JPS6223665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、任意の方向に手で切ることができ、
しかも実用強さにもすぐれた３層積層ポリオレフ
インフイルムに関するものである。従来、このよ
うに手で切ることのできるポリオレフインフイル
ムは、いろいろ提案されているが、いずれも次に
述べるような欠点がある。

分子配向を利用する方法（実公昭50−44519
など）：手切れ性があるのは分子配向の方向の
みである（任意の方向には切れない）。

ポリスチレンのように脆いフイルムを利用す
る方法（特開昭55−28814など）：ポリスチレ
ンの耐溶剤性や耐熱性が劣る。

フイルムに物理的凹凸をつける方法（特開昭
54−137077など）：フイルムに凹凸が入るの
で、用途が限定される。

電子線などを照射して脆くする方法（特開昭
53−106779など）：手切れ性と実用強さとの両
立がむずかしい。

本発明の目的は、上記欠点を解消せしめ、任意
方向の手切れ性と実用強さとにすぐれた積層フイ
ルムを提供せんとするものである。本発明は上記
目的を達成するため、次の構成、すなわち、極限
粘度0.5〜1.5の結晶性低分子量ポリオレフインか
らなる厚さ５〜50ミクロンの層を中心層とし、そ
の両面に、これより融点の高い結晶性ポリオレフ
インからなる厚さ0.5〜８ミクロンの薄膜層が積
層されてなる３層積層ポリオレフインフイルム
（但し、シヤルピー衝撃値が５Kg−cm／cm以下
で、かつ長手方向の屈折率（Ｎ_MD）と幅方向の屈
折率（Ｎ_TD）との差の絶対値から複屈折（Δｎ）
を差し引いた値が0.002〜0.02の範囲内のものを
除く）を特徴とするものである。

本発明の積層フイルムの中心層として用いる結
晶性低分子量ポリオレフインとは、プロピレンと
他のオレフイン（炭素数２および４〜10）との共
重合体（プロピレン含量70〜99.5重量％）、エチ
レンと他のオレフイン（炭素数３〜10）との共重
合体（エチレン含量70〜99.5重量％）、ブテン−
１と他のオレフイン（炭素数２，３および５〜
10）との共重合体（ブテン−１含量70〜99.5重量
％）、４−メチルペンテン−１と他のオレフイン
（炭素数２〜10）との共重合体（４−メチルペン
テン−１含量70〜99.5重量％）などのオレフイン
共重合体（２元共重合体だけでなく、３元あるい
はそれ以上の共重合体も含む。共重合様式はラン
ダム共重合、ブロツク共重合のいずれでもよ
い）、およびプロピレン、エチレン、ブテン−
１，４−メチルペンテン−１などの炭素数２〜10
のオレフインのホモポリマであり、極限粘度が
0.5〜1.5の範囲、好ましくは0.7〜1.2の範囲にあ
るものである。特に好ましいのは、極限粘度0.5
〜1.5の範囲の上記オレフイン共重合体であり、
さらに好ましいものとしては、極限粘度0.5〜1.5
の範囲の上記オレフイン共重合体に、極限粘度
0.5〜1.5の範囲の上記オレフインホモポリマを混
合した混合組成物である（混合物重量基準で、オ
レフインホモポリマ量が２〜40％）。このような
結晶性低分子量ポリオレフインの極限粘度は、
0.5〜1.5、好ましくは0.7〜1.2の範囲にあること
が本発明目的達成のために必要である。この範囲
より低い極限粘度ではフイルムが脆くなりすぎて
実用強さが不足となり、また逆に、この範囲より
高い極限粘度では、任意方向の手切れ性がなくな
つてくる。次に、この結晶性低分子量ポリオレフ
インからなる中心層の厚さは、５〜50ミクロン、
好ましくは10〜40ミクロンの範囲にあることが必
要である。この範囲より薄い場合は、実用強さが
不足するとともに、薄すぎるため取り扱い作業性
が劣つたものとなつてしまう。一方、この範囲よ
り厚い場合は、任意方向の手切れ性が不足してく
る。

