KR20220101758A

KR20220101758A - 2축 배향 폴리프로필렌 필름

Info

Publication number: KR20220101758A
Application number: KR1020227023318A
Authority: KR
Inventors: 오사무 기노시타; 고지 야마다
Original assignee: 도요보 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2022-07-19
Also published as: WO2017170244A1; CN108884246A; TW201801928A; KR20180128027A; CN118457000A; KR20240058955A; TWI773665B

Abstract

보다 높은 내열성과 강성을 갖는 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름을 제공하는 것. 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것 및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름이다. 1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다. 2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다. 3) 질량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)이 3.0 이상, 5.4 이하이다. 4) 230℃, 2.16㎏f에서 측정되는 용융 유속(MFR)이 6.2g/10min 이상, 9.0g/10min 이하이다.

Description

2축 배향 폴리프로필렌 필름{BIAXIALLY ORIENTED POLYPROPYLENE FILM}

본 발명은 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름에 관한 것이다. 상세하게는, 내열성, 기계 특성이 우수한 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 관한 것이다.

종래, 폴리프로필렌의 연신 필름은, 식품이나 다양한 상품의 포장용, 전기 절연용, 표면 보호 필름 등, 광범위한 용도로 범용적으로 사용되고 있었다. 그러나, 종래의 폴리프로필렌 필름은, 150℃에서의 수축률이 수십％이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등과 비교하면, 내열성이 낮고, 또한, 강성도 낮기 때문에, 용도가 제한되어 있었다.

폴리프로필렌 필름의 물성을 개량하는 기술은 다양하게 제안되고 있다. 예를 들어, 고분자량 성분과 저분자량 성분을 거의 동량 포함하고(혹은 저분자량 성분이 적다), 분자량 분포가 넓고, 데칼린 가용분이 적은 폴리프로필렌을 사용하여 필름으로 함으로써, 강성과 가공성의 균형을 잡는다는 기술이 알려져 있다(특허문헌 1). 그러나, 이 기술로는, 아직도 150℃를 초과하는 고온에서의 내열성은 충분한 것이라고는 할 수 없고, 높은 내열성을 갖고, 내충격성, 투명성이 우수한 폴리프로필렌 필름은 알려져 있지 않았다.

본원 출원인은, 상기한 종래 기술을 근거로 하여 예의 검토한 결과, 메소펜타드 분율이 96％ 이상인 폴리프로필렌계 중합체를 사용함으로써 고강성이고, 내열성이 높은 연신 폴리프로필렌 필름을 제공하는 데 성공하였다(특허문헌 2). 그러나, 이 필름은, 내열성에 개선의 여지가 있었다.

일본 특허 공표 제2008-540815호 공보 WO2015/012324호 팸플릿

본 발명은 상기한 사정을 감안하여, 보다 높은 내열성과 강성을 갖는 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름의 제공을 과제로서 내세웠다.

상기 과제를 해결할 수 있던 본 발명은 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것 및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름이다.

1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다.

2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다.

3) 질량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)이 3.0 이상, 5.4 이하이다.

4) 230℃, 2.16㎏f에서 측정되는 용융 유속(MFR)이 6.2g/10min 이상, 9.0g/10min 이하이다.

또한, 상기 과제를 해결할 수 있던 제2 본 발명은 폴리프로필렌계 수지를 주 성분으로 하는 기재층 (A)와 기재층 (A)의 적어도 한쪽의 표면에 폴리프로필렌계 수지를 주 성분으로 하는 표면층 (B)를 갖고, 기재층 (A)를 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것 및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름.

1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다.

2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다.

이 경우에 있어서, 상기 필름의 세로 방향 및 가로 방향의 150℃에서의 열 수축률이 8％ 이하인 것이 적합하다.

이 경우에 있어서, 상기 필름의 세로 방향의 인장 탄성률이 2.0㎬ 이상이며, 필름의 가로 방향의 인장 탄성률이 4.5㎬ 이상인 것이 적합하다.

이 경우에 있어서, 상기 필름의 헤이즈값이 5％ 이하인 것이 적합하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 분자량 분포가 작고, 분자쇄의 얽힘이 적기 때문에, 보다 배향이 강해져, 더 높은 열 치수 안정성과 가로 방향의 강성을 가져, 보다 열 변형 주름이 작아, 접히기 어렵기 때문에, 필름 가공성이 매우 우수하다.

제1 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 필름은, 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것 및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 한다.

1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다.

2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다.

또한, 제2 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌계 수지를 주 성분으로 하는 기재층 (A)와 기재층 (A)의 적어도 한쪽의 표면에 폴리프로필렌계 수지를 주 성분으로 하는 표면층 (B)를 갖고, 기재층 (A)를 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것 및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 한다.

1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다.

2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다.

하기에서 더욱 상세하게 설명한다.

(1) 제1 발명에 사용하는 폴리프로필렌 수지는, 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀을 0.5몰％ 이하로 공중합한 폴리프로필렌 수지도 사용할 수 있다. 이러한 공중합 폴리프로필렌 수지도 본 발명의 폴리프로필렌 수지(이하, 폴리프로필렌 수지)에 포함되는 것으로 한다. 공중합 성분은 0.3몰％ 이하가 바람직하고, 0.1몰％ 이하가 보다 바람직하고, 공중합 성분을 포함하지 않는 완전 호모폴리프로필렌 수지가 가장 바람직하다.

에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀은, 0.5몰％를 초과하여 공중합하면, 결정성이나 강성이 너무 저하되어, 고온에서의 열 수축률이 커지는 경우가 있다. 이와 같은 수지를 블렌드하여 사용해도 된다.

폴리프로필렌 수지의 입체 규칙성 지표인 ¹³C-NMR로 측정되는 메소펜타드 분율([㎜㎜]％)은, 96 내지 99.5％인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 97％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 98％ 이상이다. 기재층 (A)의 폴리프로필렌의 메소펜타드 분율이 작으면, 탄성률이 낮아져, 내열성이 불충분해질 우려가 있다. 99.5％가 현실적인 상한이다.

또한, 분자량 분포의 지표인 Mw/Mn은, 폴리프로필렌 수지에서는 3.0 내지 5.4가 바람직하다. 보다 바람직하게는 3.0 내지 5.0, 더욱 바람직하게는 3.2 내지 4.5이며, 특히 바람직하게는 3.3 내지 4.0이다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 Mw/Mn이 5.4를 초과하면, Mw/Mn이 너무 커지면 고분자량 성분이 많아져, 열 수축률이 커지는 경우가 있거나, 폭 방향(TD)의 인장 탄성률(영률)이 작아지는 경우가 있는 경향이 있다. 고분자량 성분이 존재하면, 고분자량 성분이 저분자량 성분의 결정화를 촉진하는 면이 있지만, 분자끼리의 얽힘이 강해져, 결정성이 높아도 열 수축률이 커지는 경향도 있다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 Mw/Mn이 3.0 미만이면 제막이 곤란해진다.

Mw는 질량 평균 분자량을 의미하고, Mn은 수 평균 분자량을 의미한다.

폴리프로필렌 수지의 질량 평균 분자량(Mw)은, 180,000 내지 500,000이 바람직하다. 더 바람직한 Mw의 하한은 190,000, 더욱 바람직하게는 200,000이며, 더 바람직한 Mw의 상한은 320,000, 더욱 바람직하게는 300,000, 특히 바람직하게는 250,000이다.

