JPH0243630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ポリプロピレン系基質層にポリプロ
ピレン系の高剛性層を積層してなる高剛性複合フ
イルム又はシート（以下単にフイルムと言う）に
関するものである。 ポリプロピレンフイルムは防湿性及び耐熱性が
良好である為、各種包装用途に広く使われ、又ラ
ミネート用或いはカバー用等としても利用されて
いるが、剛性や溶剤吸着性等において問題を残し
ている為、包装産業分野をとりまく環境の変化や
最近の要望に対処できない場合もあり、改善要求
が強く打出されている。このうち剛性の改善につ
いては需要者間において頭打ちの印象が広がつて
いるが、これを打破すべく色々な角度からの改良
研究もなされている。その一つとしてアイソタク
テイツク・インデツクスIIを向上させる方法があ
る。具体的には、プロピレンの重合物からアタク
テイツク部分を除去することによつて残された重
合物中のIIを高め、これを用いて剛性を向上させ
ようとするものであるが、改良効果そのものが不
十分であるばかりでなく、成形および延伸加工が
困難であるという問題を伴つていた。また特開昭
55−81125号ではアイソタクテイツクペンタツド
分率（後述）が0.955以上のポリプロピレンを用
いた延伸フイルムが提案されている。しかしこの
重合体は成形及び延伸加工が難しく、具体的な延
伸段階では延伸温度を高めざるを得ないが、延伸
温度を高めると配向緩和が生じ剛性の低下を余儀
なくされ、本来の高剛性を十分に利用できている
とは言えない。従つて現在一般に用いられている
アイソタクテイツクペンタツド分率0.950以下の
ポリプロピレンを用いた延伸フイルムでは、成形
性および延伸加工性においての改善の跡は認めら
れるものの剛性に問題が残り、一方アイソタクテ
イツクペンタツド分率0.950超のポリプロピレン
を用いた延伸フイルムでは、前記特開昭55−
81125に関して述べた様な問題があり、結局成形
性、延伸加工性および剛性の全てを満足させる提
案は未だ知られていない。 又剛性向上を狙う一般的な手段としては、従来
から延伸倍率を向上させるという手法が知られて
いるが、寸法安定性が低下したり衝撃性能が悪く
なるので取扱上の問題があり、最適の手段とは言
い難い。 又ポリプロピレンフイルムは他の素材と複合さ
せたり、或いは印刷を施す場合があるが、この様
な場合において接着剤、コーテイング剤、印刷イ
ンキ等に含まれる有機溶剤がフイルム中に吸収さ
れて残留すると、例えば食品の包装に利用されて
いる場合は食品の風味を著しく害するという問題
があり、フイルムに難溶剤吸着性を与えることが
重大な課題となつている。 本発明はこの様な事情に着目してなされたもの
であつて、加工性や取扱性において極めて優れた
高剛性フイルムであつて同時に難溶剤吸着性にお
いて従来のポリプロピレンフイルムより著しく優
れた複合フイルムの提供を目的とするものであ
る。 しかして上記目的に適う本発明の複合フイルム
とは、ポリプロピレン系基質層にポリプロピレン
系高剛性層を積層してなる複合フイルムであつて
基質層は、基質層100重量部中に、 (A) アイソタクテイツクペンタツド分率が0.950
以下、アイソタクテイツクインデツクスが90％
以上、プロピレン構成単位が90重量％以上のア
イソタクテイツクポリプロピレン100〜50重量
部と、 (B) アイソタクテイツクペンタツド分率が0.950
超、アイソタクテイツクインデツクスが90％以
上、プロピレン構成単位80重量％以上のアイソ
タクテイツクポリプロピレン０〜50重量部とを
含有する重合体から構成され、 高剛性層(C)はアイソタクテイツクペンタツド分
率が0.950超、アイソタクテイツクインデツクス
が90％以上で、プロピレン構成単位90重量％以上
のアイソタクテイツクポリプロピレンを主成分と
