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模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜的制作方法

文檔序號:4450436閱讀:270來源:國知局
模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜的制作方法
【專利摘要】提供適于模內(nèi)標(biāo)簽用途的聚丙烯薄膜。一種模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜,其特征在于,其為將聚丙烯樹脂作為主體而構(gòu)成的薄膜,在150℃下的MD方向和TD方向的熱收縮率均為9%以下,MD方向的楊氏模量為2GPa以上,TD方向的楊氏模量為4GPa以上,霧度為6%以下。
【專利說明】模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐熱性、機械特性優(yōu)異的模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的聚丙烯薄膜在150°C下的收縮率為幾十%,與PET等相比,耐熱性低,而且 剛性也低,因此層壓加工時因收縮而導(dǎo)致容易發(fā)生卷曲,成為不良發(fā)生的原因。
[0003] 為了解決這些問題,已知有通過使用具有高立構(gòu)規(guī)整性、分子量分布窄的聚丙烯 制成拉伸薄膜,從而形成具有高溫剛性、耐熱性的薄膜的技術(shù)(例如參照專利文獻1等)。
[0004] 此外,已知有通過使用具有高立構(gòu)規(guī)整性、分子量分布寬的聚丙烯制成拉伸薄膜, 可以適宜用作電絕緣性、機械特性等優(yōu)異的電容器薄膜的技術(shù)(例如參照專利文獻2等)。
[0005] 進而,已知有使用低分子量、基于升溫分級法的0°C的可溶性物質(zhì)量處于特定范圍 的聚丙烯制成隔膜薄膜的技術(shù),該薄膜在干燥工序、印刷工序中的尺寸穩(wěn)定性也優(yōu)異(例 如參照專利文獻3等)。
[0006] 然而,專利文獻1?3中記載的薄膜在拉伸性方面存在困難,機械特性也差。
[0007] 已知有通過在中分子量成分中微量添加長鏈分支或經(jīng)交聯(lián)的聚丙烯來促進子片 晶的形成而提高拉伸性,從而制成機械特性、耐熱性、耐電壓特性優(yōu)異、各物性的均勻性優(yōu) 異的薄膜的技術(shù)(例如參照專利文獻4等)。
[0008] 此外,已知有通過使用包含大致等量的尚分子量成分和中分子量成分(低分子量 成分較少)、分子量分布寬、十氫萘可溶物含量少的聚丙烯制成薄膜,從而達到剛性和加工 性的平衡的技術(shù)(例如參照專利文獻5等)。
[0009] 上述專利文獻4?5中記載的薄膜仍不能說是在高溫下的耐熱性充分的薄膜,具 有高耐熱性、耐沖擊性、透明性優(yōu)異的聚丙烯薄膜仍屬未知。即,這些并沒有超越現(xiàn)有的聚 丙烯薄膜的范疇,其用途受到限制,例如還尚未著眼于超過150°C的高溫下的耐熱性。
[0010] 在以聚丙烯制或聚乙烯制容器等作為代表例的樹脂制容器的外面粘貼標(biāo)簽時,從 具有如下各種優(yōu)點出發(fā)而優(yōu)選使用與容器的成型的同時在容器外面粘貼的模內(nèi)標(biāo)簽法:可 整體粘接且難以剝離;在大面積標(biāo)簽表示成為可能等的設(shè)計性方面優(yōu)異;此外,通過標(biāo)簽 來提高容器本身剛性,使容器的薄壁化成為可能;等。
[0011] 目前,作為模內(nèi)標(biāo)簽基材,使用有紙、合成紙、塑料薄膜等(例如參照專利文獻6、 專利文獻7、專利文獻8等)。
[0012] 在塑料薄膜的情況下,為了實施印刷、層壓加工、或粘接加工等,廣泛實施貼合相 同塑料薄膜之間、或者貼合根據(jù)標(biāo)簽式樣的各種原材料的塑料薄膜而構(gòu)成模內(nèi)標(biāo)簽。作為 該塑料薄膜,從與容器的粘接性的觀點出發(fā),廣泛使用有聚丙烯薄膜。
[0013] 然而,還已知在現(xiàn)有的模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜中大多存在以下問題:通過上述加 工、具體而言是印刷、層壓時對薄膜施加的加熱下的張力,薄膜拉伸或收縮,因此形成標(biāo)簽 后標(biāo)簽發(fā)生卷曲(例如參照專利文獻9)。
[0014] 為了抑制卷曲,在印刷、層壓加工中,不得不采取高頻率調(diào)整加工條件、或者將聚 丙烯薄膜的厚度變厚、或者選擇聚丙烯薄膜的寬度方向中央部用作模內(nèi)標(biāo)簽基材等方法, 因此標(biāo)簽被迫成為成本高的結(jié)構(gòu)。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0016] 專利文獻
[0017] 專利文獻1 :日本特開平8-325327號公報
[0018] 專利文獻2:日本特開2004-175932號公報
[0019] 專利文獻3:日本特開2001-146536號公報
[0020] 專利文獻4 :日本特開2007-84813號公報
[0021] 專利文獻5:日本特表2008-540815號公報
[0022] 專利文獻6 :日本特開昭58-69015號公報
[0023] 專利文獻7:日本特公平02-7814號公報
[0024] 專利文獻8:日本特開平02-84319號公報
[0025] 專利文獻9:日本特開2005-208355號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 發(fā)明要解決的問題
[0027] 本發(fā)明是以所述現(xiàn)有技術(shù)的問題為背景完成的。即,本發(fā)明的目的在于提供適于 模內(nèi)標(biāo)簽用途的聚丙烯薄膜。
[0028] 用于解決問題的方案
[0029] 本發(fā)明人等為了達成上述目的,進行了深入研宄,結(jié)果完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明 為一種模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜,其特征在于,其為以聚丙烯樹脂作為主體而構(gòu)成的薄膜, 150 °C下的MD方向和TD方向的熱收縮率均為9 %以下,MD方向的楊氏模量為2GPa以上,TD 方向的楊氏模量為4GPa以上,霧度為6%以下。
[0030]在該情況下,構(gòu)成前述薄膜的聚丙烯樹脂的全同立構(gòu)五單元組分數(shù)的下限為 96%、以及薄膜的面取向系數(shù)的下限為0.0125是適宜的。
[0031] 此外,在該情況下,構(gòu)成前述薄膜的聚丙烯樹脂的共聚單體量的上限為0. lmol% 是適宜的。
[0032] 進而,在該情況下,構(gòu)成前述薄膜的聚丙烯樹脂的常溫二甲苯可溶物含量為7質(zhì) 量%以下是適宜的。
[0033] 發(fā)明的效果
[0034]即使將各種原材料的塑料薄膜貼合于本發(fā)明的聚丙烯薄膜而制成模內(nèi)標(biāo)簽時,本 發(fā)明的聚丙烯薄膜也可以通過印刷時、層壓加工時的張力來防止難以拉伸、且貼合后的標(biāo) 簽發(fā)生卷曲。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1是實施例1、比較例1中記載的聚丙烯薄膜的DSC圖。

【具體實施方式】
[0036] 本發(fā)明涉及模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜。本發(fā)明的模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜的特征在 于,其為將聚丙烯樹脂作為主體而構(gòu)成的薄膜,在150°C下的MD方向和TD方向的熱收縮率 均為9%以下,1?方向的楊氏模量為26?3以上,10方向的楊氏模量為46?3以上,霧度為 6%以下。
[0037](薄膜特性)
[0038] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的MD方向以及I'D方向的150°C下的熱收縮率的下限優(yōu)選為 〇. 5%、更優(yōu)選為1 %、進一步優(yōu)選為1. 5%、特別優(yōu)選為2%、最優(yōu)選為2. 5%。若上述熱收 縮率為〇.5%以上,則有時從成本方面等出發(fā),現(xiàn)實中變得容易制造,或者厚度不均變小。需 要說明的是,MD方向是指薄膜的流動方向,TD方向是指與薄膜的流動方向垂直的方向。
