described in JIS B 0601 (1994).
算術平均粗さSRaは1つの突出して大きな山や谷の影響を受けにくく、アンチブロッキング剤や滑剤により局所的に形成された比較的大きな山や谷の部分以外の表面に形成される比較的小さな凹凸状のうねりを表わす指標となる。印刷インキの大部分はアンチブロッキング剤や滑剤により形成された比較的大きな山や谷の部分以外の表面に付着するため、印刷インキの密着性と大きな関係がある。これは、後述する中心面山高さSRpと中心面谷深さSRvとは異なる。
また、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面固有抵抗値は、表面に存在する帯電防止剤の量を羽異するものであり、表面に存在する帯電防止剤の量が少ないほど表面抵抗値は大きくなる。
さらに、表面層(B)の濡れ張力は、フィルム表面をぬらすと判定された混合液試薬の表面張力(μN/cm)の数値を表わし、印刷インキや接着剤の濡れやすさと関係するものである。
さらに下記で詳細に説明する。
The arithmetic mean roughness SRa is less susceptible to the influence of one prominently large peak or valley, and is an index that represents the relatively small uneven undulations formed on the surface other than the relatively large peaks and valleys formed locally by the antiblocking agent or lubricant. Since most of the printing ink adheres to the surface other than the relatively large peaks and valleys formed by the antiblocking agent or lubricant, it is closely related to the adhesion of the printing ink. This is different from the central surface peak height SRp and central surface valley depth SRv described later.
In addition, the surface resistivity value of the surface of the surface layer (B) opposite the base layer (A) varies depending on the amount of antistatic agent present on the surface, and the smaller the amount of antistatic agent present on the surface, the larger the surface resistivity value.
Furthermore, the wetting tension of the surface layer (B) represents the numerical value of the surface tension (μN/cm) of the mixed liquid reagent judged to wet the film surface, and is related to the wettability of printing inks and adhesives.
Further details are provided below.
(1)基材層(A)
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの基材層(A)に用いるポリプロピレン系樹脂は、プロピレンの重合体もしくは、プロピレンとエチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンを0.5モル%以下で共重合した重合体をいう。共重合体における共重合成分は0.3モル%以下が好ましく、0.1モル%以下がより好ましく、共重合成分を含まない完全ホモポリプロピレンが最も好ましい。
エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンは、0.5モル%を超えて共重合すると、結晶性や剛性が低下し過ぎて、高温での熱収縮率が大きくなることがある。この様な樹脂をブレンドして用いても良い。
(1) Substrate layer (A)
The polypropylene resin used in the base layer (A) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention refers to a polymer of propylene or a polymer copolymerized with 0.5 mol% or less of propylene and ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms. The copolymerization component in the copolymer is preferably 0.3 mol% or less, more preferably 0.1 mol% or less, and a completely homopolypropylene containing no copolymerization component is most preferred.
When ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms is copolymerized in an amount of more than 0.5 mol %, the crystallinity and rigidity may be too low, and the thermal shrinkage rate at high temperatures may become large. Such resins may be blended and used.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの基材層(A)を構成するポリプロピレン系樹脂の立体規則性の指標である13C-NMRで測定されるメソペンタッド分率([mmmm]%)は、98~99.5%であることが好ましい。より好ましくは、98.1%以上であり、さらに好ましくは98.2%以上である。ポリプロピレン系樹脂のメソペンタッド率が小さいと、弾性率が低くなり、耐熱性が不充分となるおそれがある。99.5%が現実的な上限である。 The mesopentad fraction ([mmmm]%) measured by 13C-NMR, which is an index of stereoregularity of the polypropylene resin constituting the base layer (A) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, is preferably 98 to 99.5%. More preferably, it is 98.1% or more, and even more preferably, it is 98.2% or more. If the mesopentad fraction of the polypropylene resin is small, the elastic modulus will be low and there is a risk of insufficient heat resistance. 99.5% is the practical upper limit.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの基材層(A)を構成するポリプロピレン系樹脂の質量平均分子量(Mw)は、180,000~500,000が好ましい。
180,000より小さいと、溶融粘度が低いため、キャスト時に安定せず、製膜性が悪くなることがある。Mwが500,000を超えると、分子量10万以下の成分の量が35質量%となり、高温での熱収縮率が低減する。
より好ましいMwの下限は190,000、さらに好ましくは200,000であり、より好ましいMwの上限は320,000、さらに好ましくは300,000、特に好ましくは250,000である。
The mass average molecular weight (Mw) of the polypropylene resin constituting the base layer (A) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 180,000 to 500,000.
If the Mw is less than 180,000, the melt viscosity is low, so that the film-forming property may be deteriorated due to instability during casting. If the Mw exceeds 500,000, the amount of components having a molecular weight of 100,000 or less becomes 35% by mass, and the heat shrinkage rate at high temperatures is reduced.
A more preferred lower limit of Mw is 190,000, even more preferably 200,000, and a more preferred upper limit of Mw is 320,000, even more preferably 300,000, and particularly preferably 250,000.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの基材層(A)を構成するポリプロピレン系樹脂の数平均分子量(Mn)は、20,000~200,000が好ましい。
20,000より小さいと、溶融粘度が低いため、キャスト時に安定せず、製膜性が悪くなることがある。200,000を超えると、高温での熱収縮率が低減する。
より好ましいMnの下限は30,000、さらに好ましくは40,000、特に好ましくは50,000であり、より好ましいMnの上限は80,000、さらに好ましくは70,000、特に好ましくは60,000である。
また、上記ポリプロピレンに高分子量成分を加えると、高分子量成分が低分子量成分の結晶化を促進する面があるが、分子同士の絡み合いが強くなり、結晶性が高くても熱収縮率が大きくなる傾向もある。ある。Mw/Mnが大きくなりすぎると高分子量成分が多くなり熱収縮率が大きくなる場合があり好ましくない。高分子量成分を加えても、Mw/Mnを5.5~20以下の範囲とするのが良い。
The number average molecular weight (Mn) of the polypropylene resin constituting the base layer (A) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 20,000 to 200,000.
If it is less than 20,000, the melt viscosity is low, so that the film-forming property may be deteriorated due to instability during casting. If it exceeds 200,000, the heat shrinkage rate at high temperatures is reduced.
A more preferable lower limit of Mn is 30,000, further preferably 40,000, particularly preferably 50,000, and a more preferable upper limit of Mn is 80,000, further preferably 70,000, particularly preferably 60,000.
In addition, when a high molecular weight component is added to the polypropylene, the high molecular weight component promotes the crystallization of the low molecular weight component, but the molecules become more entangled, and the heat shrinkage tends to increase even if the crystallinity is high. If the Mw/Mn becomes too large, the amount of high molecular weight components increases, and the heat shrinkage may increase, which is not preferable. Even if a high molecular weight component is added, it is preferable to keep the Mw/Mn in the range of 5.5 to 20.
また、分子量分布の指標であるMw/Mnは、基材層(A)のポリプロピレン系樹脂では2.8~8が好ましい。より好ましくは2.8~7、さらに好ましくは2.8~6であり、特に好ましくは2.8~5.4である。また、下限は3以上が好ましく、3.3以上がより好ましい。
なお、ポリプロピレン系樹脂の分子量分布は、異なる分子量の成分を多段階に一連のプラントで重合したり、異なる分子量の成分をオフラインで混錬機でブレンドしたり、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。
Furthermore, the Mw/Mn, which is an index of molecular weight distribution, of the polypropylene resin of the base layer (A) is preferably 2.8 to 8. More preferably, it is 2.8 to 7, further preferably 2.8 to 6, and particularly preferably 2.8 to 5.4. The lower limit is preferably 3 or more, and more preferably 3.3 or more.
The molecular weight distribution of the polypropylene-based resin can be adjusted by polymerizing components having different molecular weights in multiple stages in a series of plants, blending components having different molecular weights offline in a kneader, blending catalysts having different performances and polymerizing the blended components, or using a catalyst that can realize a desired molecular weight distribution.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの基材層(A)のポリプロピレン系樹脂は、Mw/Mnが2.8~5.4の範囲の場合は、メルトフローレート(MFR;230℃、2.16kgf)が4g/10分~20g/10分であることが好ましい。
基材層(A)のポリプロピレン系樹脂のMFRの下限は、5g/10分であることがより好ましく、6g/10分であることがさらに好ましく、7g/10分であることが特に好ましい。基材層(A)のポリプロピレン系樹脂のMFRの上限は、15g/10分であることがより好ましく、12g/10分であることがさらに好ましい。
基材層(A)のポリプロピレン系樹脂のMw/Mn及びMFRが、この範囲であると、高温での熱収縮率も小さく保つことができる、また、冷却ロールへの密着性も良好で製膜性に優れる。
When the polypropylene resin of the base layer (A) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has an Mw/Mn in the range of 2.8 to 5.4, it is preferable that the melt flow rate (MFR; 230°C, 2.16 kgf) is 4 g/10 min to 20 g/10 min.