次に、この中心層の両面に積層する結晶性ポリ
オレフインとは、炭素数２〜10のオレフインのホ
モポリマまたは共重合体であり、その融点が中心
層ポリマの融点より高いものである。好ましい融
点差（中心層のポリマの融点から、表層のポリマ
の融点を差し引いた値）は、５〜30℃、さらに好
ましくは15〜25℃の範囲である。表層ポリマの融
点の方が中心層のポリマの融点より高くないと、
本発明の目的である任意方向の手切れ性と実用強
さを兼ね備えることが極めて困難になる。この表
面層に用いる結晶性ポリオレフインとして最も好
ましいものは、プロピレン、エチレン、ブテン−
１，４−メチルペンテン−１、あるいはこれ以外
の炭素数10以下のオレフインのホモポリマであ
り、極限粘度が0.5〜2.0、好ましくは0.7〜1.5の
範囲のものである。もちろん、融点が中心層のポ
リマより高いという条件を満足する範囲内で、中
心層用として前記した各種共重合体を用いてもよ
い。この表面層の厚さは、0.5〜８ミクロン、好
ましくは１〜５ミクロンの範囲の薄膜層であるこ
とが必要である（厚さは片方の層単独の厚さであ
る。）この範囲より薄い場合は、実用強さの不足
したフイルムとなり、逆に、この範囲より厚くな
ると、任意方向の手切れ性がなくなる。この薄膜
層のポリマ種類あるいは厚さは、両面とも同じで
あることが好ましいが、上記範囲内であれば、相
異なるポリマ種類あるいは厚さとなつていてもよ
い。実用強さを向上させ、かつ手切れ性も向上さ
せるために、この薄膜層は二軸配向をしているこ
とが極めて望ましい。なお、中心層と表面薄膜層
とは、ポリマ同志が融着している形で直接積層さ
れている方が手切れ性および実用強さの面からみ
て有利である。両層の間に接着剤層を介在させる
場合には、この接着剤層の厚みをできるだけ薄く
することが望ましい。以上、中心層と表面層につ
いて述べたが、これらの層の中に、ポリオレフイ
ンに添加または混合することが知られている各種
の添加剤あるいはポリマを、必要に応じて添加ま
たは混合してもよいことは言うまでもない。

本発明の目的である任意方向の手切れ性と、実
用強さを兼ねそなえる範囲は、本積層フイルムの
落球衝撃強さでうまく表現することができる。つ
まり、任意方向の手切れ性を持つためには、本発
明フイルムの厚さ範囲内、つまり６〜66ミクロ
ン、好ましくは12〜50ミクロンの厚さ範囲内にお
いて、この落球衝撃強さが25Kg・cm以下、好まし
くは20Kg・cm以下であることが極めて望ましいこ
とである。また逆に、実用強さを持つためには、
落球衝撃強さが２Kg・cm以上、好ましくは５Kg・
cm以上あることが極めて望ましい。従つて、本発
明の目的である任意方向の手切れ性と実用強さを
兼ね備えるということを数値で言いかえれば、落
球衝撃強さが２〜25Kg・cm、好ましくは５〜20
Kg・cmの範囲の値を持つ３層積層ポリプロピレン
フイルムと表現することもできる。

次に本発明フイルムの製造方法の一般例を述べ
る。まず、結晶性低分子量ポリオレフインをＡ層
とし、これより高融点の結晶性ポリオレフインを
Ｂ層として、Ｂ／Ａ／Ｂの形の３層積層シートを
公知の共押出方法で製造する。この場合、Ａ層ポ
リマの極限粘度は、フイルム製造終了後のＡ層の
極限粘度が0.5〜1.5、好ましくは0.7〜1.2の範囲
に納まるようなものを用いる。また、Ｂ層ポリマ
の極限粘度は、フイルム製造終了後のＢ層の極限
粘度が0.5〜2.0、好ましくは0.7〜1.5の範囲に納
まるようなものを用いる。共押出などを容易化す
るためには、Ｂ層の極限粘度は、上記範囲内で、
Ａ層の極限粘度の±20％、好ましくは±10％以内
の範囲に入つていることが望ましい。この３層積
層シートのＡ層およびＢ層の厚さは、積層フイル
ム延伸終了後のＡ層の厚さが５〜50ミクロン、好
ましくは10〜40ミクロンの範囲に入るようにし、
また延伸終了後のＢ層の厚さが0.5〜８ミクロ
ン、好ましくは１〜５ミクロンの範囲に入るよう
にする。また、Ｂ層のポリマの融点は、Ａ層のそ
れより５〜30℃、好ましくは15〜25℃高いように
しておく。