[0039] MD方向以及I'D方向的150°C下的熱收縮率的上限為9%、優(yōu)選為8%、更優(yōu)選為 7 %、進一步優(yōu)選為6 %、最優(yōu)選為5 %。若上述熱收縮率為9 %以下,則可得到耐熱性優(yōu)異的 薄膜,變得更容易在可能曝露于150°C左右高溫下的用途中使用。需要說明的是,150°C下 的熱收縮率為2. 5 %左右以上的情況下,可以增加例如分子量為10萬左右的低分子量聚丙 烯(以下稱為低分子量成分)、調(diào)整拉伸條件、熱固定條件,但在低于2. 5%左右時,優(yōu)選以 離線進行退火處理。需要說明的是,在現(xiàn)有的聚丙烯薄膜中,MD方向以及TD方向的150°C 下的熱收縮率超過15%,120°C下的熱收縮率為3%左右。
[0040] 聚丙烯薄膜為雙軸拉伸薄膜時,MD方向的楊氏模量(23°C )的下限為2GPa、優(yōu)選 為2. lGPa、更優(yōu)選為2. 2GPa、進一步優(yōu)選為2. 3GPa、最優(yōu)選為2. 4GPa。MD方向的楊氏模量 的上限優(yōu)選為4GPa、更優(yōu)選為3. 7GPa、進一步優(yōu)選為3. 5GPa、特別優(yōu)選為3. 4GPa、最優(yōu)選 為3. 3GPa。若MD方向的楊氏模量為2GPa以上且4GPa以下,則有時現(xiàn)實中容易制造,或者 MD-TD平衡良好。
[0041] 聚丙烯薄膜為雙軸拉伸薄膜時,TD方向的楊氏模量(23°C)的下限為4GPa、更優(yōu)選 為4. 2GPa、進一步優(yōu)選為4. 3GPaJD方向的楊氏模量的上限優(yōu)選為8GPa、更優(yōu)選為7. 5GPa、 進一步優(yōu)選為7GPa、特別優(yōu)選為6. 5GPa。若TD方向的楊氏模量為3. 8GPa以上且8GPa以 下,則有時現(xiàn)實中容易制造,或者MD-TD平衡良好。
[0042] 需要說明的是,可以通過提高拉伸倍率來增大楊氏模量,在MD-TD拉伸時可以通 過將MD方向的拉伸倍率設(shè)置得較低、提高TD方向的拉伸倍率來增大TD方向的楊氏模量。
[0043] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的霧度的作為現(xiàn)實值的下限優(yōu)選為0. 1%、更優(yōu)選為0. 2%、 進一步優(yōu)選為〇. 3%、特別優(yōu)選為0. 4%、最優(yōu)選為0. 5%。薄膜的霧度的上限為6%、優(yōu)選 為5 %、更優(yōu)選為4. 5 %、進一步優(yōu)選為4%、最優(yōu)選為3. 5 %。通過霧度為6 %以下,有時變 得容易在要求透明性的用途中使用。例如在拉伸溫度、熱固定溫度過高時、冷卻輥溫度高而 冷卻速度慢時、低分子量成分過多時,霧度會有變大的傾向,通過調(diào)節(jié)這些可以將霧度設(shè)定 在上述范圍內(nèi)。
[0044] 本發(fā)明的聚丙稀薄膜的卷曲量的上限優(yōu)選為15mm、更優(yōu)選為14mm、進一步優(yōu)選為 13mm、最優(yōu)選為12mm。若卷曲量為15mm以下,則可以抑制卷曲導(dǎo)致的薄膜不良的產(chǎn)生。需 要說明的是,關(guān)于卷曲量的測定方法見后述。
[0045](聚丙烯樹脂)
[0046] 構(gòu)成本發(fā)明的薄膜的聚丙烯樹脂具有特征性的較寬分子量分布。本發(fā)明中使用的 聚丙烯樹脂優(yōu)選以例如質(zhì)均分子量(M w)為10萬左右的低分子量聚丙烯(低分子量成分) 為主,進一步含有例如1為150萬左右的分子量非常尚的尚分子量聚丙條(以下稱為尚分 子量成分)。可以認為:通過以低分子量成分為主,能夠大幅提高結(jié)晶性,能夠獲得以往沒 有的高剛性、高耐熱性的聚丙烯薄膜。另一方面,低分子量的聚丙烯樹脂在加熱軟化時的熔 融張力低,通常難以成為拉伸薄膜??梢哉J為:通過使其中存在幾%?幾十%的高分子量成 分,能夠進行拉伸,而且高分子量成分發(fā)揮晶核的作用,可以進一步提高薄膜的結(jié)晶性,因 此能夠容易獲得本發(fā)明的聚丙烯薄膜。
[0047] 作為表不高分子的分子量的參數(shù),可以舉出:數(shù)均分子量(Mn)、質(zhì)均分子量(M w)、Z 均分子量(Mz)、Z+l均分子量(Mz+1)、峰位分子量(M p)等,這些是利用分子量(Mi)的分子數(shù) (Ni)如下定義的。
[0048] 數(shù)均分子量:Mn= 2(Ni? MD / 2 隊
[0049]質(zhì)均分子量:Mw= 2(Ni?M/) / 2 (隊?Mi)
[0050] Z均分子量氧=2(Ni?M/) / 2 (隊?M/)
[0051] Z+l 均分子量:Mz+1= 2 (N 丨? 10 / 2 (隊? Mj)
[0052] 峰位分子量:Mp(凝膠滲透色譜法(GPC)曲線的峰位置的分子量)
[0053] 此外,作為表示分子量分布的參數(shù),通常使用這些平均分子量的比,例如可以舉出 Mw/M n、Mz+1/M#,對于表示本發(fā)明中使用的聚丙烯樹脂的特征性的分子量分布,M 2+1兔是優(yōu) 選的。作為這樣的分子量、分子量分布的測定方法,通常使用GPC。
[0054] Mz+1/Mn的下限優(yōu)選為50、更優(yōu)選為60、進一步優(yōu)選為70、特別優(yōu)選為80、最優(yōu)選為 90。若M z+1/Mn低于50,則有時難以獲得高溫下的低熱收縮率等本發(fā)明的效果。^+1成的上 限優(yōu)選為300、更優(yōu)選為200。若M z+1/Mn超過300,則有時現(xiàn)實中難以制造樹脂。
[0055] 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的Mz+1的下限優(yōu)選為2500000、更優(yōu)選為3000000、進 一步優(yōu)選為3300000、別優(yōu)選為3500000、最優(yōu)選為3700000。若M z+1為2500000以上,則高 分子量成分充分,容易獲得本發(fā)明的效果。構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的Mz+1的上限優(yōu)選 為40000000、更優(yōu)選為35000000、進一步優(yōu)選為30000000。若M z+1為4000000以下,則有時 現(xiàn)實中容易制造樹脂,或者拉伸變得容易,或者薄膜中的魚眼變少。
[0056] 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的Mn的下限優(yōu)選為20000、更優(yōu)選為22000、進一步優(yōu) 選為24000、特別優(yōu)選為26000、最優(yōu)選為27000。若1為20000以上,則有時產(chǎn)生拉伸變得 容易、厚度不均變小、拉伸溫度、熱固定溫度容易提高、熱收縮率變低之類的優(yōu)點。構(gòu)成薄膜 的聚丙烯樹脂整體的M n的上限優(yōu)選為65000、更優(yōu)選為60000、進一步優(yōu)選為55000、特別優(yōu) 選為53000、最優(yōu)選為52000。若1為65000以下,則有時容易體現(xiàn)低分子量成分的效果、 容易獲得高溫下的低熱收縮率等,或者拉伸變得容易。
[0057] 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的Mw的下限優(yōu)選為250000、更優(yōu)選為260000、進一步 優(yōu)選為270000、特別優(yōu)選為280000、最優(yōu)選為290000。若化為250000以上,則有時產(chǎn)生 拉伸變得容易、厚度不均變小、拉伸溫度、熱固定溫度容易提高、熱收縮率變低之類的優(yōu)點。 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的M w的上限優(yōu)選為500000、更優(yōu)選為450000、進一步優(yōu)選為 400000、特別優(yōu)選為380000、最優(yōu)選為370000。若化為500000以下,則有時機械負荷變小, 且拉伸變得容易。