する重合体で形成されたものであることを要旨と
するものである。 即ちフイルムの剛性を向上させることだけが目
的であるならば、前出の特開昭55−81125号で提
案されている様にアイソタクテイツクペンタツド
分率が高く、且つ溶融膨張比やメルトフローイン
デツクスが一定の値を有するポリプロピレンを用
いるのが良い。しかしフイルムとしての成形性や
延伸フイルムにおける耐破断性の改善を考慮する
ならば、アイソタクテイツクペンタツド分率（以
下IP分率）の高いものは却つて好ましくない。
従つて高剛性であることと易加工性であることの
両面を望む場合は、ポリプロピレンフイルム（以
下PPフイルム）の形成に当つて、IP分率の高い
ものとIP分率の低いものを如何様に使い分ける
かということが課題解決の指標となつたが、IP
分率の高い素材とIP分率の低い素材を単にブレ
ンドするだけでは、本発明の目的に適う良質のフ
イルムは得られなかつた。そこで更に基礎的検討
を重ねた結果、加工性に重点を置きつつ剛性につ
いても若干の改善を加えた基質層に、剛性の改良
を重点とした高剛性層を積層させるという着想を
得、更に具体的な構成について研究を加えた結果
本発明を完成するに至つた。 即ち基質層については、加工性を重点とする(A)
成分と、剛性を重点とする(B)成分のブレンド（必
要ならば他の成分をブレンドすることもできる）
によつて構成することとし、且つ全体として加工
性にポイントを置く必要があるので、基質層を構
成する主成分(A)、(B)のブレンド比を、基質層100
重量部に対して、(A)成分：100〜50重量部、(B)成
分：０〜50重量部であることが必要である。そし
てこのブレンド比を満足する範囲では、他の重合
体成分、例えばポリエチレン、エチレン／プロピ
レン共重合体、ポリブテン、エチレン／ブテン共
重合体、プロピレン、ブテン共重合体等を、基質
における上記特性を失なわない程度に配合するこ
とは不都合なことではない。 次に(A)、(B)両成分及び高剛性層(C)を構成する原
料ポリプロピレンについて説明する。 原料たるアイソタクテイツクポリプロピレン
（以下Iso−PP）のプロピレン構成単位は、(A)、
(C)成分については90重量％以上、(B)成分について
は80重量％以上（残余の構成単位としては、エチ
レン、ブテン等のａ−オレフイン類を例示するこ
とができるが、例示された以外のものが加わつて
も差支えなく、全体として実質的にポリプロピレ
ンと見なし得るものは全て本発明に含まれる）を
占めると共に、IP分率は(A)成分の場合0.950以下、
(B)、(C)成分の場合0.950超、又アイソタクテイツ
クインデツクス（以下II）はいずれの場合も90％
以上のものでなければならない。即ち基質層は本
質的に成形性を重点とするものであるから、IP
分率の低い(A)成分ではプロピレン単位が90％以上
でなければならないが、IP分率の高い(B)成分で
はプロピレン単位が80％まで下つても不都合がな
い。他方(C)成分は高剛性であることが要求される
のでIP分率が高いことと同時にプロピレン単位
の比率を90％以上とすることが必要となる。 ここでIP分率とは、macro molecules第６巻
第925頁（1973）に発表された定義であつて、プ
ロピレンモノマー単位が連続してメソ結合した連
鎖の中心にあるプロピレンモノマー単位の分率、
即ちペンタツド単位でのアイソタクチツク分率を
意味する。そして本発明者の研究によると、IP
分率0.950を境として成形加工性と剛性が大きく
変化する様であり、IP分率を0.950以下としてお
けば成形加工が容易であり、特に延伸フイルムの
耐波断性が極めて良好となる。これに対してIP
分率が0.950を越えると剛性の改善が進み、成形
加工性が低下してくる。従つて基質層を構成する
(A)成分や(B)成分、或いは高剛性層(C)の調製に当つ
ては、夫々の適性を考慮してIP分率の調整を図
