JP7076057B2 - 多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルム - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は以下のとおりである。
前記ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂を含み、
前記ポリプロピレン樹脂が、植物由来のポリプロピレン樹脂を含む、
ことを特徴とする多孔質延伸フィルム。
前記植物由来のポリプロピレン樹脂と前記石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
ことを特徴とする前記(1)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(3)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(4)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(5)に記載の多孔質延伸フィルム。
前記植物由来のポリエチレン樹脂と前記石油由来のポリエチレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
ことを特徴とする前記(6)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(8)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(9)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(8)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(11)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(12)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(13)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(14)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
前記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の表面上に積層された印刷性向上層と、を有する、
ことを特徴とする印刷用フィルム。
本発明の多孔質延伸フィルムは、少なくともポリオレフィン樹脂と無機フィラーを含み、ポリオレフィン樹脂として少なくともポリプロピレン樹脂を含む。本発明の多孔質延伸フィルムは、ポリプロピレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を、溶融混練し、フィルム成形して、得られたフィルムを少なくとも1軸方向に延伸することにより得られる。本発明の多孔質延伸フィルムは、店舗メニューのような商業上の印刷用途に有用なものである。
本発明の多孔質延伸フィルムに使用されるポリプロピレン樹脂は、上述のように植物由来のポリプロピレン樹脂を含む。植物由来のポリプロピレン樹脂は、原料が植物由来であるプロピレンをモノマーとして用いたプロピレン重合体である。原料として使用される植物は育成段階で二酸化炭素ガスを吸収しているため、そのような二酸化炭素ガスの吸収がない石油由来のポリプロピレン樹脂と比べて、植物由来のポリプロピレン樹脂の製造過程における二酸化炭素ガス排出係数は小さい。そのため、植物由来のポリプロピレン樹脂の使用によりフィルム製造における二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる。
多孔質延伸フィルムに使用できる植物由来のポリプロピレン樹脂は、少なくとも植物由来のプロピレンをモノマーとして含む重合体である。
植物由来のポリプロピレン樹脂は、フィルム又はシートの成形が可能であれば特に限定されない。ポリプロピレン樹脂のモノマーとして使用されるプロピレンの一部又は全部が植物由来であってもよいし、コモノマーとして使用されるエチレン又はα-オレフィンの一部又は全部が植物由来であってもよい。
本発明においてバイオマスとは、植物由来の資源を意味する。バイオマスは、原料である植物そのものから、同植物を原料として得られる油及び糖まで含み得る。
これらの植物油は、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸及びベヘン酸等の飽和脂肪酸;パルミトオレイン酸、オレイン酸及びベヘン酸等の不飽和脂肪酸;リノール酸及びリノレン酸等の多価不飽和脂肪酸;等に代表される脂肪酸、ならびにこれらの脂肪酸とグリセリンとのエステル(トリグリセリド)を主成分として含むものである。天然に存在するトリグリセリドは、グリセリンと、直鎖の炭素数10~26のアルカン基又はアルケン基を有する脂肪酸とのエステルである。またこれらの植物油やトリグリセリドを調理等に使用した後に回収された廃食用油が挙げられる。
このような植物由来の脂肪酸やトリグリセリドをアルカリ触媒存在下でメタノールとエステル交換して得られる脂肪酸メチルエステルは、再生可能な燃料、所謂「バイオディーゼル」として従来から使用されている。
フィンランド国特許第FI100248号明細書又は特表2008-545035号公報には、原料として上記のバイオマスから得たトリグリセリドを用いて、プロピレンの中間原料となるプロパン及びn-パラフィンを生成する方法が記載されている。このようなプロセスの具体例として、ネスレオイル社のNExBTLプロセスを挙げることができる。
特表2001-519771号公報、特表2008-540492号公報、及び特開2018-83866号公報には、原料プロパンを脱水素して、プロピレンを生成する方法が記載されている。このようなプロパン脱水素(PDH)プロセスは、具体例として米ハネウェル社のOleflexプロセス、米シカゴブリッジ&アイロン社のCATOFINプロセス等があり、工業的にも確立している。このような方法やプロセスを経て、植物由来のプロパンからプロピレンを得ることができる。
