JPH08300470A - 二軸延伸ポリプロピレンフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】剛性、透明性に優れ且つ加熱時における寸法変
化が少ないため、一般ラミネート包装用フィルム、繊維
包装用フィルム、及びレトルト食品用フィルムとして好
適に使用できる二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供
する。 【構成】ＭＤ及びＴＤにおいて、引張弾性率が１８０ｋ
ｇ／ｍｍ²以上１５０℃に於ける熱収縮率が５％以下、
透明性がヘイズ値で下記式（１）を満たす二軸延伸ポリ
プロピレンフィルムであり、 Ｈｚ≦（２／３）ｄ^1/2 （１） （但し、Ｈｚはヘイズ値（％）、ｄはフィルム厚（μ
ｍ）である。） 又上記二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、特定の結晶
性ポリプロピレンよりなるシートを特定の温度条件下
に、ＭＤに３〜６倍、ＴＤに８〜１２倍の延伸倍率で延
伸して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、剛性、透明性に優れ、
また加熱時に於ける寸法変化が少ないため、一般ラミネ
ート包装用フィルム、繊維包装用フィルム、及びレトル
ト食品用フィルムとして好適に使用できる二軸延伸ポリ
プロピレンフィルムを提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、透
明性、剛性に優れ、包装用素材として広く用いられてい
る。しかし、延伸時の残留歪のため熱収縮率が大きく、
二次加工時に高温となるレトルト包装用途には適してい
ない。また、一般ラミネート包装用途、繊維包装用途に
おいても、シール温度を高くし過ぎると熱収縮のため外
観が不良となり、高速包装による合理化の障壁となって
いる。

【０００３】従来、延伸ポリプロピレンフィルムの残留
歪みを緩和し、熱収縮率を低減させる方法としては、例
えば、特開平３−３９２２７号公報、特開平５−１１６
２１４号公報等に開示されているように、延伸後のフィ
ルムを加熱ロールに導入して弛緩熱処理をする方法が知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの方法では、上
記弛緩熱処理による弛緩を大きくすることによって１５
０℃における熱収縮率が５％以下程度まで熱収縮率を小
さくすることはできるが、加熱ロールとの接触時の熱に
よってフィルム表面が荒れ易く、外観が不良となった
り、得られる延伸ポリプロピレンフィルムの透明性が低
下する傾向にある。

【０００５】また、該延伸ポリプロピレンフィルムを構
成するポリプロピレンの配向が小さくなるため、従来の
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの特長である高い剛性
が失われるという問題があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、熱収縮率が小さ
く、且つ剛性、透明性に優れた、一般ラミネート包装用
フィルム、繊維包装用フィルム、及びレトルト食品用フ
ィルムとしての用途に好適に使用できる二軸延伸ポリプ
ロピレンフィルムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するため鋭意研究を重ねた結果、特定のメルト
インデックス及び組成をもつ高結晶性ポリプロピレン
を、特定の条件で加工することにより、熱収縮率が小さ
く、且つ剛性、透明性に優れた二軸延伸ポリプロピレン
フィルムが得られることを見い出し、本発明を完成する
に至った。

【０００８】即ち、本発明は、フィルム流れ方向（以
下、ＭＤともいう）及び該フィルム流れ方向に対して直
角な方向（以下ＴＤともいう）において、引張弾性率が
１８０ｋｇ／ｍｍ²以上、１５０℃における熱収縮率が
５％以下及び透明性がヘイズ値で下記式（１）を満たす
ことを特徴とする二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提
供するものである。

【０００９】 Ｈｚ≦（２／３）ｄ^1/2 （１） （但し、Ｈｚはヘイズ値（％）、ｄはフィルム厚（μ
ｍ）である。） また、本発明は、上記二軸延伸ポリプロピレンフィルム
を得るための好適な製造方法として、メルトインデック
スが２〜１０ｇ／１０分、プロピレン以外のα−オレフ
ィン含有率が０．４モル％以下の高結晶性ポリプロピレ
ンよりなるシートを、該高結晶性ポリプロピレンの配向
を抑制する温度条件下に、フィルム流れ方向に３〜６倍
及び該フィルム流れ方向に対して直角の方向に８〜１２
倍の延伸倍率で延伸することを特徴とする二軸延伸ポリ
プロピレンフィルムの製造方法をも提供するものであ
る。