[0058] 此外,Mw/Mn的下限優(yōu)選為5. 5、更優(yōu)選為6、進一步優(yōu)選為6. 5、特別優(yōu)選為7、最優(yōu) 選為7. 2。
[0059] Mw/Mn的上限優(yōu)選為30、更優(yōu)選為25、進一步優(yōu)選為20、特別優(yōu)選為15、最優(yōu)選為 13。
[0060] 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的熔體流動速率(MFR) (230°C、2. 16kgf)的下限優(yōu)選 為lg/10分鐘、更優(yōu)選為1. 2g/10分鐘、進一步優(yōu)選為1. 4g/10分鐘、特別優(yōu)選為1. 5g/10分 鐘、最優(yōu)選為1. 6g/10分鐘。若MFR為lg/10分鐘以上,則有時機械負荷小,且拉伸變得容 易。構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的MFR的上限優(yōu)選為llg/10分鐘、更優(yōu)選為10g/10分鐘、 進一步優(yōu)選為9g/10分鐘、最優(yōu)選為8. 5g/10分鐘。若MFR為llg/10分鐘以下,則有時拉 伸變得容易,或者厚度不均變小,或者拉伸溫度、熱固定溫度容易提高,熱收縮率變得更低。
[0061] 測定構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的凝膠滲透色譜法(GPC)積分曲線時,聚丙烯樹 脂整體中的分子量1萬以下的成分的比率的下限優(yōu)選為2質(zhì)量%、更優(yōu)選為2. 5質(zhì)量%、進 一步優(yōu)選為3質(zhì)量%、特別優(yōu)選為3. 3質(zhì)量%、最優(yōu)選為3. 5質(zhì)量%。若分子量1萬以下的 成分的比率為2質(zhì)量%以上,則有時變得更容易獲得低分子量物質(zhì)的效果即高溫下的低熱 收縮率等本申請的效果,或者拉伸變得容易。
[0062] GPC積分曲線中的聚丙烯樹脂整體中的分子量1萬以下的成分的比率的上限優(yōu)選 為20質(zhì)量%、更優(yōu)選為17質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為15質(zhì)量%、特別優(yōu)選為14質(zhì)量%、最優(yōu)選 為13質(zhì)量%。若分子量1萬以下的成分的比率為20質(zhì)量%以下,則有時拉伸變得容易,或 者厚度不均變小,或者拉伸溫度、熱固定溫度容易提高、熱收縮率變低。
[0063] 分子量1萬以下的分子對分子鏈之間的纏繞沒有貢獻,具有增塑劑那樣解開分子 之間的纏繞的效果??梢哉J為,通過以特定量含有分子量1萬以下的成分,從而容易解開拉 伸時分子的纏繞,使低拉伸應(yīng)力下的拉伸成為可能,作為其結(jié)果,殘余應(yīng)力也低,可以降低 高溫下的收縮率。
[0064] GPC積分曲線中的聚丙烯樹脂整體中的分子量10萬以下的成分的比率的下限優(yōu) 選為35質(zhì)量%、更優(yōu)選為38質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為40質(zhì)量%、特別優(yōu)選為41質(zhì)量%、最優(yōu) 選為42質(zhì)量%。若分子量10萬以下的成分的比率為35質(zhì)量%以上,貝1」有時容易體現(xiàn)低分 子量物質(zhì)的效果,變得容易獲得高溫下的低熱收縮率等,或者拉伸變得容易。
[0065] GPC積分曲線中的聚丙烯樹脂整體中的分子量10萬以下的成分的比率的上限優(yōu) 選為65質(zhì)量%、更優(yōu)選為60質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為58質(zhì)量%、特別優(yōu)選為56質(zhì)量%、最優(yōu) 選為55質(zhì)量%。若分子量10萬以下的成分的比率為65質(zhì)量%以下,貝1」有時拉伸變得容易, 或者厚度不均變小,或者拉伸溫度、熱固定溫度容易提高,降低熱收縮率變得容易。
[0066] 可以認為:以往對以低分子量成分作為主體的聚丙烯無法充分拉伸,但通過使用 具有上述特征性的分子量分布的聚丙烯樹脂,即使是以低分子量成分作為主體的聚丙烯也 能進行拉伸,而且可以采用較高熱固定溫度,可以利用高結(jié)晶性、強熱固定的協(xié)同作用而降 低高溫下的熱收縮率。
[0067] 關(guān)于為了獲得具有上述分子量分布的特征的聚丙烯樹脂而優(yōu)選使用的高分子量 成分和低分子量成分,如下進行說明。
[0068](高分子量成分)
[0069]高分子量成分的MFR(230°C、2. 16kgf)的下限優(yōu)選為0? 0001g/10分鐘、更優(yōu)選為 0. 0005g/10分鐘、進一步優(yōu)選為0. 001g/10分鐘、特別優(yōu)選為0. 005g/10分鐘。若高分子量 成分的MFR為0. 0001g/10分鐘以上,則有時現(xiàn)實中容易制造樹脂,或者可以減少薄膜的魚 眼。
[0070] 需要說明的是,高分子量成分在230°C、2.16kgf下的MFR過小而有時現(xiàn)實中的測 定變得困難。若用2. 16kgf?的10倍的載荷(21. 6kgf)下的MFR表示,則優(yōu)選下限為0. lg/10 分鐘、更優(yōu)選為〇. 5g/10分鐘、進一步優(yōu)選為lg/10分鐘、特別優(yōu)選為5g/10分鐘。
[0071] 高分子量成分的MFR(230°C、2. 16kgf)的上限優(yōu)選為0. 5g/10分鐘、更優(yōu)選為 0. 35g/10分鐘、進一步優(yōu)選為0. 3g/10分鐘、特別優(yōu)選為0. 2g/10分鐘、最優(yōu)選為0. lg/10 分鐘。若高分子量成分的MFR為0. 5g/10分鐘以下,則有時為了維持聚丙烯樹脂整體的MFR 而不需要過多的高分子量成分,容易實現(xiàn)低分子量成分的效果,變得更容易獲得高溫下的 低熱收縮率等。
[0072] 高分子量成分的Mw的下限優(yōu)選為500000、更優(yōu)選為600000、進一步優(yōu)選為 700000、特別優(yōu)選為800000、最優(yōu)選為1000000。若高分子量成分的Mw為500000以上,則 有時為了維持聚丙烯樹脂整體的MFR而不需要過多的高分子成分的量,容易實現(xiàn)低分子量 成分的效果,變得更容易獲得高溫下的低熱收縮率等。
[0073] 高分子量成分的化的上限優(yōu)選為10000000、更優(yōu)選為8000000、進一步優(yōu)選為 6000000、特別優(yōu)選為5000000。若高分子量成分的1為10000000以下,則現(xiàn)實中容易制造 樹脂,或者可以減少薄膜的魚眼。
[0074] 高分子量成分的量的下限優(yōu)選為2質(zhì)量%、更優(yōu)選為3質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為4質(zhì) 量%、特別優(yōu)選為5質(zhì)量%。若高分子量成分的量為2質(zhì)量%以上,則有時不需要為了維持 聚丙烯樹脂整體的MFR而提高低分子量成分的分子量,變得更容易獲得高溫下的低熱收縮 率等本發(fā)明的效果。
[0075] 尚分子量成分的量的上限優(yōu)選為30質(zhì)量%、更優(yōu)選為25質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為22 質(zhì)量%、特別優(yōu)選為20質(zhì)量%。若高分子量成分的量為30質(zhì)量%以下,則有時容易體現(xiàn)低 分子量成分的效果,變得更容易獲得高溫下的低熱收縮率等。需要說明的是,高分子量成分 相對于構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的比率是由使用GPC測定的分子量分布曲線進行峰分 離而求得的,后述的低分子量成分等其他成分也同樣。
[0076] 其中,高分子量成分也可以使用具有長鏈分支、交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚丙烯樹脂代替直 鏈狀的聚丙稀樹脂,作為高恪融張力聚丙稀而已知的有Borealis corporation制造的 Daploy "WB130HMS"、"WB135HMS" 等。
[0077](低分子量成分)