原料として上記のバイオマスから得た、n-パラフィン、炭化水素化合物、又はガソリン留分等を用いて、これを石油由来ナフサに置き換えるか、又はこれを石油由来ナフサと混合し、従前のナフサ分解プロセスを用いて熱分解(クラッキング)し、分解物を蒸留、精製してプロピレン留分を得ることで、植物由来のプロピレンを得ることができる。
これらのセルロース系バイオマスからは、例えば特開2013-530724号公報又は特開2014-14356号公報等に記載されるように、セルラーゼ又はグリコアミラーゼ等の酵素の働きによって糖化することで、中間原料となる麦芽糖(マルトース)又はブドウ糖(グルコース)を得ることができる。
これらのでんぷん系バイオマスのうちの少なくとも一種を、コウジカビ等による発酵過程でよく知られている、アミラーゼ又はグルコシターゼ等の酵素の働きによって糖化することで、中間原料となる麦芽糖(マルトース)又はブドウ糖(グルコース)を得ることができる。
これらのショ糖系バイオマスのうちの少なくとも一種を、グルコシターゼ、サッカラーゼ、インベルターゼ、及びスクラーゼ等の酵素の働きによって加水分解することで、中間原料となるブドウ糖(グルコース)又は果糖(フルクトース)を得ることができる。
でんぷん系バイオマス及びショ糖系バイオマスの非可食部分及び残渣は、セルロース系バイオマスとして回収し利用することもできる。
上記のバイオマスから中間原料として得た単糖又は二糖を用いて、中間原料としてイソプロパノールを生成する。
特開昭61-67493号公報には、自然界に普遍的に存在する菌であるクロストリジウム属細菌をそのまま用いて、糖からイソプロパノールを製造できることが示されている。
またこれより以前にも、米国特許第1,325,585号の装置発明に基づき、クロストリジウム属細菌を用いて、トウモロコシのでんぷんから(イソプロパノールの原料となる)アセトンの生産が行われていた。
同様に、特表2008-535523号公報、特開2009-247217号公報、国際公開第09/8377号公報、国際公開第11/111638号公報、国際公開第12/20833号公報、国際公開第13/22070号公報、特表2019-507604号公報、特開2020-117443号公報、生物工学 第93号 2015年 第9号
第533~535頁等によれば、発酵によりバイオマスからイソプロパノールの生産が可能であることが示されている。
上記の中間原料として得たイソプロパノールから、触媒を用いた脱水反応を経て、更に中間原料としてのプロピレンを生成する。
同脱水反応に用いる触媒としては、酵素触媒(リアーゼ、デヒドラターゼ)、活性炭触媒、及び金属酸化物触媒(シリカ、ゼオライト)等が挙げられる。
これらの触媒の一部には、アセトンからイソプロパノールを経てプロピレンを生成できるものもある。このような触媒は、クメン法フェノール製造時の副生物であるアセトンから、原料プロピレンを再生することを目的に開発された。こうした触媒の使用は、上記の糖からイソプロパノールを生成する過程において生成するアセトンも併せてプロピレンの原料として利用可能とし、より収率を高めることができる観点で好ましい。
特表2019-520832号公報、石油学会誌 J.Japan Petrol.Inst.,Vol.22,No.3,1979、特開昭62-114656号公報、特開平2-172925号公報、国際公開第10/106966号公報等によれば、イソプロパノールからプロピレンの生産が可能であることが示されている。
上記の中間原料として得たプロピレンを用い、常法に従って、チーグラー・ナッタ触媒等の重合触媒を用いて重合することでポリプロピレンを生成する。
ポリプロピレンの製造プロセスは、主に前処理工程及び重合工程を含み、更に後処理工程又は造粒工程を含み得る。
前処理工程は、プロピレン等の原料モノマーから、後段の重合工程に影響を及ぼす水、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素及び硫化カルボニル等の微量な不純物を除去する工程である。重合工程は、プロピレンと、必要に応じてエチレン等共重合可能なコモノマーとを、重合活性を有する触媒と接触させて重合させてポリプロピレンを得る工程である。重合工程は、フィルム成形に適したポリプロピレンが得られれば、溶媒重合プロセス(スラリー重合プロセス)であってもよく、バルク重合プロセス(塊状重合プロセス)であってもよく、気相重合プロセスであってもよい。後処理工程は、重合工程で得られるポリプロピレンから、品質上は不要な成分である触媒残渣、溶媒、及び副生されるアタクティックポリマー(主鎖に対してメチル基が不規則に配列した非晶性ポリマー)等を除去する工程である。造粒工程は、後処理されたポリプロピレンに任意で添加剤又はフィラー等を添加し、溶融混錬してペレット化する工程である。ポリプロピレンは必要に応じ、製造プロセスの下流工程である造粒工程を省き、パウダー状、粒子状、グラニュール状及びフレーク状のいずれかの様態として供給されてもよい。
HP456J(MFR:3.4g/10分)、Circulen HP483R(MFR:27g/10分)、Circulen HP500N(MFR:12g/10分)、Circulen HP501H(MFR:2.1g/10分)、Circulen EP310M HP(MFR:7.5g/10分)、Circulen EP540P(MFR:15g/10分)等が挙げられ、何れも利用可能である。
石油由来のポリプロピレン樹脂は、原料が石油であるプロピレンをモノマーとして用いて得られたプロピレン重合体である。石油由来のポリプロピレン樹脂は、安価で入手が容易である。またこれらは重合条件を調整して溶融粘度を高めたものや化学的修飾を施したもの等があり、品種が豊富である。よって、これらを植物由来のポリプロピレン樹脂と併用することが、多孔質延伸フィルムの成形性及び品質を調整しやすい観点で好ましい。
石油由来のポリプロピレン樹脂は、質量数14の放射性炭素(14C)を含まないのに対し、植物由来のポリプロピレン樹脂は14Cを含むことから、両者の区別が可能である。植物由来の炭素の割合(植物由来度)は、14Cの含有量に基づき測定することができる。