The lower limit of the MFR of the polypropylene resin of the base layer (A) is more preferably 5 g/10 min, further preferably 6 g/10 min, and particularly preferably 7 g/10 min. The upper limit of the MFR of the polypropylene resin of the base layer (A) is more preferably 15 g/10 min, and further preferably 12 g/10 min.
When the Mw/Mn and MFR of the polypropylene resin of the base layer (A) are within the above ranges, the heat shrinkage rate at high temperatures can be kept small, and the adhesion to a cooling roll is good, resulting in excellent film formability.
(2)表面層(B)
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面粗さが0.027μm以上、0.040μm以下であることが好適である。0.027μm未満であると、印刷インキとの密着性や他部材フィルムとのラミネート強度が十分でなく、0.040μm以上を越えると、ヘイズが大きくなったり、印刷の発色性が悪くなるという問題が生じる。
表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面粗さは0.028μm以上がより好ましく、0.029μm以上がさらに好ましく、0.030μm以上が特に好ましい。
表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面粗さが0.027μm以上、0.040μm以下とするためには、表面層(B)を形成するポリプロピレン系樹脂組成物として、メルトフローレート(MFR)が異なる2種以上のポリプロピレン系樹脂の混合物を使用することが好ましい。この場合、のMFRの差は3g/10分以上であることが好ましく、3.5g/10分以上であることがより好ましい。
上記のように、ポリプロピレン系樹脂の混合物中の2種以上のポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)の差が異なると、それぞれのポリプリピレンの結晶化速度や結晶化度が異なるため、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の算術平均粗さが0.028μm以上となるものと推測している。また、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の算術平均粗さは0.040μmを超えにくくなる。
MFRが小さい方のポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンとエチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンを共重合した重合体も用いることができる。炭素数4以上のα-オレフィンとしては、1-ブテン、1-ヘキセン、4-メチル・1-ペンテン、1-オクテンなどが挙げられる。また、その他の共重合成分として極性を有するマレイン酸等を使用しても良い。
エチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィン、その他の共重合成分は合計で8.0モル%以下であることが好ましい。8.0モル%を超えて共重合すると、フィルムが白化して外観不良となったり、粘着性が生じて製膜が困難となったりする場合がある。
また、これらの樹脂は2種以上をブレンドして用いても良い。ブレンドする場合、個々の樹脂は8.0モル%を超えて共重合されたものであっても良いが、ブレンド物はモノマー単位でプロピレン以外のモノマーは8.0モル%以下であることが好ましい。
また、MFRが大きい方のポリプロピレン系樹脂としては、上記プロピレンとエチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンを共重合した重合体を用いることも出来るし、プロピレン単独重合体を使用することも出来る。プロピレン単独重合体を使用することが好ましい。
(2) Surface layer (B)
The surface roughness of the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention on the side opposite to the substrate layer (A) is preferably 0.027 μm or more and 0.040 μm or less. If it is less than 0.027 μm, the adhesion to printing ink and the lamination strength with other film members are insufficient, and if it exceeds 0.040 μm or more, problems such as increased haze and poor color development of printing occur.
The surface roughness of the surface layer (B) on the side opposite to the base layer (A) is more preferably 0.028 μm or more, further preferably 0.029 μm or more, and particularly preferably 0.030 μm or more.
In order to make the surface roughness of the surface layer (B) on the side opposite to the base layer (A) 0.027 μm or more and 0.040 μm or less, it is preferable to use a mixture of two or more polypropylene resins having different melt flow rates (MFR) as the polypropylene resin composition forming the surface layer (B). In this case, the difference in MFR is preferably 3 g/10 min or more, more preferably 3.5 g/10 min or more.
As described above, when the difference in melt flow rate (MFR) between two or more polypropylene resins in a mixture of polypropylene resins is different, the crystallization speed and crystallization degree of each polypropylene are different, so that it is presumed that the arithmetic mean roughness of the surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) is 0.028 μm or more. Also, the arithmetic mean roughness of the surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) is unlikely to exceed 0.040 μm.
As the polypropylene-based resin having a smaller MFR, a polymer obtained by copolymerizing propylene with ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms can be used. Examples of the α-olefin having 4 or more carbon atoms include 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, and 1-octene. Furthermore, maleic acid having polarity may be used as another copolymerization component.
The total amount of ethylene and/or α-olefins having 4 or more carbon atoms and other copolymerization components is preferably 8.0 mol % or less. If copolymerized in an amount exceeding 8.0 mol %, the film may whiten and have a poor appearance, or may become sticky, making film formation difficult.
These resins may be used in combination of two or more kinds. When blended, each resin may be copolymerized in an amount exceeding 8.0 mol%, but the blend preferably contains 8.0 mol% or less of monomers other than propylene on a monomer unit basis.
As the polypropylene-based resin having a larger MFR, a copolymer of the above-mentioned propylene with ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms may be used, or a propylene homopolymer may be used. It is preferable to use a propylene homopolymer.
また、本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)のポリプロピレン系樹脂組成物は、MFRが1.0g/10分~8g/10分であることが好ましい。表面層(B)のポリプロピレン系樹脂組成物のMFRの下限は、2g/10分であることがより好ましく、3g/10分であることがさらに好ましい。表面層(B)のポリプロピレン系樹脂組成物のMFRの上限は、7g/10分であることがより好ましく、6.0g/10分であることがさらに好ましい。この範囲であると製膜性も良好で、外観にも優れる。
表面層(B)のポリプロピレン系樹脂組成物のMFRが1.0g/10分より小さいと、基材層(A)のポリプロピレン系樹脂のMFRが大きい場合に基材層(A)と表面層(B)の粘度差が大きくなるので、製膜の際にムラ(原反ムラ)が発生しやすくなる。表面層(B)のポリプロピレン系樹脂組成物のMFRが8g/10分を超えると、冷却ロールへの密着性が悪くなって、空気を巻き込み、平滑性が悪く、それが起点となる欠点が多くなって、
適切な表面粗さになりにくいおそれがある。
The polypropylene resin composition of the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention preferably has an MFR of 1.0 g/10 min to 8 g/10 min. The lower limit of the MFR of the polypropylene resin composition of the surface layer (B) is more preferably 2 g/10 min, and even more preferably 3 g/10 min. The upper limit of the MFR of the polypropylene resin composition of the surface layer (B) is more preferably 7 g/10 min, and even more preferably 6.0 g/10 min. When the MFR is within this range, the film formability is good and the appearance is also excellent.
If the MFR of the polypropylene resin composition of the surface layer (B) is less than 1.0 g/10 min, when the MFR of the polypropylene resin of the base layer (A) is large, the viscosity difference between the base layer (A) and the surface layer (B) becomes large, so that unevenness (unevenness of the original roll) is likely to occur during film formation. If the MFR of the polypropylene resin composition of the surface layer (B) exceeds 8 g/10 min, the adhesion to the cooling roll becomes poor, air is entrained, the smoothness is poor, and there are many defects originating from this,
There is a risk that it will be difficult to achieve an appropriate surface roughness.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面固有抵抗値は15LogΩ以上であることが好ましい。表面固有抵抗値は15LogΩ以上であると、印刷インキや接着剤との密着性が向上する。表面固有抵抗値は16LogΩ以上であるのがより好ましい。表面固有抵抗値は15LogΩ以上とするには、帯電防止剤、防曇剤などの低分子量化合物の添加剤を極力使用しないことが挙げられる。それを使用すると基材層(A)に含まれる添加剤が表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面にブリードしてくることもあり、それにより表面固有抵抗値が低下しにくくなるので、注意が必要である。
表面固有抵抗値を15LogΩ以上とするにはコロナ処理、火炎処理などの物理化学的な表面処理を行うことが好ましい。
例えば、コロナ処理では、予熱ロール、処理ロールを用い、空中で放電を行うことが好ましい。
The surface resistivity of the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention opposite the substrate layer (A) is preferably 15 Log Ω or more. If the surface resistivity is 15 Log Ω or more, the adhesion to printing ink and adhesives is improved. The surface resistivity is more preferably 16 Log Ω or more. In order to make the surface resistivity 15 Log Ω or more, it is possible to avoid using additives of low molecular weight compounds such as antistatic agents and antifogging agents as much as possible. If they are used, the additives contained in the substrate layer (A) may bleed to the surface of the surface layer (B) opposite the substrate layer (A), which makes it difficult to reduce the surface resistivity, so care must be taken.
In order to make the surface resistivity 15 Log Ω or more, it is preferable to carry out a physicochemical surface treatment such as a corona treatment or a flame treatment.
For example, in the corona treatment, it is preferable to use a preheat roll and a treatment roll and perform discharge in the air.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の濡れ張力が38mN/m以上であることが好ましい。濡れ張力は38mN/m以上であると、印刷インキや他部材フィルムとのラミネートに使用する接着剤との密着性が向上する。
濡れ張力を38mN/m以上とするには、帯電防止剤や界面活性剤などの添加剤を使用することが通常行われているが、これらの方法では、表面固有抵抗値を下げる効果があるため、コロナ処理、火炎処理などの物理化学的な表面処理を行うことが好ましい。
例えば、コロナ処理では、予熱ロール、処理ロールを用い、空中で放電を行うことが好ましい。
ここで表面固有抵抗値は主にコロナ処理の強さの程度と関係するが、濡れ張力は帯電防止剤のブリードアウト量とも関係するためそれぞれを好適な範囲にするのが効果的である。
The surface of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, opposite to the substrate layer (A) of the surface layer (B), preferably has a wet tension of 38 mN/m or more. When the wet tension is 38 mN/m or more, the adhesion to printing ink or adhesives used for lamination with other film components is improved.