上記シートの延伸方法としては、同時二軸延伸
あるいは逐次二軸延伸のような公知の二軸延伸方
法が適用でき、その倍率としては長手方法および
幅方向に各々1.5〜15倍、好ましくは２〜10倍二
軸延伸する。この時の延伸温度は、（Ａ層ポリマ
の融点−10）℃以上、Ｂ層ポリマの融点以下の範
囲とすることが好ましい。次いで、この二軸延伸
されたフイルムを、Ａ層ポリマの融点以上、Ｂ層
ポリマの融点以下の温度範囲で、１〜100秒間、
好ましくは３〜30秒間熱処理する。この熱処理
は、フイルムを緊張状態に保つて行なう緊張処理
でもよく、あるいは、フイルムの長手方向およ
び／または幅方向に、元の長さの１〜20％弛緩を
許しつつ行なう弛緩熱処理でもよく、あるいはこ
れらの組合せでもよい。次いで必要に応じて、こ
のフイルムの片面または両面にコロナ放電処理な
どの公知の表面活性化処理を行なつて、該処理面
の濡れ張力を35〜50ダイン／cmとする。かくして
得られた３層積層フイルムは、Ａ層の厚さが５〜
50ミクロン、好ましくは10〜40ミクロンの範囲に
あり、またＢ層の厚さが0.5〜８ミクロン、好ま
しくは１〜５ミクロンの範囲にあるものであり、
従つて、全体の厚さは６〜66ミクロン、好ましく
は12〜50ミクロンの範囲にあるものである。以上
述べたような製造方法、すなわち、ポリマの極限
粘度、融点、各層の厚さ、二軸延伸による分子配
向および熱処理条件をうまく組合せることによ
り、落球衝撃強さが２〜25Kg・cm、好ましくは５
〜20Kg・cmのフイルムを作ることができる。この
範囲の落球衝撃強さを持つことにより、本発明の
目的である任意方向の手切れ性と、実用強さとを
兼備する３層積層フイルムとすることができるの
である。

さて、本発明は、極限粘度0.5〜1.5の結晶性低
分子量ポリオレフインからなる厚さ５〜50ミクロ
ンの層を中心層とし、その両面に、これより融点
の高い結晶性ポリオレフインからなる厚さ0.5〜
８ミクロンの薄膜層が積層されてなる３層積層ポ
リオレフインフイルムという構成をとることによ
り、次のようなすぐれた効果を生じるものであ
る。すなわち、 (1) 任意の方向に、手で切ることができる。

(2) 実用強さがすぐれている。

(3) 耐溶剤性や耐熱性がすぐれている。

(4) フイルムは平滑であり、物理的凹凸は付与さ
れていないので、用途が広い。

(5) 熱収縮率が小さく、吸湿性も少ないので寸法
安定性にすぐれている。

(6) カールしにくい。

(7) 粘着テープの基材として本フイルムを用いる
と、デイスペンサーによるカツト性が良好であ
る。

(8) 手やデイスペンサーで切つた時、切り口が白
化したり、フイブリル化したりせずに、きれい
に切れる。

なお、本発明における各特性値の測定法を以下
にまとめておく。

(1) 極限粘度 ポリマ0.1ｇを135℃のテトラリン100mlに完全
溶解させ、この溶液をFitz−Simmons型の粘度
計で135±0.05℃の恒温槽中で測定して比粘度Ｓ
を求める。これより、次式によつて、極限粘度を
計算する。

極限粘度＝Ｓ／〔0.1（１＋0.22S）〕 なお、本発明で、フイルムの中心層（Ａ層）あ
るいは表面層（Ｂ層）のポリマの極限粘度とは、
該層を構成しているポリマ0.1ｇを採取して、上
記方法で測定した値である。従つて、該層がポリ
マの混合物から成る場合でも、該ポリマ混合物
0.1ｇを用いて測定した値をフイルム各層の極限
粘度とする。