植物由来のポリプロピレン樹脂と石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比(植物由来のポリプロピレン樹脂:石油由来のポリプロピレン樹脂)は、1:99~99:1であることが好ましい。バイオマス度を増加させて二酸化炭素ガスの排出量を減らす観点からは、植物由来のポリプロピレン樹脂の含有割合が多い方が好ましい。一方、植物由来は石油由来に比べて高価であるため、製造コスト削減の観点からは石油由来のポリプロピレン樹脂の含有割合が多い方が好ましい。したがって、上記質量比は、より好ましくは5:95~70:30であり、さらに好ましくは10:90~40:60である。
本発明の多孔質延伸フィルムを構成する樹脂成分として、ポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂を併用することが可能である。併用により、多孔質延伸フィルムの延伸成形性を向上させて、延伸ムラが少なく外観が良好なフィルムが得られやすい。また、ポリプロピレン樹脂よりも溶融しやすいポリエチレン樹脂を併用することにより、溶融状態で延伸しやすくなる。フィブリル状の多孔質延伸フィルムの形成が容易になり、空孔形成性を向上させて、多孔質延伸フィルムの製造コストを低減することができる。
植物由来のポリエチレン樹脂は、原料が植物由来であるエチレンをモノマーとして用いたエチレン重合体である。原料として使用される植物は育成段階で二酸化炭素ガスを吸収しているため、そのような二酸化炭素ガスの吸収がない石油由来のポリエチレン樹脂と比べて、植物由来のポリエチレン樹脂の製造過程における二酸化炭素ガス排出係数は小さい。そのため、植物由来のポリエチレン樹脂の使用は、二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる点で好ましい。
石油由来のポリエチレン樹脂は、原料が石油であるエチレンをモノマーとして用いたエチレン重合体である。石油由来のポリエチレン樹脂は入手が容易であり、品種が豊富であることから、多孔質延伸フィルムの成形性及び品質を調整しやすく、好ましい。
混合物中における植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂の質量比は、1:99~99:1であることが好ましい。二酸化炭素ガスの排出量をさらに減らす観点からは、植物由来のポリエチレン樹脂の含有割合が多いことが好ましく、同質量比における植物由来のポリエチレン樹脂の含有割合の下限値は、5:95であることがより好ましく、30:70であることがさらに好ましい。一方、植物由来のポリエチレン樹脂は未だ高価であることから、製造コスト削減の観点からは、同質量比における植物由来のポリエチレン樹脂の含有割合の上限値は95:5であることがより好ましく、45:55であることがさらに好ましい。
多孔質延伸フィルムを構成する樹脂成分におけるポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の質量比(植物由来及び石油由来のポリプロピレン樹脂の総量:植物由来及び石油由来のポリエチレン樹脂の総量)は、空孔の形成性の観点から、1:99~99:1であることが好ましく、10:90~97:3であることがより好ましく、65:35~95:5であることがさらに好ましい。
上述のように、植物由来のポリプロピレン樹脂には、石油由来のポリプロピレン樹脂、植物由来及び石油由来のポリエチレン樹脂が併用され得るが、これらのうち植物由来のポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂を合わせた樹脂成分の合計量と、石油由来のポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂を合わせた樹脂成分の合計量との質量比が、1:99~99:1であることが好ましい。同質量比における植物由来の樹脂成分の含有割合の下限値は、5:95であることがより好ましく、同質量比における植物由来の樹脂成分の含有割合の上限値は45:55であることがより好ましい。この範囲内であれば、植物由来の樹脂成分の質量比を増やして、バイオマス度を高め、二酸化炭素ガスの排出量を効果的に減らすことができる。
樹脂組成物中に無機フィラーを配合して延伸することにより、多くの空孔が形成された多孔質延伸フィルムを得ることができる。空孔によってフィルム中の樹脂の割合を減らし、多孔質延伸フィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる。
上記無機フィラーの平均粒径は、レーザー回折による粒度分布計で測定した体積平均粒径である。
多孔質延伸フィルムは、必要に応じて、熱安定剤(酸化防止剤)、光安定剤、分散剤、滑剤等の添加剤を含有することができる。多孔質延伸フィルムが、熱安定剤を含有する場合、通常0.001~1質量%の熱安定剤を含有する。熱安定剤としては、例えば立体障害フェノール系、リン系、又はアミン系等の安定剤等が挙げられる。多孔質延伸フィルムが光安定剤を使用する場合、通常0.001~1質量%の光安定剤を含有する。光安定剤としては、例えば立体障害アミン系、ベンゾトリアゾール系、又はベンゾフェノン系の光安定剤等が挙げられる。分散剤又は滑剤は、例えば無機フィラーを分散させる目的で使用することができる。多孔質延伸フィルム中の分散剤又は滑剤の使用量は、通常0.01~4質量%の範囲内である。分散剤又は滑剤としては、例えばシランカップリング剤、オレイン酸やステアリン酸等の高級脂肪酸、金属石鹸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、それらの塩等が挙げられる。
上記多孔質延伸フィルムは、多孔質延伸フィルムの用途又は機能に応じて、その表面上に他の層が積層された積層フィルムとして使用することができる。他の層は、本発明の多孔質延伸フィルムと同様に植物由来のポリプロピレン樹脂及び無機フィラーを含有する多孔質の延伸フィルムであってもよいし、そうでなくてもよい。例えば、フィルム強度向上の観点からは、積層フィルムは、上記多孔質延伸フィルムと、その少なくとも一方の表面上に積層された表面層と、を有する。