[0078] 低分子量成分的MFR (230 °C、2. 16kgf)的下限優(yōu)選為70g/10分鐘、更優(yōu)選為 80g/10分鐘、進一步優(yōu)選為100g/10分鐘、特別優(yōu)選為150g/10分鐘、最優(yōu)選為200g/10分 鐘。若低分子量成分的MFR為70g/10分鐘以上,則有時結(jié)晶性變得良好,變得更容易獲得 高溫下的低熱收縮率等。
[0079] 低分子量成分的MFR的上限優(yōu)選為2000g/10分鐘、更優(yōu)選為1800g/10分鐘、進一 步優(yōu)選為1600g/10分鐘、最優(yōu)選為1500g/10分鐘。若低分子量成分的MFR為2000g/10分 鐘以下,則有時變得容易維持聚丙烯樹脂整體的MFR,成膜性優(yōu)異。
[0080] 低分子量成分的1的下限優(yōu)選為50000、更優(yōu)選為53000、進一步優(yōu)選為55000、特 別優(yōu)選為60000、最優(yōu)選為70000。若低分子量成分的1為50000以上,則有時變得容易維 持聚丙烯樹脂整體的MFR,成膜性優(yōu)異。
[0081] 低分子量成分的1的上限優(yōu)選為170000、更優(yōu)選為165000、進一步優(yōu)選為 160000、特別優(yōu)選為155000、最優(yōu)選為150000。若低分子量成分的化為170000以下,則有 時結(jié)晶性變得良好,變得更容易獲得高溫下的低熱收縮率。
[0082]低分子量成分的量的下限優(yōu)選為40質(zhì)量%、更優(yōu)選為50質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為55質(zhì)量%、特別優(yōu)選為60質(zhì)量%。若低分子量成分的量為40質(zhì)量%以上,則有時變得更容易 獲得低分子量成分的效果即高溫下的低熱收縮率等。
[0083]低分子量成分的量的上限優(yōu)選為98質(zhì)量%、更優(yōu)選為97質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為96質(zhì)量%、特別優(yōu)選為95質(zhì)量%。若低分子量成分的量為98質(zhì)量%以下,則有時不需要為了 維持聚丙烯樹脂整體的MFR而提高低分子量成分的分子量,變得更容易獲得高溫下的低熱 收縮率等。
[0084]低分子量成分的MFR/高分子量成分的MFR比的下限優(yōu)選為500、更優(yōu)選為1000、 進一步優(yōu)選為2000、特別優(yōu)選為4000。若低分子量成分的MFR/高分子量成分的MFR比為 500以上,則有時變得更容易獲得高溫下的低熱收縮率等本發(fā)明的效果。低分子量成分的 MFR/高分子量成分的MFR比的上限優(yōu)選為1000000。
[0085]高分子量成分、低分子量成分可以是相當(dāng)于各自成分的2種以上樹脂的混合物, 此時的配混量為總量。
[0086]此外,除了上述的高分子量成分、低分子量成分以外,也可以為了調(diào)整聚丙烯樹脂 整體的MFR而添加具有除了本發(fā)明的低分子量成分、尚分子量成分以外的分子量的成分。 例如,也可以含有比低分子量成分大、比高分子量成分小的札即聚丙烯(以下稱為中分子 量成分)。此外,為了使分子鏈的纏繞容易解開并調(diào)節(jié)拉伸性等,還可以添加優(yōu)選為M w低于 5萬的聚丙烯樹脂、進一步優(yōu)選為Mw3萬以下的聚丙烯樹脂、特別優(yōu)選為MW1萬以下的聚丙 烯樹脂。
[0087]中分子量成分相對于構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的比率的下限也取決于使用的 中分子量成分的Mw,優(yōu)選為5質(zhì)量%、更優(yōu)選為10質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為13質(zhì)量%、特別優(yōu) 選為15質(zhì)量%、最優(yōu)選為16質(zhì)量%。若中分子量成分的比率為5質(zhì)量%以上,貝1」有時可以 降低魚眼,或者拉伸變得容易。
[0088]中分子量成分相對于構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的比率的上限優(yōu)選為58質(zhì) 量%、更優(yōu)選為56質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為54質(zhì)量%、特別優(yōu)選為52質(zhì)量%、最優(yōu)選為50質(zhì) 量%。若中分子量成分的比率為58質(zhì)量%以下,則有時拉伸變得容易,或者厚度不均變小, 或者拉伸溫度、熱固定溫度容易提高,熱收縮率變低。
[0089] Mw低于5萬的聚丙烯相對于構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的比率的下限優(yōu)選為0質(zhì) 量%、更優(yōu)選為1質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為2質(zhì)量%、特別優(yōu)選為3質(zhì)量%、最優(yōu)選為4質(zhì)量%。 通過添加Mw低于5萬的聚丙烯,有時變得更容易獲得高溫下的低熱收縮率等本發(fā)明的效 果。
[0090] Mw低于5萬的聚丙烯相對于構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的比率的上限優(yōu)選為20 質(zhì)量%、更優(yōu)選為18質(zhì)量%、進一步優(yōu)選為17質(zhì)量%、特別優(yōu)選為16質(zhì)量%、最優(yōu)選為15 質(zhì)量%。若Mw低于5萬的聚丙烯的比率為20質(zhì)量%以下,則有時拉伸變得容易,或者厚度 不均變小。
[0091] Mw低于5萬的聚丙烯分子難以形成分子鏈之間的纏繞,具有增塑劑那樣解開分子 之間的纏繞的效果??梢哉J為:通過以特定量含有Mw低于5萬的聚丙烯的成分的量,從而容 易解開拉伸時分子的纏繞,使低拉伸應(yīng)力下的拉伸成為可能,作為其結(jié)果,殘余應(yīng)力也低, 可以降低高溫下的收縮率。
[0092] 為了使用高分子量成分、低分子量成分將聚丙烯樹脂的分子量分布形成優(yōu)選狀 態(tài),例如,可以在使用的低分子量成分的分子量較低時,提高高分子量成分的分子量、增加 高分子量成分的量等來調(diào)整分子量分布的狀態(tài),并且作為拉伸薄膜,以容易制造的MFR的 方式進行調(diào)整。
[0093](聚丙烯樹脂的立構(gòu)規(guī)整性)
[0094] 作為構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的立構(gòu)規(guī)整性的指標(biāo)的全同立構(gòu)五單元組分數(shù)(以 下有時稱為mmmm)的下限優(yōu)選為96%、更優(yōu)選為96. 5%、進一步優(yōu)選為97%。若mmmm為 96%以上,則有時結(jié)晶性提高,高溫下的熱收縮率變得更低。
[0095] mmmm的上限優(yōu)選為99. 5 %、更優(yōu)選為99. 3 %、進一步優(yōu)選為99 %。若mmmm為 99. 5%以下,則有時現(xiàn)實中變得容易制造。
[0096] 優(yōu)選的是,在構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂中確認不到丙烯單體的頭對頭(head to head)結(jié)合這樣的異質(zhì)結(jié)合。需要說明的是,"確認不到異質(zhì)結(jié)合"是指用13C_NMR觀察不到 峰。
[0097] 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的全同立構(gòu)內(nèi)消旋平均鏈長(以下稱為內(nèi)消旋平均鏈長) 的下限優(yōu)選為100、更優(yōu)選為120、進一步優(yōu)選為130。若內(nèi)消旋平均鏈長為100以上,則有 時結(jié)晶性提高,高溫下的熱收縮率變小。從現(xiàn)實的方面出發(fā),構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的內(nèi)消 旋平均鏈長的上限優(yōu)選為5000。