(2) 融点 走査型熱分析装置（パーキン・エルマー社製の
DSC−型）中に、ポリマ５mgをセツトし、窒
素雰囲気下で加熱し、290℃まで昇温する（昇温
速度20℃／分）。この温度に60秒間保持した後、
該サンプルを取り出して、ただちに液体窒素中に
投入して急冷する。このサンプルを再び測定セル
にセツトし、昇温速度20℃／分で昇温していき、
結晶の融解に伴なう吸熱ピークのピーク部の温度
を該ポリマの融点とする。なお、ポリマが混合物
やブロツク共重合体から成るために、２つ以上の
ピークがあらわれる場合には、ピーク高さが最も
高いピークのピーク部の温度を該ポリマの融点と
みなす。

(3) 落球衝撃強さ 20±0.5℃の恒温室中にフイルムを一昼夜置
き、その状態で測定する。フイルムを５cm直径の
枠にぴんと張つた状態で固定する。その真上の
2mの高さから鋼球（直径38.1mm）を落す。鋼球
がフイルムを破壊した直後の鋼球の落下速度を光
電管で測定し、この速度をＶ（cm／sec）とす
る。また、フイルムがない場合の該当部での落下
速度をV₀（cm／sec）とする。すると、フイルム
を破るのに要したエネルギー（これを落球衝撃強
さとする）は次式で求められる。

落球衝撃強さ＝Ｍ（V₀ ²−V²）／2g （Kg・cm） 但し、Ｍ：鋼球の重量（Kg） ｇ：重力加速度（980cm／sec²） (4) シヤルピー衝撃値 シヤルピー衝撃値は、Charpy衝撃試験機によ
つて求められる値で、試験片を切断するに要した
エネルギーＥ（Kg−cm）を、サンプル幅（cm）で
割つた値で示し、算出法は次式による。

Ｅ＝WR（cosβ−cosα） Ｗはハンマー重量（Kg）、Ｒはハンマーの回転
中心軸から重心までの距離（cm）、αはハンマー
の持上角、βは試験片切断後のハンマーの振上角
である。

(5) 屈折率 屈折率は、Abbeの屈折計を用い、Na−Ｄ線を
光源とし、マウント液としてサリチル酸メチルを
用いて、偏光板の方向を変えて特定方向の屈折率
を全反射法より測定する。

(6) 複屈折 複屈折は、Na−Ｄ線を透過光として、コンペ
ンセーターを用い、リターデーシヨンを求め、そ
れをフイルム厚さで除した値を用いた。

次に実施例に基づいて本発明の実施態様を説明
する。

実施例 １ 次の２種類のポリマを用意した。

ポリマＸ：プロピレン・ブテン−１ランダム共重
合体。ブテン−１含有量15重量％。極限粘度
0.90。融点133℃。酸化防止剤として、２，６
−ジ−ターシヤリーブチル−パラークレゾール
0.2重量％および帯電防止剤として、純度99％
以上のステアリン酸モノグリセリドを0.6重量
％含有していた。

ポリマＹ：プロピレンホモポリマ。極限粘度
1.15。融点164.5℃。アイソタクチツク度97.2
％。上記と同じ酸化防止剤0.2重量％およびブ
ロツキング防止剤として、粒径２〜３ミクロン
の酸化ケイ素微粒子0.1重量％を含有してい
た。

これら２種のポリマを２台の別々の押出機に供
給して、200℃で溶融押出し、３個のマニホルド
を有する３層積層用口金の中で溶融体同志を合流
せしめて、中心層がポリマＸからなり、両表面層
がポリマＹからなる３層積層シートの形とした。
これを口金から出して、ただちに表面温度35℃の
冷却用ドラムに接触せしめて、冷却固化した。こ
の３層積層シートを、145℃の予熱ロールに接触
させて十分に予熱した後、赤外線ヒータで急速に
加熱しつつ、長手方向に５倍延伸し、ただちに20
℃の冷却ロールに接触させて急冷した。この一軸
延伸シートを再び150℃の熱風で十分に予熱した
後、幅方向に８倍延伸し、その緊張状態を保つた
まま、155℃の熱風中で５秒間熱処理し、次いで
同じ熱風中でフイルムを元の幅の６％分の弛緩を
許容しつつ、３秒間弛緩熱処理し、次いで再度同
じ熱風中で３秒間の緊張熱処理をし、しかる後、
室温までゆるやかに冷却した（平均冷却速度30
℃／秒）。かくして得られたフイルムの中心層の
厚さは29ミクロン、両表面層の厚さは各々３ミク
ロンで、合計厚さは35ミクロンの３層積層フイル
ムであつた。