【００１０】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
は、ＭＤ及びＴＤにおける引張弾性率が１８０ｋｇ／ｍ
ｍ²以上であり、また、１５０℃における熱収縮率は５
％以下である。更に、本発明の二軸延伸ポリプロピレン
フィルムは、上記特性と共に透明性を示すヘイズ値
（％）が下記式（１）を満足するものである。

【００１１】 Ｈｚ≦（２／３）ｄ^1/2 （１） （但し、Ｈｚはヘイズ値（％）、ｄはフィルム厚（μ
ｍ）である。） かかるヘイズ値は、例えば、２５μｍのフィルムの場
合、３．３％以下であり、極めて透明性が高いものとい
える。

【００１２】前記したように、熱収縮率が１５０℃にお
ける熱収縮率は５％以下という低い収縮率に抑えられ、
しかも、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの優れた特性
である剛性及び透明性を発現した二軸延伸ポリプロピレ
ンフィルムは、本発明によって初めて提案されたもので
ある。

【００１３】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
は、かかる特性を有することにより包装用フィルムとし
て好適に使用される。即ち、ＭＤ及びＴＤにおける引張
弾性率が１８０ｋｇ／ｍｍ²以上という高い剛性を有す
ることにより、製袋後におけるしわの発生が効果的に防
止される。上記引張弾性率は、製袋後のしわの発生をよ
り効果的に防止するためには、特に２００ｋｇ／ｍｍ²
以上のものを選択して使用することが好ましい。

【００１４】また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルムは、１５０℃における熱収縮率が５％以下である
ため、従来の熱弛緩処理を行わない延伸ポリプロピレン
フィルムで問題となっていた、熱シールによる製袋によ
りフィルムにシワが入り、外観不良となる現象を効果的
に防止することができる他、特に高速製袋時において
は、該シワによるトラブルを防止して作業効率の向上に
効果を有する。上記１５０℃における熱収縮率は、特に
４％以下のものを選択して使用することが好ましい。

【００１５】更に、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルムは、上記のように優れた透明性をも備えているた
め、包装用フィルムとして使用した場合、被包装体の透
視性に優れ、極めて理想的な包装材料となり得る。

【００１６】上記本発明の二軸延伸フィルムにおいて、
特に、包装用フィルムとして好ましいものは、引張破断
強度が、ＭＤで１２ｋｇ／ｍｍ²以上、ＴＤで２５ｋｇ
／ｍｍ²以上である。

【００１７】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
は単層であってもよく、複層であっても良い。複層とす
る代表的な態様を例示すれば、基材層は後記の結晶性ポ
リプロピレンを用い、表層には組成の異なる該結晶性ポ
リプロピレンより成る層を形成する態様、基材層は後記
の結晶性ポリプロピレンを用い、表層にはヒートシール
性の優れた樹脂よりなる層、例えば、ポリエチレン、プ
ロピレン−エチレン共重合体、エチレン−１−ブテン共
重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン共重合体、
エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、及びこれらのポリオレフィンを
主成分とするブレンド物等よりなる層を本発明の二軸延
伸ポリオレフィンフィルムの特性を発揮し得る範囲内の
厚みで積層する態様が挙げられる。

【００１８】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
は用途に応じ、１０〜６０μの厚さものが選択される。
積層フィルムにおいては、表層樹脂が上記の高結晶性ポ
リプロピレン以外の場合は、フィルムの弾性率、熱収縮
率のバランスから表層厚みは通常フィルム全厚みの２０
％以下の厚み、特に１０％以下の厚みとすることが好ま
しい。