[0098] 從現(xiàn)實的方面出發(fā),構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的常溫二甲苯可溶物含量的下限優(yōu)選 為0. 1質(zhì)量%。二甲苯可溶物含量的上限優(yōu)選為7質(zhì)量%、更優(yōu)選為6質(zhì)量%、進一步優(yōu)選 為5質(zhì)量%。若丙烯樹脂的二甲苯可溶物含量為7質(zhì)量%以下,則有時結(jié)晶性提高,高溫下 的熱收縮率變小。
[0099] 構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂最優(yōu)選為僅由丙烯單體得到的丙烯均聚物(完全的均聚 丙烯),但也可以是丙烯單體與除丙烯單體以外微量的單體的共聚物。作為除丙烯單體以外 的單體種類(共聚單體種類),可以是乙烯、丁烯、己烯、辛烯等。
[0100] 除丙烯單體以外的單體的比率的上限優(yōu)選為0. lmol%、更優(yōu)選為0.05mol%、進 一步優(yōu)選為〇. Olmol%。若除丙稀單體以外的單體的比率為0. lmol%以下,貝U有時結(jié)晶性 提高,高溫下的熱收縮率變小。
[0101] 需要說明的是,關(guān)于現(xiàn)有的聚丙烯薄膜,若使用丙烯均聚物,則結(jié)晶性高、熔融軟 化后熔融張力快速下降等能夠進行拉伸的條件范圍非常狹窄,因此在工業(yè)上難以制膜,通 常添加0. 5mol%左右的共聚成分(主要是乙烯)。然而,在上述那樣的分子量分布狀態(tài)的 聚丙烯樹脂中,即使幾乎不含或完全不含有共聚成分,熔融軟化后的張力降低也穩(wěn)定,工業(yè) 上的拉伸成為可能。
[0102] (聚丙烯樹脂的制造方法)
[0103] 聚丙烯樹脂是使用齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化劑、茂金屬催化劑等公知 的催化劑使作為原料的丙烯聚合而得到的。其中,優(yōu)選使用齊格勒-納塔(Ziegler-Natta) 催化劑那樣的、難以含有異質(zhì)結(jié)合、且能夠進行立構(gòu)規(guī)整性高的聚合的催化劑。
[0104] 作為丙烯的聚合方法,可以使用公知的聚合方法,可以舉出:在己燒、庚烷、甲苯、 二甲苯等惰性溶劑中進行聚合的方法;在液態(tài)的丙烯、乙烯中進行聚合的方法;向氣體丙 烯、乙烯中添加催化劑并在氣相狀態(tài)下進行聚合的方法;或者將它們組合來進行聚合的方 法;等°
[0105] 對于實現(xiàn)具有本發(fā)明的分子量分布的聚丙烯的方法并沒有特別的限定,但實際上 需要包含高分子量成分、低分子量成分。例如,可以使高分子量成分、低分子量成分分別聚 合后混合,也可以使用在多級反應(yīng)器的一系列設(shè)備中制造。特別優(yōu)選的是,使用具有多級反 應(yīng)器的設(shè)備,首先將高分子量成分聚合,然后在其存在下將低分子量成分聚合的方法。
[0106] 對于本發(fā)明的聚丙烯薄膜成型用樹脂組合物,除了聚丙烯樹脂等外,還可以根據(jù) 需要,添加添加劑、其他樹脂,它們的質(zhì)量優(yōu)選為30質(zhì)量%以下。作為添加劑,例如可以舉 出:抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、潤滑劑、成核劑、粘合劑、防霧劑、阻燃劑、防粘連 劑、無機或有機的填充劑等。作為其他樹脂,可以舉出:除了本發(fā)明中使用的聚丙烯樹脂以 外的聚丙烯樹脂、作為丙烯與乙烯和/或碳原子數(shù)4以上的a-烯烴的共聚物的無規(guī)共聚 物、各種彈性體等。碳原子數(shù)4以上的a-烯烴可以舉出:丁烯、己烯、辛烯等。它們可以與 聚丙烯樹脂用亨舍爾混合機混合、或者將預(yù)先使用熔融混煉機制備的母料顆粒用聚丙烯稀 釋至規(guī)定濃度、或者預(yù)先將總量熔融混煉而使用。
[0107](薄膜物性)
[0108] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的面取向系數(shù)的下限優(yōu)選為0. 0125、更優(yōu)選為0. 0126、進一 步優(yōu)選為〇. 0127、特別優(yōu)選為0. 0128。作為現(xiàn)實中的值,本發(fā)明的聚丙烯薄膜的面取向系 數(shù)的上限優(yōu)選為0. 0155、更優(yōu)選為0. 0150、進一步優(yōu)選為0. 0148、特別優(yōu)選為0. 0145??梢?通過調(diào)整MD方向和TD方向的拉伸倍率而調(diào)整面取向系數(shù)。若薄膜的面取向系數(shù)為0. 0125 以上且0.0155以下,則薄膜的厚度不均也良好。
[0109] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的MD方向的折射率(Nx)的下限優(yōu)選為1.502、更優(yōu)選為 1. 503、進一步優(yōu)選為1. 504。版的上限優(yōu)選為1. 520、更優(yōu)選為1. 517、進一步優(yōu)選為1. 515。
[0110] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的TD方向的折射率(Ny)的下限優(yōu)選為1.523、更優(yōu)選為 1. 525。Ny的上限優(yōu)選為1. 535、更優(yōu)選為1. 532。
[0111] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的厚度方向的折射率(Nz)的下限優(yōu)選為1.480、更優(yōu)選為 1. 489、進一步優(yōu)選為1. 501。啦的上限優(yōu)選為1. 510、更優(yōu)選為1. 507、進一步優(yōu)選為1. 505。
[0112] (薄膜結(jié)晶性)
[0113] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜具有如下的高結(jié)晶性的特征。
[0114] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的結(jié)晶度的下限優(yōu)選為55%、更優(yōu)選為56%、進一步優(yōu)選為 57%、特別優(yōu)選為58%、最優(yōu)選為59%。若薄膜的結(jié)晶度低于55%,則有時高溫下的熱收 縮率變大。本發(fā)明的聚丙烯薄膜的結(jié)晶度的上限優(yōu)選為85%、更優(yōu)選為80%、進一步優(yōu)選 為79 %、特別優(yōu)選為78 %、最優(yōu)選為77 %。若薄膜的結(jié)晶度超過85 %,則有時現(xiàn)實中難以 制造。對于薄膜的結(jié)晶度的調(diào)整,可以通過減少共聚單體、或消除共聚單體、增加低分子量 成分、將拉伸溫度、熱固定溫度設(shè)定為高溫等方法來進行。
[0115] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的熔解峰溫度的下限優(yōu)選為168°C、更優(yōu)選為169°C。若薄膜 的熔解峰溫度為168°C以上,則有時高溫下的熱收縮率變小。本發(fā)明的聚丙烯薄膜的熔解峰 溫度的上限優(yōu)選為180°C、更優(yōu)選為177°C、進一步優(yōu)選為175°C。若薄膜的熔解峰溫度為 180°C以下,則有時現(xiàn)實中容易制造。對于熔解峰溫度的調(diào)整,可以通過減少共聚單體、或消 除共聚單體、增加低分子量成分、將拉伸溫度、熱固定溫度設(shè)定為高溫等方法來進行。
[0116] 對于現(xiàn)有的聚丙烯薄膜,例如即使熔解峰溫度存在于170°C附近的情況下,用差示 掃描熱量計(以下稱為DSC)測定時從超過140°C開始也就確認到峰的升起(熔解開始), 即使可以期待140°C下的耐熱性,在150°C下熱收縮率也會急劇增加。然而,本發(fā)明的聚丙 烯薄膜在150°C下也沒有峰的升起,可以認為本發(fā)明的聚丙烯薄膜即使在150°C下熱收縮 性也較低。
[0117] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜即使曝露于150°C以上的環(huán)境下也可以維持各物性,即使在 對于現(xiàn)有的聚丙烯薄膜而言無法想象的高溫環(huán)境下也可以使用。需要說明的是,熔解開始 可以由DSC圖求出。
