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  • 特開-二軸延伸ポリプロピレン系フィルム 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024011379
(43)【公開日】2024-01-25
(54)【発明の名称】二軸延伸ポリプロピレン系フィルム
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/32 20060101AFI20240118BHJP
   B32B 7/02 20190101ALI20240118BHJP
   C08L 23/10 20060101ALI20240118BHJP
   C08L 23/04 20060101ALI20240118BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20240118BHJP
【FI】
B32B27/32 E
B32B7/02
C08L23/10
C08L23/04
C08J5/18 CES
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022113318
(22)【出願日】2022-07-14
(71)【出願人】
【識別番号】596104050
【氏名又は名称】サン・トックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100207756
【弁理士】
【氏名又は名称】田口 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100165021
【弁理士】
【氏名又は名称】千々松 宏
(72)【発明者】
【氏名】田島 知己
(72)【発明者】
【氏名】倉本 直彦
(72)【発明者】
【氏名】河村 茂夫
(72)【発明者】
【氏名】橋本 英郎
(72)【発明者】
【氏名】四本 太郎
(72)【発明者】
【氏名】木下 侑亮
【テーマコード(参考)】
4F071
4F100
4J002
【Fターム(参考)】
4F071AA19
4F071AA20
4F071AA75
4F071AA76
4F071AA82
4F071AA84
4F071AF14
4F071AF23
4F071AF46
4F071AF53
4F071AH04
4F071BA01
4F071BB06
4F071BB08
4F071BC01
4F071BC12
4F100AK04
4F100AK04B
4F100AK04C
4F100AK04D
4F100AK07
4F100AK07A
4F100AK07B
4F100AK07C
4F100AK07D
4F100AK07E
4F100BA05
4F100BA07
4F100EH20
4F100EJ38
4F100EJ42
4F100EJ50
4F100GB15
4F100JA06
4F100JA06B
4F100JA06C
4F100JA06D
4F100JA13
4F100JA13B
4F100JA13C
4F100JA13D
4F100JK01
4F100JK03
4F100YY00A
4F100YY00B
4F100YY00C
4F100YY00D
4F100YY00E
4J002BB03X
4J002BB04X
4J002BB12W
4J002BB14W
4J002GG02
(57)【要約】
【課題】フィルム破れが発生し難く、再通紙性が良好であり、かつ耐寒衝撃性に優れる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】最外層であるポリプロピレン系樹脂層A、ポリプロピレン系樹脂(B1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(B2)5~40質量%を含む基材層B、ポリプロピレン系樹脂(C1)40~82.2質量%及びポリエチレン系樹脂(C2)17.8~60質量%を含む基材層C、ポリプロピレン系樹脂(D1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(D2)5~40質量%を含む基材層D、最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eをこの順で少なくとも備え、前記基材層Cのポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、前記基材層Bのポリエチレン系樹脂(B2)及び基材層Dのポリエチレン系樹脂(D2)の含有量よりも多い、二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
最外層であるポリプロピレン系樹脂層A、
ポリプロピレン系樹脂(B1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(B2)5~40質量%を含む基材層B、
ポリプロピレン系樹脂(C1)40~82.2質量%及びポリエチレン系樹脂(C2)17.8~60質量%を含む基材層C、
ポリプロピレン系樹脂(D1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(D2)5~40質量%を含む基材層D、
最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eをこの順で少なくとも備え、
前記基材層Cのポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、前記基材層Bのポリエチレン系樹脂(B2)及び基材層Dのポリエチレン系樹脂(D2)の含有量よりも多い、二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【請求項2】
前記最外層であるポリプロピレン系樹脂層A及びポリプロピレン系樹脂層Eは、それぞれ、
(i)融点が150~170℃であるポリプロピレン系樹脂を少なくとも80質量%以上含む層、
(ii)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対してポリエチレン系樹脂1~100質量部を含む層、及び
(iii)融点が70℃以上150℃未満であるプロピレン-αオレフィン共重合体を少なくとも含む層、からなる群から選択されるいずれかの層である、請求項1に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【請求項3】
前記ポリプロピレン系樹脂(B1)、ポリプロピレン系樹脂(C1)、及びポリプロピレン系樹脂(D1)の融点が、150~170℃であり、
前記ポリエチレン系樹脂(B2)、ポリエチレン系樹脂(C2)、ポリエチレン系樹脂(D2)のメルトフローレートが190℃において1.5~15g/10分であり、密度が0.880~0.935g/cmである、請求項1又は2に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【請求項4】
前記最外層であるポリプロピレン系樹脂層A及びポリプロピレン系樹脂層Eの厚みが、それぞれ0.5~10.0μmであり、
前記基材層B、及び基材層Dの厚みが、それぞれ1.0~20μmであり、
前記基材層Cの厚みが3.0~40μmであり、
ポリプロピレン系樹脂層A、基材層B、基材層C、基材層D、ポリプロピレン系樹脂層Eが共押出法によって積層されたものである、請求項1又は2に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【請求項5】
前記ポリエチレン系樹脂(B2)、ポリエチレン系樹脂(C2)、ポリエチレン系樹脂(D2)は、それぞれ植物由来のポリエチレンを含む、請求項1又は2に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【請求項6】
前記最外層にポリエチレン系樹脂を含む場合において、該ポリエチレン系樹脂は植物由来のポリエチレンを含む、請求項5に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二軸延伸ポリプロピレン系フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
二軸延伸ポリプロピレン系フィルム(以下、OPPフィルムともいう)は、透明性、剛性、表面硬度、耐衝撃性、防湿性などに優れ、食品、日用品、及び雑貨などの包装袋として多用されている。
【0003】
二軸延伸ポリプロピレン系フィルムの原料の主成分はポリプロピレン系樹脂であるが、物性改良の観点から、ポリプロピレン系樹脂の他に、少量のポリエチレン系樹脂を用いる場合がある。また、近年、植物由来のポリエチレン系樹脂が開発されており、環境負荷を低減する観点からも、植物由来のポリエチレン系樹脂を配合することが検討されている。
【0004】