폴리프로필렌 수지의 수 평균 분자량(Mn)은, 20,000 내지 200,000이 바람직하다. 더 바람직한 Mn의 하한은 30,000, 더욱 바람직하게는 40,000, 특히 바람직하게는 50,000이며, 더 바람직한 Mn의 상한은 80,000, 더욱 바람직하게는 70,000, 특히 바람직하게는 60,000이다.

제1 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 적산 커브를 측정한 경우, 분자량 10만 이하의 성분의 양의 하한은 바람직하게는 35질량％이며, 보다 바람직하게는 38질량％이며, 더욱 바람직하게는 40질량％이며, 특히 바람직하게는 41질량％이며, 가장 바람직하게는 42질량％이다.

한편, GPC 적산 커브에서의 분자량 10만 이하의 성분의 양의 상한은 바람직하게는 65질량％이며, 보다 바람직하게는 60질량％이며, 더욱 바람직하게는 58질량％이며, 특히 바람직하게는 56질량％이며, 가장 바람직하게는 55질량％이다. 상기 범위이면 연신이 용이해지거나, 두께 불균일이 작아지거나, 연신 온도나 열 고정 온도가 오르기 쉬워 열 수축률을 보다 낮게 억제할 수 있다.

이때의 폴리프로필렌 수지의 용융 유속(MFR; 230℃, 2.16㎏f)이 6.2g/10분 내지 10.0g/10분인 것이 바람직하다.

폴리프로필렌 수지의 MFR의 하한은 6.5g/10분인 것이 보다 바람직하고, 7g/10분인 것이 더욱 바람직하고, 7.5g/10분인 것이 특히 바람직하다. 폴리프로필렌 수지의 MFR의 상한은, 9g/10분인 것이 보다 바람직하고, 8.5g/10분인 것이 더욱 바람직하고, 8.2g/10분인 것이 특히 바람직하다.

용융 유속(MFR; 230℃, 2.16㎏f)이 6.2g/10분 이상이면 고온에서의 열 수축률도 보다 작게 할 수 있다. 또한, 연신에 의해 발생하는 필름의 배향의 정도가 강해지기 때문에, 필름의 강성, 특히 폭(TD) 방향의 인장 탄성률(영률)이 높아진다. 또한, 용융 유속(MFR; 230℃, 2.16㎏f)이 9.0g/10분 이하이면 파단없이 제막을 행하기 쉽다.

또한, 폴리프로필렌 수지의 분자량 분포는, 상이한 분자량의 성분을 다단계로 일련의 플랜트로 중합하거나, 상이한 분자량의 성분을 오프라인에서 혼련기로 블렌드하거나, 상이한 성능을 갖는 촉매를 블렌드하여 중합하거나, 원하는 분자량 분포를 실현할 수 있는 촉매를 사용하거나 함으로써 조정하는 것이 가능하다.

본 발명에서 사용하는 폴리프로필렌 수지는, 지글러·나타 촉매나 메탈로센 촉매 등의 공지된 촉매를 사용하여, 원료의 프로필렌을 중합시킴으로써 얻어진다. 그 중에서도, 이종 결합을 없애기 위해서는 지글러·나타 촉매를 사용하고, 입체 규칙성이 높은 중합이 가능한 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

프로필렌의 중합 방법으로서는, 공지된 방법을 채용하면 되는데, 예를 들어 헥산, 헵탄, 톨루엔, 크실렌 등의 불활성 용제 중에서 중합하는 방법, 액상의 모노머 중에서 중합하는 방법, 기체의 모노머에 촉매를 첨가하고, 기상 상태에서 중합하는 방법 또는 이들을 조합하여 중합하는 방법 등을 들 수 있다.

폴리프로필렌 수지에는, 첨가제나 그 밖의 수지를 함유시켜도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 산화 방지제, 자외선 흡수제, 조핵제, 점착제, 흐림 방지제, 난연제, 무기 또는 유기의 충전제 등을 들 수 있다. 그 밖의 수지로서는, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지 이외의 폴리프로필렌 수지, 프로필렌과 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체인 랜덤 공중합체나, 각종 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은, 다단의 반응기를 사용하여 순차 중합하거나, 폴리프로필렌 수지와 헨쉘 믹서로 블렌드하거나, 사전에 용융 혼련기를 사용하여 제작한 마스터 펠릿을 소정의 농도가 되도록 폴리프로필렌으로 희석하거나, 미리 전량을 용융 혼련하여 사용해도 된다.

(2) 제2 발명의 기재층 (A)에 사용하는 폴리프로필렌 수지는, 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀을 0.5몰％ 이하로 공중합한 폴리프로필렌 수지도 사용할 수 있다. 이러한 공중합 폴리프로필렌 수지도 본 발명의 폴리프로필렌 수지(이하, 폴리프로필렌 수지)에 포함되는 것으로 한다. 공중합 성분은 0.3몰％ 이하가 바람직하고, 0.1몰％ 이하가 보다 바람직하고, 공중합 성분을 포함하지 않는 완전 호모폴리프로필렌 수지가 가장 바람직하다.

폴리프로필렌 수지의 입체 규칙성 지표인 ¹³C-NMR으로 측정되는 메소펜타드 분율([㎜㎜]％)은, 96 내지 99.5％인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 97％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 98％ 이상이다. 기재층 (A)의 폴리프로필렌의 메소펜타드 분율이 작으면, 탄성률이 낮아져, 내열성이 불충분해질 우려가 있다. 99.5％가 현실적인 상한이다.

기재층 (A)를 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 Mw/Mn이 5.4를 초과하면, Mw/Mn이 너무 커지면 고분자량 성분이 많아져, 열 수축률이 커지는 경우가 있거나, 폭 방향(TD)의 인장 탄성률(영률)이 작아지는 경우가 있는 경향이 있다.

고분자량 성분이 존재하면, 고분자량 성분이 저분자량 성분의 결정화를 촉진하는 면이 있지만, 분자끼리의 얽힘이 강해져, 결정성이 높아도 열 수축률이 커지는 경향도 있다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 Mw/Mn이 3.0 미만이면 제막이 곤란해진다. Mw는 질량 평균 분자량을 의미하고, Mn은 수 평균 분자량을 의미한다.

기재층 (A)를 구성하는 폴리프로필렌 수지 전체의 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 적산 커브를 측정한 경우, 분자량 10만 이하의 성분의 양의 하한은 바람직하게는 35질량％이며, 보다 바람직하게는 38질량％이며, 더욱 바람직하게는 40질량％이며, 특히 바람직하게는 41질량％이며, 가장 바람직하게는 42질량％이다.

폴리프로필렌 수지의 MFR의 하한은, 6.5g/10분인 것이 보다 바람직하고, 7g/10분인 것이 더욱 바람직하고, 7.5g/10분인 것이 특히 바람직하다. 폴리프로필렌 수지의 MFR의 상한은, 9g/10분인 것이 보다 바람직하고, 8.5g/10분인 것이 더욱 바람직하고, 8.2g/10분인 것이 특히 바람직하다.

용융 유속(MFR; 230℃, 2.16㎏f)이 6.2g/10분 이상이면 고온에서의 열 수축률도 보다 작게 할 수 있다. 또한, 연신에 의해 발생하는 필름의 배향의 정도가 강해지기 때문에, 필름의 강성, 특히 폭(TD) 방향의 인장 탄성률(영률)이 높아진다. 또한, 용융 유속(MFR; 230℃, 2.16㎏f)이 9.0g/10분 이하이면 파단 없이 제막을 행하기 쉽다.