In order to achieve a wetting tension of 38 mN/m or more, additives such as antistatic agents and surfactants are usually used. However, these methods have the effect of lowering the surface resistivity, so it is preferable to carry out physicochemical surface treatments such as corona treatment and flame treatment.
For example, in the corona treatment, it is preferable to use a preheat roll and a treatment roll and perform discharge in the air.
Here, the surface resistivity is mainly related to the strength of the corona treatment, but the wetting tension is also related to the amount of bleed-out of the antistatic agent, so it is effective to set each within a suitable range.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSR)+中心面谷深さSRvが1.0μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
ここで、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面粗さ中心面山高さSRp、中心面谷深さSRvとは、三次元粗さ計を使用し、触針圧20mgにて、X方向の測定長さ1mm、Y方向の送りピッチ2μmで収録ライン数99本、高さ方向倍率20000倍、カットオフ80μmの測定を行い、JISB 0601(1994)に記載の算術平均粗さの定義に準じて求められる。
The biaxially oriented polypropylene film of the present invention preferably has a center surface peak height SR+center surface valley depth SRv of 1.0 μm or more and 2.0 μm or less on the surface of the surface layer (B) opposite the base layer (A).
Here, the surface roughness central peak height SRp and central valley depth SRv of the surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) are determined in accordance with the definition of arithmetic mean roughness described in JIS B 0601 (1994) by measuring using a three-dimensional roughness meter with a stylus pressure of 20 mg, a measurement length of 1 mm in the X direction, a feed pitch of 2 μm in the Y direction, 99 recorded lines, a height direction magnification of 20,000 times, and a cutoff of 80 μm.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvは、アンチブロッキング剤などにより局所的に形成された比較的大きな凹凸の部分の状態の指標であり、例えば、基材層(A)と基材層(A)の少なくとも一方の表面に表面層(B)を有する本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムをロール状に巻いたときに表面層(B)と基材層(A)とが接触した場合のそれらの間の滑り性に大きく関係するものである。
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvが1.0μm以上であると、ロールフィルムからの巻き出し性が向上し、2.0μm以下であると透明性が維持される。
表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvは1.1μm以上が好ましく、1.2μm以上がより好ましく、1.3μm以上が特に好ましい。
The central surface peak height SRp + central surface valley depth SRv of the surface of the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention opposite the base layer (A) is an index of the state of a relatively large uneven portion formed locally by an antiblocking agent or the like, and is closely related to the slipperiness between the surface layer (B) and the base layer (A) when they come into contact with each other when the biaxially oriented polypropylene film of the present invention having the surface layer (B) on at least one surface of the base layer (A) is wound into a roll.
When the central surface peak height SRp + central surface valley depth SRv of the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention on the surface opposite to the base layer (A) is 1.0 μm or more, the unwinding property from the roll film is improved, and when it is 2.0 μm or less, transparency is maintained.
The sum of the central peak height SRp and the central valley depth SRv of the surface layer (B) on the side opposite to the base layer (A) is preferably 1.1 μm or more, more preferably 1.2 μm or more, and particularly preferably 1.3 μm or more.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvが1.0μm以上2.0μm以下とするには、表面層(B)を形成するポリプロピレン系樹脂組成物にアンチブロッキング剤を配合するのが好適な方法である。
アンチブロッキング剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、ゼオライト等の無機系の粒子やアクリル系、ポリメタアクリル系、ポリスチレン系等の有機系の粒子の中から、適宜選択して使用することができる。これらの中でも、ポリメタアクリル系の粒子を用いるのが特に好ましい。アンチブロッキング剤の好ましい平均粒子径は1.0~2.5μmであり、より好ましくは1.0~2.0μmである。ここでいう平均粒径の測定法は、走査電子顕微鏡で写真撮影し、イメージアナライザー装置を用いて水平方向のフェレ径を測定し、その平均値で表示したものである。
アンチブロッキング剤は、ポリプロピレン樹脂あるいはその混合物全体に対して中0.15質量%とすることが好ましい。
In order to make the central surface peak height SRp + central surface valley depth SRv of the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention opposite the base layer (A) 1.0 μm or more and 2.0 μm or less, it is a suitable method to blend an antiblocking agent in the polypropylene resin composition forming the surface layer (B).
The antiblocking agent can be appropriately selected from inorganic particles such as silica, calcium carbonate, kaolin, and zeolite, and organic particles such as acrylic, polymethacrylic, and polystyrene. Among these, it is particularly preferable to use polymethacrylic particles. The preferred average particle size of the antiblocking agent is 1.0 to 2.5 μm, and more preferably 1.0 to 2.0 μm. The average particle size is measured by taking a photograph with a scanning electron microscope, measuring the Feret's diameter in the horizontal direction using an image analyzer, and expressing the average value.
The antiblocking agent is preferably contained in an amount of 0.15% by mass based on the total weight of the polypropylene resin or the mixture thereof.
本発明で用いるポリプロピレン系樹脂は、チーグラー・ナッタ触媒やメタロセン触媒等の公知の触媒を用いて、原料のプロピレンを単独で重合させること、あるいはプロピレンとエチレン及び/又はα-オレフィンを共重合することにより得られる。中でも、異種結合をなくすためにはチーグラー・ナッタ触媒を用い、立体規則性の高い重合が可能な触媒を用いることが好ましい。
重合方法としては、公知の方法を採用すればよく、例えば、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン等の不活性溶剤中で重合する方法、液状のモノマー中で重合する方法、気体のモノマーに触媒を添加し、気相状態で重合する方法、または、これらを組み合わせて重合する方法等が挙げられる。
The polypropylene resin used in the present invention is obtained by polymerizing the raw material propylene alone or copolymerizing propylene with ethylene and/or α-olefins using a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. Among them, it is preferable to use a Ziegler-Natta catalyst in order to eliminate heterogeneous bonds and to use a catalyst capable of polymerization with high stereoregularity.
As the polymerization method, a known method may be adopted, and examples thereof include a method of polymerization in an inert solvent such as hexane, heptane, toluene, or xylene, a method of polymerization in a liquid monomer, a method of adding a catalyst to a gaseous monomer and polymerizing in a gas phase state, or a method of polymerization that combines these methods.
本発明の本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの基材層(A)には、添加剤やその他の樹脂を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、造核剤、粘着剤、防曇剤、難燃剤、無機または有機の充填剤等が挙げられる。
その他の樹脂としては、本発明で用いられるポリプロピレン樹脂以外のポリプロピレン樹脂、プロピレンとエチレンおよび/または炭素数4以上のα-オレフィンとの共重合体であるランダムコポリマーや、各種エラストマー等が挙げられる。これらは、多段の反応器を用いて逐次重合するか、ポリプロピレン樹脂とヘンシェルミキサーでブレンドするか、事前に溶融混錬機を用いて作製したマスターペレットを所定の濃度になるようにポリプロピレンで希釈するか、予め全量を溶融混練して使用してもよい。
基材層(B)には、添加剤やその他の樹脂を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、造核剤、粘着剤、防曇剤、難燃剤、無機または有機の充填剤等が挙げられる。
The substrate layer (A) of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention may contain additives and other resins, such as antioxidants, ultraviolet absorbers, nucleating agents, adhesives, antifogging agents, flame retardants, inorganic or organic fillers, etc.
Examples of other resins include polypropylene resins other than the polypropylene resin used in the present invention, random copolymers which are copolymers of propylene and ethylene and/or α-olefins having 4 or more carbon atoms, various elastomers, etc. These may be sequentially polymerized using a multi-stage reactor, blended with polypropylene resin in a Henschel mixer, master pellets prepared in advance using a melt kneader may be diluted with polypropylene to a predetermined concentration, or the entire amount may be melt kneaded in advance before use.
The substrate layer (B) may contain additives and other resins, such as antioxidants, ultraviolet absorbers, nucleating agents, adhesives, antifogging agents, flame retardants, inorganic or organic fillers, etc.
(3)二軸配向ポリプロピレン系フィルム
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、基材層(A)と表面層(B)とを1層ずつ有する2層構造のフィルムであってもよいが3層以上の構成としてもよい。好ましいのは基材層(A)/表面層(B)の2層構造であるが、表面層(B)/A層/表面層(B)、/基材層(A)/中間層(C)/表面層(B)の3層構造やそれ以上の多層構造であってもよい。
なお、基材層(A)や表面層(B)が複数ある場合、それぞれの層がその特性を満たすものであれば、組成は異なっていてもよい。
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルム全体の厚みは9~200mが好ましく、10~150μmがより好ましく、12~100μmがさらに好ましく、12~80μmが特に好ましい。
(3) Biaxially oriented polypropylene film The biaxially oriented polypropylene film of the present invention may be a two-layer film having one base layer (A) and one surface layer (B), but may also be a film having three or more layers. A two-layer structure of base layer (A)/surface layer (B) is preferred, but a three-layer structure of surface layer (B)/layer A/surface layer (B),/base layer (A)/intermediate layer (C)/surface layer (B) or a multilayer structure having more than three layers may also be used.