る必要がある。他方IIについては90％未満になる
と剛性の低下が顕著になるので、成形性の維持を
考慮するとはいえ、剛性の向上を主要課題とする
以上、高剛性層(C)は勿論のこと、基質層の(A)、(B)
両成分についても、原料ポリプロピレンとして
II90％以上のものを選択する必要がある。 そこでまず(A)成分については、90％以上のIIを
有し、且つ90重量％以上のプロピレン単位を有す
ることを必須の条件とする他、成形加工性を保障
して延伸フイルムの耐破断性を向上させるという
基質層の本質的性格を考慮し、IP分率として
0.950以下のIso−PPを選択した。又(B)成分につい
ては、II及びプロピレン単位構成比率に関し(A)成
分と同様の制限を設けると共に、IP分率として
0.950超のIso−PPを選択することによつて基質層
自身の剛性向上に寄与せしめた。そして成形性重
点の(A)成分と剛性重点の(B)成分の配合重量比につ
いては、（100〜50）／（０〜50）と定めたが、よ
り好ましいのは（95〜50）／45〜50）、更に好ま
しいのは（90〜50）／（10〜50）である。即ち如
何なる場合においても(B)成分の配合比は１／１以
下である必要があり、(B)成分の配合量が(A)成分の
それより多くなると(A)成分による成形加工性の改
善効果が発揮されず、例えば延伸性が低下する。
その為延伸に際しては可塑性を高める為に延伸温
度の向上を図らざるを得ないが、この様な高温条
件下に置かれたフイルムには配向緩和が生じ易
く、剛性や難溶剤吸着性の向上という所期の目的
にとつて却つて災いとなる。尚これら(A)、(B)両成
分におけるIso−PPのメルトインデツクス（以下
MI）としては、0.3〜10ｇ／分（230℃）の範囲
を有するものが望ましいがこれに限定されない。 次に高剛性層(C)を構成するIso−PPについては
原則として(B)成分とほぼ同一の条件を設けたが、
IP分率：0.950超、II：90％以上とすることによ
つて本発明の目的に適う高剛性及び難溶剤吸着性
の複合フイルムの提供が可能となつた。尚IP分
率もIIも高くすればする程上記の効果が向上し、
IP分率について言えば0.953以上、更には0.955乃
至0.956以上が最適であり、IIについては94％以
上、更には95％以上が最適である。IP分率やIIの
高いIso−PP自体は従来から知られているが、高
延伸倍率で高剛性且つ難溶剤吸着性を発揮するフ
イルムは得られておらず、例えばIP分率が0.96〜
0.98、IIが96〜96％という様なIso−PPをフイル
ム素材として用いることに成功していなかつた
が、本発明の如き構成を採用することによつて上
記高性能素材の利点を最大限有効に発揮し得るこ
ととなつた。 この様な複合フイルムの製造に当つては、(A)、
(B)の両成分、必要により更に他の成分をブレンド
してなる素材を用いて基質層を形成し、その一方
又は片面に高剛性層(C)をフイルム状にしてから、
或いはフイルム状になる様に積層する方法、若し
くはこれらを全く逆に行なう方法、或いは共押出
法等によつて一気に複合フイルムとして仕上げる
方法等が例示される。そしてフイルム成形或いは
積層等の具体的方法としては、キヤステイング
法、エキストルージヨンラミネート法、加熱ロー
ル圧着法、加熱ロール延伸積層法、溶融押圧成形
法、例えばカレンダー法等が自由に採用できる。
又本発明の複合フイルムは種々の包装用途等にも
適用されるものであるから、ブロー法等によつて
最初からチユーブ状に形成する場合もある。そし
て得られたフイルムやチユーブは、少なくとも１
軸方向に延伸し、更には２軸延伸を加えたり、必
要であれば再延伸や剛性を失しないように緊張ま
たは緩和熱処理等の操作を加えることができる。
又共押出し法を採用する場合、押出しに続いてそ
のまま延伸するか成形完了後に改めて延伸するか
は、本発明を実施する者が適宜選択すれば良いこ