기재층 (A)에서 사용하는 폴리프로필렌 수지는, 지글러·나타 촉매나 메탈로센 촉매 등의 공지된 촉매를 사용하여, 원료의 프로필렌을 중합시킴으로써 얻어진다. 그 중에서도, 이종 결합을 없애기 위해서는 지글러·나타 촉매를 사용하고, 입체 규칙성이 높은 중합이 가능한 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

(3) 제2 발명의 표면층 (B)의 표면의 표면 조도가 0.027㎛ 이상, 0.40㎛ 이하인 것이 적합하다. 0.027㎛ 미만이면 인쇄 잉크와의 밀착성이나 다른 부재 필름과의 라미네이트에 사용하는 접착제와의 밀착성이 충분하지 않아, 0.40㎛를 초과하면, 발색성, 탈색이라는 문제가 발생한다.

표면층 (B)의 표면의 표면 조도가 0.027㎛ 이상, 0.40㎛ 이하로 하기 위해서는, 표면층 (B)를 형성하는 폴리프로필렌계 수지 조성물로서, 용융 유속(MFR)이 상이한 2종 이상의 폴리프로필렌계 수지의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, MFR의 차는 3g/10분 이상인 것이 바람직하고, 3.5g/10분 이상인 것이 보다 바람직하다.

이러한 혼합물을 사용함으로써, 결정화 속도의 차이의 이유에 의해, 표면층 (B)의 표면의 표면 조도가 0.027㎛ 이상이 될 것으로 추측하고 있다.

MFR이 큰 쪽의 폴리프로필렌계 수지로서는, 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀을 공중합한 폴리프로필렌도 사용할 수 있다. 탄소수 4 이상의 α-올레핀으로서는, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸·1-펜텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.

또한, MFR이 작은 쪽의 폴리프로필렌계 수지로서는, 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀을 공중합한 폴리프로필렌도 사용할 수 있다. 탄소수 4 이상의 α-올레핀으로서는, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸·1-펜텐, 1-옥텐 등을 들 수 있다.

또한, 그 밖의 공중합 성분으로서 극성을 갖는 말레산 등을 사용해도 된다.

에틸렌이나 탄소수 4 이상의 α-올레핀, 그 밖의 공중합 성분은 합계 8.0몰％ 이하인 것이 바람직하다. 8.0몰％를 초과하여 공중합하면, 필름이 백화되어 외관이 불량해지거나, 점착성이 발생하여 제막이 곤란해지거나 하는 경우가 있다.

또한, 이들 수지는 2종 이상을 블렌드하여 사용해도 된다. 블렌드하는 경우, 개개의 수지는 8.0몰％를 초과하여 공중합된 것이어도 되지만, 블렌드물은 모노머 단위로 프로필렌 이외의 모노머는 8.0몰％ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 표면층 (B)의 폴리프로필렌 수지 조성물은, MFR이 1.0g/10분 내지 8g/10분인 것이 바람직하다. 표면층 (B)의 폴리프로필렌 수지 조성물의 MFR의 하한은, 2g/10분인 것이 보다 바람직하고, 3g/10분인 것이 더욱 바람직하다. 표면층 (B)의 폴리프로필렌 수지 조성물의 MFR의 상한은, 7g/10분인 것이 보다 바람직하고, 6.0g/10분인 것이 더욱 바람직하다. 이 범위이면 제막성도 양호하고, 고온에서의 열 수축률도 작게 유지할 수 있다. 표면층 (B)의 폴리프로필렌 수지 조성물의 MFR이 1.0g/10분보다 작으면, 기재층 (A)의 폴리프로필렌의 MFR이 큰 경우에 기재층 (A)와 표면층 (B)의 점도차가 커지므로, 제막 시에 불균일(원단 불균일)이 발생하기 쉬워진다. 표면층 (B)의 폴리프로필렌 수지 조성물의 MFR이 8g/10분을 초과하면, 냉각 롤에 대한 밀착성이 나빠져, 공기를 혼입시켜, 평활성이 나빠, 그것이 기점이 되는 결점이 많아질 우려가 있다.

표면층 (B)에서 사용하는 폴리프로필렌 수지는, 지글러·나타 촉매나 메탈로센 촉매 등의 공지된 촉매를 사용하여, 원료의 프로필렌을 중합시킴으로써 얻어진다. 그 중에서도, 이종 결합을 없애기 위해서는 지글러·나타 촉매를 사용하고, 입체 규칙성이 높은 중합이 가능한 촉매를 사용하는 것이 바람직하다.

프로필렌의 중합 방법으로서는, 공지된 방법을 채용하면 되는데, 예를 들어 헥산, 헵탄, 톨루엔, 크실렌 등의 불활성 용제 중에서 중합하는 방법, 액상의 모노머 중에서 중합하는 방법, 기체의 모노머에 촉매를 첨가하여, 기상 상태에서 중합하는 방법 또는 이들을 조합하여 중합하는 방법 등을 들 수 있다.

표면층 (B)에는, 첨가제나 그 밖의 수지를 함유시켜도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 산화 방지제, 자외선 흡수제, 조핵제, 점착제, 흐림 방지제, 난연제, 무기 또는 유기의 충전제 등을 들 수 있다. 그 밖의 수지로서는, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지 이외의 폴리프로필렌 수지, 프로필렌과 에틸렌 및/또는 탄소수 4 이상의 α-올레핀의 공중합체인 랜덤 공중합체나, 각종 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은, 다단의 반응기를 사용하여 순차 중합하거나, 폴리프로필렌 수지와 헨쉘 믹서로 블렌드하거나, 사전에 용융 혼련기를 사용하여 제작한 마스터 펠릿을 소정의 농도가 되도록 폴리프로필렌으로 희석하거나, 미리 전량을 용융 혼련하여 사용해도 된다.

표면층 (B)의 표면의 습윤 장력이 38mN/ｍ 이상인 것이 바람직하다.

습윤 장력은 38mN/m 이상이면 인쇄 잉크나 접착제와의 밀착성이 향상된다.

습윤 장력은 16LogΩ 이상인 것이 보다 바람직하다. 습윤 장력은 38mN/ｍ 이상으로 하기 위해서는, 대전 방지제나 계면 활성제 등의 첨가제를 사용함이 통상 행하여지고 있지만, 표면 고유 저항을 내리는 효과가 있기 때문에, 코로나 처리, 화염 처리 등의 표면 처리를 행하는 것을 들 수 있다.

예를 들어, 코로나 처리에서는, 예열 롤, 처리 롤을 사용하여, 공중에서 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 필름의 표면층 (B)의 표면의 중심면 산 높이 SRp+중심면 골 깊이 SRv가 1.0㎛ 이상 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 표면층 (B)의 표면의 표면 조도 중심면 산 높이 SRp, 중심면 골 깊이 SRv는, 삼차원 조도계를 사용하여, 촉침압 20㎎으로, X 방향의 측정 길이 1㎜, Y 방향의 이송 피치 2㎛로 수록 라인수 99개, 높이 방향 배율 20000배, 컷오프 80㎛의 측정을 행하고, JISB0601(1994)에 기재된 산술 평균 조도의 정의에 준하여, 구해진다.

표면층 (B)의 표면의 중심면 산 높이 SRp+중심면 골 깊이 SRv는, 활제에 의해 형성된 큰 요철의 부분의 상태의 지표이며, 롤 필름의 상태에 있어서, 기재층 (A)와의 접촉 시의 미끄럼성에 관계한다.