When there are a plurality of base layers (A) or surface layers (B), the compositions of the layers may be different as long as each layer satisfies the required characteristics.
The total thickness of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 9 to 200 m, more preferably 10 to 150 μm, further preferably 12 to 100 μm, and particularly preferably 12 to 80 μm.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムにおける表面層(B)全体の厚みと基材層(A)の厚みの比率としては、表面層(B)全体の厚み/基材層(A)の厚みが0.01~0.5であることが好ましく、0.02~0.4であることがより好ましく、0.03~0.3であることがさらに好ましい。全表面層(B)/全基材層(A)が0.5を超えると、収縮率が大きくなる傾向を示す。また、フィルム全体の厚みに対する全基材層(A)の厚みは50~99%であることが好ましく、さらに好ましくは60~97%、特に好ましくは70~95%である。残部は、表面層(B)または表面層(B)と中間層(C)となる。全表面層(B)の実質的な厚みは、0.5~4μmが好ましく、1~3.5μmがより好ましく、1.5~3μmがさらに好ましい。 In the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, the ratio of the total thickness of the surface layer (B) to the thickness of the base layer (A) is preferably 0.01 to 0.5, more preferably 0.02 to 0.4, and even more preferably 0.03 to 0.3. If the total surface layer (B)/total base layer (A) ratio exceeds 0.5, the shrinkage rate tends to increase. The thickness of the total base layer (A) relative to the total thickness of the film is preferably 50 to 99%, more preferably 60 to 97%, and particularly preferably 70 to 95%. The remainder is the surface layer (B) or the surface layer (B) and the intermediate layer (C). The effective thickness of the total surface layer (B) is preferably 0.5 to 4 μm, more preferably 1 to 3.5 μm, and even more preferably 1.5 to 3 μm.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムのインキ密着性の評価は、グラビア印刷した印刷インキの剥離試験を行い、全体25箇所のうち、剥離する部分の個数で行った。剥離箇所が5個以下が好ましく、3個以下がより好ましく、0個が最も好ましい。5個を超えると、印刷インキの剥がれる程度が大きくなり問題である。インキ密着性の評価方法は後述する。 The ink adhesion of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention was evaluated by conducting a peeling test of gravure-printed printing ink and counting the number of peeled areas out of a total of 25 locations. Five or fewer peeled areas are preferable, three or fewer are more preferable, and zero is most preferable. If the number of peeled areas exceeds five, the extent to which the printing ink peels off becomes too great and is problematic. The method for evaluating ink adhesion is described below.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムへのラミネート後の縦方向のラミネート強度は、1.2~2.5N/15mmが好ましく、1.3~2.5N/mmがより好ましく、1.4~2.5N/mmがさらに好ましい。ラミネート強度の測定方法は後述する。 The longitudinal laminate strength after lamination to the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 1.2 to 2.5 N/15 mm, more preferably 1.3 to 2.5 N/mm, and even more preferably 1.4 to 2.5 N/mm. The method for measuring the laminate strength will be described later.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの動摩擦係数は、0.5以下であることが好ましく、0.48以下であるのがより好ましく、0.45以下が特にこのましい。動摩擦係数は、0.5以下であるとロールフィルムからのフィルムの巻き出しがスムーズに行え、印刷加工しやすい。動摩擦係数の測定方法は後述する。 The dynamic friction coefficient of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 0.5 or less, more preferably 0.48 or less, and particularly preferably 0.45 or less. If the dynamic friction coefficient is 0.5 or less, the film can be smoothly unwound from the roll film, and printing processing is easy. The method for measuring the dynamic friction coefficient will be described later.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムのヘイズは、5%以下が好ましく、0.2~5%がより好ましく、0.3~4.5%がさらに好ましく、0.4~4%が特に好ましい。5%を超えると透明性に劣り、印刷された表示が見にくくなることがある。ヘイズは例えば延伸温度、熱固定温度が高すぎる場合、冷却ロール温度が高く未延伸(原反)シートの冷却速度が遅い場合、低分子量成分が多すぎる場合に悪くなる傾向があり、これらを調節することで上記の範囲内とすることが出来る。ヘイズの測定方法は後述する。 The haze of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 5% or less, more preferably 0.2 to 5%, even more preferably 0.3 to 4.5%, and particularly preferably 0.4 to 4%. If it exceeds 5%, the transparency is poor and the printed display may become difficult to see. For example, the haze tends to deteriorate when the stretching temperature or heat setting temperature is too high, when the cooling roll temperature is high and the cooling rate of the unstretched (raw) sheet is slow, or when there is too much low molecular weight component, and by adjusting these, it is possible to keep the haze within the above range. The method for measuring the haze will be described later.
本発明の二軸配向二軸配向ポリプロピレン系フィルムの縦方向および横方向の150℃での熱収縮率が11%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、8%以下であることが特に好ましい。熱収縮率が11%以下とすることで、印刷時のピッチずれを低減することができる。熱収縮の測定方法は後述する。 The heat shrinkage rate of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention in the longitudinal and transverse directions at 150°C is preferably 11% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 8% or less. By making the heat shrinkage rate 11% or less, it is possible to reduce pitch deviation during printing. The method for measuring heat shrinkage will be described later.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムにおいては、150℃での縦方向の熱収縮率は0.2~8%であることが好ましく、0.3~7%がより好ましく、0.5~6%であることが特に好ましい。熱収縮率が上記範囲であれば、耐熱性に優れたフィルムということができ、高温にさらされる可能性のある用途でも使用できる。なお、150℃熱収縮率は1.5%程度までなら、例えば低分子量成分を多くする、延伸条件、熱固定条件を調整することで可能であるが、それ以下に下げるには、オフラインでアニール処理をすること等が好ましい。 In the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, the heat shrinkage in the longitudinal direction at 150°C is preferably 0.2 to 8%, more preferably 0.3 to 7%, and particularly preferably 0.5 to 6%. If the heat shrinkage is within the above range, the film can be said to have excellent heat resistance and can be used in applications where it may be exposed to high temperatures. The heat shrinkage at 150°C can be reduced to about 1.5% by, for example, increasing the amount of low molecular weight components or adjusting the stretching conditions and heat setting conditions, but to reduce it below that, it is preferable to perform an annealing treatment offline.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの縦方向の引張弾性率は、1.8~4GPaであることが好ましく、2.1~3.7GPaであることがより好ましく、2.2~3.5GPaであることがさらに好ましく、2.3~3.4GPaが特に好ましい。横方向の引張弾性率は、3.8~8GPaであることが好ましく、4~7.5GPaであることがより好ましく、4.1~7GPaであることがさらに好ましく、4.2~6.5GPaが特に好ましい。引張弾性率が上記範囲であれば、腰が強くなり、フィルム厚みが小さくても使用できるため、フィルムの使用量を減らすことが可能となる。引張弾性率の測定方法は後述する。 The tensile modulus in the longitudinal direction of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 1.8 to 4 GPa, more preferably 2.1 to 3.7 GPa, even more preferably 2.2 to 3.5 GPa, and particularly preferably 2.3 to 3.4 GPa. The tensile modulus in the transverse direction is preferably 3.8 to 8 GPa, more preferably 4 to 7.5 GPa, even more preferably 4.1 to 7 GPa, and particularly preferably 4.2 to 6.5 GPa. If the tensile modulus is within the above range, the film will be strong and can be used even with a small film thickness, making it possible to reduce the amount of film used. The method for measuring the tensile modulus will be described later.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムの面配向係数の下限は、0.011が好ましく、0.012がより好ましく、0.013がさらに好ましい。上記範囲であると、フィルムの耐熱性、剛性を大きくなりやすい。
延伸された積層ポリプロピレン系フィルムは、一般的に結晶配向を有し、その方向や程度がフィルム物性に大きな影響を及ぼす。結晶配向の程度は、用いられるポリプロピレン系樹脂の分子構造や、フィルム製造におけるプロセスや条件によって変化する傾向であり、これらを調節することで上記の範囲内とすることが出来る。面配向係数の測定方法は後述する。
The lower limit of the plane orientation coefficient of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 0.011, more preferably 0.012, and even more preferably 0.013. When in the above range, the heat resistance and rigidity of the film are likely to be increased.
Stretched laminated polypropylene films generally have a crystal orientation, and the direction and degree of the crystal orientation have a large effect on the film properties. The degree of crystal orientation tends to vary depending on the molecular structure of the polypropylene resin used and the process and conditions in film production, and can be adjusted to the above range. The method for measuring the plane orientation coefficient will be described later.
