JP2004517199A - 2軸延伸ポリプロピレンフィルム - Google Patents
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Abstract
という特徴を有する、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(BOPP)。
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定種類のプロピレンポリマーまたはプロピレンポリマー組成物に基づく、改良された2軸延伸ポリプロピレンフィルム(BOPP)に関する。
【0002】
【発明の実施の形態】
同様のMFRを有するプロピレンのホモポリマーまたはコポリマーから製造されるBOPP類に比べて、本発明のフィルムは、高温延伸特性と物性との良好なバランスを提供する。すなわち、本発明の延伸フィルムは、同一またはより低い延伸温度でさえ、改良された特性(例えば、堅さ、酸素バリアーなど)を示す。
さらに、コポリマー組成物を、従来法に従って、BOPP類に使用するとき、それらは一般的にはヒートシールされるべき層(表層)に使用され、例えば、米国特許明細書第5,780,168号に示されるように、良好な特性(特に、ヒートシール特性)が、炭化水素溶剤に可溶な分画の高含量で一般に得られる。しかし、溶剤可溶が高含量では、そのフィルムが食品包装に不適当となる。
プロピレンポリマー材料のある種の固有の性質を適切に選択することによって、優れた特性と低含量の溶媒可溶物を有するBOPP類が得られることがここに見出された。
【0003】
従って、本発明は、少なくとも1層が、少なくとも0.8重量%のエチレンと、任意に1以上のC4−C10α−オレフィン類とを含むプロピレンポリマー、またはエチレンおよびC4−C10α−オレフィン類から選ばれた1以上のコモノマーの少なくとも0.8重量%を含むプロピレンポリマー組成物からなり、かつ以下の特徴;
5)155℃またはそれ以上の溶融温度;
6)室温(約25℃)でキシレンに可溶の分画の含量が3重量%未満、好ましくは2.5重量%未満であって、かつ上記キシレン可溶分画に対する、25℃〜95℃の温度範囲で(TREF:キシレンによる昇温溶出分別にて)得られたポリマー分画の割合が、8重量%/重量%より大きく、好ましくは10重量%/重量%より大きく、さらに好ましくは12重量%/重量%より大きい
を有する、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(BOPP)を提供する。
【0004】
好ましい態様としては、少なくとも1つの層は、実質的に前記プロピレンポリマーまたはプロピレンポリマー組成物からなる。
前記プロピレンポリマーは、溶融温度155℃以上(DSC、すなわち、示差走査熱量測定法にて測定)を有するようなコモノマーの量を含むランダムコポリマー(I)である。コモノマーとしてエチレンのみが存在するとき、ポリマーの重量に対してそれは一般に0.8〜1.5重量%である。C4−C10α−オレフィン類が存在するとき、それらは一般にポリマー重量に対して1〜4重量%である。
【0005】
特に好ましいのは、エチレン含量0〜1.5重量%を有する第1のプロピレン(コ)ポリマー(但し、コポリマーはランダムコポリマーである)と、エチレン含量0.8〜5重量%を有する第2のプロピレンランダムコポリマーとを含むプロピレンポリマー組成物(II)であって、第1の(コ)ポリマーに対する第2のコポリマーの重量比は約20:80〜約80:20、好ましくは30:70〜70:30であり、かつ両者間のエチレン含量の差異は関与した(コ)ポリマーの重量に対して、好ましくは1〜4単位%であり;あるいはコモノマー含量0〜2重量%を有する第1のプロピレン(コ)ポリマー(但し、コポリマーはランダムコポリマーである)と、コモノマー含量1.5〜12重量%を有する第2のプロピレンランダムコポリマーとを含む他のプロピレンポリマー組成物(II)であって、第1の(コ)ポリマーに対する第2のコポリマーの重量比は約20:80〜約80:20、好ましくは30:70〜70:30であり、かつ両者間のコモノマー含量の差異は関与した(コ)ポリマーの重量に対して、好ましくは1.5〜10%単位である。ただし、上記コモノマーは、任意にエチレンが存在してもよく、C4−C10α−オレフィン類およびそれらの混合物から選ばれるものである。