표면층 (B)의 표면의 중심면 산 높이 SRp+중심면 골 깊이 SRv가 1.0㎛ 이상이면 롤 필름으로부터의 권출성이 향상되고, 2.0㎛ 이하이면 투명성이 유지된다.

표면층 (B)의 표면의 중심면 산 높이 SRp+중심면 골 깊이 SRv는 1.1㎛ 이상이 바람직하고, 1.2㎛ 이상이 보다 바람직하고, 1.3㎛ 이상이 특히 바람직하다.

표면층 (B)의 표면의 중심면 산 높이 SRp+중심면 골 깊이 SRv가 1.0㎛ 이상 2.0㎛ 이하로 하기 위해서는, 표면층 (B)를 형성하는 폴리프로필렌 수지 조성물에 안티 블로킹제를 배합하는 것이 적합한 방법이다.

안티 블로킹제로서는, 실리카, 탄산칼슘, 카올린, 제올라이트 등의 무기계의 안티 블로킹제나 아크릴계, 폴리메타아크릴계, 폴리스티렌계 등의 유기계 안티 블로킹제 등 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 실리카를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

안티 블로킹제의 바람직한 평균 입자 직경은 1.0 내지 2.0㎛이며, 보다 바람직하게는 1.0 내지 1.5㎛이다.

안티 블로킹제는, 폴리프로필렌 수지 조성물 중 질량 3000ppm으로 하는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 평균 입경의 측정법은, 주사 전자 현미경으로 사진 촬영하고, 이미지 애널라이저 장치를 사용하여 수평 방향의 페렛 직경을 측정하여, 그의 평균값으로 표시한 것이다.

(4) 2축 배향 폴리프로필렌 필름

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름 전체의 두께는 9 내지 200m가 바람직하고, 10 내지 150㎛가 보다 바람직하고, 12 내지 100㎛가 더욱 바람직하고, 12 내지 80㎛가 특히 바람직하다.

제2 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 있어서의 표면층 (B)와 기재층 (A)의 두께의 비율로서는, 전체 표면층 (B)/전체 기재층 (A)가 0.01 내지 0.5인 것이 바람직하고, 0.03 내지 0.4인 것이 보다 바람직하고, 0.05 내지 0.3인 것이 더욱 바람직하다. 전체 표면층 (B)/전체 기재층 (A)가 0.5를 초과하면, 수축률이 커지는 경향을 나타낸다. 또한, 필름 전체의 두께에 대한 전체 기재층 (A)의 두께는 50 내지 99％인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 내지 97％, 특히 바람직하게는 70 내지 95％이다. 잔부는, 표면층 (B) 또는 표면층 (B)와 기타의 층(예를 들어 C층)이 된다. 전체 표면층 (B)의 실질적인 두께는, 0.5 내지 4㎛가 바람직하고, 1 내지 3.5㎛가 보다 바람직하고, 1.5 내지 3㎛가 더욱 바람직하다.

제2 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 있어서의 표면층 (B)와 기재층 (A)의 두께의 비율로서는, 전체 표면층 (B)/전체 기재층 (A)가 0.01 내지 0.5인 것이 바람직하고, 0.03 내지 0.4인 것이 보다 바람직하고, 0.05 내지 0.3인 것이 더욱 바람직하다. 전체 표면층 (B)/전체 기재층 (A)가 0.5를 초과하면, 수축률이 커지는 경향을 나타낸다. 또한, 필름 전체의 두께에 대한 전체 기재층 (A)의 두께는 50 내지 99％인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 내지 97％, 특히 바람직하게는 70 내지 95％이다. 잔부는, 표면층 (B) 또는 표면층 (B)와 기타의 층(예를 들어 C층)이 된다.

전체 표면층 (B)의 실질적인 두께는, 0.5 내지 4㎛가 바람직하고, 1 내지 3.5㎛가 보다 바람직하고, 1.5 내지 3㎛가 더욱 바람직하다.

제2 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 기재층 (A)와 표면층 (B)를 1층씩 갖는 2층 구조의 필름이어도 되지만 3층 이상의 구성으로 해도 된다. 바람직한 것은 기재층 (A)/표면층 (B)의 2층 구조이다. 또한, 표면층 (B)/A층/표면층 (B), /기재층 (A)/중간층(C)/표면층 (B)의 3층 구조나 그 이상의 다층 구조여도 된다.

또한, 기재층 (A)나 표면층 (B)가 복수인 경우, 각각의 층이 그 특성을 만족시키는 것이면, 조성은 상이해도 된다.

(5) 필름 특성

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 세로 방향 및 가로 방향의 150℃에서의 열 수축률이 8％ 이하인 것이 바람직하고, 7％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 열 수축률이 8％ 이하로 함으로써, 가공 시의 열 변형 주름을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 있어서는, 150℃에서의 세로 방향의 열 수축률은 0.2 내지 8％인 것이 바람직하고, 0.3 내지 7％가 보다 바람직하다. 열 수축률이 상기 범위이면, 내열성이 우수한 필름이라고 할 수 있어, 고온에 노출될 가능성이 있는 용도에서도 사용할 수 있다. 또한, 150℃ 열 수축률은 1.5％ 정도까지이면, 예를 들어 저분자량 성분을 많게 하는, 연신 조건, 열 고정 조건을 조정함으로써 가능하지만, 그 이하로 내리기 위해서는, 오프라인에서 어닐 처리를 하는 것 등이 바람직하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 있어서는, 150℃에서의 가로 방향의 열 수축률은 0.2 내지 8％인 것이 바람직하고, 0.3 내지 7％가 보다 바람직하고, 0.4 내지 6％가 더욱 바람직하고, 0.5 내지 5％가 특히 바람직하다. 열 수축률이 상기 범위이면, 특히 내열성이 우수한 필름이라고 할 수 있어, 고온에 노출될 가능성이 있는 용도에서도 사용할 수 있다. 또한, 150℃ 열 수축률은 1.5％ 정도까지이면, 예를 들어 저분자량 성분을 많게 하는, 연신 조건, 열 고정 조건을 조정함으로써 가능하지만, 그 이하로 내리기 위해서는, 오프라인에서 어닐 처리를 하는 것 등이 바람직하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 세로 방향의 인장 탄성률은, 1.8 내지 4㎬인 것이 바람직하고, 2.1 내지 3.7㎬인 것이 보다 바람직하고, 2.2 내지 3.5㎬인 것이 더욱 바람직하고, 2.3 내지 3.4㎬가 특히 바람직하다. 측정 방법은 후술한다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 가로 방향의 인장 탄성률은, 4.5 내지 8㎬인 것이 바람직하고, 4.6 내지 7.5㎬인 것이 보다 바람직하고, 4.7 내지 7㎬인 것이 더욱 바람직하고, 4.8 내지 6.5㎬가 특히 바람직하다. 가로 방향의 인장 탄성률이 상기 범위이면, 접히기 어려운 필름으로 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 접히기 어려움은, 필름을 링상으로 홀딩하여 압축하고, 그 항력을 로드셀로 검출되는 링 크러쉬 측정값으로 평가하였다. 측정 방법은 후술한다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 헤이즈는, 5％ 이하가 바람직하고, 0.2 내지 5％가 보다 바람직하고, 0.3 내지 4.5％가 더욱 바람직하고, 0.4 내지 4％가 특히 바람직하다. 상기 범위이면 투명이 요구되는 용도로 쓰기 쉬워지는 경우가 있다. 헤이즈는 예를 들어 연신 온도, 열 고정 온도가 너무 높은 경우, 냉각 롤(CR) 온도가 높고 연신 원단 시트의 냉각 속도가 느린 경우, 저분자량 성분이 너무 많은 경우에 나빠지는 경향이 있어, 이들을 조절함으로써 상기한 범위 내로 할 수 있다. 헤이즈의 측정 방법은 후술한다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름의 면 배향 계수의 하한은, 0.011이 바람직하고, 0.012가 보다 바람직하고, 0.013이 더욱 바람직하다. 상기 범위이면, 필름의 내열성, 강성이 커지기 쉽다.