【００１９】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
の製造方法は特に制限されないが、メルトインデックス
が２〜１０ｇ／１０分、プロピレン以外のα−オレフィ
ン含有率が０．４モル％以下の結晶性ポリプロピレンよ
りなるシートを、該結晶性ポリプロピレンの配向を抑制
する温度条件下に、フィルム流れ方向に３〜６倍及び該
フィルム流れ方向に対して直角の方向に８〜１２倍の延
伸倍率で延伸することにより得ることが可能である。

【００２０】本発明で用いる結晶性ポリプロピレンは、
プロピレン以外のα−オレフィン含有率が０．４モル％
以下の結晶性ポリプロピレンであり、具体的には、ホモ
ポリプロピレンまたはプロピレン以外のα−オレフィン
含有率が０．４モル％以下、好ましくは０．３モル％以
下のプロピレン−α−オレフィン共重合体、またはこれ
らの混合物である。

【００２１】上記のα−オレフィンとしては、たとえ
ば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセ
ン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デ
セン、４−メチル−１−ペンテン等を挙げることが出来
る。これらのα−オレフィン含有率が０．４モル％より
大きいと得られる二軸延伸ポリプロピレンフィルムの熱
収縮率が大きくなりすぎ、本発明のポリプロピレンフィ
ルムは得られない。

【００２２】本発明で用いる結晶性ポリプロピレンは、
結晶性の指針であるアイソタクチック度（以下Ｉ．Ｉと
略す）が９７％以上、特に９８％以上のものが好適に使
用される。

【００２３】また、本発明で用いる結晶性ポリプロピレ
ンのメルトインデックス（以下ＭＩと略す）は２〜１０
ｇ／１０分、好ましくは３〜８ｇ／１０分である。即
ち、ＭＩが２ｇ／１０分より小さいと熱収縮率が大きく
なり、また、１０ｇ／１０分より大きいと、機械強度が
低下するので本発明には適していない。

【００２４】本発明で用いる結晶性ポリプロピレンには
必要に応じて帯電防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤
等を添加することができる。また、性能を低下させない
範囲で、他の樹脂を添加することもできる。他の樹脂と
しては、上記α−オレフィンの単独重合体、上記α−オ
レフィン同士の共重合体、石油樹脂、末端が酸変性され
たポリエチレンもしくはポリプロピレン、末端に水酸基
を有する炭化水素ポリマー等を挙げることができる。

【００２５】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
は、上記の結晶性ポリプロピレンの粉体またはペレット
をシート状等に溶融押出し、さらに二軸に延伸すること
によって製造できる。また、積層されたフィルムの場合
には、各層を構成する樹脂を共押出してその後二軸に延
伸するか、または一層の樹脂を溶融押出して一軸延伸
し、その上に他層の樹脂を溶融押出して上記一軸延伸の
方向とほぼ直角方向に延伸する方法等が採用される。延
伸倍率は、ＭＤに３〜６倍、ＴＤに８〜１２倍に延伸す
るのが好適である。延伸倍率がＭＤで３倍、ＴＤで８倍
より小さいとフィルムの引張弾性率が小さくなり、また
延伸倍率がＭＤで６倍、ＴＤで１２倍より大きいと熱収
縮率が大きくなる。

【００２６】また、ＭＤおよびＴＤへの延伸は、上記高
結晶性ポリプロピレンの配向を抑制する温度条件を採用
することが重要であり、一般には、延伸温度を高温に設
定して行われる。かかる延伸温度は製膜機械の特性によ
って異なるが、例えばＭＤでは１５０℃〜１６５℃、好
ましくは１５６℃〜１６０℃である。上記延伸温度が１
５０℃より低いと熱収縮率が大きくなり、本発明の二軸
延伸ポリプロピレンを得ることが困難となり、また、１
６５℃より高いとＭＤシートがロールに粘着するという
問題が生じる。

【００２７】一方、ＴＤの延伸温度は１６０℃〜１９０
℃、好ましくは１７０℃〜１８０℃である。延伸温度が
１６０℃より低い場合も、熱収縮率が大きくなり、本発
明の二軸延伸ポリプロピレンを得ることが困難となり、
また、１９０℃より高い場合、フィルムの白化が起こり
透明性が低下するため、本発明の二軸延伸ポリプロピレ
ンを得ることが困難となる。