このフイルムの中心層の極限粘度は0.87、融点
は133℃であり、表層の極限粘度は1.00、融点は
164℃であつた。このフイルムは透明であり、任
意の方向に手で切ることができた。このフイルム
の落球衝撃強さは16Kg・cmあり、通常の使用には
十分な実用強さを有していた。

実施例 ２ 実施例１のポリマＸとＹを重量比で70：30の割
合で混合したものを中心層とし、同じくポリマＸ
とＹを重量比で10：90の割合で混合したものを両
表層とする構成にして、あとは実施例１と同様に
して、厚さ40ミクロンの３層積層フイルムを作つ
た。中心層の厚さは35ミクロン、極限粘度は
0.96、融点は133℃であり、表層の厚さは各々2.5
ミクロン、極限粘度0.98、融点164℃であつた。
このフイルムは透明であり、任意の方向に手で切
ることができ、落球衝撃強さは18.2Kg・cmで実用
上十分な強さを有していた。このフイルムの両表
面にコロナ放電処理を行ない、常法に従つて、片
面に離型剤を、反対面にアクリル系の粘着剤を塗
布して、12mm幅の粘着テープを作つた。このテー
プは容易に手で切ることができ、またギザギザ刃
よりなるデイスペンサーでも、きれいに切ること
ができた。デイスペンサーで切つた切り口は、き
れいであり、白化したりフイブリル化したりする
ようなトラブルは生じなかつた。また、このテー
プは、ほとんどカールせず、使いやすいものであ
つた。

実施例 ３ 直鎖状低密度ポリエチレン（エチレンと４−メ
チルペンテン−１の共重合体。エチレン含量96.5
重量％。極限粘度1.10。融点116℃）と高密度ポ
リエチレン（極限粘度1.15、融点131℃）を２台
の押出機に各々供給した170℃で共押出し、円筒
状の口金から押出して、中心層が直鎖状低密度ポ
リエチレン、内層と外層の両表面層が高密度ポリ
エチレンからなるチユーブを作つた。このチユー
ブ状溶融体を空気で冷却しつつ、チユーブの中に
空気を吹き込んで膨らませ、延伸温度118〜125℃
の範囲で長手方向および幅方向の両軸方向をほぼ
同時に二軸延伸した。延伸倍率は両軸方向各々
2.5倍とした。得られたフイルムを枠で固定して
緊張状態に保ちつつ、125℃で30秒間熱処理した
後、室温まで徐冷した。かくして得られた３層積
層フイルムの合計厚みは50ミクロンであり、中心
層の厚さが40ミクロン、表面層の厚さが内層、外
層各々５ミクロンから成つており、中心層の極限
粘度は1.02、融点は116℃、表面層の極限粘度は
1.05、融点は131℃であつた。このフイルムは任
意の方向に手で切ることができ、しかも落球衝撃
強さは5.5Kg・cmであつて、実用上の強さを保持
していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 極限粘度0.5〜1.5の結晶性低分子量ポリオレ
   フインからなる厚さ５〜50ミクロンの層を中心層
   とし、その両面に、これより融点の高い結晶性ポ
   リオレフインからなる厚さ0.5〜８ミクロンの薄
   膜層が積層されてなる３層積層ポリオレフインフ
   イルム（但し、シヤルピー衝撃値が５Kg−cm／cm
   以下で、かつ長手方向の屈折率（Ｎ_MD）と幅方向
   の屈折率（Ｎ_TD）との差の絶対値から複屈折（Δ
   ｎ）を差し引いた値が0.002〜0.02の範囲内のも
   のを除く）。