[0118] 150°C下的結(jié)晶度的下限優(yōu)選為48%、更優(yōu)選為49%、進一步優(yōu)選為50%、特別優(yōu) 選為51%。若150°C下的結(jié)晶度為48%以上,則有時高溫下的熱收縮率變得更小。從現(xiàn)實 的方面出發(fā),150°C下的結(jié)晶度的上限優(yōu)選為85 %、更優(yōu)選為80 %、進一步優(yōu)選為79 %、特 別優(yōu)選為78%。對于150°C下的結(jié)晶度,可以通過減少共聚單體、或消除共聚單體、增加低 分子量成分、將拉伸溫度、熱固定溫度設(shè)定為高溫等方法設(shè)定在范圍內(nèi)。
[0119] 熔解峰溫度(Tmp)、薄膜的結(jié)晶度、以及150°C下的結(jié)晶度可以使用差示掃描熱量 計(DSC)求出。
[0120] 將以20°C /分鐘的比率從室溫升溫至230°C時得到的熔解吸熱峰溫度作為Tmp。而 且,可以通過由吸熱峰面積求出熔解熱,將該熔解熱除以聚丙烯完全結(jié)晶的熔解熱即209J/ g,從而求出結(jié)晶度。此外,可以通過由上述吸熱峰面積中的150°C以上的吸熱峰面積求出 熔解熱,將該熔解熱除以聚丙烯完全結(jié)晶的熔解熱即209J/g,從而求出150°C下的總試樣 中的結(jié)晶度。需要說明的是,關(guān)于聚丙烯完全結(jié)晶的熔解熱,使用根據(jù)H. Bu、S. Z. D. Cheng、 B. Wunderlich 等的 Makromoleculare Chemie, Rapid Communication,第 9 卷,75 頁(1988) 所記載的值,在后述的實施例中也使用了同樣的值。
[0121] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的厚度不均的下限優(yōu)選為〇%、更優(yōu)選為0. 1%、進一步優(yōu)選 為0.5%、特別優(yōu)選為1%。本發(fā)明的聚丙烯薄膜的厚度不均的上限優(yōu)選為20%、更優(yōu)選為 17%、進一步優(yōu)選為15%、特別優(yōu)選為12%、最優(yōu)選為10%。若薄膜的厚度不均為0%以上 且20%以下,則在涂布、印刷等后加工時不易產(chǎn)生不良,容易在要求精密性的用途中使用。
[0122] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的密度的下限優(yōu)選為0. 910g/cm3、更優(yōu)選為0. 911g/cm3、進 一步優(yōu)選為〇. 912g/cm3、特別優(yōu)選為0. 913g/cm3。若薄膜的密度為0. 910g/cm3以上,則有 時結(jié)晶性高且熱收縮率變小。
[0123] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜的密度的上限優(yōu)選為0.925g/cm3、更優(yōu)選為0.922g/cm3、進 一步優(yōu)選為〇. 920g/cm3、特別優(yōu)選為0. 918g/cm3。若薄膜的密度為0. 925g/cm3以下,則有 時現(xiàn)實中容易制造。通過提高拉伸倍率、溫度、提高熱固定溫度、進而進行離線退火,可以提 高薄膜的密度。
[0124] (聚丙烯薄膜的制造方法)
[0125] 作為本發(fā)明的聚丙烯薄膜,可以是長度方向(MD方向)或者橫向(TD方向)的單 軸拉伸薄膜,優(yōu)選為雙軸拉伸薄膜。在雙軸拉伸的情況下,可以是依次雙軸拉伸,也可以是 同時雙軸拉伸。
[0126] 進行拉伸來制造聚丙烯薄膜,由此即使在對于現(xiàn)有的聚丙烯薄膜而言無法想象的 150°C下也可以獲得熱收縮率低的薄膜。
[0127] 以下,說明作為最優(yōu)選的例子的縱向拉伸-橫向拉伸的依次雙軸拉伸的薄膜的制 造方法,但聚丙烯薄膜的制造方法不限定于此。
[0128] 首先,用單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機使聚丙烯樹脂加熱熔融,擠出至冷卻輥上 來得到未拉伸片。作為熔融擠出條件,將樹脂溫度設(shè)為200?280°C,利用T模具擠出成片 狀,用10?100°C溫度的冷卻輥進行冷卻固化。接著,用120?160°C的拉伸輥將薄膜沿 長度方向(MD方向)拉伸至3?8倍,繼續(xù)沿寬度方向(TD方向)在155°C?175°C、優(yōu)選 157°C?170°C的溫度下拉伸至4?15倍。
[0129] 進而,在165?175°0、優(yōu)選166?173°0的氣氛溫度下邊進行1?15%的緩和(松 弛)邊實施熱處理(熱固定)。
[0130] 如此獲得的聚丙烯薄膜中,可以根據(jù)需要至少對單面實施電暈放電處理,然后,用 卷繞機卷取,從而得到卷薄膜。
[0131] MD方向的拉伸倍率的下限優(yōu)選為3倍、更優(yōu)選為3.5倍。若MD方向的拉伸倍率 低于3倍,則有時會導(dǎo)致厚度不均。MD方向的拉伸倍率的上限優(yōu)選為8倍、更優(yōu)選為7倍。 若MD方向的拉伸倍率超過8倍,則有時難以繼續(xù)進行TD方向的拉伸。
[0132] MD方向的拉伸時的溫度(以下稱為拉伸溫度)的下限優(yōu)選為120°C、更優(yōu)選為 125°C、進一步優(yōu)選為130°C。若MD方向的拉伸溫度低于120°C,則有時機械負荷變大,或者 厚度不均變大,或者薄膜的表面產(chǎn)生粗糙。MD方向的拉伸溫度的上限優(yōu)選為160°C、更優(yōu)選 為155°C、進一步優(yōu)選為150°C。對于熱收縮率的降低,優(yōu)選MD方向的拉伸溫度較高,但有 時會附著于輥而變得無法進行拉伸。
[0133] 在TD方向的拉伸前,優(yōu)選將薄膜進行預(yù)熱。為了迅速將薄膜溫度提高至TD方向的 拉伸溫度,優(yōu)選將上述預(yù)熱溫度(以下稱為預(yù)熱溫度)設(shè)定比TD方向的拉伸溫度高10? 15。。。
[0134] TD方向的拉伸倍率的下限優(yōu)選為4倍、更優(yōu)選為5倍、進一步優(yōu)選為6倍。若TD 方向的拉伸倍率低于4倍,則有時導(dǎo)致厚度不均。TD方向的拉伸倍率的上限優(yōu)選為15倍、 更優(yōu)選為14倍、進一步優(yōu)選為13倍。若TD方向的拉伸倍率超過15倍,則有時熱收縮率變 高,或者拉伸時發(fā)生斷裂。
[0135] TD方向的拉伸可以在比現(xiàn)有的聚丙烯薄膜更高溫度下進行,TD方向的拉伸溫度 的下限優(yōu)選為155°C、更優(yōu)選為157°C。若TD方向的拉伸溫度低于155°C,則有時無法充分 軟化而發(fā)生斷裂,或者熱收縮率變高。TD方向的拉伸溫度的上限優(yōu)選為175°C、更優(yōu)選為 170°C。為了降低熱收縮率,優(yōu)選溫度較高,但若TD方向的拉伸溫度超過175°C,則低分子成 分發(fā)生熔解、再結(jié)晶化,有時產(chǎn)生表面粗糙、薄膜白化。
[0136] 拉伸后的薄膜優(yōu)選通過進行熱處理來進行熱固定。熱固定能夠在比現(xiàn)有的聚丙烯 薄膜更高溫下進行,用于進行熱固定的熱處理溫度(以下稱為熱固定溫度)的下限優(yōu)選為 165°C、更優(yōu)選為166°C。若熱固定溫度低于165°C,則有時熱收縮率變高。此外,為了降低熱 收縮率而需要較長時間,有時生產(chǎn)率差。熱固定溫度的上限優(yōu)選為175°C、更優(yōu)選為173°C。 若熱固定溫度超過175°C,則低分子量成分發(fā)生熔解、再結(jié)晶化,有時表面粗糙、薄膜白化。
[0137]熱固定時,優(yōu)選進行緩和。緩和率的下限優(yōu)選為1%、更優(yōu)選為2%。若緩和率低 于1%,則有時熱收縮率變高。緩和率的上限優(yōu)選為15%、更優(yōu)選為10%。若緩和率超過 15%,則有時厚度不均變大。
[0138] 進而,為了降低熱收縮率,也可以將按照上述工序制造的薄膜暫時卷取為卷狀后, 以離線進行退火。
[0139] 以離線進行退火的溫度(以下稱為離線退火溫度)的下限優(yōu)選為160°C、更優(yōu)選為 162°C、進一步優(yōu)選為163°C。若離線退火溫度低于160°C,則有時無法獲得退火的效果。離 線退火溫度的上限優(yōu)選為175°C、更優(yōu)選為174°C、進一步優(yōu)選為173°C。若離線退火溫度超 過175°C,則有時透明性降低,或者厚度不均變大。