(4)製膜方法
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、基材層(A)用ポリプロピレン系樹脂組成物と表面層(B)用ポリプロピレン系樹脂組成物を別々の押出機により溶融押し出しし、ダイスから共押出しして、冷却ロールで冷却して、未延伸シートを形成し、その未延伸シートを縦方向(MD)及び幅方向(TD)に延伸した後、熱固定処理することによって得ることができる。
溶融押出し温度は200~280℃程度が好ましく、この温度範囲内で層を乱さずに良好な外観の積層フィルムを得るには、基材層(A)用ポリプロピレン原料と表面層(B)用ポリプロピレン原料の粘度差(MFR差)が6g/10分以下となるようにすることが好ましい。粘度差が6g/10分より大きいと、層が乱れて外観不良となりやすい。より好ましくは5.5g/10分以下、さらに好ましくは5g/10分以下である。
(4) Film Forming Method The biaxially oriented polypropylene film of the present invention can be obtained by melt-extruding the polypropylene resin composition for the base layer (A) and the polypropylene resin composition for the surface layer (B) using separate extruders, co-extruding them through a die, and cooling them with a cooling roll to form an unstretched sheet, stretching the unstretched sheet in the machine direction (MD) and the width direction (TD), and then subjecting it to a heat setting treatment.
The melt extrusion temperature is preferably about 200 to 280°C. In order to obtain a laminated film with good appearance without disturbing the layers within this temperature range, it is preferable that the viscosity difference (MFR difference) between the polypropylene raw material for the base layer (A) and the polypropylene raw material for the surface layer (B) is 6 g/10 min or less. If the viscosity difference is more than 6 g/10 min, the layers are likely to be disturbed, resulting in poor appearance. It is more preferably 5.5 g/10 min or less, and even more preferably 5 g/10 min or less.
冷却ロール表面温度は25~35℃が好ましく、27~33℃がより好ましい。温度が35℃を超えるとフィルム表面が荒れやすくなる。 The surface temperature of the cooling roll is preferably 25 to 35°C, more preferably 27 to 33°C. If the temperature exceeds 35°C, the film surface will become rough.
縦方向(MD)の延伸倍率の下限は、好ましくは3倍であり、より好ましくは3.5倍である。上記未満であると膜厚ムラとなることがある。MDの延伸倍率の上限は好ましくは8倍であり、より好ましくは7倍である。上記を超えると引き続き行うTD延伸がしにくくなることがある。MDの延伸温度の下限は好ましくは120℃であり、より好ましくは125℃であり、さらに好ましくは130℃である。上記未満であると機械的負荷が大きくなったり、厚みムラが大きくなったり、フィルムの表面荒れが起こることがある。MDの延伸温度の上限は好ましくは150℃であり、より好ましくは145℃であり、さらに好ましくは140℃である。温度が高い方が熱収縮率の低下には好ましいが、ロールに付着し延伸できなくなったり、表面荒れが起こることがある。 The lower limit of the stretching ratio in the machine direction (MD) is preferably 3 times, more preferably 3.5 times. If it is less than the above, it may cause unevenness in the film thickness. The upper limit of the stretching ratio in the MD is preferably 8 times, more preferably 7 times. If it exceeds the above, it may become difficult to perform subsequent TD stretching. The lower limit of the MD stretching temperature is preferably 120°C, more preferably 125°C, and even more preferably 130°C. If it is less than the above, the mechanical load may increase, the thickness unevenness may increase, and the surface of the film may become rough. The upper limit of the MD stretching temperature is preferably 150°C, more preferably 145°C, and even more preferably 140°C. A higher temperature is preferable for reducing the heat shrinkage rate, but it may adhere to the roll, making it impossible to stretch, or cause surface roughness.
幅方向(TD)の延伸倍率の下限は好ましくは4倍であり、より好ましくは5倍であり、さらに好ましくは6倍である。上記未満であると厚みムラとなることがある。TD延伸倍率の上限は好ましくは20倍であり、より好ましくは17倍であり、さらに好ましくは15倍であり、特に好ましくは12倍である。上記を超えると熱収縮率が高くなったり、延伸時に破断することがある。TD延伸での予熱温度は速やかに延伸温度付近にフィルム温度を上げるため、好ましくは延伸温度より5~15℃高く設定する。TDの延伸では従来の延伸ポリプロピレン系フィルムより高温で行う。TDの延伸温度の下限は好ましくは155℃であり、より好ましくは157℃であり、さらに好ましくは158℃、特に好ましくは160℃である。上記未満であると充分に軟化せずに破断したり、熱収縮率が高くなることがある。TD延伸温度の上限は好ましくは170℃であり、より好ましくは168℃であり、さらに好ましくは163℃である。熱収縮率を低くするためには温度は高い方が好ましいが、上記を超えると低分子成分が融解、再結晶化して配向が低下するだけでなく、表面荒れやフィルムが白化することがある。 The lower limit of the stretch ratio in the transverse direction (TD) is preferably 4 times, more preferably 5 times, and even more preferably 6 times. If it is less than the above, thickness unevenness may occur. The upper limit of the TD stretch ratio is preferably 20 times, more preferably 17 times, even more preferably 15 times, and especially preferably 12 times. If it exceeds the above, the heat shrinkage rate may increase or the film may break during stretching. The preheating temperature for TD stretching is preferably set 5 to 15 ° C higher than the stretching temperature in order to quickly raise the film temperature to near the stretching temperature. TD stretching is performed at a higher temperature than conventional stretched polypropylene films. The lower limit of the TD stretching temperature is preferably 155 ° C, more preferably 157 ° C, even more preferably 158 ° C, and especially preferably 160 ° C. If it is less than the above, the film may break without being sufficiently softened, or the heat shrinkage rate may be high. The upper limit of the TD stretching temperature is preferably 170 ° C, more preferably 168 ° C, and even more preferably 163 ° C. A higher temperature is preferable to reduce the thermal shrinkage rate, but if the temperature exceeds the above range, the low molecular weight components will melt and recrystallize, causing not only a decrease in orientation but also surface roughness and whitening of the film.
延伸後のフィルムは熱固定される。熱固定は従来の延伸ポリプロピレン系フィルムより高温で行うことが可能である。熱固定温度の下限は好ましくは165℃であり、より好ましくは166℃である。上記未満であると熱収縮率が高くなることがある。また、熱収縮率を低くするために長時間の処理が必要になり、生産性が劣ることがある。熱固定温度の上限は好ましくは176℃であり、より好ましくは175℃である。上記を超えると低分子成分が融解、再結晶化して表面荒れやフィルムが白化することがある。 The film after stretching is heat set. Heat setting can be performed at a higher temperature than conventional stretched polypropylene films. The lower limit of the heat setting temperature is preferably 165°C, more preferably 166°C. If the temperature is lower than the above, the heat shrinkage rate may be high. In addition, a long period of processing may be required to reduce the heat shrinkage rate, which may result in poor productivity. The upper limit of the heat setting temperature is preferably 176°C, more preferably 175°C. If the temperature exceeds the above range, low molecular weight components may melt and recrystallize, causing surface roughness and whitening of the film.
熱固定時には緩和(リラックス)させることが好ましい。緩和(リラックス)の下限は好ましくは2%であり、より好ましくは3%である。上記未満であると熱収縮率が高くなることがある。緩和(リラックス)の上限は好ましくは10%であり、より好ましくは8%である。上記を超えると厚みムラが大きくなることがある。 It is preferable to relax the film during heat setting. The lower limit of relaxation is preferably 2%, more preferably 3%. If it is less than this, the thermal shrinkage rate may be high. The upper limit of relaxation is preferably 10%, more preferably 8%. If it exceeds this, thickness unevenness may become large.
さらに、熱収縮率を低下させるために、上記の工程で製造されたフィルムを一旦ロール状に巻き取った後、オフラインでアニールさせることもできる。オフラインアニールの温度の下限は好ましくは160℃であり、より好ましくは162℃であり、さらに好ましくは163℃である。上記未満であるとアニールの効果が得られないことがある。オフラインアニール温度の上限は好ましくは175℃であり、より好ましくは174℃であり、さらに好ましくは173℃である。上記を超えると透明性が低下したり、厚みムラが大きくなったりすることがある。 Furthermore, in order to reduce the thermal shrinkage rate, the film produced by the above process can be wound into a roll and then annealed offline. The lower limit of the temperature for offline annealing is preferably 160°C, more preferably 162°C, and even more preferably 163°C. If the temperature is lower than the above, the effect of annealing may not be obtained. The upper limit of the offline annealing temperature is preferably 175°C, more preferably 174°C, and even more preferably 173°C. If the temperature exceeds the above, transparency may decrease and thickness unevenness may increase.
オフラインアニール時間の下限は好ましくは0.1分であり、より好ましくは0.5分であり、さらに好ましくは1分である。上記未満であるとアニールの効果が得られないことがある。オフラインアニール時間の上限は好ましくは30分であり、より好ましくは25分であり、さらに好ましくは20分である。上記を超えると生産性が低下することがある。 The lower limit of the offline annealing time is preferably 0.1 minutes, more preferably 0.5 minutes, and even more preferably 1 minute. If it is less than the above, the annealing effect may not be obtained. The upper limit of the offline annealing time is preferably 30 minutes, more preferably 25 minutes, and even more preferably 20 minutes. If it exceeds the above, productivity may decrease.