【0006】
本発明はまた前記プロピレンポリマー組成物に関する。
前記プロピレンポリマーまたはプロピレンポリマー組成物のメルトフローレイト(ISO1133によるMFR、230℃で2.16Kg荷重)は、好ましくは1〜10g/10分、さらに好ましくは1〜4g/10分である。
本発明のフィルムのために使用される組成物の他の好ましい特徴としては、多分散性インデックス(PI)が3.5〜7、さらに好ましくは3.8〜5である。
組成物(II)における第1のプロピレン(コ)ポリマーと組成物(II)における第2のプロピレンランダムコポリマーとのMFR値は同様であってもよいし、実質的に異なってもよい。
【0007】
本発明の特定の態様として、第1のプロピレン(コ)ポリマーのMFR値は第2のプロピレンランダムコポリマーのそれより低く、またMFR値の差異は、好ましくは5g/10分より大きい。
前記プロピレンポリマーまたはプロピレンポリマー組成物におけるコポリマーとして存在し得るC4−C10α−オレフィン類は、式:
CH2=CHR
(式中、Rは、炭素数2〜8の線状または分枝状のアルキル基またはアリール基(特に、フェニル)である。)
で示される。上記C4−C10α−オレフィン類の例としては、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンおよび1−オクテンである。特に、1−ブテンが好ましい。
【0008】
本発明の組成物は、1以上の重合工程の重合により得られる。この種の重合は、立体特異性チーグラー・ナッタ触媒の存在下に行われる。前記触媒の必須成分は、両方とも活性型ハロゲン化マグネシウムで担持された、少なくとも1つのチタン−ハロゲン結合を有するチタン化合物および電子供与体化合物からなる固体触媒成分である。他の必須成分(助触媒)は、アルミニウムアルキル化合物などの有機アルミニウム化合物である。
外部ドナーを任意に加えてもよい。
【0009】
本発明の方法で一般に使用される触媒は、90%を超える、好ましくは95%を超えるアイソタクチック指数を有するポリプロピレンを製造することができる。上述した特性を有する触媒は、特許文献において周知である;米国特許第4,399,054号および欧州特許第45977号に記載されている触媒が、特に有利である。
他の例としては、米国特許第4,472,524号がある。
前記触媒に使用される固体触媒成分は、電子供与体(内部ドナー)として、エーテル類、ケトン類、ラクトン類、窒素、リンおよび/または硫黄原子を含む化合物およびモノおよびジカルボン酸のエステル類からなる群から選択される化合物を含む。特に適切な電子供与体化合物は、式:
【0010】
【化1】
【0011】
(式中、RlおよびRIIは、同一または異なって、C1−C18アルキル基、C3−Cl8シクロアルキル基またはC7−C18アリール基であり;RIIIおよびRIVは、同一または異なって、C1−C4アルキル基であり; あるいは、分子中2位の炭素原子が、5、6または7個の炭素原子、あるいは5nまたは6n’個の炭素原子および、それぞれn個の窒素原子、およびn’個の窒素、酸素、硫黄およびケイ素からなる群から選ばれたヘテロ原子から構成される環状もしくは多環状の構造に属する(但し、nは1または2、n’は1、2または3である。)1,3−ジエーテル類であり、上記構造は2または3個の不飽和基(シクロポリエン構造)を含み、任意に他の環状構造に縮合していてもよく、線状または分枝状のアルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール基およびハロゲンからなる群から選ばれた1以上の置換基で置換していてもよく、あるいは他の環状構造と縮合していてもよく、縮合した環状構造にもまた結合できる、1以上の上記置換基で置換されていてもよく;また、1以上の上記アルキル、シクロアルキル、アリール、アラルキルまたはアルカリール基および縮合環状構造は、任意に、炭素または水素原子、あるいは両方の代わりに1以上のヘテロ原子を含んでもよい。