[0140] 以離線進行退火的時間(以下稱為離線退火時間)的下限優(yōu)選為0. 1分鐘、更優(yōu) 選為0. 5分鐘、進一步優(yōu)選為1分鐘。若離線退火時間低于0. 1分鐘,則有時無法獲得退火 的效果。離線退火時間的上限優(yōu)選為30分鐘、更優(yōu)選為25分鐘、進一步優(yōu)選為20分鐘。若 離線退火時間超過30分鐘,則有時生產(chǎn)率降低。
[0141] 薄膜的厚度根據(jù)各用途來設(shè)定,但薄膜厚度的下限優(yōu)選為2 ym、更優(yōu)選為3 ym、 進一步優(yōu)選為4 ym。薄膜厚度的上限優(yōu)選為300 ym、更優(yōu)選為250 ym、進一步優(yōu)選為 200 ym、特別優(yōu)選為150 ym、最優(yōu)選為100 ym。
[0142] 如此獲得的聚丙烯薄膜通常制膜為寬2000?12000mm、長1000?50000m左右的 卷,并卷取為卷狀。進而,根據(jù)各用途進行裁切,提供寬300?2000mm、長500?5000m左右 的裁切卷。
[0143] 本發(fā)明的聚丙烯薄膜具有如上所述的目前沒有的優(yōu)異特性。
[0144] 將本發(fā)明的聚丙烯薄膜用作模內(nèi)標(biāo)簽用薄膜時,由于耐熱性高,因此未觀察到由 模內(nèi)加工時的熱所導(dǎo)致的薄膜收縮,且外觀良好,卷曲也變小。此外,由于剛性高,因此模內(nèi) 加工時的處理性得到改善。
[0145] 本申請基于2012年8月9日提出申請的日本國專利申請第2012-176995號主張 優(yōu)先權(quán)。本申請援引2012年8月9日提出申請的日本國專利申請第2012-176995號的說 明書的全部內(nèi)容作為參考。
[0146] 實施例
[0147] 以下,基于實施例對本發(fā)明進行詳細說明,但本發(fā)明并不受下述實施例的限定。實 施例中的物性的測定方法如下所述。
[0148] 1)熔體流動速率(MFR、g/10分鐘)
[0149] 依照JIS K 7210,在溫度230°C、載荷2. 16kgf下進行測定。
[0150]2)分子量和分子量分布
[0151] 分子量和分子量分布使用凝膠滲透色譜法(GPC)并根據(jù)單分散聚苯乙烯基準(zhǔn)來 求出。
[0152]GPC測定中使用的柱、溶劑如下所述。
[0153] 溶劑:1,2, 4-三氯苯
[0154]柱:TSKgelGMHhk_H(20)HTX3
[0155]流量:1. 0ml/分鐘
[0156] 檢測器:RI
[0157] 測定溫度:140°C
[0158] 數(shù)均分子量(Mn)、質(zhì)均分子量(Mw)、Z均分子量(M z)、Z+1均分子量(Mz+1)分別利用 借助分子量校正曲線獲得的GPC曲線的各溶出位置的分子量(Mi)的分子數(shù)(隊),按照下式 來定義。
[0159] 數(shù)均分子量:Mn= 2 (\ ?
[0160] 質(zhì)均分子量:Mw= 2 (N i ? 10/2 (隊? Mi)
[0161] Z 均分子量氧=2 (N i ? M/) / 2 (隊? M/)
[0162] Z+l 均分子量:Mz+1= 2 (N i ? M,) / 2 (隊? Mj)
[0163] 分子量分布:Mw/Mn,Mz+1/Mn
[0164] 此外,將GPC曲線的峰位置的分子量設(shè)為Mp。
[0165] 基線不明確時,在直至最接近標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的溶出峰的高分子量側(cè)的溶出峰的高分子 量側(cè)的平原的最低位置的范圍內(nèi)設(shè)定基線。
[0166] 基于獲得的GPC曲線,對分子量不同的2個以上成分進行峰分離。各成分的分子 量分布假設(shè)為高斯函數(shù),以成SM W/Mn= 4的方式設(shè)定各自的峰寬。由得到的各成分的曲線 分別計算平均分子量。
[0167] 此外,由構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整體的GPC曲線,求出構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂整 體中的成為分子量1萬以下的成分比率以及成為分子量10萬以下的成分比率。
[0168] 3)立構(gòu)規(guī)整性
[0169] mmmm和內(nèi)消旋平均鏈長的測定使用13C-NMR來進行。mmmm按照Zambelli等, Macromolecules,第6卷,925頁(1973)所記載的方法來計算,內(nèi)消旋平均鏈長按照 J.C. Randall 的"Polymer Sequence Distribution"第 2 章(1977 年)(Academic Press, New York)所記載的方法來計算。
[0170] NMR測定使用BRUKER CO.,LTD制造的AVANCE500,使試樣200mg在135°C下溶解于 鄰二氯苯與氘代苯的8:2的混合液中,在110°C下實施。
[0171] 4)密度(g/cm3)
[0172] 薄膜的密度按照JIS K7112、通過密度梯度管法進行測定。
[0173] 5)熔解峰溫度(Tmp、°C )
[0174] 使用Shimadzu Corporation制造的DSC-60差示掃描熱量計進行熱測定。從薄膜 切出約5mg作為樣品,并將該樣品密封在測定用的鋁盤中。以20°C /分鐘的比率從室溫升 溫至230°C,將樣品的熔解峰溫度作為Tmp。
[0175] 6)結(jié)晶度
[0176] 由DSC熔解曲線中的吸熱峰面積求出熔解熱(A Hm、J/g),將該A Hm值除以聚丙 烯完全結(jié)晶的熔解熱即209J/g,由此求出結(jié)晶度。
[0177] 此外,由DSC熔解曲線中的150°C以上的吸熱峰面積求出熔解熱(AHm'、J/g),將 該AHm'的值除以聚丙烯完全結(jié)晶的熔解熱即209J/g,由此求出150°C下的全部試樣中的 結(jié)晶度。
[0178] 7)常溫二甲苯可溶物含量(CXS、質(zhì)量% )
[0179] 將聚丙烯試樣lg溶解在沸騰的二甲苯200ml中并自然冷卻后,使其在20°C的恒 溫水槽中再結(jié)晶化1小時,將溶解于濾液的質(zhì)量相對于原始的試樣量的比率作為CXS(質(zhì) 量% )。
[0180] 8)熱收縮率(% )
[0181] 依據(jù)JIS Z 1712進行測定。即,將聚丙烯薄膜沿MD、TD方向分別切割20mm寬度 且200mm長度,吊于熱風(fēng)烘箱中加熱5分鐘。測定加熱后的長度,根據(jù)相對于原長度的收縮 后的長度的比率求出熱收縮率。
[0182] 9)楊氏模量(GPa)
[0183] 依據(jù)JIS K 7127,在23°C下測定MD以及TD方向的楊氏模量。
[0184] 10)霧度(% )
[0185] 按照JIS K 7105進行測定。
[0186] 11)折射率
[0187]使用ATAGOCO.,LTD.制造的阿貝折射計進行測定。分別將沿MD、TD方向的折射 率作為Nx、Ny,將厚度方向的折射率作為Nz。
[0188] 12)面取向系數(shù)
[0189] 由上述11)中測定的版、咐、啦,使用下式計算面取向系數(shù)(卩)。
[0190] P= [ (Nx+Ny)/2]-Nz
[0191] 13)厚度不均
[0192] 從卷取的薄膜卷切出邊長為lm的正方形的樣品,分別沿MD方向以及TD方向10 等分,從而準(zhǔn)備100張測定用樣品。使用接觸式薄膜厚度計對測定用樣品的大致中央部位 的厚度進行測定。
[0193] 求出獲得的100個數(shù)據(jù)的平均值,此外,求出最小值與最大值之差(絕對值),將最 小值與最大值之差的絕對值除以平均值的值作為薄膜的厚度不均。
[0194](實施例1)
[0195]作為聚丙烯樹脂,使用 M"/Mn= 7. 7、Mz+1/Mn= 140、MFR = 5. 0/10 分鐘、_nm = 97. 3% 的丙稀均聚物(Japan Polypropylene Corporation 制造:NOVATEC(注冊商標(biāo)) PFSA4L")(以下稱為"PP-1")。使用60mm擠出機在250°C下由T模具擠出成片狀,用30°C 的冷卻輥進行冷卻固化后,在135°C下沿長度方向(MD方向)拉伸至4. 5倍,接著將兩端用 夾具夾住,導(dǎo)入熱風(fēng)烘箱中,在1701:下預(yù)熱后,在1601:下沿橫向〇1)方向)拉伸至8.2倍, 接著邊以6. 7%的緩和率使其緩和邊在168°C下進行熱處理。然后,對薄膜的單面進行電暈 處理,用卷繞機卷取。如此獲得的薄膜的厚度為20 y m,聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制 膜條件示于表3;得到的薄膜的物性示于表5。如表5所示,能得到熱收縮率低、且楊氏模量 高的薄膜。實施例1的拉伸丙烯薄膜的DSC圖示于圖1。