表面層は、熱可塑性樹脂フィルムであることが好ましく、なかでもポリプロピレン樹脂を含む熱可塑性樹脂フィルムであることがより好ましい。このような表面層によって多孔質延伸フィルムの強度を向上させて、引き裂き耐性等を高めることができる。表面層は、上記多孔質延伸フィルムの一方の面又は両面に設けることができる。
本発明の多孔質延伸フィルムの製造方法は特に限定されず、通常の方法により製造することができる。例えば、スクリュー型押出機に接続されたTダイ、Iダイ等により、溶融樹脂をシート状に押し出すキャスト成形、カレンダー成形、圧延成形、又はインフレーション成形等が挙げられる。多層構造の多孔質延伸フィルムを製造する場合は、単層構造の多孔質延伸フィルムをそれぞれ製造した後、積層ラミネーション方式等によって積層することができる。また、フィードブロック、マルチマニホールドを使用した多層ダイス方式、又は複数のダイスを使用する押出しラミネーション方式等の通常の手法を使用して、各層のフィルム成形と積層を並行して行うこともできる。
多孔質延伸フィルムは、表面層等を積層する前に延伸することもできるし、積層後に延伸することもできる。表面層は薄いため、単層での延伸成形ではなく、多孔質延伸フィルムに積層後、延伸することが好ましい。上述のように、多孔質延伸フィルムが2軸延伸層であると、空孔率が高まり、二酸化炭素ガスの排出量をさらに減らせるとともに、機械的強度を高くすることができ、好ましい。また、多孔質延伸フィルム又は表面層が1軸延伸フィルムであると、フィブリル状の表面を形成しやすく、インキの浸透性を向上させることができ、好ましい。
上記多孔質延伸フィルムの最表面には印刷又は筆記が可能である。使用できる印刷方法としては、電子写真方式、昇華熱転写方式、溶融熱転写方式、ダイレクトサーマル方式の他、凸版印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、溶剤型オフセット印刷、又は紫外線硬化型オフセット印刷等が挙げられる。シート状でもロール状の輪転方式でも印刷が可能である。
多孔質延伸フィルムの厚さは、引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点から、50μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。多孔質延伸フィルムをポスター、カレンダー等の用紙として取り扱う際の軽量性を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムの厚さは、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましく、400μm以下がさらに好ましい。よって、多孔質延伸フィルムの厚さは、50~500μmであることが好ましく、60~450μmがより好ましく、70~400μmがさらに好ましい。
多孔質延伸フィルムの空孔率は、大きいほど多孔質延伸フィルム中の樹脂の割合を減らし、二酸化炭素ガスの排出量の削減を図ることができる。したがって、多孔質延伸フィルムの空孔率は、3%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムの空孔率は、55%以下が好ましく、45%以下がより好ましく、42%以下がさらに好ましい。よって、多孔質延伸フィルムの空孔率は、3~55%であることが好ましく、5~45%がより好ましく、10~42%がさらに好ましい。空孔率は、フィラーの平均粒子径、フィラーを含有する熱可塑性樹脂フィルムの組成、例えばポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂との比率、延伸温度、又は延伸倍率等の延伸条件等によって調整することができる。
多孔質延伸フィルムにおけるバイオマス度は、1~97%であることが好ましい。バイオマス度が高いほど多孔質延伸フィルムの製造過程における二酸化炭素ガスの排出量が少なく、環境への負担が小さくなる。そのため、上記バイオマス度は、10%以上がより好ましく、25%以上がさらに好ましい。一方、植物由来の原料は石油由来に比べて高価であるため、製造コスト削減の観点からは、90%以下が好ましく、80%以下がより好ましく、70%以下がさらに好ましく、60%以下が特に好ましく、50%未満が最も好ましい。
石油由来のポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂は、質量数14の放射性炭素(14C)を含まないのに対し、植物由来のポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂は一定の割合で14Cを含むことから、両者の区別が可能である。多孔質延伸フィルムの樹脂成分中における植物由来の原料の割合は、測定される14Cの含有量に基づいて算出することができる。
多孔質延伸フィルムの折曲回復率は、50~99%の範囲内であることが好ましく、60~82%の範囲内であることがより好ましい。多孔質延伸フィルムの折曲回復率が50%以上であれば、多孔質延伸フィルムに印刷を施して店舗メニュー等として供した際に、利用者が力を要さずに開きやすく、60%以上であればより開きやすい傾向がある。一方、多孔質延伸フィルムの折曲回復率が99%以下であれば、多孔質延伸フィルムに印刷を施し折り曲げて店舗メニュー等に加工する際に折り癖を付けやすく、82%以下であれば、折り癖をより付けやすい傾向にある。
上記折曲回復率は、後述する実施例における測定方法によって測定される。
本発明の印刷用フィルムは、上記多孔質延伸フィルムと、上記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の面上に設けられた印刷性向上層と、を有する。上述のように、多孔質延伸フィルムだけでも印刷用紙として使用することができるが、印刷性向上層を有する印刷用フィルムは、インキとの密着性が高く、印刷性により優れる。
図1に例示する印刷用フィルム20は、多孔質延伸フィルム1の両面に溶剤アタック防止層2及び印刷性向上層3が積層されている。