とであり、又該延伸の前若しくは後で更に高剛性
層(C)を（基質層の露出面側に）積層してもよく、
この場合も必要により再延伸を施すことができ
る。他方単独シートを貼合わせる場合は、複合の
前若しくは後に延伸を行なうが、予め一方のフイ
ルムを延伸してから他方の未延伸フイルムを積層
し、必要により再延伸する方法、基質層と高剛性
層を複合延伸或いは延伸複合した後で基質層の露
出面側にも別途高剛性層（延伸・未延伸）を複合
し、必要により再延伸する方法等が利用される。 尚本発明の複合フイルムは、前述の通りフイル
ム状及びシート状のものを含むが、前者の厚さは
通常４〜250μｍ、後者の厚さは通常250μｍ〜６
mm程度であつて、これらを延伸する場合の最終延
伸倍率としては、縦方向に1.05倍〜15倍、横方向
に４倍〜15倍を目安とすれば良い。しかし最終段
階へ至る迄に横延伸を行なうという前提がある場
合には、縦方向への延伸を省略することがあつて
もよく、この様なケースも本発明に含まれる。次
に適当な延伸温度は、縦方向の場合20〜160℃、
好ましくは110〜155℃、横方向の場合120〜175
℃、好ましくは135〜170℃であり、同時延伸の場
合は100〜170℃、好ましくは110〜155℃である。 以上の構成によつて本発明の目的は十分に達成
されるが、フイルムの一般特性を満足させる為の
付加的要件は常用技術に従つて適用することが可
能であり、それらによつて本発明の範囲が制限解
釈されることは無い。代表的な付加要件について
説明すると、複合フイルムを構成する基質層及び
高剛性層、或いは後に説明する保護層に、帯電防
止剤、アンチブロツキング剤、滑剤、耐光剤、耐
紫外線防止剤、染料、顔料、造核剤等を添加する
技術が例示される。但し基質層の両面に高剛性層
を形成する場合のアンチブロツキング剤について
は、基質層中に含有させる必要はない。又帯電防
止剤や滑剤等として有機系添加剤を加える場合
は、いずれかの層の１つに加えるだけでも良く、
時には各層毎に異なつた添加剤を加えて夫々の特
性を発揮せしめることも推奨される。 又本発明の複合フイルムについては、更に他の
熱可塑性プラスチツクフイルム、紙、アルミニウ
ム箔、布等を積層することができる。特に剛性層
が片面にのみ形成される場合において、厚い接着
剤層を介する必要がある場合には、高剛性層(C)側
にこれらの積層を行なうことが推奨される。即ち
上述の積層（印刷を含む）は本発明の複合フイル
ムに他の機能を与える為に行なうものであるが、
これらの操作に当つては有機溶剤や各種添加剤が
複合フイルム中に吸着されて悪影響を及ぼす場合
がある。しかし高剛性層(C)を形成した面は前述の
如くこれらの吸着を防止する機能があるので（難
溶剤吸着性）、厚い接着剤層を形成する場合には
高剛性層(C)に対して施すべきである。尚もし片面
にのみ高剛性層(C)が形成されている場合において
両面への前述の積層を施す場合は、接着剤の多い
面を高剛性層(C)側、接着剤の少ない面を基質層側
に積層することが望まれる。例えば押出ラミネー
トの場合は接着剤層が薄いので基質層側でも良い
が、ドライラミネートの場合は接着剤層が厚くな
るので高剛性層(C)側が好ましい。 本発明は上記の如く構成されているので、IP
分率やIIの高いIso−PPの特性を最大限有効に発
揮することができ、高剛性且つ難溶剤吸着性の複
合フイルムが提供されることになつた。従つて印
刷やコーテイング等を行なう各種包装、特に食品
を含む広い分野への適応性が保障されることとな
り、ポリプロピレンフイルムの用途拡大に資する
ところは極めて大である。尚上述の各特性判定法
としては色々の方法が考れられるが、まず高剛性
については、引張弾性率の測定やステイツフネス
テスター（例えば東洋精機株式会社製）による測
定が適しており、難溶剤吸着性については、例え
ば印刷後のフイルム或いは有機溶剤ガス中に一定