特許文献1では、ポリプロピレン100質量部に対して、メルトフローレートが190℃において1.5g/10分以上15g/10分以下であり且つ密度が0.910g/cm以上0.935g/cm以下のポリエチレンを1質量部以上23質量部以下含む基材層を有し、像鮮明度が65%以上、ヘーズ値が8%以下である、延伸ポリプロピレンフィルムに関する発明が開示され、ポリプロピレンに所定量のポリエチレンが添加された透明性の高い延伸ポリプロピレンフィルムを提供できることが記載されている。また、特許文献1では、植物由来のポリエチレンを使用できることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2018-65267号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1では、基材層に用いられるポリエチレン系樹脂の量は一定量以下である必要があることから、植物由来のポリエチレン樹脂を用いたとしても、その配合量を多くできなかった。
【0007】
また、近年、OPPフィルムを冷凍食品用などの包材として使用することも多く、低温環境下(-30℃~0℃)における耐衝撃性(耐寒衝撃性)が良好であることも求められている。一方で、耐寒衝撃性を良好にする原料設計とした場合には、フィルム製造時においてフィルム破れが発生するなどの製膜安定性が低下しやすくなる場合がある。特に、フィルムを横方向(TD)に延伸する際に、フィルムの破れが発生しやすくなる。
またフィルム製造時においては、一旦フィルム破れが発生すると、その破れた部分を起点として、フィルム破れが連続的に生じてしまうことが多い。しかし、一旦フィルム破れが発生しても、フィルムの製造を継続している間に、フィルム破れが解消されて、元通りに連続的に生産可能となる、いわゆる再通紙が生じることが生産性の観点から望ましい。
【0008】
そこで本発明は、フィルム破れが発生し難く、再通紙性が良好であり、かつ耐寒衝撃性に優れる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、各層が特定の樹脂組成を有する、ポリプロピレン系樹脂層A(最外層)、基材層B、基材層C、基材層D、ポリプロピレン系樹脂層E(最外層)をこの順に少なくとも備え、かつ基材層Cに含まれるポリエチレン系樹脂の含有量が、前記基材層B及び基材層Dに含まれるポリエチレン系樹脂の含有量よりも多い二軸延伸ポリプロピレン系フィルムにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【0010】
本発明の要旨は、以下の[1]~[6]である。
[1]最外層であるポリプロピレン系樹脂層A、ポリプロピレン系樹脂(B1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(B2)5~40質量%を含む基材層B、ポリプロピレン系樹脂(C1)40~82.2質量%及びポリエチレン系樹脂(C2)17.8~60質量%を含む基材層C、ポリプロピレン系樹脂(D1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(D2)5~40質量%を含む基材層D、最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eをこの順で少なくとも備え、
前記基材層Cのポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、前記基材層Bのポリエチレン系樹脂(B2)及び基材層Dのポリエチレン系樹脂(D2)の含有量よりも多い、二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
[2]前記最外層であるポリプロピレン系樹脂層A及びポリプロピレン系樹脂層Eは、それぞれ、
(i)融点が150~170℃であるポリプロピレン系樹脂を少なくとも80質量%以上含む層、
(ii)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対してポリエチレン系樹脂1~100質量部を含む層、及び
(iii)融点が70℃以上150℃未満であるプロピレン-αオレフィン共重合体を少なくとも含む層、からなる群から選択されるいずれかの層である、上記[1]に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
[3]前記ポリプロピレン系樹脂(B1)、ポリプロピレン系樹脂(C1)、及びポリプロピレン系樹脂(D1)の融点が、150~170℃であり、前記ポリエチレン系樹脂(B2)、ポリエチレン系樹脂(C2)、ポリエチレン系樹脂(D2)のメルトフローレートが190℃において1.5~15g/10分であり、密度が0.880~0.935g/cmである、上記[1]又は[2]に記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
[4]前記最外層であるポリプロピレン系樹脂層A及びポリプロピレン系樹脂層Eの厚みが、それぞれ0.5~10.0μmであり、前記基材層B、及び基材層Dの厚みが、それぞれ1.0~20μmであり、前記基材層Cの厚みが3.0~40μmであり、ポリプロピレン系樹脂層A、基材層B、基材層C、基材層D、ポリプロピレン系樹脂層Eが共押出法によって積層されたものである、上記[1]~[3]のいずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
[5]前記ポリエチレン系樹脂(B2)、ポリエチレン系樹脂(C2)、ポリエチレン系樹脂(D2)は、それぞれ植物由来のポリエチレンを含む、上記[1]~[4]のいずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
[6]前記最外層にポリエチレン系樹脂を含む場合において、該ポリエチレン系樹脂は植物由来のポリエチレンを含む、上記[1]~[5]のいずれかに記載の二軸延伸ポリプロピレン系フィルム。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、フィルム破れが発生し難く、再通紙性が良好であり、かつ耐寒衝撃性に優れる二軸延伸ポリプロピレン系フィルムを提供することができる。
また、本発明の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムは、ポリエチレン系樹脂を一定量以上含むため、ポリエチレン系樹脂として、植物由来のポリエチレンを用いた場合には、環境負荷を低減する効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムの一実施形態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
[二軸延伸ポリプロピレン系フィルム]
本発明の二軸延伸ポリプロピレン系フィルムは、
最外層であるポリプロピレン系樹脂層A、
ポリプロピレン系樹脂(B1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(B2)5~40質量%を含む基材層B、
ポリプロピレン系樹脂(C1)40~82.2質量%及びポリエチレン系樹脂(C2)17.8~60質量%を含む基材層C、
ポリプロピレン系樹脂(D1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(D2)5~40質量%を含む基材層D、
最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eをこの順で少なくとも備え、
前記基材層Cのポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、前記基材層Bのポリエチレン系樹脂(B2)及び基材層Dのポリエチレン系樹脂(D2)の含有量よりも多い、二軸延伸ポリプロピレン系フィルムである。
【0014】
本発明において、二軸延伸ポリプロピレン系フィルムとは、MD(machine direction)及びTD(transverse direction)の両方に延伸したポリプロピレン系フィルムのことを意味する。
以下、二軸延伸ポリプロピレン系フィルムのことを「OPPフィルム」と記載することもある。
【0015】
本発明の一実施形態に係るOPPフィルムは、図1に示すように、ポリプロピレン系樹脂層A、基材層B、基材層C、基材層D、及びポリプロピレン系樹脂層Eがこの順に積層されたOPPフィルム10である。なお、本発明は図面の内容に限定されるものではない。
本発明のOPPフィルムは、耐寒衝撃性が良好であり、かつフィルム製造時のフィルム破れが抑制されており、再通紙性も良好である。この理由は定かではないが、以下のように推定される。
本発明のOPPフィルムは、各基材層にポリエチレン系樹脂が特定範囲の量で含まれており、これにより耐寒衝撃性が向上すると考えられる。さらに基材層Cに含まれるポリエチレン系樹脂の含有量を、基材層B及び基材層Dに含まれるポリエチレン系樹脂の含有量よりも多くしているため、基材層Cと両最外層の間に配置される基材層B及び基材層Dが、バインダー層の機能を担うことにより、各層の密着性を高め、その結果、製造時のフィルム破れが抑制され、再通紙性も良好になると考えられる。