この種類のエーテル類は、公開された欧州特許出願第361493号および同第728769号に記載されている。
【0012】
前記ジエーテル類の代表例は、2−メチル−2−イソプロピル−1,3−ジメトキシプロパン、2,2−ジイソブチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−シクロペンチル−1,3−ジメトキシプロパン、2−イソプロピル−2−イソアミル−1,3−ジメトキシプロパン、9,9−ビス(メトキシメチル)フルオレンである。
他の適切な電子供与体化合物は、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジフエニル、フタル酸ベンジルブチルなどのフタル酸エステル類である。
【0013】
上述した触媒成分の製造は、様々な方法によって行われる。
例えば、nが一般に1〜3であり、ROHがエタノール、ブタノールまたはイソブタノールであるMgCl2・nROH付加物(特に、球状粒子の形で)に、電子供与体化合物を含んでいるTiCl4の過剰量を反応させる。
反応温度は、一般に80〜120℃である。次いで、固形物を分離し、電子供与体化合物の存在下または不存在下に再度TiCl4に反応させ、そして固形物を分離し、全ての塩素イオンが消失するまで、既知少量の炭化水素で洗浄する。
【0014】
固体触媒成分において、Tiとして表されるチタン化合物は一般に0.5〜10重量部の量で存在する。固体触媒成分上に固定したままである電子供与体化合物の量は、マグネシウムジハライドに対して一般に5〜20モル%である。
固体触媒成分の製法のために使用することができるチタン化合物は、チタンのハロゲン化物およびハロゲンアルコラートである。四塩化チタンは、好適な化合物である。
上記反応は、結果として活性型マグネシウムハライドを生成する。例えば、カルボン酸マグネシウムなどハロゲン化物以外のマグネシウム化合物を原料として活性型マグネシウムハライドの生成を導く、他の反応が文献において既知である。
【0015】
固体触媒成分の活性型マグネシウムハライドは、触媒成分のX線スペクトルにおいて、非活性化マグネシウムハライド(3m2/gより小さい表面積を有する)のスペクトルに現われる最大反射強度がもはや存在しない、という事実によって認識することができるが、その代わりに、非活性化マグネシウムジハライドの最大反射強度の位置に対してシフトした最大強度を有するハロゲンが存在する。また、上記活性型マグネシウムハライドは、最大反射強度が非活性化マグネシウムハライドのスペクトルに現れる、最大反射強度のそれより少なくとも30%大きいハーフピークにおいてある幅を示すという事実によって認識することができる。最大の活性型は、上述したハロゲンが固体触媒成分のX線スペクトルに現れる形である。
【0016】
ハロゲン化マグネシウムの中で、塩化マグネシウムが好ましい。最高の活性型の塩化マグネシウムの場合、固体触媒成分のX線スペクトルは、2.56Åに現れる非活性化塩化物のスペクトルの反射の代わりに、ハロゲンを示す。
助触媒として使用されるアルキルアルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリ−n−ブチルアルミニウムなどのトリアルキルアルミニウムおよび、酸素または窒素原子、あるいはSO4またはSO3基を挟んで相互に結合した、2個以上のアルミニウム原子を含む線状または環状のアルキルアルミニウム化合物が包含される。
【0017】
アルキルアルミニウム化合物としては、アルミニウム/チタン比が1〜1000となるような量で、一般に使われる。
外部ドナーとして使用できる電子供与体化合物としては、安息香酸アルキルエステルなどの芳香族酸エステルおよび、特に少なくとも1個のSi−OR結合を含むシリコン化合物(但し、Rは炭化水素基である)が包含される。
シリコン化合物の例としては、(t−ブチル)2−Si(OCH3)2、(シクロヘキシル)(メチル)Si(OCH3)2、(フェニル)2 Si(OCH3)2および(シクロペンチル)2 Si(OCH3)2が挙げられる。上記した式で示される1,3−ジエーテル類が有利に使用できる。内部ドナーがこれらのジエーテル類の1つである場合、外部ドナーは省略できる。
【0018】