こうして得られた二軸配向ポリプロピレン系フィルムに、必要に応じて、コロナ放電、プラズマ処理、火炎処理等を施した後、ワインダーで巻き取ることにより本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムロールを得ることができる。 The biaxially oriented polypropylene film thus obtained can be subjected to corona discharge, plasma treatment, flame treatment, etc., as necessary, and then wound up with a winder to obtain the biaxially oriented polypropylene film roll of the present invention.
本発明の二軸配向ポリプロピレン系フィルムは、例えば、そのために印刷インキやラミネート等の加工がなされる用途に広く使用することができる。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention can be widely used in applications where processing such as printing inks and lamination is required.
以下、実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する場合は、本発明に含まれる。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the following examples do not limit the present invention, and modifications that do not deviate from the spirit of the present invention are included in the present invention.
(測定方法)
実施例および比較例で得られたフィルム物性の測定方法は、以下の通りである。
(Measurement method)
The physical properties of the films obtained in the examples and comparative examples were measured as follows.
1)立体規則性
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(体積比)の混合液に135℃で溶解し、110℃で行った。
1) The stereoregular mesopentad fraction ([mmmm]%) was measured using 13C-NMR. The mesopentad fraction was calculated according to the method described in "Zambelli et al., Macromolecules, Vol. 6, p. 925 (1973)". 13C-NMR measurement was performed at 110°C using BRUKER's "AVANCE500" by dissolving 200 mg of a sample in a mixed solution of o-dichlorobenzene and deuterated benzene at a volume ratio of 8:2 at 135°C.
2)メルトフローレート(MFR;g/10分)JIS K7210に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgfで測定した。
原料樹脂の場合はペレット(パウダー)をそのまま必要量を秤り取って用いた。フィルムの場合は必要量切り出した後、約5mm角にカットしたサンプルを用いた。
2) Melt flow rate (MFR; g/10 min) Measured in accordance with JIS K7210 at a temperature of 230° C. and a load of 2.16 kgf.
In the case of raw resin, the pellets (powder) were weighed out as required and used. In the case of film, the required amount was cut out and then cut into a sample of about 5 mm square.
3)分子量および分子量分布
原料樹脂及びフィルムの分子量および分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて単分散ポリスチレン基準により求めた。GPC測定での使用カラム、溶媒等の測定条件は以下のとおりである。
溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン
カラム:TSKgel GMHHR-H(20)HT×3
流量:1.0ml/min
検出器:RI
測定温度:140℃
3) Molecular weight and molecular weight distribution The molecular weight and molecular weight distribution of the raw material resin and the film were determined by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard. The measurement conditions such as the column and solvent used in the GPC measurement are as follows:
Solvent: 1,2,4-trichlorobenzene Column: TSKgel GMHHR-H(20)HT x 3
Flow rate: 1.0ml/min
Detector: RI
Measurement temperature: 140°C
数平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)、分子量分布は、それぞれ、分子量校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・Mi2)/Σ(Ni・Mi)
分子量分布:Mw/Mn
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。
The number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution 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 in the following equations.
Number average molecular weight: Mn = Σ (N i · M i ) / ΣN i Mass average molecular weight: Mw = Σ (N i · M i2 ) / Σ (N i · M i )
Molecular weight distribution: Mw/Mn
When the baseline was unclear, the baseline was set in the range up to the lowest position of the high molecular weight side tail of the elution peak on the high molecular weight side closest to the elution peak of the standard substance.
4)厚み
基材層(A)と表面層(B)各層の厚みは、二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを変性ウレタン樹脂で固めたものの断面をミクロトームで切り出し、微分干渉顕微鏡で観察して、測定した。
4) Thickness The thickness of each of the base layer (A) and surface layer (B) was measured by cutting a cross section of a biaxially oriented laminated polypropylene film solidified with a modified urethane resin using a microtome and observing it under a differential interference microscope.
5)熱収縮率(%)
JIS Z1712に準拠して、以下の方法で測定した。フィルムを、MD方向とTD方向のそれぞれにおいて、幅20mm、長さ200mmにカットし、150℃の熱風オーブン中に吊して5分間加熱した。加熱前後の長さを測定し、加熱前の長さから加熱後の長さを引いた長さをの加熱前の長さに対する割合(%)を求め、熱収縮率を求めた。
5) Heat shrinkage rate (%)
The thermal shrinkage was measured by the following method in accordance with JIS Z1712. The film was cut into a width of 20 mm and a length of 200 mm in each of the MD and TD directions, and was heated for 5 minutes by hanging it in a hot air oven at 150° C. The length before and after heating was measured, and the ratio (%) of the length before heating minus the length after heating to the length before heating was calculated to obtain the thermal shrinkage rate.
6)引張弾性率(GPa)
JIS K7127に準拠してフィルムのMD方向およびTD方向の引張弾性率を23℃にて、下記条件で測定した。
測定機器:島津製作所、オートグラフASS-100NJ
サンプルサイズ:幅15mm×長さ200mm
クロスヘッド速度:200mm/min
チャック間距離:100mm
弾性率測定の歪範囲:0.1~0.6%
6) Tensile modulus (GPa)
The tensile modulus of elasticity in the MD and TD directions of the film was measured at 23° C. under the following conditions in accordance with JIS K7127.
Measuring equipment: Shimadzu Autograph ASS-100NJ
Sample size: width 15mm x length 200mm
Crosshead speed: 200 mm/min
Chuck distance: 100 mm
Strain range for elastic modulus measurement: 0.1 to 0.6%
7)ヘイズ(単位:%)
JIS K7105に従って測定した。
7) Haze (unit: %)
Measurement was performed in accordance with JIS K7105.
8)動摩擦係数
JIS K7125に準拠して、2枚のフィルムの表面層(B)面同士を重ね合わせ、23℃で測定した。
8) Dynamic Friction Coefficient: According to JIS K7125, the surface layers (B) of two films were placed together and the dynamic friction coefficient was measured at 23°C.
9)屈折率、面配向係数
JIS K7142-1996 5.1(A法)により、アタゴ製アッベ屈折計を用いて測定した。MD、TD方向に沿った屈折率をそれぞれNx、Nyとし、厚み方向の屈折率をNzとした。面配向係数(ΔP)は、(Nx+Ny)/2-Nzで求めた。
9) Refractive index, plane orientation coefficient Measured using an Abbe refractometer manufactured by Atago Co., Ltd. according to JIS K7142-1996 5.1 (A method). The refractive indexes in the MD and TD directions were designated as Nx and Ny, respectively, and the refractive index in the thickness direction was designated as Nz. The plane orientation coefficient (ΔP) was calculated by (Nx+Ny)/2-Nz.
10)表面粗さ
得られたフィルムの表面粗さ評価は、三次元粗さ計(小坂研究所社製、型番ET-30HK)を使用し、触針圧20mgにて、X方向の測定長さ1mm、送り速さ100μm/秒、Y方向の送りピッチ2μmで収録ライン数99本、高さ方向倍率20000倍、カットオフ80μmの測定を行い、JISB 0601(1994)に記載の算術平均粗さの定義に準じて、計算した。
算術平均粗さ(SRa)、中心面山高さ(SRp)、及び中心面谷深さ(SRv)はそれぞれ3回の試行を行い、その平均値で評価した。
10) Surface Roughness The surface roughness of the obtained film was evaluated using a three-dimensional roughness meter (manufactured by Kosaka Laboratory, model number ET-30HK) with a stylus pressure of 20 mg, a measurement length in the X direction of 1 mm, a feed speed of 100 μm/sec, a feed pitch in the Y direction of 2 μm, 99 recorded lines, a height direction magnification of 20,000 times, and a cutoff of 80 μm, and was calculated in accordance with the definition of arithmetic average roughness described in JIS B 0601 (1994).
The arithmetic mean roughness (SRa), the central surface peak height (SRp), and the central surface valley depth (SRv) were each evaluated by performing three trials and averaging the results.
11)表面固有抵抗値(LogΩ)
JIS K6911に準拠し、フィルムを23℃、24時間エージング後、フィルムの表面層(B)面を測定した。
11) Surface resistivity (Log Ω)
According to JIS K6911, the film was aged at 23° C. for 24 hours, and then the surface layer (B) of the film was measured.