以下、OPPフィルムを構成する各層について説明する。
【0016】
[基材層C]
本発明のOPPフィルムにおける基材層Cは、ポリプロピレン系樹脂(C1)40~82.2質量%及びポリエチレン系樹脂(C2)17.8~60質量%を含む。基材層Cは、ポリエチレン系樹脂の含有量が多い層であり、これによりOPPフィルムの耐寒衝撃性を高めている。
【0017】
<ポリプロピレン系樹脂(C1)>
基材層Cは、ポリプロピレン系樹脂(C1)を含有する。ポリプロピレン系樹脂(C1)は、プロピレンモノマーを主モノマーとする重合体であり、好ましくはプロピレンモノマーを80モル%以上、より好ましくは90モル%以上含む重合体である。
【0018】
ポリプロピレン系樹脂(C1)の種類は、特に限定されないが、プロピレン単独共重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、及びプロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。例えば、プロピレン-エチレン共重合体は、プロピレン-エチレンランダム共重合体(ランダムPP)であっても、プロピレン-エチレンブロック共重合体(ブロックPP)であってもよい。
ポリプロピレン系樹脂(C1)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ポリプロピレン系樹脂(C1)は、OPPフィルムの耐熱性や機械強度を良好にする観点から、プロピレン単独重合体及びプロピレン-エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、プロピレン-エチレン共重合体がさらに好ましい。
該プロピレン-エチレン共重合体は、エチレン含有量が0.05~2質量%であることが好ましく、0.1~1質量%であることがより好ましい。このように、エチレン含有量の少ないプロピレン-エチレン共重合体を用いることで、耐熱性を維持しつつ、比較的伸びやすくなる物性を基材層に付与することができる。その結果、製造時のフィルム破れを抑制しやすくなる。
【0019】
ポリプロピレン系樹脂(C1)は、環境負荷低減の観点から、ISCC PLUS認証などにより認証されたマスバランス方式を採用したポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよいし、植物由来のポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよい。
植物由来ポリプロピレン系樹脂は、植物由来のプロピレン(モノマー)を原料として使用し製造したポリプロピレンであれば特に制限されず、植物由来のプロピレンの単独重合体、植物由来のプロピレンと他のモノマーとを共重合した植物由来のプロピレン共重合体などが挙げられる。ここで、他のモノマーとしては、炭素数2~20のプロピレン以外のα-オレフィンが挙げられ、好適に使用される他のモノマーとしては、エチレン、ブテン-1などが挙げられる。他のモノマーは、石油由来のモノマーであっても、植物由来のモノマーであってもよい。また、他のモノマーは1種であっても、2種以上を併用してもよい。
植物由来のプロピレン共重合体として好適に使用されるものは、例えば、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、プロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体などが挙げられる。なお、共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。例えば、プロピレン-エチレン共重合体は、プロピレン-エチレンランダム共重合体(ランダムPP)であっても、プロピレン-エチレンブロック共重合体(ブロックPP)であってもよい。
【0020】
植物由来ポリプロピレン系樹脂の原料である植物由来のプロピレンは、公知の方法で製造することができ、例えば、植物油などを熱的クラッキングする方法(特表2018-522087号公報参照)、とうもろこしやサトウキビなどのバイオマス由来のエタノールから得られるエチレンと、n-ブテンをメタセシス反応させる方法(WO2007/055361号公報参照)、バイオマスを発酵させることで得られる1,3-プロピレングリコールを脱水反応する方法(特開2013-76192号公報)などが挙げられる。
上記のとおり得られた植物由来のプロピレンを公知の方法で単独重合又は他のモノマーと共に共重合することにより、植物由来ポリプロピレン系樹脂が得られる。
【0021】
ポリプロピレン系樹脂(C1)の融点は、OPPフィルムの耐熱性を良好にする観点などから、好ましくは150~170℃であり、より好ましくは155℃~165℃である。
ポリプロピレン系樹脂(C1)の230℃におけるメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、好ましくは1g/10分以上5g/10分以下であり、より好ましくは1.5g/10分以上4.5g/10分以下である。
【0022】
基材層Cにおけるポリプロピレン系樹脂(C1)の含有量は、40~82.2質量%である。ポリプロピレン系樹脂(C1)の含有量を40質量%以上とすることにより、OPPフィルムに一定の耐熱性及び機械強度を付与することができる。ポリプロピレン系樹脂(C1)の含有量を82.2質量%以下とすることにより、後述するポリエチレン系樹脂(C2)を一定量以上配合することができるため、OPPフィルムの耐寒衝撃性を良好にすることができる。
基材層Cにおけるポリプロピレン系樹脂(C1)の含有量は、好ましくは45~80質量%であり、より好ましくは50~70質量%である。
【0023】
<ポリエチレン系樹脂(C2)>
基材層Cは、ポリエチレン系樹脂(C2)を含有する。ポリエチレン系樹脂(C2)を特定量含有することにより、OPPフィルムの耐寒衝撃性が向上する。
【0024】
ポリエチレン系樹脂(C2)の密度は、0.880g/cm以上0.935g/cm以下であることが好ましい。上記密度の値が0.935g/cm以下であるとフィルム破れが抑制されるなど製膜性が向上し、また耐寒衝撃性も良好となる。一方、上記密度の値が0.880g/cm以上であると、得られるOPPフィルムの一定の機械強度が確保される。
ポリエチレン系樹脂(C2)の密度は、0.912g/cm以上0.930g/cm以下が好ましく、0.915g/cm以上0.925g/cm以下がより好ましい。
【0025】
ポリエチレン系樹脂(C2)のメルトフローレート(MFR)は、190℃において1.5g/10分以上15g/10分以下であることが好ましい。このようなメルトフローレートの値を示すポリエチレン系樹脂(C2)使用することにより、フィルム破れを抑制し、また再通紙性が良好になり製膜安定性が向上する。
ポリエチレン系樹脂(C2)のMFRは、好ましくは2g/10分以上10g/10分以下であり、より好ましくは2g/10分以上6g/10分以下である。
【0026】
ポリエチレン系樹脂(C2)の種類は、特に限定されず、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。これらの中でも、製膜安定性を良好にする観点などから、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレン-αオレフィン共重合体であり、前記αオレフィンは、好ましくは炭素数3~12、より好ましくは炭素数4~8のαオレフィンである。αオレフィンとしては、プロピレン、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、4-メチル-1-ペンテン等のαオレフィンであることが好ましい。上記したエチレン-αオレフィン共重合体の中でも、エチレン-ブテン-1共重合体、エチレン-ヘキセン-1共重合体、エチレン-オクテン-1共重合体などが好ましい。
ポリエチレン系樹脂(C2)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0027】
基材層C中のポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、17.8~60質量%である。ポリエチレン系樹脂(C2)の含有量が17.8質量%未満であると、OPPフィルムの耐寒衝撃性が低下しやすくなる。ポリエチレン系樹脂(C2)の含有量が60質量%超であると、OPPフィルム製造時のフィルム破れが生じやすく、また再通紙性も低下しやすくなる。
基材層C中のポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、好ましくは20~55質量%であり、より好ましくは30~50質量%である。
【0028】