印刷性向上層は、各種の印刷方法に対する適性を向上させる観点から、印刷用フィルムの最表面の位置に設けられる。使用できる印刷方法としては、多孔質延伸フィルムと同じ印刷方法が挙げられる。シート状でもロール状の輪転方式でも、印刷が可能である。
印刷性向上層の厚さは、インキ乾燥性の観点から、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、4μm以上がさらに好ましい。印刷性向上層の成形性の観点からは、印刷性向上層の厚さは、20μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましい。よって、印刷性向上層の厚さは、1~20μmが好ましく、2~20μmがより好ましく、4~15μmがさらに好ましい。
溶剤アタック防止層は、印刷によって印刷性向上層上に付着したインキ中の溶剤が多孔質延伸フィルムに到達してフィルム全体が膨潤する溶剤アタックを抑える観点から、印刷性向上層と多孔質延伸フィルムとの間に設けることができる。
溶剤アタック防止層に用いるポリオレフィン樹脂の種類は特に制限されず、例えば上記多孔質延伸フィルムに用いられるポリオレフィン樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、プロピレンの単独重合体、高密度ポリエチレン樹脂又はこれらの混合物が好ましい。なかでも、融点(DSC曲線のピーク温度)が155~174℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.5~20g/10分であり、結晶化度が45~70%であるプロピレンの単独重合体を好適に使用することができる。また、融点(DSC曲線のピーク温度)が120~135℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.2~20g/10分であり、結晶化度が65~95%であり、密度が0.945g/cm3以上である高密度ポリエチレン樹脂も好適に使用することができる。溶剤アタック防止層に用いるポリオレフィン樹脂は、1種類を選択して単独で使用してもよいし、2種以上を選択して組み合わせて使用してもよい。
溶剤アタック防止層は、溶剤の浸透を抑える観点からは厚い方が好ましく、適度な柔軟性を付与する観点からは薄い方が好ましい。具体的には、溶剤アタック防止層の厚さは、1~100μmが好ましい。
印刷用フィルムは、上述のように多孔質延伸フィルムを形成した後、他の層を積層して製造することもできるし、多孔質延伸フィルムと各層のフィルム成形と積層を並行して行うことにより製造することもできる。多孔質延伸フィルムを、他の層を積層する前に延伸してもよいし、積層後に延伸してもよい。上述のように多孔質延伸フィルムは、2軸延伸層であるとより好ましい。
印刷用フィルムは、多孔質延伸フィルムと同様に、最表面に位置する印刷性向上層又は表面層上に印刷又は筆記が可能である。
印刷用フィルムの厚さは、引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点から、51μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。印刷用フィルムをポスター用紙、カレンダー用紙等として取り扱う際の軽量性を付与する観点からは、印刷用フィルムの厚さは、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましく、400μm以下がさらに好ましい。よって、印刷用フィルムの厚さは、51~500μmの範囲であることが好ましく、60~450μmの範囲であることがより好ましく、70~400μmの範囲であることがさらに好ましい。
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF、ボレアリス社製、MFR:3.2g/10分)72質量部と、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO、ボレアリス社製、MFR=10g/10分)15質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製、MFR:7.2g/10分、密度:0.959g/cm3)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製、平均粒子径:1.25μm、密度:2.72g/cm3)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60、石原産業社製、平均粒子径:0.21μm、密度:4.23g/cm3)1質量部とを混合して、樹脂組成物Mを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Mのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Gのペレットを得た。
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)9質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6、日本ポリプロ社製、MFR:2.4g/10分(JIS K7210)、密度:0.90g/cm3)72質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製、MFR:11g/10分(JIS K7210)、密度:0.90g/cm3)6質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製、MFR:12g/10分、密度:0.96g/cm3)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Nを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Nのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Hのペレットを得た。