特に、たとえ上記触媒成分のその他の多くの組合わせにより上記特徴l)および2)を有するポリマーおよびポリマー組成物を得ることができたとしても、ランダムコポリマーは、好ましくは、フタル酸エステルを内部ドナーとして、(シクロペンチル)2 Si(OCH3)2を外側ドナーとして、または前記1,3−ジエーテル類を内部ドナーとして含む触媒を使用することによって得られる。
【0019】
上述したように、重合方法は1以上の工程にて行うことができる。組成物(II)の場合、重合方法を、少なくとも2つの連続した工程にて行うことができるが、その際、第1のプロピレン(コ)ポリマーおよび第2のプロピレンランダムコポリマーは、第1工程を除いて、生成したポリマーおよび以前の工程において使用した触媒の存在下に、それぞれの工程を実施し、別個の連続工程において製造される。組成物(II)が追加の(コ)ポリマーを含む場合、明らかに、それらを製造するためにさらなる重合工程を追加することが必要である。前記重合工程は、別個の反応器において、または、モノマー濃度や重合条件の勾配が発生する、1個以上の反応器において、行うことができる。触媒は一般に第1工程だけに添加されるが、その活性度は、それが全ての一連の工程に対してなお活性である。
【0020】
分子量の調節は、周知の調整剤、特に水素を用いて行われる。
適切な工程において分子量調整剤の濃度を適切に配分することによって、前記MFR値が得られる。
連続式であれ、あるいはバッチ式であれ、全重合方法は、周知の技術に従って、不活性希釈剤の存在下でまたは不存在下に液相中で、または気相下に、あるいは液―気相混合技術によって行われる。
両工程に適切な反応時間、圧力および温度は重大でないが、しかし、温度が20〜100℃である場合は最高である。圧力としては、大気圧であるか、それより高くてもよい。触媒は、少量のオレフィンで予め接触させていてもよい(予備重合)。
【0021】
少なくとも2つの相互接続した重合領域において実施される気相での触媒重合方法をもまた使用することが可能である。この方法は、反応条件下に触媒の存在下、上記重合領域に1以上のモノマーを供給し、上記重合領域からポリマー生成物を集めることからなる方法であって、その方法において、増大するポリマー粒子が迅速な液化条件下に上記重合領域の1つ(上昇管)を通して上方へ流れ、上記上昇管から離れ、それを通してそれらの粒子が重力作用により下方へ流れる、もう1つの重合領域(降下管)に入り、上記降下管を離れた後、上昇管中に再導入され、かくして上昇管と降下管の間にポリマーの循環を確立し、この方法は、任意に、
−上昇管中に存在する気体混合物が下降管に入るのを全面的にまたは部分的に防止することができる手段が提供され、そして、
− 上昇管中に存在する気体混合物とは異なる組成を有する気体および/または液体混合物が下降管中に導入されることを特徴とする。
かかる重合方法は、WO00/02929に例示されている。
【0022】
この方法の特に有利な態様によれば、上昇管中に在する気体混合物とは異なる組成を有する前記気体および/または液体混合物の降下管への導入は、後者の混合物が降下管に入るのを防止する際に有効である。
組成物(II)は、また、前に説明した場合と(但し、上記(コ)ポリマーが別の重合工程において得られることを除く)同じ触媒を用い、実質的に同じ重合条件下に操作して上記(コ)ポリマーを別に製造し、次いで上記(コ)ポリマーを溶融状態で機械的に混合することによって得られる。
スクリュー押出機などの従来の混合装置、特に2軸スクリュー押出機を使用することができる。
【0023】
本発明のフィルムのために使用されるプロピレンポリマーおよびプロピレンポリマー組成物は、また、技術上共通して使用される添加剤、例えば、抗酸化剤、光安定剤、熱安定剤、核剤、着色剤および充填剤を含むことができる。
特に、核剤の添加は、重要な物理−機械的性質、例えば、曲げ弾性率、加熱たわみ温度(HDT)、降伏引張強さおよび透明度に、相当な改善をもたらす。
核剤の代表的な例は、p−t−ブチル安息香酸エステルおよび1,3−および2,4−ジベンジリデンソルビトールである。
核剤の添加量は、総重量に対して、好ましくは0.05〜2重量%、さらに好ましくは、0.1〜1重量%である。