基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、後述する基材層Bに含まれるポリエチレン系樹脂(B2)の含有量よりも多い。また、基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量は、後述する基材層Dに含まれるポリエチレン系樹脂(D2)の含有量よりも多い。このように各層のポリエチレン系樹脂の含有量を調整することで、各層の密着性を高めて、フィルム破れを抑制し、再通紙性を良好にすることができる。
【0029】
ポリエチレン系樹脂(C2)は、植物由来のポリエチレンを含んでもよい。植物由来のポリエチレンは、石油由来のポリエチレンと物性等は同等であるが、石油消費量、CO2排出量を低減するため、環境負荷を抑制できる。植物由来のポリエチレン樹脂としてはブラスケム社(Braskem S.A.)製のグリーンポリエチレンを例示することができる。
【0030】
植物由来のポリエチレンの場合、大気中にC14が一定の濃度で含まれているため、一定濃度のC14が含まれている。しかし、地中に閉じ込められた石油中にはC14がほとんど存在しない。したがって、C14の濃度を加速器質量分析により測定することにより、フィルム中の植物由来の原料の含有割合(バイオマス度)を求めることができる。
【0031】
例えば、フィルム中のC14の濃度の測定は、次のように行うことができる。すなわち、測定対象試料を燃焼させて二酸化炭素を発生させ、真空ラインで精製した二酸化炭素を、鉄を触媒として水素で還元し、グラファイトを精製させる。そして、このグラファイトを、タンデム加速器をベースとしたC14-AMS専用装置(NEC社製)に装着して、C14の計数、C13の濃度(C13/C12)、C14の濃度(C14/C12)の測定を行い、この測定値から標準現代炭素に対する試料炭素のC14濃度の割合を算出する。標準試料としては、米国国立標準局(NIST)から提供されるシュウ酸(HOXII)を使用する
【0032】
基材層Cは、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、上記したポリプロピレン系樹脂(C1)、及びポリエチレン系樹脂(C2)以外の他の樹脂を含有してもよい。他の樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂などの脂肪族ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、石油樹脂などが挙げられる。上記したポリエステル及びポリアミドは、環境負荷低減の観点から、バイオマス由来のものであってもよい。他の樹脂は一定量以下とすることが好ましく、他の樹脂は使用しなくてもよい。すなわち、基材層Cにおけるポリプロピレン系樹脂(C1)とポリエチレン系樹脂(C2)の合計量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。
【0033】
基材層Cの厚さは、特に限定されないが、好ましくは3.0~40μmであり、より好ましくは5.0~30μmであり、さらに好ましくは8.0~20μmである。基材層Cの厚みをこれら下限値以上とすることで、OPPフィルムの耐寒衝撃性が向上しやすくなる。基材層Cの厚みをこれら上限値以下とすることにより、OPPフィルムのフィルム破れを抑制し、かつ再通紙性を良好にしやすくなる。
【0034】
[基材層B]
本発明のOPPフィルムにおける基材層Bは、ポリプロピレン系樹脂(B1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(B2)5~40質量%を含む。基材層Bは、ポリエチレン系樹脂(B2)を一定量含むため、OPPフィルムの耐寒衝撃性を高めている。また、基材層Bにおけるポリエチレン系樹脂(B2)の含有量は、基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量よりも少なく調整している。これにより、基材層Bが、基材層Cと最外層であるポリプロピレン系樹脂層Aとを接着するバインダー層として機能し易くなり、各層間の密着性が高まる。その結果、フィルム破れを抑制し、かつ再通紙性も良好になる。
【0035】
<ポリプロピレン系樹脂(B1)>
基材層Bは、ポリプロピレン系樹脂(B1)を含有する。ポリプロピレン系樹脂(B1)は、プロピレンモノマーを主モノマーとする重合体であり、好ましくはプロピレンモノマーを80モル%以上、より好ましくは90モル%以上含む重合体である。
【0036】
ポリプロピレン系樹脂(B1)の種類は、特に限定されないが、プロピレン単独共重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、及びプロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。例えば、プロピレン-エチレン共重合体は、プロピレン-エチレンランダム共重合体(ランダムPP)であっても、プロピレン-エチレンブロック共重合体(ブロックPP)であってもよい。
ポリプロピレン系樹脂(B1)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ポリプロピレン系樹脂(B1)は、OPPフィルムの耐熱性や機械強度を良好にする観点から、プロピレン単独重合体及びプロピレン-エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、プロピレン-エチレン共重合体がさらに好ましい。
該プロピレン-エチレン共重合体は、エチレン含有量が0.05~2質量%であることが好ましく、0.1~1質量%であることがより好ましい。このように、エチレン含有量の少ないプロピレン-エチレン共重合体を用いることで、基材層Cの耐熱性を維持しつつ、比較的伸びやすくなる物性を基材層に付与することができる。その結果、製造時のフィルム破れを抑制しやすくなる。
【0037】
ポリプロピレン系樹脂(B1)は、環境負荷低減の観点から、ISCC PLUS認証などにより認証されたマスバランス方式を採用したポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよいし、植物由来のポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよい。
植物由来のポリプロピレン系樹脂の詳細は、ポリプロピレン系樹脂(C1)で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【0038】
ポリプロピレン系樹脂(B1)の融点は、OPPフィルムの耐熱性を良好にする観点などから、好ましくは150~170℃であり、より好ましくは155℃~165℃である。
ポリプロピレン系樹脂(B1)の230℃におけるメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、好ましくは1g/10分以上5g/10分以下であり、より好ましくは1.5g/10分以上4.5g/10分以下である。
【0039】
基材層Bにおけるポリプロピレン系樹脂(B1)の含有量は、60~95質量%である。ポリプロピレン系樹脂(B1)の含有量を60質量%以上とすることにより、OPPフィルムに一定の耐熱性及び機械強度を付与することができる。ポリプロピレン系樹脂(B1)の含有量を95質量%以下とすることにより、後述するポリエチレン系樹脂(B2)を一定量以上配合することができるため、OPPフィルムの耐寒衝撃性を良好にすることができる。
基材層Bにおけるポリプロピレン系樹脂(B1)の含有量は、好ましくは65~90質量%であり、より好ましくは70~90質量%である。
【0040】
<ポリエチレン系樹脂(B2)>
基材層Bは、ポリエチレン系樹脂(B2)を含有する。ポリエチレン系樹脂(B2)を特定量含有することにより、OPPフィルムの耐寒衝撃性が向上し、かつ基材層Cと最外層であるポリプロピレン系樹脂層Aとの密着性を高めて、フィルム破れを抑制し、再通紙性も良好となる。
【0041】
ポリエチレン系樹脂(B2)の密度は、0.880g/cm以上0.935g/cm以下であることが好ましい。上記密度の値が0.935g/cm以下であるとフィルム破れが抑制されるなど製膜性が向上し、また耐寒衝撃性も良好となる。一方、上記密度の値が0.880g/cm以上であると、得られるOPPフィルムの一定の機械強度が確保される。
ポリエチレン系樹脂(B2)の密度は、0.912g/cm以上0.930g/cm以下が好ましく、0.915g/cm以上0.925g/cm以下がより好ましい。
【0042】
ポリエチレン系樹脂(B2)のメルトフローレート(MFR)は、190℃において1.5g/10分以上15g/10分以下であることが好ましい。このようなメルトフローレートの値を示すポリエチレン系樹脂(B2)使用することにより、フィルム破れを抑制し、また再通紙性が良好になり製膜安定性が向上する。
ポリエチレン系樹脂(B2)のMFRは、好ましくは2g/10分以上10g/10分以下であり、より好ましくは2g/10分以上6g/10分以下である。
【0043】