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF、ボレアリス社製)34質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)38質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)15質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Oを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Oのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Iのペレットを得た。
石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)72質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)15質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Rを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Rのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Lのペレットを得た。
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)18質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)71質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)11質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)4質量部とを混合して、樹脂組成物Pを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Pのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Jのペレットを得た。
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO、ボレアリス社製、MFR=10g/10分)53質量部と、石油由来の長鎖分岐ポリプロピレン(商品名:ウェイマックス MFX3、日本ポリプロ社製、MFR=8g/10分)45質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)2質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)102質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)2質量部とを混合して、樹脂組成物Qを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Qのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Kのペレットを得た。
サトウキビを原料として製造されたプロピレンを、定法に従い、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合することにより得られた植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))36質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)54質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)1質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)9質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)30質量部とを混合して、樹脂組成物Aを調製した。
上記樹脂組成物Aのペレットを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混錬した後、ダイよりシート状に押し出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
実施例6において、樹脂組成物として、植物由来のプロピレン単独重合体を配合することなく、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)90質量部を配合した樹脂組成物Bを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2の多孔質延伸フィルムを得た。比較例2の多孔質延伸フィルムは、単層構造の2軸延伸フィルムであり、厚さ110μm、坪量84g/m2、密度0.76g/cm3、空孔率30%であった。
実施例6において、押出機による樹脂組成物の吐出量を調製し、ダイよりシート状に押し出し、押出したシートを冷却ロールにより冷却し、無延伸シートを得て、これを比較例3の多孔質延伸フィルムとした。比較例3の多孔質延伸フィルムは、単層構造の無延伸フィルムであり、厚さ110μm、坪量145g/m2、密度1.32g/cm3、空孔率0%であった。
サトウキビを原料として製造されたプロピレンを、定法に従い、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合することにより得られた植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))50質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)25質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)10質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)15質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)122質量部とを混合して、樹脂組成物Cを調製した。