タルク、炭酸カルシウムおよび鉱物繊維のような無機充填剤の添加もまた、曲げ弾性率およびHDTのようなある種の機械的性質にも改善をもたらす。
タルクもまた核形成の効果を有することができる。
【0024】
本発明の応用分野は、しばしばBOPP(2軸延伸ポリプロピレン)フィルムと呼ばれている2軸伸縮フィルムのそれである。
本発明のフィルムは、BOPP類の製造法の既知の工程、例えば、幅出しまたはバブル吹付けにより製造できる。
幅出し工程では、溶融ポリマー材料を、連続して狭いスリットを強制的に通過させる。押出された溶融材料を、スリットから引出し、冷却し、それから再び加熱して、一般に加熱ロールを用いて機械方向(MD)と、幅出機を用いて横軸方向(TD)への2軸方向に引伸ばされる。
バブル吹付け工程において、溶融ポリマー材料を、環状に成形されたスリップを強制的に通して管を形成させる。フィルムは、同時に機械方向および横軸方向に延伸される。
両工程において、フィルムは最終的に焼きなまし処理(熱設定)に付すことができる。
【0025】
本発明におけるフィルムの膜厚は、一般に250μm未満、好ましくは100μm未満である。それらは、単層フィルムでも、多層フィルムであってもよい。
多層フィルムにおいては、少なくとも基層(「支持層」ともいう)が、特徴1)および2)を有する前記プロピレンポリマーまたはプロピレンポリマー組成物からなることが好ましい。その他の層は、他の種類のポリマーからなってもよい。
その他の層のために使用されるオレフィンポリマーの例は、CH2=CHR
(式中、Rは水素原子またはC1−C8アルキル基である。)
で示されるオレフィンのポリマー類、コポリマー類およびそれらの混合物である。
【0026】
以下のポリマー類は、特に好ましい:
a) 立体規則性のまたは主に立体規則性のプロピレンホモポリマーおよびHDPE、LDPE、LLDPEのようなエチレンのホモポリマーまたはコポリマー;
b)エチレンおよび/または、例えば1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテンのようなC4−C10のα‐オレフィン類とのプロピレンの結晶性コポリマー、但し、コモノマー総含量は、コポリマーの重量に対して0.05〜20重量%であり、あるいは、立体規則性のまたは主に立体規則性のプロピレンホモポリマーと上記コポリマーの混合物;
c) 少量(特に、1〜10重量%)のブタジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、エチリデン−1−ノルボルネンなどのジエン類を任意に含む、エチレンとプロピレンおよび/またはC4〜C10α―オレフィンとの弾性コポリマー;
d) プロピレンホモポリマーおよび/またはb)項のコポリマーの1つ、さらに、溶融状態で諸成分を混合することにより、または一連の重合により、既知の方法に従って典型的に製造されるc)項のコポリマーの1以上からなる弾性分画を含んでなる、異相的(heterophasic)コポリマーであって、5〜80重量%の量で前記した弾性分画を一般的に含むもの;
e) 1−ブテンホモポリマーまたはエチレンおよび/または他のα‐オレフィン類とのコポリマー。
【0027】
他の層に使用できる、ポリオレフィンと異なるポリマーの例は、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステルおよびポリカーボネートである。
最終的に、本発明のフィルムは、一連の次の操作を受けることができる:例えば、
打出しローラーにて圧縮している表面を加熱することによる、表面を打出しすること;
酸化し(例えば、炎)またはイオン化処理(例えば、コロナ放電処理)によって表面インキに感受性をもたせたのちに、印刷すること;
表面を加熱し、圧縮することにより、織物またはフィルム、特にポリプロピレンと結合させること;
他のポリマー材料または金属材料(例えば、アルミニウムフィルム)による共押出すること;
鍍金処理すること(例えば、減圧下に蒸発させて、アルミニウム層を積層させる);
フィルムの両面の1つに接着層を塗布し、そこで接着性フィルムを生成させること。
【0028】