연신된 적층 폴리프로필렌 필름은, 일반적으로 결정 배향을 갖고, 그 방향이나 정도가 필름 물성에 큰 영향을 미친다. 결정 배향의 정도는, 사용되는 폴리프로필렌의 분자 구조나, 필름 제조에 있어서의 프로세스나 조건에 따라 변화되는 경향이며, 이들을 조절함으로써 상기의 범위 내로 할 수 있다. 측정 방법은 후술한다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 잉크 밀착성의 평가는, 그라비아 인쇄한 인쇄 잉크의 박리 시험을 행하여, 전체 25개소 중, 박리되는 부분의 개수로 행하였다. 박리 개소가 15개 이하가 바람직하고, 5개 이하가 보다 바람직하고, 0개가 가장 바람직하다. 15개 이상이면 잉크의 박리되는 정도가 커져, 문제이다. 잉크 밀착성의 평가 방법은 후술한다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 대한 라미네이트 후의 세로 방향의 라미네이트 강도는, 1.2 내지 2.5N/15㎜가 바람직하고, 1.3 내지 2.5N/㎜가 보다 바람직하고, 1.4 내지 2.5N/㎜가 더욱 바람직하다. 라미네이트 강도의 측정 방법은 후술한다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 동마찰 계수는, 0.5 이하인 것이 바람직하고, 0.48 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.45 이하가 특히 바람직하다. 동마찰 계수는, 0.5 이하이면 롤 필름으로부터의 필름의 권출을 원활하게 행할 수 있어, 인쇄 가공하기 쉽다. 동마찰 계수의 측정 방법은 후술한다.

(6) 제조 방법

본 발명의 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름은, 폴리프로필렌 수지를 압출기에 의해 용융 압출하여 미연신 시트를 형성하고, 그 미연신 시트를 소정의 방법에 의해, 연신하여 열 처리함으로써 얻을 수 있다.

제2 발명의 경우는, 기재층 (A)용 폴리프로필렌 원료(기재층 (A)용 폴리프로필렌계 수지 조성물)와 표면층 (B)용 폴리프로필렌 원료(표면층 (B)용 폴리프로필렌계 수지 조성물)를 각각, 별도의 압출기에 의해 용융 압출하여 적층된 미연신 시트를 형성하고, 그 미연신 시트를 소정의 방법에 의해 연신하여 열 처리함으로써 얻을 수 있다.

미연신 시트는, 복수의 압출기나 피드 블록, 멀티 매니폴드를 사용함으로써 얻어진다. 용융 압출 온도는 200 내지 280℃ 정도가 바람직하다.

제2 발명에 있어서, 이 온도 범위 내에서 층을 흐트리지 않고 양호한 외관의 적층 필름을 얻기 위해서는, 기재층 (A)용 폴리프로필렌 원료와 표면층 (B)용 폴리프로필렌 원료의 점도차(MFR차)가 6g/10분 이하로 되도록 하는 것이 바람직하다. 점도차가 6g/10분보다 크면, 층이 흐트러져 외관 불량이 되기 쉽다. 보다 바람직하게는 5.5g/10분 이하, 더욱 바람직하게는 5g/10분 이하이다.

냉각 롤 표면 온도는 25 내지 35℃가 바람직하고, 27 내지 33℃가 보다 바람직하다. 이어서, 120 내지 165℃의 연신 롤로 필름을 길이(MD) 방향으로 3 내지 8배, 바람직하게는 3 내지 7배로 연신하고, 계속하여 TD 방향으로 155 내지 175℃, 보다 바람직하게는 160 내지 163℃에서 4 내지 20배, 바람직하게는 6 내지 12배 연신을 행한다. 또한, 165 내지 176℃, 보다 바람직하게는 170 내지 176℃, 더욱 바람직하게는 172 내지 175℃에서, 2 내지 10％의 릴랙스를 실시하면서, 열 고정을 행한다. 이렇게 하여 얻어진 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름에, 필요에 따라 코로나 방전, 플라스마 처리, 화염 처리 등을 실시한 후, 와인더로 권취함으로써 필름 롤을 얻을 수 있다.

MD의 연신 배율의 하한은, 바람직하게는 3배이며, 보다 바람직하게는 3.5배이다. 상기 미만이면 막 두께 불균일이 되는 경우가 있다. MD의 연신 배율의 상한은 바람직하게는 8배이며, 보다 바람직하게는 7배이다. 상기를 초과하면 계속해서 행하는 TD 연신이 어려워지는 경우가 있다. MD의 연신 온도의 하한은 바람직하게는 120℃이고, 보다 바람직하게는 125℃이고, 더욱 바람직하게는 130℃이다. 상기 미만이면 기계적 부하가 커지거나, 두께 불균일이 커지거나, 필름의 표면 거칠어짐이 일어나는 경우가 있다. MD의 연신 온도의 상한은 바람직하게는 160℃이고, 보다 바람직하게는 155℃이고, 더욱 바람직하게는 150℃이다. 온도가 높은 쪽이 열 수축률의 저하에는 바람직하지만, 롤에 부착되어 연신할 수 없게 되거나, 표면 거칠어짐이 일어나는 경우가 있다.

TD의 연신 배율의 하한은 바람직하게는 4배이며, 보다 바람직하게는 5배이며, 더욱 바람직하게는 6배이다. 상기 미만이면 두께 불균일이 되는 경우가 있다. TD 연신 배율의 상한은 바람직하게는 20배이며, 보다 바람직하게는 17배이며, 더욱 바람직하게는 15배이며, 특히 바람직하게는 12배이다. 상기를 초과하면 열 수축률이 높아지거나, 연신 시에 파단되는 경우가 있다. TD 연신에서의 예열 온도는 빠르게 연신 온도 부근으로 필름 온도를 올리기 때문에, 바람직하게는 연신 온도보다 5 내지 15℃ 높게 설정한다. TD의 연신에서는 종래의 2축 배향 폴리프로필렌 필름보다 고온에서 행한다. TD의 연신 온도의 하한은 바람직하게는 155℃이고, 보다 바람직하게는 157℃이고, 더욱 바람직하게는 158℃, 특히 바람직하게는 160℃이다. 상기 미만이면 충분히 연화되지 않아 파단되거나, 열 수축률이 높아지는 경우가 있다. TD 연신 온도의 상한은 바람직하게는 170℃이고, 보다 바람직하게는 168℃이고, 더욱 바람직하게는 163℃이다. 열 수축률을 낮추기 위해서는 온도는 높은 편이 바람직하지만, 상기를 초과하면 저분자 성분이 융해, 재결정화되어 배향이 저하될 뿐만 아니라, 표면 거칠어짐이나 필름이 백화되는 경우가 있다.