上記樹脂組成物Cのペレットを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混錬した後、ダイよりシート状に押し出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを120℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸し、140℃でアニーリング処理し、再び60℃にまで冷却して、縦延伸樹脂フィルムを得た。その後、得られた縦延伸樹脂フィルムの耳部をスリットして、実施例7の多孔質延伸フィルムを得た。実施例7の多孔質延伸フィルムは、単層構造の1軸延伸フィルムであり、厚さ110μm、坪量143g/m2、密度1.30g/cm3、空孔率10%であった。
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)83質量部と、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)17質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Uを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Uのペレットを得た。
樹脂組成物Uのペレット及び樹脂組成物Gのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でG/U/Gの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)92質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)8質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Vを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Vのペレットを得た。
樹脂組成物Vのペレット及び樹脂組成物Gのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でG/V/Gの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
(i)サトウキビを原料として製造されたプロピレンを、定法に従い、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合することにより得られた植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))43質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)44質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29.3質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)0.7質量部とを混合して、樹脂組成物Dを調製した。次いでこれを、シリンダー温度を250℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Dのペレットを得た。
(a)植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)30.5質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)56.5質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)3.2質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)9.8質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29.3質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)0.7質量部とを混合して、樹脂組成物Sを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Sのペレットを得た。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Tのペレットを得た。
上記実施例及び比較例の各多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルムの物性は、次の測定方法により測定した。
多孔質延伸フィルムの全体厚さ(μm)は、JIS K7130:1999年「プラスチック-フィルム及びシート-厚さ測定方法」に基づき、定圧厚さ測定器(機器名:PG-01J、テクロック社製)を用いて測定した。
多層構造における各層の厚さ(μm)は、次のようにして測定した。
多孔質延伸フィルムを液体窒素にて-60℃以下の温度に冷却し、ガラス板上に置いた試料に対してカミソリ刃(商品名:プロラインブレード、シック・ジャパン社製)を直角に当てて切断し、断面測定用の試料を作製した。得られた試料の断面を走査型電子顕微鏡(機器名:JSM-6490、日本電子社製)により観察し、組成外観から各層の境界線を判別して、多孔質延伸フィルム中の各層の厚さ比率を求めた。上記測定した全体厚さに各層の厚さ比率を乗算して、各層の厚さを求めた。
多孔質延伸フィルム全体の空孔率(%)は、電子顕微鏡で観察される多孔質延伸フィルムの断面中に空孔が占める面積の比率より求めることができる。
具体的には、測定対象の多孔質延伸フィルムの任意の一部を切り取り、エポキシ樹脂で包埋して固化させた後、ミクロトームを用いて測定対象の多孔質延伸フィルムの面方向に対して垂直に切断し、その切断面が観察面となるように観察試料台に貼り付けた。観察面には金又は金-パラジウム等を蒸着し、走査型電子顕微鏡にて観察しやすい任意の倍率(例えば、500倍~3000倍の拡大倍率)で多孔質延伸フィルムの切断面を観察し、観察した領域を画像データとして取り込んだ。得られた画像データは画像解析装置にて画像処理を行い、多孔質延伸フィルムの一定領域における空孔部分の面積率(%)を求めて、任意の10箇所以上において求めた面積率(%)の平均値を、空孔率(%)とした。