フィルムおよび最終処理の特定の種類に依存して、本発明のフィルムは、多くの用途を見出すことができ、最も重要なのは商品および食品の包装である。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これは発明の目的を制限するものではない。
ポリマー材料に関するデータおよび実施例のフィルムは、以下に報告される方法によって測定される。
・MFR:ISO1133、230℃、2.16Kg;
・温度変化20℃/分でのDSCにより、溶融温度、溶融エンタルピーおよび凝固 温度;
・エチレン含量:IRスペクトルによる;
・曲げ弾性率:ISO178
【0029】
多分散性インデックス( PI ):
ポリマーの分子量分布の測定。PI値を測定するため、例えば、500Paなど、低い係数値でのセパレーション係数は、レオメトリック社(Rheometrics、米国)から上市されている平行板レオメーターモデルRMS−800型を用いて、0.01〜100ラド/秒と変動する、振動周波数で操作して、温度200℃で測定される。PIは、セパレーション係数値から、次の式を使用して誘導することができる:
PI = 54.6×(セパレーション係数)−1.76
但し、セパレーション係数(MS)は、次のとおり定義される:
MS= (G’での周波数=500Pa)(G”での周波数=500Pa)
但し、G’は貯蔵弾性率、G“は低い係数である。
【0030】
25℃でのキシレンにおける可溶分画および不溶分画:
ポリマー2.5gを撹拌下に135℃でキシレン250mlに溶かす。20分後に、溶液をなお攪拌下に25℃に冷却し、30分間放置する。析出物を濾紙で濾過し、溶液を窒素気流中で蒸発させ、残渣を減圧下80℃にて、一定の重量に達するまで乾燥する。このようにして、室温(25℃)で可溶なポリマーおよび不溶なポリマーの重量パーセントを計算する。
【0031】
TREF
約1gの試料を、イルガノックス(Irganox)1010(ペンタエリトリチル テトラキス 3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノエート)0.1g/Lで、安定させたo−キシレン200mlに溶かす。溶解温度は125〜135℃の範囲である。得られる溶液を、ガラスビーズを詰めたカラムに注入し、16.5時間かけてゆっくりと、25℃に冷却する。
o−キシレンで溶出させると、室温ではじめの分画が得られる。カラム温度を95℃に昇温したのち、第2の分画を得る。25〜95℃で可溶なポリマー成分を単一の分画として集める。
温度を直線状に95〜125℃に昇温しながら、o−キシレンで連続して溶出させる。1℃昇温毎に、200mlの溶液として回収されるそれぞれの分画を集める。次いで、ポリマー分画にアセトンを加えて析出させ、0.5μmの PTFEフィルターで濾過し、減圧下に70℃で乾燥し、重さを計量する。
【0032】
実施例1、実施例2および比較例 1
実施例1および2のポリマーは、気相重合装置からなる設備において、連続式にプロピレンおよびエチレンを重合させることによって、製造される。触媒を気相重合装置に送り込んだ。後者は、2つの相互に連結した円筒状の反応器、上昇管1および降下管2から構成された。高速液化条件は、気固相分離機から気体をリサイクルすることによって、反応器1にて確立した。
2つの反応器の脚部において気体組成を区別する方法は、「バリアー」供給であった。この流れは、降下管のより大きな上部に供給されるプロピレンであった。
【0033】
使用される触媒は、欧州特許出願A728769号の実施例5と同様にして製造される触媒成分から構成されるが、MgCl2・ 2.1C2H5OHの代わりに微細粒状のMgCl2・1.7C2H5OHを使用した。
そのような触媒成分には、外部ドナーとしてジシクロペンチルジメトキシシランを使用し、さらにトリエチルアルミニウム(TEAL)を添加した。TEAL/触媒成分の重量比は5であり;TEAL/外部ドナーの重量比は4であった。他の操作条件および製造されたポリマーの特性を、表1に示す。
BOPPに対する従来のプロピレンポリマーの主要な特徴は、比較例1として表1に報告する。
【0034】
【表1】
【0035】
注:
第1成分=降下管において製造されたポリマー
第2成分=上昇管において製造されたポリマー
分配比=製造されたポリマーの量;