ポリエチレン系樹脂(B2)の種類は、特に限定されず、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。これらの中でも、製膜安定性を良好にする観点などから、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレン-αオレフィン共重合体であり、前記αオレフィンは、好ましくは炭素数3~12、より好ましくは炭素数4~8のα-オレフィンである。αオレフィンとしては、プロピレン、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、4-メチル-1-ペンテン等のαオレフィンであることが好ましい。上記したエチレン-αオレフィン共重合体の中でも、エチレン-ブテン-1共重合体、エチレン-ヘキセン-1共重合体、エチレン-オクテン-1共重合体などが好ましい。
ポリエチレン系樹脂(B2)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0044】
基材層B中のポリエチレン系樹脂(B2)の含有量は、5~40質量%である。ポリエチレン系樹脂(B2)の含有量が5質量%未満であると、OPPフィルムの耐寒衝撃性が低下しやすくなる。ポリエチレン系樹脂(B2)の含有量が40質量%超であると、OPPフィルム製造時のフィルム破れが生じやすく、また再通紙性も低下しやすくなる。
基材層B中のポリエチレン系樹脂(B2)の含有量は、好ましくは10~35質量%であり、より好ましくは10~30質量%である。
【0045】
基材層Bにおけるポリエチレン系樹脂(B2)の含有量は、基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量よりも少ない。これにより、基材層Bが、基材層Cと最外層であるポリプロピレン系樹脂層Aとを接着するバインダー層として機能し易くなり、各層間の密着性が高まる。その結果、フィルム破れを抑制し、かつ再通紙性も良好になる。
【0046】
基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量と、基材層Bにおけるポリエチレン系樹脂(B2)の含有量との差は、好ましくは5~40質量%であり、より好ましくは15~25質量%である。両層のポリエチレン系樹脂の含有量の差がこのような範囲であると、各層の密着性がより向上し、製膜安定性がより向上する。
【0047】
ポリエチレン系樹脂(B2)は、植物由来のポリエチレンを含んでもよい。植物由来のポリエチレンを含むことにより、環境負荷を低減することができる。
【0048】
基材層Bは、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、上記したポリプロピレン系樹脂(B1)、及びポリエチレン系樹脂(B2)以外の他の樹脂を含有してもよい。他の樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂などの脂肪族ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、石油樹脂などが挙げられる。上記したポリエステル及びポリアミドは、環境負荷低減の観点から、バイオマス由来のものであってもよい。他の樹脂は一定量以下とすることが好ましく、他の樹脂は使用しなくてもよい。すなわち、基材層Bにおけるポリプロピレン系樹脂(B1)とポリエチレン系樹脂(B2)の合計量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。
【0049】
基材層Bの厚さは、特に限定されないが、耐寒衝撃性の向上、フィルム破れの抑制、再通紙性向上の観点から、好ましくは1.0~20μmであり、より好ましくは4.0~15μmであり、さらに好ましくは5.0~10μmである。
【0050】
[基材層D]
本発明のOPPフィルムにおける基材層Dは、ポリプロピレン系樹脂(D1)60~95質量%及びポリエチレン系樹脂(D2)5~40質量%を含む。基材層Dは、ポリエチレン系樹脂(D2)を一定量含むため、OPPフィルムの耐寒衝撃性を高めている。また、基材層Dにおけるポリエチレン系樹脂(D2)の含有量は、基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量よりも少なく調整している。これにより、基材層Dが、基材層Cと最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eとを接着するバインダー層として機能し易くなり、各層間の密着性が高まる。その結果、フィルム破れを抑制し、かつ再通紙性も良好になる。
【0051】
<ポリプロピレン系樹脂(D1)>
基材層Dは、ポリプロピレン系樹脂(D1)を含有する。ポリプロピレン系樹脂(D1)は、プロピレンモノマーを主モノマーとする重合体であり、好ましくはプロピレンモノマーを80モル%以上、より好ましくは90モル%以上含む重合体である。
【0052】
ポリプロピレン系樹脂(D1)の種類は、特に限定されないが、プロピレン単独共重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、及びプロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。例えば、プロピレン-エチレン共重合体は、プロピレン-エチレンランダム共重合体(ランダムPP)であっても、プロピレン-エチレンブロック共重合体(ブロックPP)であってもよい。
ポリプロピレン系樹脂(D1)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、ポリプロピレン系樹脂(D1)は、OPPフィルムの耐熱性や機械強度を良好にする観点から、プロピレン単独重合体及びプロピレン-エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、プロピレン-エチレン共重合体がさらに好ましい。
該プロピレン-エチレン共重合体は、エチレン含有量が0.05~2質量%であることが好ましく、0.1~1質量%であることがより好ましい。このように、エチレン含有量の少ないプロピレン-エチレン共重合体を用いることで、基材層Cの耐熱性を維持しつつ、比較的伸びやすくなる物性を基材層に付与することができる。その結果、製造時のフィルム破れを抑制しやすくなる。
【0053】
ポリプロピレン系樹脂(D1)は、環境負荷低減の観点から、ISCC PLUS認証などにより認証されたマスバランス方式を採用したポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよいし、植物由来のポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよい。
植物由来のポリプロピレン系樹脂の詳細は、ポリプロピレン系樹脂(C1)で説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
【0054】
ポリプロピレン系樹脂(D1)の融点は、OPPフィルムの耐熱性を良好にする観点などから、好ましくは150~170℃であり、より好ましくは155℃~165℃である。
ポリプロピレン系樹脂(D1)の230℃におけるメルトフローレート(MFR)は、特に限定されないが、好ましくは1g/10分以上5g/10分以下であり、より好ましくは1.5g/10分以上4.5g/10分以下である。
【0055】
基材層Dにおけるポリプロピレン系樹脂(D1)の含有量は、60~95質量%である。ポリプロピレン系樹脂(D1)の含有量を60質量%以上とすることにより、OPPフィルムに一定の耐熱性及び機械強度を付与することができる。ポリプロピレン系樹脂(D1)の含有量を95質量%以下とすることにより、後述するポリエチレン系樹脂(D2)を一定量以上配合することができるため、OPPフィルムの耐寒衝撃性を良好にすることができる。
基材層Dにおけるポリプロピレン系樹脂(D1)の含有量は、好ましくは65~90質量%であり、より好ましくは70~90質量%である。
【0056】
<ポリエチレン系樹脂(D2)>
基材層Dは、ポリエチレン系樹脂(D2)を含有する。ポリエチレン系樹脂(D2)を特定量含有することにより、OPPフィルムの耐寒衝撃性が向上し、かつ基材層Cと最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eとの密着性を高めて、フィルム破れを抑制し、再通紙性も良好となる。
【0057】
ポリエチレン系樹脂(D2)の密度は、0.880g/cm以上0.935g/cm以下であることが好ましい。上記密度の値が0.935g/cm以下であるとフィルム破れが抑制されるなど製膜性が向上し、また耐寒衝撃性も良好となる。一方、上記密度の値が0.880g/cm以上であると、得られるOPPフィルムの一定の機械強度が確保される。
ポリエチレン系樹脂(D2)の密度は、0.912g/cm以上0.930g/cm以下が好ましく、0.915g/cm以上0.925g/cm以下がより好ましい。