各実施例及び比較例の多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルムについて、下記評価を行った。
多孔質延伸フィルムを構成する全原料の合計質量に対する植物由来ポリプロピレン及び植物由来ポリエチレンの合計質量の割合(%)を、バイオマス度(%)として算出した。
多孔質延伸フィルムの延伸安定性は、延伸成形時の延伸ムラの有無を以下の基準で目視評価し、○と△を合格とした。
○:延伸ムラが無く、外観が良好なフィルムが得られた。
△:延伸ムラがわずかにあるが、実用上使用可能な外観のフィルムが得られた。
×:延伸ムラがあり、外観が不良なフィルムが得られた。
多孔質延伸フィルムの折曲回復率は、次のようにして測定した。
多孔質延伸フィルムを断裁し、多孔質延伸フィルム成形時の流れ方向(MD)のサイズが30mm、幅方向(TD)のサイズが100mmの試験片1を作成した。また、多孔質延伸フィルムを断裁し、多孔質延伸フィルム成形時の幅方向(TD)のサイズが30mm、流れ方向(MD)のサイズが100mmの試験片2を作成した。次いで、試験片1及び2をそれぞれ長手方向の端部から50mmのところで180°ループするようにしてその短辺部同士を重ね、水平な卓上に設置した。荷重1kg仕様のテープ圧着ロール(型式:IMC-15BA型、井元製作所社製)を用いて、重ねた短辺部からループしている方向に10mm/sの速度でロールを3往復させてループ部分に荷重をかけ、試験片を折り曲げた。試験片1及び2のそれぞれに対して、折り曲げて10秒後に折れ曲がりが戻った角度(°)を測定し、180(°)で除した値の平均値を折曲回復率(%)として算出した。
Claims (16)
- 少なくともポリオレフィン樹脂と無機フィラーとを含有する多孔質延伸フィルムであって、
前記ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂を含み、
前記ポリプロピレン樹脂が、植物由来のポリプロピレン樹脂を含む、
ことを特徴とする多孔質延伸フィルム。 - 前記ポリプロピレン樹脂が、前記植物由来のポリプロピレン樹脂と石油由来のポリプロピレン樹脂とを含み、
前記植物由来のポリプロピレン樹脂と前記石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
ことを特徴とする請求項1に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記無機フィラーが、炭酸カルシウムの微細粉末を含む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける前記無機フィラーの含有率が、3~70質量%である、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン樹脂をさらに含む、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記ポリエチレン樹脂が、植物由来のポリエチレン樹脂を含む、
ことを特徴とする請求項5に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記ポリエチレン樹脂が、前記植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂とを含み、
前記植物由来のポリエチレン樹脂と前記石油由来のポリエチレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
ことを特徴とする請求項6に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記ポリオレフィン樹脂が、前記植物由来のポリプロピレン樹脂5~90質量部、石油由来のポリプロピレン樹脂40~90質量部、植物由来のポリエチレン樹脂0~20質量部及び石油由来のポリエチレン樹脂0~20質量部を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムが、Tダイによりシート状に押出成形され、次いで1軸方向に延伸された延伸フィルムである
ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける延伸倍率が、1.1~10倍である、
ことを特徴とする請求項9に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムが、Tダイによりシート状に押出成形され、次いで2軸方向に延伸された延伸フィルムである、
ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける面積延伸倍率が、1.5~75倍である、
ことを特徴とする請求項11に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける空孔率が、3~55%である
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける植物由来の前記ポリオレフィン樹脂の含有率から算出されるバイオマス度が、1~97%である、
ことを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける折曲回復率が、50~99(%)である、
ことを特徴とする請求項1~14のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 請求項1~15のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルムと、前記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の表面上に積層された印刷性向上層と、を有する、
ことを特徴とする印刷用フィルム。
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