wt% =重量%;
C2 =エチレン;
C3 =プロピレン;
C2−/(C2−+C3−)=モノマー供給比
実施例のポリマーを、実験室用TM−長の延伸機を使用して、異なる温度で2軸方向に延伸した。図1は、引伸し温度の関数として、TM−長のフィルム延伸機で測定される歩留まりにおいて、2軸応力を報告する。比較例1に対して、実施例1および2のポリマーは、歩留まりおよび下限の最小延伸温度において、2軸応力の実質的により低い値を示した。
【0036】
実施例3〜実施例5および比較例2
実施例1および2のポリマーは、実施例1および2と同様の条件下で製造する。他の操作条件および製造されたポリマーの特徴を表2および3に示す。
BOPPに対する従来のプロピレンポリマーの主な特徴を、比較例2として表2および3に報告する。
【0037】
【表2】
【0038】
【表3】
【0039】
20μmの厚みを有するA−B−A構造のBOPPフィルム試料を、これらの実施例のポリマーから製造した。
表層は、核と同じ樹脂から構成された。縦方向の引伸し率は5*1.1であり、横方向の引伸し率は8.3〜8.5であった。
様々な等級の加工性を規定するために、プロセス評価を実行した。各々の樹脂に対して、厚みプロフィル、伸縮性および加工中における破損量を測定した。
フィルムの特性を表4に示す。
【0040】
【表4】
【0041】
TDにおける最小のPHT(予熱温度)は、加工性を特定するために用いる主要パラメータである。最小PHTは、延伸バンドをもたずに破損前に達することができる、TD予備加熱域における最低の延伸温度である。低いPHTで加工できる等級はより良い加工性を有するというBOPPにおける一般的な認識がある。BOPP製造者は、この種の等級が一般に高速BOPPライン上でより良い性能を有することをまさに示す。
層厚みのプロフィルは、時間の関数としてフィルム(2σ)の層厚みの変異を監視することによって、チェックされた。層厚みの変異を、約30分という時間で、全ての実施例について記録した。報告されたデータに注目すると、本発明を表している全てのポリマーが基準物質(比較例2)のそれと比較して、より均一な層厚みプロフィルを有すことが明らかである。
【0042】
この研究に提供された全ての材料について、破損は観察されなかった。
フィルム特性試験は、光学的、機械的およびバリアー特性の測定を含む。
フィルムの機械的性質をMDおよびTDにおいて測定した。ASTM 882に従って、インストロン(Instron)について作業を実施した。酸素透過率(OTR)および水・蒸気透過率(WVTR)を、この研究に提供された全ての樹脂について測定した。OTRを、湿度60〜70%、室温23℃で測定した。WVTRは、相対湿度90%以外は、同じ試験条件で決定された。
実施例4のポリマーは、最良の全体としての加工性能を示し、比較例2の場合にほぼ合わせられる機械特性およびバリアー特性を示した。
実施例3および5のポリマーは、より良い機械特性およびバリアー特性を有し、比較例2のそれらと同様の加工温度を示した。実施例2〜4のポリマーを比較例2と比較すると、より均一な層厚み性能を示した。
【0043】
実施例6および比較例3
実施例6のポリマーは、実施例1および2と同じ条件下で製造する。
他の操作条件および製造したポリマーの特性を、表5に示す。
BOPPに対する従来のプロピレンポリマーの主要な特徴は、比較例3として表5に報告される。
【0044】
【表5】
【0045】
実施例1において報告されたそれと同様の試行が、BOPPパイロットラインで実行された。比較例3に対して、実施例6のポリマーは、わずかに低い最小予熱温度を示し、さらに機械的および光学的特性を改善した。比較例1に対して、実施例6のポリマーは、同様の機械的特性および実質的により低い最小予熱温度を示した。
このように、本発明のフィルムに用いたポリマーは、実質的に同じMFRを有する従来のポリマーと比較して、そこから作られる延伸したフィルムの昇温延伸作用と機械特性との間の実質的に改善したバランスを提供する。
結果は表6に報告されるが、そこには比較例1のポリマーを同じ条件下に加工することによって得られるフィルムの特性もまた報告されている。
【0046】
【表6】
Claims (7)