12)濡れ張力(mN/m)
K 6768 : 1999に順じて、フィルムを23℃、相対湿度50%で24時間エージング後、下記手順でフィルムのコロナ処理面を測定した。
手順1)
測定は,温度23℃,相対湿度50%の標準試験室雰囲気(JISK 7100 参照)で行う。
手順2)
試験片をハンドコータ(4.1)の基板の上に置き、試験片の上に試験用混合液を数滴滴下して、直ちにワイヤバーを引いて広げる。
綿棒又はブラシを使用して試験用混合液を広げる場合は、液体は少なくとも6cm2以上の面積に速やかに広げる。液体の量は、たまりを作らないで、薄層を形成する程度にする。
濡れ張力の判定は,試験用混合液の液膜を明るいところで観察し、3秒後の液膜の状態で行う。液膜破れを生じないで、3秒以上、塗布されたときの状態を保っているのは、ぬれていることになる。濡れが3秒以上保つ場合は、さらに、次に表面張力の高い混合液に進み、また逆に、3秒以下で液膜が破れる場合は、次の表面張力の低い混合液に進む。
この操作を繰り返し、試験片の表面を正確に、3秒間で濡らすことができる混合液を選ぶ。
手順3)
各々の試験には,新しい綿棒を使用する。ブラシ又はワイヤバーは,残留する液体が蒸発によって組成及び表面張力を変化させるので、使用ごとにメタノールで洗浄し、乾燥させる。
手順4)
試験片の表面を3秒間でぬらすことができる混合液を選ぶ操作を少なくとも3回行う。このようにして選ばれた混合液の表面張力をフィルムの濡れ張力として報告する。
12) Wetting tension (mN/m)
In accordance with K 6768:1999, the film was aged at 23° C. and 50% relative humidity for 24 hours, and then the corona-treated surface of the film was measured according to the following procedure.
Step 1)
The measurements are carried out in a standard laboratory atmosphere (see JIS K 7100) with a temperature of 23°C and a relative humidity of 50%.
Step 2)
The test specimen is placed on the substrate of the hand coater (4.1) and a few drops of the test mixture are placed on the specimen and immediately spread out by pulling the wire bar.
If a cotton swab or brush is used to spread the test mixture, the liquid should be spread quickly over an area of at least 6 cm2, with just enough liquid to form a thin layer without pooling.
The wetting tension is judged by observing the liquid film of the test mixture in a bright place and the state of the liquid film after 3 seconds. If the liquid film does not break and the state at the time of application is maintained for 3 seconds or more, it is considered to be wet. If the wetness is maintained for 3 seconds or more, proceed to the mixed liquid with the next higher surface tension, and conversely, if the liquid film breaks in 3 seconds or less, proceed to the mixed liquid with the next lower surface tension.
This operation is repeated to select a mixture that can accurately wet the surface of the test piece within 3 seconds.
Step 3)
Use a new swab for each test. Brushes or wire burrs should be cleaned with methanol and dried after each use, as residual liquids will change composition and surface tension upon evaporation.
Step 4)
The procedure is repeated at least three times to select a mixture that can wet the surface of the test piece in 3 seconds, and the surface tension of the mixture thus selected is reported as the wetting tension of the film.
13)インキ密着性
フィルムの表面層(B)上に、グラビア印刷機(三谷鉄工所社製)を使用して速度50m/minでグラビア全面印刷(印刷インキ量2g/m2)を実施した。このときのインキは、水性インキ(大日本インキ化学工業社製:商品名エコファイン709白)である。
(登録商標)この印刷サンプルを用い、碁盤目剥離(2mmマス×25個、ニチバン社製セロテープ(登録商標)18mm幅使用しての、90°剥離法)により評価し(もう少し詳しく)実用性から判断して次のランク別けを行った。
碁盤目剥離部分 0個・・・・◎:印刷インキ密着性に優れる。
〃 1~5個・・・・○:印刷インキ密着性が良好。
〃 6~15個・・・・△:印刷インキ密着性に劣る。
〃 1個以上・・・・×:印刷インキ密着性がない。
13) Ink adhesion On the surface layer (B) of the film, gravure printing (printing ink amount 2 g/m2) was performed at a speed of 50 m/min using a gravure printing machine (manufactured by Mitani Iron Works Co., Ltd.) The ink used was a water-based ink (product name Ecofine 709 White, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.).
(Registered trademark) This print sample was used to evaluate (in more detail) the print quality by grid peeling (25 x 2 mm squares, 90° peeling method using 18 mm wide Nichiban Cellophane Tape (Registered trademark)) and rank the print quality according to the practicality as follows:
Grid pattern peeling: 0 pieces. . . . : Excellent printing ink adhesion.
Same as above: 1 to 5 marks....○: Good printing ink adhesion.
Same rating: 6 to 15 points.... △: Poor printing ink adhesion.
Same as above: 1 or more....X: No adhesion of printing ink.
14)ラミネート強度
ラミネート強度は以下のような手順により測定した。
手順1)シーラントフィルムとのラミネートフィルムの作成
連続式のドライラミネート機を用いて以下の様に行った。
実施例、比較例で得られた二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)面に接着剤を乾燥時塗布量が3.0g/m2となるようにグラビアコートした後、乾燥ゾーンに導き80℃、5秒で乾燥した。引き続き下流側に設けられたロール間でシーラントフィルムと貼り合わせた(ロール圧力0.2MP、ロール温度:60℃)。得られたラミネートフィルムは巻き取った状態で40℃、3日間のエージング処理を行った。
なお、接着剤は主剤(東洋モートン社製、TM329)17.9質量%、硬化剤(東洋モートン社製、CAT8B)17.9質量%および酢酸エチル64.2質量%を混合して得られたエーテル系接着剤を使用し、シーラントフィルムは東洋紡社製無延伸ポリプロピレン系フィルム(パイレン(登録商標)CT P1128、厚み30μm)を使用した。
手順2)ラミネート強度の測定
上記で得られたラミネートフィルムを二軸配向ポリプロピレン系フィルムの縦方向に長辺を持つ短冊状(長さ200mm、幅15mm)に切り出し、引張試験機(テンシロン、オリエンテック社製)を用いて、23℃の環境下200mm/分の引張速度でT字剥離した際の剥離強度(N/15mm)を測定した。測定は3回行い、その平均値をラミネート強度とした。
14) Laminate Strength The laminate strength was measured by the following procedure.
Procedure 1) Preparation of Laminate Film with Sealant Film This was carried out using a continuous dry laminating machine as follows.
The adhesive was gravure coated on the surface layer (B) of the biaxially oriented polypropylene film obtained in the examples and comparative examples so that the coating amount when dried was 3.0 g/m2, and then introduced into a drying zone and dried at 80°C for 5 seconds. Subsequently, the sealant film was laminated between rolls provided on the downstream side (roll pressure 0.2 MPa, roll temperature: 60°C). The obtained laminate film was aged at 40°C for 3 days in a wound state.
The adhesive used was an ether-based adhesive obtained by mixing 17.9% by mass of a base agent (TM329, manufactured by Toyo-Morton Ltd.), 17.9% by mass of a curing agent (CAT8B, manufactured by Toyo-Morton Ltd.), and 64.2% by mass of ethyl acetate, and the sealant film used was a non-oriented polypropylene-based film manufactured by Toyobo Co., Ltd. (Pylen (registered trademark) CT P1128, thickness 30 μm).
Step 2) Measurement of Laminate Strength The laminate film obtained above was cut into a rectangular shape (length 200 mm, width 15 mm) with the long side in the longitudinal direction of the biaxially oriented polypropylene film, and the peel strength (N/15 mm) was measured using a tensile tester (Tensilon, manufactured by Orientec Co., Ltd.) when T-peeling at a tensile speed of 200 mm/min in an environment of 23° C. The measurement was performed three times, and the average value was taken as the laminate strength.
(原料樹脂)
下記実施例、比較例で使用したポリプロピレン系樹脂原料の詳細を表1に示す。
(Raw resin)
Details of the polypropylene-based resin raw materials used in the following Examples and Comparative Examples are shown in Table 1.
(実施例1)
基材層(A)には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1を用いた。
また、表面層(B)には、表1に示すポリプロピレン単独重合体PP-1が49重量%と表1に示すエチレン共重合ポリプロピレン重合体PP-3が51重量部の割合で混合された組成物に、市販のポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子(平均粒子径:1.4μm)をアンチブロッキング剤として、前記混合物の0.15質量%に相当する量を配合したものを使用した。このとき、ポリプロピレン単独重合体PP-1が49重量%部とエチレン共重合ポリプロピレン重合体PP-3が51重量%の混合物のメルトフローレート(g/10分)は5.3であった。
基材層(A)は60mm押出機、表面層(B)は65mm押出機を用いて、それぞれ原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に2層に共押し出しし、基材層(A)側が冷却ロールに接するようにして、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、125℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、170℃で予熱後、158℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、165℃で熱固定した。このときの製膜条件を製膜条件aとした。
こうして、基材層(A)と表面層(B)が1層ずつ積層された二軸配向ポリプロピレン系フィルムを得た。
二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)側にソフタル・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:0.75A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。得られたフィルムの厚みは20μmであった。
Example 1
For the base layer (A), a polypropylene homopolymer PP-1 shown in Table 1 was used.
For the surface layer (B), a composition was used in which 49 weight % of polypropylene homopolymer PP-1 shown in Table 1 and 51 weight parts of ethylene copolymerized polypropylene polymer PP-3 shown in Table 1 were mixed, and commercially available polymethyl methacrylate (PMMA) particles (average particle size: 1.4 μm) were blended as an antiblocking agent in an amount equivalent to 0.15 mass % of the mixture. At this time, the melt flow rate (g/10 min) of the mixture of 49 weight % of polypropylene homopolymer PP-1 and 51 weight % of ethylene copolymerized polypropylene polymer PP-3 was 5.3.