【0058】
ポリエチレン系樹脂(D2)のメルトフローレート(MFR)は、190℃において1.5g/10分以上15g/10分以下であることが好ましい。このようなメルトフローレートの値を示すポリエチレン系樹脂(D2)使用することにより、フィルム破れを抑制し、また再通紙性が良好になり製膜安定性が向上する。
ポリエチレン系樹脂(D2)のMFRは、好ましくは2g/10分以上10g/10分以下であり、より好ましくは2g/10分以上6g/10分以下である。
【0059】
ポリエチレン系樹脂(D2)の種類は、特に限定されず、例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどが挙げられる。これらの中でも、製膜安定性を良好にする観点などから、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレン-αオレフィン共重合体であり、前記αオレフィンは、好ましくは炭素数3~12、より好ましくは炭素数4~8のα-オレフィンである。αオレフィンとしては、プロピレン、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、4-メチル-1-ペンテン等のαオレフィンであることが好ましい。上記したエチレン-αオレフィン共重合体の中でも、エチレン-ブテン-1共重合体、エチレン-ヘキセン-1共重合体、エチレン-オクテン-1共重合体などが好ましい。
ポリエチレン系樹脂(D2)は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0060】
基材層D中のポリエチレン系樹脂(D2)の含有量は、5~40質量%である。ポリエチレン系樹脂(D2)の含有量が5質量%未満であると、OPPフィルムの耐寒衝撃性が低下しやすくなる。ポリエチレン系樹脂(D2)の含有量が40質量%超であると、OPPフィルム製造時のフィルム破れが生じやすく、また再通紙性も低下しやすくなる。
基材層D中のポリエチレン系樹脂(D2)の含有量は、好ましくは10~35質量%であり、より好ましくは10~30質量%である。
【0061】
基材層Dにおけるポリエチレン系樹脂(D2)の含有量は、基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量よりも少ない。これにより、基材層Dが、基材層Cと最外層であるポリプロピレン系樹脂層Eとを接着するバインダー層として機能し易くなり、各層間の密着性が高まる。その結果、フィルム破れを抑制し、かつ再通紙性も良好になる。
【0062】
基材層Cにおけるポリエチレン系樹脂(C2)の含有量と、基材層Dにおけるポリエチレン系樹脂(D2)の含有量との差は、好ましくは5~40質量%であり、より好ましくは15~25質量%である。両層のポリエチレン系樹脂の含有量の差がこのような範囲であると、各層の密着性がより向上し、製膜安定性がより向上する。
【0063】
ポリエチレン系樹脂(D2)は、植物由来のポリエチレンを含んでもよい。植物由来のポリエチレン含むことにより、環境負荷を低減することができる。
【0064】
基材層Dは、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、上記したポリプロピレン系樹脂(D1)、及びポリエチレン系樹脂(D2)以外の他の樹脂を含有してもよい。他の樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂などの脂肪族ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、石油樹脂などが挙げられる。上記したポリエステル及びポリアミドは、環境負荷低減の観点から、バイオマス由来のものであってもよい。他の樹脂は一定量以下とすることが好ましく、他の樹脂は使用しなくてもよい。すなわち、基材層Dにおけるポリプロピレン系樹脂(D1)とポリエチレン系樹脂(D2)の合計量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。
【0065】
基材層Dの厚さは、特に限定されないが、耐寒衝撃性の向上、フィルム破れの抑制、再通紙性向上の観点から、好ましくは1.0~20μmであり、より好ましくは4.0~15μmであり、さらに好ましくは5.0~10μmである。
【0066】
[ポリプロピレン系樹脂層A]
本発明のOPPフィルムは、ポリプロピレン系樹脂層Aを備える。該ポリプロピレン系樹脂層Aは、OPPフィルムの最外層であり、言い換えるとOPPフィルムの表面層(スキン層)である。
OPPフィルムは、ポリプロピレン系樹脂層Aを備えることにより、ポリプロピレン系樹脂層Aを構成する樹脂の種類に応じて、種々の機能を付与することができる。
【0067】
ポリプロピレン系樹脂層Aは、以下の(i)~(iii)からなる群から選択されるいずれかの層であることが好ましい。
(i)融点が150~170℃であるポリプロピレン系樹脂を少なくとも80質量%以上含む層。
(ii)ポリプロピレン系樹脂100質量部に対してポリエチレン系樹脂1~100質量部を含む層。
(iii)融点が70℃以上150℃未満であるプロピレン-αオレフィン共重合体を少なくとも含む層。
【0068】
<(i)層>
融点が150~170℃であるポリプロピレン系樹脂を少なくとも80質量%以上含む層(以下(i)層ともいう)について説明する。
(i)層は、比較的融点が高いポリプロピレン系樹脂を主成分として含むため、耐熱性及び透明性に優れる層となる。
(i)層に使用するポリプロピレン系樹脂としては、上記したポリプロピレン系樹脂(B1)で説明した種類の樹脂を特に制限なく使用することができる。中でも、(i)層に使用するポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体及びプロピレン-エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。(i)層に使用するポリプロピレン系樹脂は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
該プロピレン-エチレン共重合体は、上記したとおり、エチレン含有量が0.05~2質量%であることが好ましく、0.1~1質量%であることがより好ましい。
(i)層に使用するポリプロピレン系樹脂の、好適な融点、好適なMFRは、ポリプロピレン系樹脂(B1)で説明したものと同様である。
【0069】
(i)層には、融点が150~170℃のポリプロピレン系樹脂以外の他の樹脂を含んでもよいが、他の樹脂は一定量以下とすることが好ましく、他の樹脂は使用しなくてもよい。すなわち、(i)層において、融点が150~170℃のポリプロピレン系樹脂の含有量は、80質量%以上であり、好ましくは90質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。
【0070】
<(ii)層>
ポリプロピレン系樹脂100質量部に対してポリエチレン系樹脂1~100質量部を含む層(以下(ii)層ともいう)について説明する。
(ii)層は、ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の両方を含む層であり、マット層を構成する。マット層とは、該マット層を形成することで、OPPフィルムのマット層側の光沢を低下させることが可能な層である。マット層を形成すると、マット層側の光沢度は、例えば30%以下、より好ましくは20%以下となる。なお、光沢度は、JIS K 7105に準拠して測定することができる。
【0071】
(ii)層に用いられるポリプロピレン系樹脂は、プロピレン単独重合体、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、プロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。例えば、プロピレン-エチレン共重合体は、プロピレン-エチレンランダム共重合体(ランダムPP)であっても、プロピレン-エチレンブロック共重合体(ブロックPP)であってもよい。
(ii)層にヒートシール性を付与する観点から、(ii)層に使用するポリプロピレン系樹脂は、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、プロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体から選択される少なくとも1種であることが好ましい。(ii)層に使用するポリプロピレン系樹脂は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
(ii)層に用いられるポリプロピレン系樹脂の融点は、好ましくは70~140℃であり、より好ましくは100~135℃である。
【0072】
(ii)層におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は、好ましくは50~95質量%であり、より好ましくは50~75質量%であり、さらに好ましくは55~70質量%である。