연신 후의 필름은 열 고정된다. 열 고정은 종래의 2축 배향 폴리프로필렌 필름보다 고온에서 행하는 것이 가능하다. 열 고정 온도의 하한은 바람직하게는 165℃이고, 보다 바람직하게는 166℃이다. 상기 미만이면 열 수축률이 높아지는 경우가 있다. 또한, 열 수축률을 낮추기 위하여 장시간의 처리가 필요해져, 생산성이 떨어지는 경우가 있다. 열 고정 온도의 상한은 바람직하게는 176℃이고, 보다 바람직하게는 175℃이다. 상기를 초과하면 저분자 성분이 융해, 재결정화되어 표면 거칠어짐이나 필름이 백화되는 경우가 있다.

열 고정 시에는 릴랙스(완화)시키는 것이 바람직하다. 릴랙스의 하한은 바람직하게는 2％이며, 보다 바람직하게는 3％이다. 상기 미만이면 열 수축률이 높아지는 경우가 있다. 릴랙스의 상한은 바람직하게는 10％이며, 보다 바람직하게는 8％이다. 상기를 초과하면 두께 불균일이 커지는 경우가 있다.

또한, 열 수축률을 저하시키기 위하여, 상기한 공정으로 제조된 필름을 일단 롤상으로 권취한 후, 오프라인에서 어닐시킬 수도 있다. 오프라인 어닐의 온도의 하한은 바람직하게는 160℃이고, 보다 바람직하게는 162℃이고, 더욱 바람직하게는 163℃이다. 상기 미만이면 어닐의 효과를 얻지 못하는 경우가 있다. 오프라인 어닐 온도의 상한은 바람직하게는 175℃이고, 보다 바람직하게는 174℃이고, 더욱 바람직하게는 173℃이다. 상기를 초과하면 투명성이 저하되거나, 두께 불균일이 커지거나 하는 경우가 있다.

오프라인 어닐 시간의 하한은 바람직하게는 0.1분이며, 보다 바람직하게는 0.5분이며, 더욱 바람직하게는 1분이다. 상기 미만이면 어닐의 효과를 얻지 못하는 경우가 있다. 오프라인 어닐 시간의 상한은 바람직하게는 30분이며, 보다 바람직하게는 25분이며, 더욱 바람직하게는 20분이다. 상기를 초과하면 생산성이 저하되는 경우가 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 실시하는 경우는, 본 발명에 포함된다. 또한, 실시예 및 비교예에서 얻어진 필름 물성의 측정 방법은, 이하와 같다.

1) 입체 규칙성

메소펜타드 분율([㎜㎜]％)의 측정은, ¹³C-NMR을 사용하여 행했다. 메소펜타드 분율은, 「Zambelli 등, Macromolecules, 제6권, 925페이지(1973)」에 기재된 방법에 따라 산출하였다. ¹³C-NMR 측정은, BRUKER사제 「AVANCE500」을 사용하여, 시료 200㎎을 o-디클로로벤젠과 중벤젠의 8:2(부피비)의 혼합액에 135℃에서 용해하고, 110℃에서 행하였다.

2) 용융 유속(MFR; g/10분)

JIS K7210에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16㎏f에서 측정하였다.

수지는 펠릿(파우더)을 그대로 필요량 측량하여 사용하였다.

필름은 필요량 잘라낸 후, 한변이 약 5㎜인 사각형으로 커트한 샘플을 사용하였다.

3) 분자량 및 분자량 분포

분자량 및 분자량 분포는, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 단분산 폴리스티렌 기준에 의해 구하여, 폴리프로필렌값으로 환산하였다. GPC 측정에 의한 사용 칼럼, 용매 등의 측정 조건은 이하와 같다.

용매: 1,2,4-트리클로로벤젠

칼럼: TSKgel GMHHR-H(20)HT×3

유량: 1.0ml/min

검출기: RI

측정 온도: 140℃

수 평균 분자량(Mn), 질량 평균 분자량(Mw), 분자량 분포는, 각각, 분자량 교정 곡선을 통하여 얻어진 GPC 곡선의 각 용출 위치의 분자량(Mi)의 분자수(Ni)에 의해 다음 식으로 정의된다.

수 평균 분자량: Mn=Σ(Ni·Mi)/ΣNi

질량 평균 분자량: Mw=Σ(Ni·Mi²)/Σ(Ni·Mi)

분자량 분포: Mw/Mn

베이스 라인이 명확하지 않을 때는, 표준 물질의 용출 피크에 가장 가까운 고분자량측의 용출 피크의 고분자량측의 저변의 가장 낮은 위치까지의 범위에서 베이스 라인을 설정하기로 하였다.

4) 두께

기재층 (A)와 표면층 (B) 각 층의 두께는, 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름을 변성 우레탄 수지로 굳힌 것의 단면을 마이크로톰으로 잘라내고, 미분 간섭 현미경으로 관찰하여, 측정하였다.

5) 열 수축률(％)

JIS Z1712에 준거하여, 이하의 방법으로 측정하였다. 필름을, MD 방향과 TD 방향 각각에 있어서, 폭 20㎜, 길이 200㎜로 커트하고, 150℃의 열풍 오븐 내에 현수하여 5분간 가열하였다. 가열 후의 길이를 측정하여, 원래의 길이에 대한 수축된 길이의 비율로 열 수축률을 구하였다.

6) 인장 탄성률(영률(단위: ㎬))

JIS K7127에 준거하여 필름의 MD 방향 및 TD 방향의 영률을 23℃에서 측정하였다.

7) 링 크러쉬(g)

디지털식 링 크러쉬 테스터(테스터 산교사제)로, 필름 샘플 사이즈 12.7㎜×152㎜를 준비하고, 시료 테이블 위에 필름 샘플의 두께에 맞게, 어태치먼트의 스페이서를 세트하고, MD, TD 방향 각각에서, 필름 샘플을 원주를 따라 삽입한다. 23℃에서, 압축판을 하강 속도 12㎜/min.로 압축했을 때의 최대 하중을 링 크러쉬 측정값으로 하였다.

8) 헤이즈(단위: ％)

JIS K7105에 따라 측정하였다.

9) 동마찰 계수

JIS K7125에 준거하여, 필름의 코로나 처리를 실시한 면끼리를 중첩하여, 23℃에서 측정하였다.

10) 굴절률, 면 배향 계수

JIS K7142-1996 5.1(A 법)에 의해, 아타고제 아베 굴절계를 사용하여 측정하였다. MD, TD 방향을 따른 굴절률을 각각 Nx, Ny로 하고, 두께 방향의 굴절률을 Nz로 하였다. 면 배향 계수(ΔP)는, (Nx+Ny)/2-Nz로 구하였다.

11) 표면 조도

얻어진 필름의 표면 조도 평가는, 삼차원 조도계(고사까 겡뀨쇼사제, 형식 번호 ET-30HK)를 사용하여, 촉침압 20㎎으로, X 방향의 측정 길이 1㎜, 이송 속도 100㎛/초, Y 방향의 이송 피치 2㎛로 수록 라인수 99개, 높이 방향 배율 20000배, 컷오프 80㎛의 측정을 행하였다.

삼차원 조도의 측정은, 3회의 시행을 행하여, 산술 평균 조도(SRa), 중심면 산 높이(SRp), 중심면 골 깊이(SRv)에 관하여, 그의 평균값으로 평가하였다.