【００２８】ＴＤリラックス率は０〜８％好ましくは０
〜３％である。８％より大きいとＴＤ方向の配向が小さ
くなりすぎるため、結果として、ＭＤ方向の熱収縮率が
大きくなる。

【００２９】また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルムは、製膜後の二次加工時に弛緩熱処理を行ってさ
らに熱収縮率を低減させることもできるが、上記の説明
のように、フィルム表面が荒れ外観が不良となり、透明
性も低下し易く、また、引張弾性率で現される剛性も低
下しやすいため、これらの性能を低下させない範囲の条
件でおこなうことが好ましい。

【００３０】従って、本発明の方法にあっては、製膜後
に熱弛緩処理を行わないことが最も好ましい。

【００３１】

【発明の効果】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィル
ムは、上記の説明のように、特定の組成をもつ樹脂を特
定条件で延伸加工することにより、剛性、透明性に優
れ、また加熱時における寸法変化が少ないという、従来
の二軸延伸ポリプロピレンフィルムでは実現できなかっ
た優れた特性を有する。

【００３２】また、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフ
ィルムの製造方法においては、高い結晶性を有するポリ
プロピレンを原料として用いることにより、少ない配向
でも剛性の発現を可能とし、さらにＭＩの比較的高い、
すなわち分子鎖の短い高結晶性ポリプロピレンを用いる
ことにより、延伸時に生じる歪を少なくし、熱収縮率を
小さくすることができたものと推定される。

【００３３】本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルム
は上記の様な特性を持つため、高速製袋性の優れた一般
ラミネート包装用フィルム、繊維包装用フィルム、レト
ルト食品用フィルム等の包装用フィルムとして好適に使
用することができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例を掲げて説
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。

【００３５】以下の実施例において用いた測定方法につ
いて説明する。

【００３６】（１）メルトインデックス（ＭＩ） ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じて測定した。

【００３７】（２）アイソタクチック度（Ｉ．Ｉ） 試料５ｇをｎ−ヘプタンを用いて１２０℃で１２時間抽
出し、低結晶成分を除いた後、残査を８０℃で２時間真
空乾燥させた。次の式によりアイソタクチック度（Ｉ．
Ｉ）を計算した。

【００３８】Ｉ．Ｉ（％）＝（ｂ／ａ）×１００ ａ：抽出前の試料の重量（ｇ） ｂ：抽出後の残査の重量（ｇ） （３）透明性 ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、フィルムのヘイズ値を測定
した。

【００３９】（４）引張弾性率 ＪＩＳ−Ｋ７１１３に準じ、以下の方法で測定した。

【００４０】フィルムから幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ
のサンプルを切り出し、サンプルの両端を引張強度測定
機（オートグラフ；島津社製）のチャックで固定した。
この場合、サンプルの長さ方向のチャック間隙が２０ｍ
ｍになるように調整した。引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで
引張試験を行い、引張応力−歪み曲線を作成した。

【００４１】引張弾性率は引張応力−歪み曲線の初めの
直線部分を用いて、次の式によって計算した。

【００４２】Ｅｍ＝Δδ／Δε Ｅｍ：引張弾性率 Δδ：直線上の２点間の、サンプルの元の平均断面積に
よる応力の差 Δε：同じ２点間の歪みの差 なおサンプルは、製膜加工時のフィルムのＭＤ及びＴＤ
について測定した。

【００４３】（５）熱収縮率 ＪＩＳ−Ｃ２３１８に準じ、ＭＤ及びＴＤの１５０℃に
於ける熱収縮率を測定した。

【００４４】（６）熱加工後のフィルム外観 １０ｃｍ×１０ｃｍのフィルム片を切り出し、ヒートシ
ーラーを用いてフィルム片を夾み、外観の変化を比較し
た。なお、ＭＤ及びＴＤについて測定した。