【0073】
(ii)層におけるポリエチレン系樹脂は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、及びポリエチレン系エラストマーのいずれであってもよい。これらの中でも、直鎖状低密度ポリエチレンが好ましい。
上記直鎖状低密度ポリエチレンは、エチレン-αオレフィン共重合体であり、該αオレフィンは、好ましくは炭素数3~12、より好ましくは炭素数4~8のαオレフィンである。αオレフィンとしては、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、4-メチル-1-ペンテン等が好ましい。直鎖状低密度ポリエチレンの密度は特に限定されないが、例えば、0.910g/cm以上0.935g/cm以下である。
上記ポリエチレン系エラストマーは、エチレン-αオレフィン共重合体であり、該αオレフィンは、好ましくは炭素数3~12、より好ましくは炭素数4~8のαオレフィンである。αオレフィンとしては、ブテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1、4-メチル-1-ペンテン等が好ましい。ポリエチレン系エラストマーの密度は特に限定されないが、例えば、0.880g/cm以上0.910g/cm未満である。
(ii)層に用いるポリエチレン系樹脂は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
【0074】
(ii)層におけるポリエチレン系樹脂の含有量は、好ましくは5~50質量%であり、より好ましくは25~50質量%であり、さらに好ましくは30~45質量%である。
【0075】
(ii)層におけるポリエチレン系樹脂の含有量は、ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、1~100質量部であり、好ましくは10~90質量部であり、より好ましくは20~85質量部であり、さらに好ましくは30~80質量部である。
【0076】
(ii)層には、上記したポリプロピレン系樹脂及びポリエチレン系樹脂以外の他の樹脂を含んでもよいが、他の樹脂は一定量以下とすることが好ましく、他の樹脂は使用しなくてもよい。すなわち、(ii)層におけるポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の合計量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。
【0077】
<(iii)層>
融点が70℃以上150℃未満であるプロピレン-αオレフィン共重合体を少なくとも含む層(以下(iii)層ともいう)について説明する。
(iii)層は、融点が上記のとおり低いプロピレン-αオレフィン共重合体を含むため、ヒートシール層とすることができる。
ヒートシール層とは、OPPフィルムを包装袋として使用する場合などに、ヒートシールを可能にする層であり、熱により溶融又は軟化する層である。より具体的には、OPPフィルムを包装袋として使用する際に、内容物を収納した後、熱圧着することにより密閉することを可能とする層である。したがって、ヒートシール層には、比較的融点の低いプロピレン-αオレフィン共重合体を含むことが好ましい。
プロピレン-αオレフィン共重合体の融点は70℃以上150℃未満であり、好ましくは70~140℃であり、より好ましくは100~135℃である。
【0078】
(iii)層に含まれるプロピレン-αオレフィン共重合体としては、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、プロピレン-エチレン-ブテン-1共重合体から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、共重合体は、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。例えば、プロピレン-エチレン共重合体は、プロピレン-エチレンランダム共重合体(ランダムPP)であっても、プロピレン-エチレンブロック共重合体(ブロックPP)であってもよい。
プロピレン-αオレフィン共重合体は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、プロピレン-αオレフィン共重合体のコモノマー量(αオレフィン量)は、上記した融点に調整し、所望のヒートシール性を付与する観点から、好ましくは1~15質量%であり、より好ましくは2~8質量%である。
【0079】
(iii)層は、プロピレン-αオレフィン共重合体以外の他の樹脂を含んでもよいが、他の樹脂は少量とすることが好ましく、他の樹脂は使用しなくてもよい。すなわち、(iii)層におけるプロピレン-αオレフィン共重合体の含有量は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、さらに好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは100質量%である。
【0080】
ポリプロピレン系樹脂層Aの厚みは、特に限定されないが、好ましくは0.5~10.0μmであり、より好ましくは0.8~6.0μmであり、さらに好ましくは1.0~5.0μmである。ポリプロピレン系樹脂層Aの厚みを上記の通り調整することにより、フィルム破れを抑制しやすく、さらに再通紙性も良好となり、製膜安定性が向上する。
【0081】
[ポリプロピレン系樹脂層E]
本発明のOPPフィルムは、上記ポリプロピレン系樹脂層Aと反対側の最外層として、ポリプロピレン系樹脂層Eをさらに備える。
【0082】
ポリプロピレン系樹脂層Eは、上記した(i)~(iii)からなる群から選択されるいずれかの層であることが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂層Eの層の種類は、ポリプロピレン系樹脂層Aの種類と同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。例えば、ポリプロピレン系樹脂層Aが、上記(iii)層(ヒートシール層)からなる場合は、ポリプロピレン系樹脂層Eは、上記(iii)層(ヒートシール層)からなることが好ましい。なお、当然ながら、ポリプロピレン系樹脂層Aが、上記(iii)層(ヒートシール層)からなる場合であっても、ポリプロピレン系樹脂層Eを、(i)層や(ii)層としてもよい。
(i)層、(ii)層、(iii)層の詳細は上記したとおりであるので、ここでの説明は省略する。
【0083】
ポリプロピレン系樹脂層Eの厚みは、特に限定されないが、好ましくは0.5~10.0μmであり、より好ましくは0.8~6.0μmであり、さらに好ましくは1.0~5.0μmである。ポリプロピレン系樹脂層Eの厚みを上記の通り調整することにより、フィルム破れを抑制しやすく、さらに再通紙性も良好となり、製膜安定性が向上する。
【0084】
最外層であるポリプロピレン系樹脂層A又はポリプロピレン系樹脂層Eは、ポリエチレン系樹脂を含む場合は、該ポリエチレン系樹脂は、植物由来のポリエチレンを含むことが好ましい。植物由来のポリエチレンを含むことにより、石油消費量、CO2排出量を低減するため、環境負荷を抑制できる。
【0085】
(添加剤)
本発明のOPPフィルムは、添加剤として、防曇剤及び帯電防止剤として機能する添加剤を含有してもよい。該添加剤は、OPPフィルムのすべての層に含まれていてもよいが、少なくとも基材層に含まれることが好ましい。防曇剤及び帯電防止剤として機能する添加剤を基材層に含む場合は、基材層B、基材層C、及び基材層Dのすべてに含んでいてもよいし、これらの基材層のうち1又は2の基材層に含んでいてもよい。
防曇剤及び帯電防止剤として機能する添加剤の含有量は、該添加剤が含まれる層において、好ましくは0.4~1.0質量%であり、より好ましくは0.6~0.8質量%である。
【0086】
防曇剤及び帯電防止剤として機能する添加剤の種類は、一般のポリオレフィンフィルムに用いられるものであれば特に制限されないが、例えば、グリセリン、ポリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールとラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸とのエステル、高級脂肪族アミンのエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アルカノールアミド、高級アルコールリン酸エステル塩、及びその混合物等が挙げられる。
【0087】
本発明のOPPフィルムは、上記した防曇剤及び帯電防止剤として機能する添加剤以外のその他添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、結晶化核剤、酸化防止剤、滑剤、ブロッキング防止剤、塩素捕捉剤、セルロースナノファイバー、無機微粒子、でんぷん等を挙げることができる。上記無機微粒子としては、例えば、炭酸カルシウムや、吸着剤、抗菌剤などが挙げられる。その他の添加剤は、いずれかの基材層に含有させてもよいし、最外層に含有させてもよいし、基材層及び最外層の両方に含有させてもよい。