12) 표면 고유 저항값(LogΩ)

JIS K6911에 준거하여, 필름을 23℃, 24시간 에이징 후, 필름의 코로나 처리면을 측정하였다.

13) 습윤 장력(mN/m)

JIS K6768:1999에 준하여, 필름을 23℃, 상대 습도 50％로 24시간 에이징 후, 하기 수순으로 필름의 코로나 처리면을 측정하였다.

1) 측정은, 온도 23℃, 상대 습도 50％의 표준 시험실 분위기(JIS K7100 참조)에서 행한다.

2) 시험편을 핸드 코터(4.1)의 기판 위에 놓고, 시험편 위에 시험용 혼합액을 몇방울 적하하여, 바로 와이어 바를 끌어 퍼뜨린다.

면봉 또는 브러시를 사용하여 시험용 혼합액을 퍼뜨리는 경우는, 액체는 적어도 6㎠ 이상의 면적으로 빠르게 퍼진다. 액체의 양은, 고임을 만들지 않고, 박층을 형성하는 정도로 한다.

습윤 장력의 판정은, 시험용 혼합액의 액막을 밝은 곳에서 관찰하여, 3초 후의 액막의 상태로 행한다. 액막 찢어짐을 발생시키지 않고, 3초 이상, 도포되었을 때의 상태를 유지하고 있는 것은 습윤 상태로 되어 있게 된다. 습윤 상태가 3초 이상 유지하는 경우는, 또한, 다음으로 표면 장력이 높은 혼합액으로 진행되고, 또한 반대로, 3초 이하에서 액막이 찢어지는 경우는, 다음 표면 장력이 낮은 혼합액으로 진행된다.

이 조작을 반복하여, 시험편의 표면을 정확하게, 3초간 적실 수 있는 혼합액을 선택한다.

3) 각각의 시험에는 새로운 면봉을 사용한다. 브러시 또는 와이어 바는, 잔류하는 액체가 증발에 의해 조성 및 표면 장력을 변화시키므로, 사용마다 메탄올로 세정하고, 건조시킨다.

4) 시험편의 표면을 3초간 적실 수 있는 혼합액을 선택하는 조작을 적어도 3회 행한다. 이와 같이 하여 선택된 혼합액의 표면 장력을 필름의 습윤 장력으로서 보고한다.

14) 잉크 밀착성

필름 위에, 그라비아 인쇄기(미타니 텟코쇼사제)를 사용하여 속도 50m/min으로 그라비아 전체면 인쇄(인쇄 잉크량 2g/㎡)를 실시하였다. 이때의 잉크는, 수성 잉크(다이닛본 잉크 가가쿠 고교사제: 상품명 에코파인 709백)이다. 이 인쇄 샘플을 사용하여, 바둑판 눈 박리(2㎜칸×25개, 니치반사제 셀로판테이프(등록 상표) 18㎜ 폭 사용한, 90° 박리법)에 의해 평가하여(좀 더 상세하게) 실용성으로부터 판단하여 다음의 랭크 분리를 행하였다.

바둑판 눈 박리 부분 0개…◎: 인쇄 잉크 밀착성이 우수하다.

〃 1 내지 5개…○: 인쇄 잉크 밀착성이 양호.

〃 6 내지 15개…△: 인쇄 잉크 밀착성이 떨어진다.

〃 16개 이상… ×: 인쇄 잉크 밀착성이 없다.

15) 라미네이트 강도

라미네이트 강도는 이하와 같은 수순에 의해 측정하였다.

1) 실란트 필름과의 라미네이트 필름의 제작

연속식의 드라이 라미네이트기를 사용하여 이하와 같이 행하였다.

실시예, 비교예에서 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 코로나면에 접착제를 건조 시 도포량이 3.0g/㎡가 되도록 그라비아 코팅한 후, 건조 존으로 유도하여 80℃, 5초로 건조하였다. 계속하여 하류측에 설치된 롤 사이에서 실란트 필름과 접합하였다(롤 압력 0.2MP, 롤 온도: 60℃). 얻어진 라미네이트 필름은 권취한 상태에서 40℃, 3일 동안의 에이징 처리를 행하였다.

또한, 접착제는 주제(도요 모톤사제, TM329) 17.9질량％, 경화제(도요 모톤사제, CAT8B) 17.9질량％ 및 아세트산에틸 64.2질량％를 혼합하여 얻어진 에테르계 접착제를 사용하고, 실란트 필름은 도요보사제 무이축 배향 폴리프로필렌 필름(파일렌(등록 상표) CT P1128, 두께 30㎛)을 사용하였다.

2) 라미네이트 강도의 측정

상기에서 얻어진 라미네이트 필름을 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 세로 방향으로 긴 변을 갖는 직사각형(길이 200㎜, 폭 15㎜)으로 잘라내고, 인장 시험기(텐실론, 오리엔테크사제)를 사용하여, 23℃의 환경 하 200㎜/분의 인장 속도로 T자 박리했을 때의 박리 강도(N/15㎜)를 측정하였다. 측정은 3회 행하여, 그의 평균값을 라미네이트 강도로 하였다.

(실시예 1)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 단독 중합체 PP-1을 99중량％와 대전 방지제(스테아릴디에탄올아민스테아레이트(마츠모토 유시(주) KYM-4K)) 1중량％를 혼합한 것을 사용하였다.

이 혼합물을 60㎜ 압출기를 사용하여, 원료 수지를 250℃에서 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 공압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 135℃ 세로 방향(MD)으로 4.5배로 연신하였다. 이어서 텐터 내에서, 필름 폭 방향 양단을 클립으로 끼우고, 175℃에서 예열 후, 160℃에서 폭 방향(TD)으로 8.2배로 연신하고, 폭 방향(TD)으로 6.7％ 완화시키면서, 170℃에서 열 고정하였다. 이때의 제막 조건을 제막 조건 a로 하고, 표 2에 나타냈다.

얻어진 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 편측 표면측에 소프탈·코로나·앤드·플라스마 GmbH사제의 코로나 처리기를 사용하여, 인가 전류값: 0.75A의 조건에서, 코로나 처리를 실시한 후, 와인더로 권취한 것을 본 발명의 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름으로 하였다. 얻어진 필름의 물성은, 표 3에 나타내는 바와 같다.

(실시예 2)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 단독 중합체 PP-1을 폴리프로필렌 수지 PP-2로 변경하고, 60㎜ 압출기를 사용하여, 혼합 원료를 250℃에서 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 공압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 125℃ 세로 방향(MD)으로 4.5배로 연신하였다. 이어서 텐터 내에서, 필름 폭 방향 양단을 클립으로 끼우고, 170℃에서 예열 후, 158℃에서 폭 방향(TD)으로 8.2배로 연신하고, 폭 방향(TD)으로 6.7％ 완화시키면서, 165℃에서 열 고정한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 이때의 제막 조건을 제막 조건 b로 하고 표 2에 나타냈다. 얻어진 필름의 물성은, 표 3에 나타내는 바와 같다.

(실시예 3)

기재층 (A)에는, 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 단독 중합체 PP-1을 99중량％와 대전 방지제(스테아릴디에탄올아민스테아레이트(마츠모토 유시(주) KYM-4K))을 1중량％를 혼합한 것을 사용하였다. 또한, 표면층 (B)에는, 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 단독 중합체 PP-1을 99.7중량％, 안티 블로킹제(시판되는 실리카 입자(평균 입자 직경: 1.3㎛))를 0.3질량％ 배합하는 것을 사용하였다.