【００４５】 シール温度：１７０℃ 評価基準 ○：殆どシワが入らない シール圧 ：２ｋｇ／ｃｍ² △：少しシワが入る シール時間：１秒 ×：かなりシワが入る （７）引張破断強度 ＪＩＳ−Ｚ１５２１に準じ、ＭＤ，ＴＤ方向について測
定した。 実施例１〜７，比較例１〜４ 表１に示した結晶性ホモポリプロピレンまたはプロピレ
ン−α−オレフィン共重合体１００重量部にエルカ酸ア
ミド０．０３重量部、ステアリン酸カルシウム０．０４
重量部、粒径１．５μの球状シリカ０．１重量部を加え
て溶融混練した。上記樹脂をＴ−ダイより押出し、テン
ター法二軸延伸機を用いて、表１に示した延伸温度で、
ＭＤ５倍、ＴＤ１０倍に延伸し、厚さ２５μｍの延伸フ
ィルムを得た。このフィルムについて、熱収縮率、引張
弾性率、引張破断強度、透明性（ヘイズ）、熱加工後の
フィルム外観を測定し、結果を表１に示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例８〜１０，比較例５，６ 結晶性ホモポリプロピレン１００重量部にエルカ酸アミ
ド０．０３重量部、ステアリン酸カルシウム０．０４重
量部、粒径１．５μの球状シリカ０．１重量部を加えて
溶融混練した。上記樹脂をＴ−ダイより押出し、テンタ
ー法二軸延伸機を用いて、表２に示した延伸倍率、延伸
温度で製膜し、厚さ２５μｍの延伸フィルムを得た。こ
のフィルムについて、熱収縮率、引張弾性率、透明性
（ヘイズ）、熱加工後のフィルム外観を測定し、結果を
表２に示した。

【００４８】

【表２】

【００４９】実施例１１〜１３，比較例７，８ ＭＩ＝５ｇ／１０分，Ｉ．Ｉ＝９８．９％の結晶性ホモ
ポリプロピレン１００重量部にエルカ酸アミド０．０３
重量部、ステアリン酸カルシウム０．０４重量部を加
え、これを基材層用の樹脂として用いた。一方、表３に
示した結晶性ホモポリプロピレンまたはプロピレン−α
−オレフィン共重合体１００重量部にエルカ酸アミド
０．０３重量部、ステアリン酸カルシウム０．０４重量
部、粒径１．５μの球状シリカ０．１重量部を加えたも
のを表層用の樹脂として用い、これらの樹脂を溶融混練
して３層ダイ及びテンター法二軸延伸機により、基材層
の両面に表面層が積層されてなる３層の積層フィルムを
得た。製膜温度は、ＭＤ１５８℃、ＴＤ１７２℃、延伸
倍率は、ＭＤ５倍、ＴＤ１０倍であった。このフィルム
について、熱収縮率、引張弾性率、透明性（ヘイズ）、
熱加工後のフィルム外観を測定し、結果を表３に示し
た。

【００５０】

【表３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム流れ方向及び該フィルム流れ方向
   に対して直角な方向において、引張弾性率が１８０ｋｇ
   ／ｍｍ²以上、１５０℃における熱収縮率が５％以下及
   び透明性がヘイズ値で下記式（１）を満たすことを特徴
   とする二軸延伸ポリプロピレンフィルム。 Ｈｚ≦（２／３）ｄ^1/2 （１） （但し、Ｈｚはヘイズ値（％）、ｄはフィルム厚（μ
   ｍ）である。）
2. 【請求項２】メルトインデックスが２〜１０ｇ／１０
   分、プロピレン以外のα−オレフィン含有率が０．４モ
   ル％以下の結晶性ポリプロピレンよりなるシートを、該
   結晶性ポリプロピレンの配向を抑制する温度条件下に、
   フィルム流れ方向に３〜６倍及び該フィルム流れ方向に
   対して直角の方向に８〜１２倍の延伸倍率で延伸するこ
   とを特徴とする請求項１記載の二軸延伸ポリプロピレン
   フィルムの製造方法。