[0196]在實施例1的聚丙稀薄膜的單面涂布粘接劑(Toyo-Morton, Ltd.制造的TM-386), 進一步在其上疊加聚丙烯薄膜,由此制備成為聚丙烯薄膜/粘接劑/聚丙烯薄膜的層壓薄 膜。
[0197] 該層壓加工條件如下:使用凹版型層壓機、抽出張力為50N/m、卷取張力為55N/m、 粘接劑涂布量為〇. 6g/m2、干燥溫度為90°C、干燥時間為10秒。將該層壓加工制品在40°C 的氣氛溫度下進行加熱老化24小時,然后切割為沿流動方向(MD方向)5cm、垂直方向(TD 方向)10cm的大小的長條。然后,將長條在23°C、65%Rh環(huán)境下進行調(diào)節(jié),在水平臺上測定 卷曲量。卷曲量是以毫米單位讀取最初將涂布有粘接劑的薄膜放在上面時從水平臺向上側(cè) 的翹起量,將標(biāo)簽四角的平均值作為卷曲量,將標(biāo)簽的卷曲量示于表5。
[0198](實施例2)
[0199] 相對于上述"PP-1"90質(zhì)量份,添加分子量為10000的低分子量聚丙烯(Mitsui Chemicals, Inc.制造的Hi-WAX "NP105") 10質(zhì)量份,總和作為100質(zhì)量份,用30mm雙螺桿 擠出機進行熔融混煉,得到混合物"PP-2"的顆粒。將該顆粒利用與實施例1同樣的方法得 到薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制膜條件示于表3;得到的薄膜的物性和標(biāo)簽的 卷曲量示于表5。
[0200] (實施例3)
[0201]相對于上述"PP_1"70 質(zhì)量份,添加 Mw/Mn=4. 6、MZ+1/Mn= 22、MFR= 120g/10 分鐘、 mmmm = 98. 1%的丙烯均聚物30質(zhì)量份,進行干混,從而獲得混合物"PP-3"。使用"PP-3", 利用與實施例1同樣的方法得到薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制膜條件示于表 3;得到的薄膜的物性和標(biāo)簽的卷曲量示于表5。
[0202] (實施例4)
[0203] 使用上述"PP-1",將預(yù)熱溫度設(shè)為173°C,將TD方向的拉伸溫度和熱固定溫度設(shè) 為167°C,除此之外,利用與實施例1同樣的方法得到薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、 2 ;制膜條件示于表3 ;得到的薄膜的物性和標(biāo)簽的卷曲量示于表5。
[0204] (實施例5)
[0205] 沿長度方向拉伸至5. 5倍、沿橫向拉伸至12倍,除此之外,利用與實施例2同樣的 方法得到薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制膜條件示于表3;得到的薄膜的物性和 標(biāo)簽的卷曲量示于表5。
[0206] (實施例6)
[0207] 使用實施例1中制備的薄膜,在拉幅式熱風(fēng)烘箱中,在170°C下進行熱處理(離線 退火)5分鐘。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制膜條件示于表3;得到的薄膜的物性和標(biāo) 簽的卷曲量示于表5。
[0208] (實施例7)
[0209] 作為聚丙烯樹脂,使用 Mw/Mn= 8. 9、M Z+1/Mn= 110、MFR = 3. 0g/10 分鐘、_nm = 97. 1 % 的丙烯均聚物(SAMSUNG TOTAL PETROCHEMICALS CO.,LTD.制造的 "HU300")(以下 稱為"PP-4"),將預(yù)熱溫度設(shè)為171°C、將TD方向的拉伸溫度設(shè)為161°C、將熱固定溫度設(shè) 為170°C,除此之外,利用與實施例1同樣的方法得到聚丙烯薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示 于表1、2;制膜條件示于表3;得到的薄膜的物性和標(biāo)簽的卷曲量示于表5。
[0210] (比較例1)
[0211] 作為聚丙烯樹脂,使用Mw/Mn= 4、M Z+1/Mn= 21、MFR = 2. 5g/10分鐘、乙烯 量=0? 6mol % 的 Sumitomo Chemical Co.,Ltd?制造的住友 y - 7'、b > (注冊商 標(biāo))"FS2011DG3"(以下稱為"PP-5"),將MD拉伸溫度設(shè)為125°C、預(yù)熱溫度設(shè)為168°C、TD 方向的拉伸溫度設(shè)為155°C、熱固定溫度設(shè)為163°C,除此之外,利用與實施例1同樣的方法 得到薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制膜條件示于表4;得到的薄膜的物性和標(biāo)簽 的卷曲量示于表6。比較例1的拉伸丙烯薄膜的DSC圖示于圖1。
[0212] (比較例2)
[0213] 將預(yù)熱溫度設(shè)為171°C、TD方向的拉伸溫度設(shè)為160°C、熱固定溫度設(shè)為165°C,除 此之外,與比較例1同樣地制備薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2;制膜條件示于表4; 得到的薄膜的物性和標(biāo)簽的卷曲量示于表6。
[0214](比較例3)
[0215]作為聚丙烯樹脂,使用 M"/Mn= 4. 3、Mz+1/Mn= 28、MFR =0?5g/10 分鐘、_nm = 97. 0%的丙烯均聚物(以下稱為"PP-6"),利用與實施例7同樣的條件得到薄膜。聚丙烯 樹脂的特性等示于表1、2 ;制膜條件示于表4 ;得到的薄膜的物性和標(biāo)簽的卷曲量示于表6。
[0216](比較例4)
[0217]作為聚丙烯樹脂,使用 M"/Mn= 2. 8、Mz+1/Mn= 9. 2、MFR = 30g/10 分鐘、_nm = 97. 9% 的丙稀均聚物的JapanPolypropyleneCorporation制造的NOVATECPP^SAC^"(以 下稱為"PP-7"),嘗試與實施例1同樣地進行雙軸拉伸,但沿橫向進行拉伸時發(fā)生斷裂而無 法得到薄膜。聚丙烯樹脂的特性等示于表1、2 ;制膜條件示于表4。
[0218][表1]
[0219]

【權(quán)利要求】
1. 一種模內(nèi)標(biāo)簽用聚丙烯薄膜,其特征在于,其為將聚丙烯樹脂作為主體而構(gòu)成的薄 膜,150°C下的MD方向和TD方向的熱收縮率均為9 %以下,MD方向的楊氏模量為2GPa以 上,TD方向的楊氏模量為4GPa以上,霧度為6%以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯薄膜,構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的全同立構(gòu)五單元組分 數(shù)的下限為96%,薄膜的面取向系數(shù)的下限為0. 0125。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚丙烯薄膜,構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的共聚單體量的上 限為 0. Imol %。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項所述的聚丙烯薄膜,構(gòu)成薄膜的聚丙烯樹脂的常溫 二甲苯可溶物含量為7質(zhì)量%以下。
【文檔編號】B29K23/00GK104520362SQ201380042378
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】木下理, 山田浩司, 多賀敦 申請人:東洋紡株式會社
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