【0088】
<OPPフィルム物性:低温における衝撃強度>
本発明のOPPフィルムの-20℃における衝撃強度は、0.7J以上であることが好ましく、1.0J以上であることがより好ましく、1.2J以上であることがさらに好ましい。-20℃における衝撃強度がこれら下限値以上であると、耐寒衝撃性が高まることにより、低温時での製品の安定性が向上する。
-20℃における衝撃強度は高ければ高いほどよいが、フィルムが破断しない強度としては2.2J以下である。
-20℃における衝撃強度は、インパクトテスターを用いて、ASTM-D3420に準拠して測定することができる。
【0089】
<OPPフィルム物性:バイオマス度>
本発明のOPPフィルムのバイオマス度は、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、さらに好ましくは20%以上である。バイオマス度は理想的には100%であるが、実用的には、コストを勘案してバイオマス度は適宜決定することが出来る。バイオマス度が大きいほど、環境負荷を低減することができる。
OPPフィルムのバイオマス度は、基材層及び/又は最外層に使用する植物由来の原料の含有量により調整することができる。
バイオマス度は、OPPフィルム中の植物由来の原料の含有割合であり、ISO16620-2:2015に基づき、C14の濃度を加速器質量分析により測定することにより求められる。
また、バイオマス度が既知の原料を用いる場合は、石油由来の原料との混合比から計算により求めることもできる。
【0090】
[二軸延伸ポリプロピレン系フィルム(OPPフィルム)の製造方法]
本発明のOPPフィルムの製造方法は特に限定されないが、共押出法などを適用して製造することが好ましい。
【0091】
共押出法においては、最外層(ポリプロピレン系樹脂層A)を形成するための樹脂組成物、基材層Bを形成するための樹脂組成物、基材層Cを形成するための樹脂組成物、基材層Dを形成するための樹脂組成物、最外層(ポリプロピレン系樹脂層E)を形成するための樹脂組成物を、それぞれ共押出ダイスから共押出し、積層無延伸シートを成形する。次に、該積層無延伸シートをロールの速度差によるMDロール延伸を行い、積層MD延伸シートを得る。次いで、該積層MD延伸シートをテンター導き、該積層MD延伸シートの両端をクリップで掴み、テンターオーブン内で所定の幅にTD延伸を行い、OPPフィルムが得られる。このようにして、ポリプロピレン系樹脂層A、基材層B、基材層C、基材層D、ポリプロピレン系樹脂層Eが共押出法によって積層されたOPPフィルムが得られる。
【0092】
上記した共押出法などにより製造したOPPフィルムは、そのまま使用してもよし、該OPPフィルムを二次加工して使用してもよい。二次加工としては、例えば、印刷、コーティング、蒸着などの方法により表面加工したり、あるいは他のフィルムとラミネートすることなどが挙げられる。二次加工はOPPフィルムの一方の面に行ってもよいし、両面に行ってもよい。
【0093】
上記したとおり、本発明のOPPフィルムは、製造時のフィルム破れが抑制され、かつ再通紙性が良好であり、さらに耐寒衝撃性が良好である。
また、本発明のOPPフィルムには、比較的多くのポリエチレン系樹脂を使用しているため、該ポリエチレン系樹脂を植物由来のポリエチレン系樹脂とすることにより、環境負荷の低減されたOPPフィルムとなる。
【実施例0094】
以下、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0095】
[評価]
<融点>
樹脂試料約4mgを精秤後アルミパンに封入し、これを示差走査熱量計(PerkinElmer,Inc.製、型式「DSC8500AS」)に装着し、20mL/分の窒素気流中、230℃まで昇温し、この温度において5分間保持した後、降温速度10℃/分で-10℃まで冷却し、次いで昇温速度10℃/分で230℃まで昇温する際に得られた吸熱曲線において、最大吸熱を示したピーク温度を融点とした。
【0096】
<メルトフローレート(MFR)>
JIS K 7210に準拠して、荷重2.16kgの条件で測定した。測定温度は、ポリプロピレン系樹脂については230℃、ポリエチレン系樹脂については190℃とした。
【0097】
<原料>
各実施例及び比較例で使用した各原料の詳細は、以下の表1に示すとおりである。
【0098】
【表1】
【0099】
[実施例1]
(各層を形成するための原料)
最初に表2に示す配合の以下の各組成物を準備した。
ポリプロピレン系樹脂層A用の組成物:PP1 100質量%からなる組成物
基材層B用組成物:PP2 80質量%、PE3 20質量%からなる組成物
基材層C用組成物:PP2 60質量%、PE3 40質量%からなる組成物
基材層D用組成物:PP2 80質量%、PE3 20質量%からなる組成物
ポリプロピレン系樹脂層E用の組成物:PP1 100質量%からなる組成物
(OPPフィルムの製造)
次に、各組成物を別々の押出し機(計5台の押出し機)に導入し、それぞれの押出し機内で、250℃で溶融混練を行い押し出し、Tダイ内にて積層し30℃の金属ロール上に5層共押出をして、積層シートを得た。得られた積層シートを縦延伸機にて130℃に加熱後、縦方向(MD)に5倍延伸した。引き続き、横延伸機にて190℃に加熱後、横方向(TD)に10倍に延伸して、OPPフィルムを得た。なお、OPPフィルム製造の際の製膜速度は25m/分とした。
以上のようにして、最外層(ポリプロピレン系樹脂層A)、基材層B、基材層C、基材層D、最外層(ポリプロピレン系樹脂層E)がこの順に積層された本発明のOPPフィルム製造し、以下の各評価を行った。
【0100】
<フィルム破れの評価>
上記したOPPフィルムの製造を連続的に行い、製造開始から一定時間以内にフィルム破れが発生したか否かを確認した。なお、フィルム破れは、横方向(TD)に延伸する際に生じた。
(評価)
◎:製造開始から2時間以内にフィルム破れが発生しなかった
〇:製造開始から1時間超、2時間以内にフィルム破れが発生した
×:製造開始から1時間以内にフィルム破れが発生した
【0101】
<再通紙性>
上記したOPPフィルムの製造を長時間行った際に、フィルム破れが生じた後に再通紙可能であったかどうかについて、以下の基準で評価した。
<評価>
◎:製膜条件を変更することなく容易に再通紙できた。
〇:製膜条件(延伸倍率、速度、温度)を変更することで、再通紙できた。
×:製膜条件(延伸倍率、速度、温度)を変更しても、再通紙できなかった。
【0102】
<耐寒衝撃性>
得られたOPPフィルムの-20℃における衝撃強度を、インパクトテスター((株)東洋精機製作所社製「フィルムインパクトテスター」)を用いて、ASTM-D3420に準拠して測定した。試験片のサイズは縦方向(MD)120mm、横方向(TD)120mmとした。測定を10回行い、衝撃強度の平均値を求めて、以下の基準により評価した。
<評価>
◎:-20℃における衝撃強度が1.2J以上であった。
〇:-20℃における衝撃強度が0.7J以上1.2J未満であった。
×:-20℃における衝撃強度が0.7J未満であった。
【0103】
<環境対応性の評価>
以下の基準で評価した。なお、バイオマス度は明細書に記載の方法で算出した。
◎:OPPフィルムのバイオマス度が20%以上であった。
〇:OPPフィルムのバイオマス度が10%以上20%未満であった。
×:OPPフィルムのバイオマス度が10%未満であった。
【0104】
[実施例2~25、比較例1~11]
各層を形成するための組成物の組成を表2~4のとおり変更した以外は、実施例1と同様にしてOPPフィルムを製造し、各評価を行った。
【0105】
【表2】
【0106】
【表3】
【0107】
【表4】
【0108】
本発明の要件を満足する各実施例のOPPフィルムは、製造時のフィルム破れが抑制されており、再通紙性が良好であり、さらに耐寒衝撃性に優れていた。
これに対して、基材層B及びDのポリエチレン含有量を、基材層Cのポリエチレン含有量よりも少なく調整していない比較例1~4、7~8、10のOPPフィルムは、フィルム破れが発生し易く、再通紙性も悪い結果となった。
基材層B、C、Dのポリエチレン系樹脂の含有量が少ない比較例5のOPPフィルムは、耐寒衝撃性に劣っていた。
基材層B及びDのポリエチレン系樹脂の含有量が少ない比較例6のOPPフィルムは、再通紙性が悪かった。
基材層Cのポリエチレン系樹脂の含有量が多い比較例9のOPPフィルム、及び基材層B及びDのポリエチレン系樹脂の含有量が多い比較例11のOPPフィルムは、フィルム破れが発生し易く、再通紙性も悪い結果となった。
【符号の説明】
【0109】
10 OPPフィルム
A ポリプロピレン系樹脂層A
B 基材層B
C 基材層C
D 基材層D
E ポリプロピレン系樹脂層E
図1