- 少なくとも1層が、少なくとも0.8重量%のエチレンと任意に、1以上のC4−C10α−オレフィン類とを含むプロピレンポリマー、またはエチレンおよびC4−C10α−オレフィン類から選ばれた1以上のコモノマーの少なくとも0.8重量%を含むプロピレンポリマー組成物からなり、かつ該ポリマー又はポリマー組成物が、以下の特徴;
1)155℃またはそれ以上の溶融温度;
2)室温(約25℃)でキシレンに可溶の分画の含量が3重量%未満であって、かつ室温でのキシレン可溶分画に対する、25℃〜95℃の温度範囲で得られたポリマー分画の割合が、8重量%/重量%より大きい
を有する、2軸延伸ポリプロピレンフィルム(BOPP)。 - 前記プロピレンポリマーまたはプロピレンポリマー組成物のメルトフローレイト(ISO1133によるMFR、230℃で2.16Kg荷重)が、1〜10g/10分である請求項1のBOPP。
- 少なくとも1層が、コモノマーとしてエチレンのみが存在するとき、ポリマー重量に対して0.8〜1.5重量%であり、C4−C10α−オレフィン類が存在するとき、ポリマー重量に対して一般に1〜4重量%であるプロピレンランダムコポリマー(I)からなる請求項1のBOPP。
- 少なくとも1層が、エチレン含量0〜1.5重量%を有する第1のプロピレン(コ)ポリマー(但し、コポリマーはランダムコポリマーである)およびエチレン含量0.8〜5重量%を有する第2のプロピレンランダムコポリマーからなるプロピレンポリマー組成物(II)を含み、第1の(コ)ポリマーに対する第2のコポリマーの重量比は約20:80〜約80:20であり、かつ両者間のエチレン含量の差異は関与した(コ)ポリマーの重量に対して、好ましくは1〜4単位%である請求項1のBOPP。
- 少なくとも1層が、コモノマー含量0〜2重量%を有する第1のプロピレン(コ)ポリマー(但し、コポリマーはランダムコポリマーである)およびコモノマー含量1.5〜12重量%を有する第2のプロピレンランダムコポリマーからなるプロピレンポリマー組成物(II)を含み、第1の(コ)ポリマーに対する第2のコポリマーの重量比は約20:80〜約80:20であり、かつ両者間のコモノマー含量の差異は関与した(コ)ポリマーの重量に対して、好ましくは1.5〜10%単位であり、ただし、前記コモノマーは、任意にエチレンが存在してもよいC4−C10α−オレフィン類およびそれらの混合物から選ばれてなる請求項1のBOPP。
- エチレン含量0〜1.5重量%を有する第1のプロピレン(コ)ポリマー(但し、コポリマーはランダムコポリマーである)およびエチレン含量0.8〜5重量%を有する第2のプロピレンランダムコポリマーからなり、第1の(コ)ポリマーに対する第2のコポリマーの重量比は約20:80〜約80:20であり、かつ両者間のエチレン含量の差異は関与した(コ)ポリマーの重量に対して、好ましくは1〜4単位%であり、前記組成物が、以下の特徴;
3)155℃またはそれ以上の溶融温度;
4)室温(約25℃)でキシレンに可溶の分画の含量が3重量%未満であって、かつ室温でのキシレン可溶分画に対する、25℃〜95℃の温度範囲で得られたポリマー分画の割合が、8重量%/重量%より大きい
を有する、プロピレンポリマー組成物。 - コモノマー含量0〜2重量%を有する第1のプロピレン(コ)ポリマー(但し、コポリマーはランダムコポリマーである)およびコモノマー含量1.5〜12重量%を有する第2のプロピレンランダムコポリマーからなり、第1の(コ)ポリマーに対する第2のコポリマーの重量比は約20:80〜約80:20であり、かつ両者間のコモノマー含量の差異は関与した(コ)ポリマーの重量に対して、好ましくは、1.5〜10%単位であり、
前記コモノマーは、任意にエチレンが存在してもよく、C4−C10α−オレフィン類およびそれらの混合物から選ばれ、前記組成物が、以下の特徴;
1)155℃またはそれ以上の溶融温度;
2)室温(約25℃)でキシレンに可溶の分画の含量が3重量%未満であって、かつ室温でのキシレン可溶分画に対する、25℃〜95℃の温度範囲で得られたポリマー分画の割合が、8重量%/重量%より大きい
を有する、プロピレンポリマー組成物。
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