時間放置したフイルムを用い、臭いで判定するか
ガスクロマトグラフによつて判定すれば良い。 次に本発明の実施例を説明する。 実施例 １ (A)成分としてIP分率：0.920、II：95.3％のIso
−PP（プロピレン単位：100重量％）を選択し、
(B)成分としてIP分率：0.960、II：96.0％のIso−
PP（プロピレン単位：98重量％、エチレン単位２
重量％）を選択し、前者70重量部に後者30重量部
をブレンドし、更に帯電防止剤0.8重量部、ステ
アリン酸アミド：0.15重量部を配合した。他方高
剛性層(C)の素材としてIP分率：0.960、II：96.0％
のIso−PP（プロピレン単位100重量％）を選び、
本素材100重量部に２酸化珪素（4μｍ）0.15重量
部、ステアリン酸モノグリセライド0.2重量部を
配合した。これらを用い、高剛性層／基質層／高
剛性層からなる３層複合フイルムが得られる様に
共押出した。各層の厚みは、押出直後において
200μｍ／400μｍ／200μｍであり、これを縦方向
に４倍（140℃）、横方向に10倍（150℃）夫々延
伸し、160℃で８秒間の熱処理を加えた。その片
面にコロナ放電処理を施し、表面濡れ張力が40ダ
イン／cmとなる様に調整した。 比較の為にIP分率：0.920（II：96％）のIso−
PP（プロピレン単位：100重量％）とIP分率：
0.960（II：96％）のIso−PP（プロピレン単位：
100重量％）を用い、夫々の単独構成からなる２
軸延伸フイルムを製造した。前者を比較例１、後
者を比較例２とするが、比較例２のフイルムは横
方向への延伸性が悪く、比較例１の延伸温度
（150℃）よりも更に10℃高くする必要があつた。
各フイルムの物性は第１表に示す通りであり、本
発明の複合フイルムは透明性やヘイズに悪影響を
与えることなく、剛性及び難溶剤吸着性において
優れた結果が得られている。

【表】 実施例 ２ 実施例１の各素材を用い延伸条件を変更してフ
イルムを得た。実施例１、比較例１、２に対応し
て実施例２、比較例３、４と記すが、いずれも縦
方向延伸は4.5倍と定め、横方向の延伸温度を変
化させた。結果を第２表に一括する。

【表】 ×：延伸性不良
第２表に示される如く、本発明のフイルムは全
体として高剛性であるにもかかわらず標準品（比
較例３）並みの延伸性を示しており、IP分率の
高い素材を用いて剛性を若干改善した単独フイル
ム（比較例４）における延伸性の低下に比べると
驚くべき効果と言うことができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基質層の片面又は両面に剛性層を積層してな
   る高剛性複合フイルム又はシートであつて、基質
   層は、基質層100重量部中に、 (A) アイソタクテイツクペンタツド分率が0.950
   以下、アイソタクテイツクインデツクスが90％
   以上、プロピレン構成単位が90重量％以上のア
   イソタクテイツクポリプロピレン100〜50重量
   部と、 (B) アイソタクテイツクペンタツド分率が0.950
   超、アイソタクテイツクインデツクスが90％以
   上、プロピレン構成単位80重量％以上のアイソ
   タクテイツクポリプロピレン０〜50重量部 とを含有する重合体から構成され、 高剛性層(C)はアイソタクテイツクペンタツド分
   率が0.950超、アイソタクテイツクインデツクス
   が90％以上、プロピレン構成単位が90重量％以上
   のアイソタクテイツクポリプロピレンを主成分と
   する重合体で形成されたものであることを特徴と
   する高剛性複合フイルム又はシート。 ２ 特許請求の範囲第１項において、複合フイル
   ムの片面であつて、且つ高剛性層の露出面側に、
   該高剛性層基材より低融点の熱可塑性合成樹脂薄
   層を積層してなる高剛性複合フイルム又はシー
   ト。