The base layer (A) was made of a 60 mm extruder, and the surface layer (B) was made of a 65 mm extruder. The raw resins were melted at 250 ° C. and co-extruded from a T-die into two layers in a sheet shape, and the base layer (A) side was in contact with a cooling roll, and the film was cooled and solidified with a cooling roll at 30 ° C., and then stretched 4.5 times in the machine direction (MD) at 125 ° C. Then, in a tenter, both ends in the width direction of the film were clamped with clips, preheated at 170 ° C., stretched 8.2 times in the width direction (TD) at 158 ° C., and heat-set at 165 ° C. while relaxing 6.7% in the width direction (TD). The film-forming conditions at this time were film-forming conditions a.
In this way, a biaxially oriented polypropylene film was obtained in which one base layer (A) and one surface layer (B) were laminated.
The surface layer (B) side of the biaxially oriented polypropylene film was subjected to a corona treatment using a corona treatment machine manufactured by Softal Corona & Plasma GmbH under the condition of an applied current value of 0.75 A, and then wound up with a winder. The thickness of the obtained film was 20 μm.
(実施例2)
基材層(A)に使用する樹脂をポリプロピレン樹脂PP-2に変更し、基材層(A)は60mm押出機、表面層(B)は65mm押出機を用いて、それぞれ原料樹脂を250℃で溶融し、Tダイからシート状に共押し出しし、30℃の冷却ロールで冷却固化した後、135℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸した。次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、175℃で予熱後、160℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、170℃で熱固定した。このときの製膜条件を製膜条件bとした。
こうして、基材層(A)と表面層(B)が1層ずつ積層された二軸配向ポリプロピレン系フィルムを得た。
Example 2
The resin used for the base layer (A) was changed to polypropylene resin PP-2, and the base layer (A) was made from a 60 mm extruder, and the surface layer (B) was made from a 65 mm extruder. The raw resins were melted at 250 ° C., co-extruded from a T-die into a sheet, cooled and solidified with a cooling roll at 30 ° C., and then stretched 4.5 times in the machine direction (MD) at 135 ° C. Then, in a tenter, both ends of the film width direction were clamped with clips, preheated at 175 ° C., stretched 8.2 times in the width direction (TD) at 160 ° C., and heat-set at 170 ° C. while relaxing 6.7% in the width direction (TD). The film formation conditions at this time were film formation conditions b.
In this way, a biaxially oriented polypropylene film was obtained in which one base layer (A) and one surface layer (B) were laminated.
(実施例3)
基材層(A)の厚みを38μmに変更した以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。
Example 3
A biaxially oriented laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the base layer (A) was changed to 38 μm.
(実施例4)
基材層(A)の厚みを18μmに変更した以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。
Example 4
A biaxially oriented laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the base layer (A) was changed to 18 μm.
(比較例1)
表面層(B)には、ポリプロピレン単独重合体PP-1に対して、アンチブロッキング剤として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子(平均粒子径:1.4μm)を0.15質量%配合したものを使用した以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。
(Comparative Example 1)
For the surface layer (B), a biaxially oriented laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that 0.15% by mass of polymethyl methacrylate (PMMA) particles (average particle size: 1.4 μm) was blended with the polypropylene homopolymer PP-1 as an antiblocking agent.
(比較例2)
表面層(B)には、ポリプロピレン単独重合体PP-1とPP-4を使用した以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。
(Comparative Example 2)
A biaxially oriented laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that polypropylene homopolymers PP-1 and PP-4 were used for the surface layer (B).
(比較例3)
表面層(B)には、アンチブロッキング剤を使用しないこと以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。
(Comparative Example 3)
A biaxially oriented laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that no antiblocking agent was used in the surface layer (B).
(比較例4)
基材層(A)には、ポリプロピレン単独重合体PP-1に、帯電防止剤として、ステアリルジエタノールアミンステアレート(松本油脂(株) KYM-4K)をポリプロピレン単独重合体PP-1に対して1.0質量%配合したものを使用した以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。得られたフィルムの物性は、表3に示すとおりである。
(Comparative Example 4)
A biaxially stretched laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the polypropylene homopolymer PP-1 was mixed with stearyldiethanolamine stearate (KYM-4K, manufactured by Matsumoto Oil Co., Ltd.) in an amount of 1.0% by mass relative to the polypropylene homopolymer PP-1 as an antistatic agent for the base layer (A). The physical properties of the obtained film are shown in Table 3.
(比較例5)
二軸配向ポリプロピレン系フィルムの表面層(B)側にコロナ処理を施さない以外は、実施例1と同様にして二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムを得た。
(Comparative Example 5)
A biaxially oriented laminated polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the surface layer (B) side of the biaxially oriented polypropylene film was not subjected to corona treatment.
(比較例6)
40℃の冷却ロールで冷却固化した後、135℃縦方向(MD)に4.5倍に延伸し、次いでテンター内で、フィルム幅方向両端をクリップで挟み、175℃で予熱後、163℃で幅方向(TD)に8.2倍に延伸し、幅方向(TD)に6.7%緩和させながら、1772℃で熱固定し、コロナ処理を施さない以外は、実施例1と同様に行った。このときの製膜条件を製膜条件cとした。
(Comparative Example 6)
After cooling and solidifying with a cooling roll at 40°C, the film was stretched 4.5 times in the machine direction (MD) at 135°C, then both ends in the width direction of the film were clipped in a tenter, preheated at 175°C, stretched 8.2 times in the width direction (TD) at 163°C, and heat-set at 1772°C while relaxing by 6.7% in the width direction (TD), in the same manner as in Example 1, except that no corona treatment was performed. The film-forming conditions at this time were designated as film-forming conditions c.
上記実施例、比較例で使用した原料、製膜条件、及び得られたフィルムの
物性を、それぞれ表2、表3、表4に示す。
The raw materials, film-forming conditions, and physical properties of the obtained films used in the above Examples and Comparative Examples are shown in Tables 2, 3, and 4, respectively.
実施例1~4で得られた二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムは、ラミネート強度が高く、印刷インキ密着性に優れるものであった。さらに熱収縮率が低く、ヤング率は高かった。
それに対して、比較例1~5のフィルムは、いずれも印刷インキ密着性に劣るものであった。
また、比較例6のフィルムは、いずれもヘイズが高く、透明性に劣るものであった。
The biaxially oriented laminated polypropylene films obtained in Examples 1 to 4 had high lamination strength and excellent printing ink adhesion. Furthermore, they had low heat shrinkage and high Young's modulus.
In contrast, the films of Comparative Examples 1 to 5 all had poor printing ink adhesion.
Moreover, all of the films of Comparative Example 6 had high haze and poor transparency.
本発明の二軸延伸積層ポリプロピレン系フィルムは、印刷インキ密着性良好であるため、菓子などに使用される食品包装用はもちろんのこと、ラベル等にも使用可能であり、また、安価にフィルムを製造できるため、産業上有用である。 The biaxially oriented laminated polypropylene film of the present invention has good printing ink adhesion, so it can be used for food packaging such as sweets, as well as labels, etc., and the film can be produced at low cost, making it industrially useful.
Claims (2)
表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の算術平均粗さが0.027μm以上、0.040μm以下であり、
表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の表面固有抵抗値が15LogΩ以上、16.5LogΩ以下であり、
表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の濡れ張力が38mN/m以上、41mN/m以下であり、
かつ、表面層(B)の基材層(A)とは反対側の表面の中心面山高さSRp+中心面谷深さSRvが1.1μm以上、1.57μm以下であり、
フィルム厚みが9μm以上、200μm以下であり、
及びフィルムのヘーズ値が5%以下であることを特徴とする二軸配向ポリプロピレン系フィルム。 The present invention has a base layer (A) mainly composed of a polypropylene-based resin composed of a completely homogeneous polypropylene resin containing no copolymerization component and/or a polypropylene resin copolymerized with ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms, and a surface layer (B) on at least one surface of the base layer (A) mainly composed of a mixture of polypropylene-based resins composed of a completely homogeneous polypropylene resin containing no copolymerization component having two or more different melt flow rates (MFR) and/or a polypropylene resin copolymerized with ethylene and/or an α-olefin having 4 or more carbon atoms,
the arithmetic mean roughness of the surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) is 0.027 μm or more and 0.040 μm or less ;
the surface resistivity of the surface layer (B) on the opposite side to the base layer (A) is 15 Log Ω or more and 16.5 Log Ω or less;
The surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) has a wetting tension of 38 mN/m or more and 41 mN/m or less ;
and the central surface peak height SRp+central surface valley depth SRv of the surface of the surface layer (B) opposite to the base layer (A) is 1.1 μm or more and 1.57 μm or less,
The film thickness is 9 μm or more and 200 μm or less,
and a biaxially oriented polypropylene film having a haze value of 5% or less.
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