기재층 (A)에 사용하는 혼합 원료는 60㎜ 압출기, 표면층 (B)에 사용하는 혼합 원료는 65㎜ 압출기를 사용하여, 각각 원료 수지를 250℃에서 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 공압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 135℃ 세로 방향(MD)으로 4.5배로 연신하였다. 이어서 텐터 내에서, 필름 폭 방향 양단을 클립으로 끼우고, 175℃에서 예열 후, 160℃에서 폭 방향(TD)으로 8.2배로 연신하고, 폭 방향(TD)으로 6.7％ 완화시키면서, 170℃에서 열 고정하였다. 표 2에 나타내는 제막 조건 a에서 제막하고, 와인더로 권취하여, 기재층 (A)와 표면층 (B)가 1층씩 적층된 본 발명의 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 표면층 (B)의 표면측에 소프탈·코로나·앤드·플라스마 GmbH사제의 코로나 처리기를 사용하여, 인가 전류값: 0.75A의 조건에서, 코로나 처리를 실시한 후, 와인더로 권취한 것을 본 발명의 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름으로 하였다. 얻어진 필름의 물성은, 표 3에 나타내는 바와 같다.

(실시예 4)

기재층 (A)에 사용하는 원료에 대전 방지제를 함유하지 않는 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성은, 표 3에 나타내는 바와 같다.

(실시예 5)

기재층 (A)에는, 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 단독 중합체 PP-1을 99질량％와 대전 방지제(스테아릴디에탄올아민스테아레이트(마츠모토 유시(주) KYM-4K))를 1질량％를 혼합한 것을 사용하였다. 또한, 표면층 (B)에는, 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 단독 중합체 PP-6이 48.7중량％, 표 1에 나타내는 에틸렌 공중합 폴리프로필렌 중합체 PP-7을 51중량％, 안티 블로킹제로서, 시판되고 있는 실리카 입자(평균 입자 직경: 1.3㎛)를 0.3질량％ 배합된 것을 사용한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지로 하여, 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름을 얻었다.

(실시예 6)

필름 두께를 30㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성은, 표 3에 나타내는 바와 같다.

(실시예 7)

필름 두께를 40㎛로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성은, 표 3에 나타내는 바와 같다.

(비교예 1)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-1을 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-3으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성은, 표 4에 나타내는 바와 같다.

(비교예 2)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-1을 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-4로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름의 제막을 행했지만, 연신 시에 파단되어 버려, 필름을 얻을 수는 없었다.

(비교예 3)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-1을 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-5로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성은, 표 4에 나타내는 바와 같다.

(비교예 4)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-1을 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-6으로 변경하고, 60㎜ 압출기를 사용하여, 원료 수지를 250℃에서 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 공압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 125℃ 세로 방향(MD)으로 4.5배로 연신하였다. 이어서 텐터 내에서, 필름 폭 방향 양단을 클립으로 끼우고, 170℃에서 예열 후, 158℃에서 폭 방향(TD)으로 8.2배로 연신하고, 폭 방향(TD)으로 6.7％ 완화시키면서, 165℃에서 열 고정한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성은, 표 4에 나타내는 바와 같다.

(비교예 5)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-1을 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-8로 변경하고, 60㎜ 압출기를 사용하여, 원료 수지를 250℃에서 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 공압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 140℃ 세로 방향(MD)으로 4.5배로 연신하였다. 이어서 텐터 내에서, 필름 폭 방향 양단을 클립으로 끼우고, 170℃에서 예열 후, 160℃에서 폭 방향(TD)으로 8.2배로 연신하고, 폭 방향(TD)으로 6.7％ 완화시키면서, 168℃에서 열 고정한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 이때의 제막 조건을 제막 조건 c로 하고, 표 2에 나타냈다. 얻어진 필름의 물성은, 표 4에 나타내는 바와 같다.

(비교예 6)

표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-1을 표 1에 나타내는 폴리프로필렌 수지 PP-9로 변경하고, 60㎜ 압출기를 사용하여, 원료 수지를 250℃에서 용융하고, T 다이로부터 시트상으로 공압출하고, 30℃의 냉각 롤로 냉각 고화한 후, 135℃ 세로 방향(MD)으로 4.5배로 연신하였다. 이어서 텐터 내에서, 필름 폭 방향 양단을 클립으로 끼우고, 170℃에서 예열 후, 160℃에서 폭 방향(TD)으로 8.2배로 연신하고, 폭 방향(TD)으로 6.7％ 완화시키면서, 168℃에서 열 고정한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 2축 배향 단층 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 이때의 제막 조건을 제막 조건 d로 하고, 표 2에 나타냈다. 얻어진 필름의 물성은, 표 4에 나타내는 바와 같다.

실시예 1 내지 5에서 얻어진 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 열 수축률이 작고, 영률은 컸다. 그 중에서도, 실시예 3 내지 5에서 얻어진 적층 필름은, 라미네이트 강도, 잉크 밀착성이 더 양호한 필름이 되었다.

그것에 반하여, 비교예 1에서 얻어진 필름은, 폭 방향(TD)의 열 수축률이 컸다. 비교예 3에서 얻어진 필름은, 폭 방향(TD)의 열 수축률이 크고, 게다가 폭 방향(TD)의 영률이 작았다. 비교예 4에서 얻어진 필름은, 폭 방향(TD) 및 세로 방향(MD)에 있어서, 열 수축률이 크고, 영률이 작은 필름으로 되어 있다.

비교예 5에서 얻어진 필름은, 폭 방향(TD)의 영률이 작았다. 비교예 6에서 얻어진 필름은, 폭 방향(TD)의 열 수축률이 컸다.

본 발명의 2축 배향 적층 폴리프로필렌 필름은, 보다 높은 내열성과 강성을 가져, 보다 열 변형 주름이 작아져, 접히기 어렵기 때문에, 가공성이 우수하다.

본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌계 필름은, 스탠딩 파우치 등에 사용되는 식품 포장용은 물론, 라벨 용도 등에도 사용 가능하다.

Claims

필름을 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것 및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다.
2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다.
3) 질량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)이 3.0 이상, 5.4 이하이다.
4) 230℃, 2.16㎏f에서 측정되는 용융 유속(MFR)이 6.5g/10min 이상, 9.0g/10min 이하이다.
폴리프로필렌계 수지를 주 성분으로 하는 기재층 (A)와 기재층 (A)의 적어도 한쪽의 표면에 폴리프로필렌계 수지를 주 성분으로 하는 표면층 (B)를 갖고, 기재층 (A)를 구성하는 폴리프로필렌 수지가 하기 1) 내지 4)의 조건을 만족시키는 것,
및 필름의 면 배향 계수의 하한이 0.0125인 것을 특징으로 하는 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
1) 메소펜타드 분율의 하한이 96％이다.
2) 프로필렌 이외의 공중합 모노머량의 상한이 0.1㏖％이다.
3) 질량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)이 3.0 이상, 5.4 이하이다.
4) 230℃, 2.16㎏f에서 측정되는 용융 유속(MFR)이 6.2g/10min 이상, 9.0g/10min 이하이다.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름의 세로 방향 및 가로 방향의 150℃에서의 열 수축률이 8％ 이하인 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 필름의 세로 방향의 인장 탄성률이 2.0㎬ 이상이며, 필름의 가로 방향의 인장 탄성률이 4.5㎬ 이상인 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필름의 헤이즈값이 5％ 이하인 2축 배향 폴리프로필렌 필름.