CN106470839A - 聚丙烯膜及脱模用膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供脱模性、表面粗糙度均匀性、生产率优异的聚丙烯膜及脱模用膜。本发明的聚丙烯膜是在基材层的至少一面上具有以聚丙烯为主成分的表层(I)的膜,表层(I)的表面自由能为15mN/m以上且小于28mN/m。
Description
技术领域
本发明涉及脱模性、表面粗糙度均匀性、生产率优异的可适合作为脱模用膜使用的聚丙烯膜。
背景技术
聚丙烯膜由于透明性、机械特性、电气特性等优异,因而已被用于包装用途、脱模用途、胶带用途、以电缆包皮、电容器为代表的电气用途等各种用途。尤其是,聚丙烯膜由于表面的脱模性、机械特性优异,因而可适合作为塑料制品、建材、光学构件等各种构件的脱模用膜、工艺膜使用。
对脱模用膜所要求的特性可根据其使用用途而适当设定,近年来,存在将聚丙烯膜作为感光性树脂等具有粘合性的树脂层的覆盖膜使用的情况。在覆盖具有粘合性的树脂层的情况下,若覆盖膜的脱模性差,则存在以下情况:在剥离时无法彻底剥离,作为保护面的树脂层的形状发生变化,或者,在保护面上残留剥离痕迹。覆盖膜的表面自由能越低,脱模性越好,覆盖膜的表面自由能由构成膜的聚合物的种类决定,以往使用的聚丙烯膜的表面自由能为29~32mN/m左右(例如,参照专利文献1~4)。
作为提高脱模性的手段,例如,专利文献5中记载了在聚丙烯等基体树脂中配合聚甲基戊烯等而成的膜的例子。若使用聚甲基戊烯、氟系树脂、硅树脂,则能够提高脱模性(即,可降低以临界表面张力表现的表面自由能),但这些树脂昂贵,在一次性使用的覆盖膜中的使用有时存在困难。另外,若将这些树脂混炼于聚丙烯中而使用,则虽然表面自由能略微降低,但与聚丙烯的相容性差,因此,存在产生鱼眼(fish eye)等的情况。
另外,专利文献6中记载了利用表面凹凸而降低表面自由能的例子,但脱模性不充分。另外,专利文献6中,由于利用后加工中的涂覆等而形成凹凸,因而有时成本增高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-226410号公报
专利文献2:日本特开2011-152733号公报
专利文献3:日本特开2007-126644号公报
专利文献4:日本特开平2-284929号公报
专利文献5:日本特开2011-140594号公报
专利文献6:日本特开2000-117900号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于解决上述的问题点。即,在于提供一种脱模性、表面粗糙度均匀性、生产率优异的聚丙烯膜及脱模用膜。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,达成目的,本发明的聚丙烯膜的特征在于,在基材层的至少一面上具有以聚丙烯为主成分的表层(I),该表层(I)的表面自由能为15mN/m以上且小于28mN/m。
发明的效果
本发明的聚丙烯膜的脱模性、表面粗糙度均匀性、生产率优异,因而可适合作为脱模用膜使用。
具体实施方式
对于本发明的聚丙烯膜而言,在基材层的至少一面上具有以聚丙烯为主成分的表层(I),该表层(I)的表面自由能为15mN/m以上且小于28mN/m。此处,本申请中,“主成分”是指,特定的成分在全部成分中所占的比例为50质量%以上,更优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上,最优选为99质量%以上。表层(I)的表面自由能更优选为15mN/m以上且小于27mN/m,进一步优选为15mN/m以上且小于26mN/m。表面自由能为28mN/m以上时,在作为表面保护用的脱模用膜使用时,在保护面的粘接性高的情况下,存在以下情况:无法彻底剥离,保护面的形状发生变化,或者,在保护面上残留剥离痕迹。表层(I)的表面自由能越低,脱模性越好,但对于聚丙烯膜而言,15mN/m左右为下限。以往,膜的表面自由能由构成膜的聚合物的种类决定,若为聚丙烯膜,则表面自由能为29~31mN/m左右。可通过电晕处理等提高表面自由能,从而改善润湿性,但难以降低表面自由能从而改善脱模性。本发明通过微细地控制表面的状态从而提供虽然以聚丙烯为主成分但具有优异的脱模性的聚丙烯膜。为了使表层(I)的表面自由能为上述范围,可基于后述的第1方式或第2方式,微细地控制表面的状态而实现。
需要说明的是,对于本发明的聚丙烯膜而言,优选的是,表层(I)的聚甲基戊烯、氟系树脂或硅系树脂的含量分别小于10质量%。更优选小于1质量%,进一步优选小于0.1质量%,最优选实质上不含有。聚甲基戊烯、氟系树脂及硅系树脂作为表面自由能低、脱模性优异的构件是已知的,通过将上述原材料用于表层(I),可提高脱模性,但上述原材料与聚丙烯的相容性差,因此,例如添加至膜的表层(I)中而使用时,有时无法彻底分散,表面粗糙度的均匀性降低,品质变差。另外,由于上述原材料比聚丙烯昂贵,因此存在原料成本提高、生产率降低的情况。
对于本发明的聚丙烯膜而言,优选的是,长度方向的杨氏模量EMD和宽度方向的杨氏模量ETD均为2.0GPa以上。EMD更优选为2.1GPa以上,进一步优选为2.2GPa以上。ETD更优选为2.5GPa以上,进一步优选为3.0GPa以上,最优选为4.0GPa以上。EMD及ETD小于2.0GPa时,在作为表面保护用的脱模用膜使用时,在保护面的粘接性高的情况下,有时在剥离张力的作用下膜伸长而破裂,或者在保护面上残留剥离痕迹。EMD及ETD越大越好,但实质上,7GPa左右为上限。为了使EMD及ETD的值为上述范围,优选的是,不仅使基材层及表层(I)的原料组成为后述的范围,而且使制膜条件为后述的范围,以高倍率对膜进行双轴拉伸,得到聚丙烯膜。
需要说明的是,本申请中,将与膜的制膜方向平行的方向称为制膜方向或长度方向或MD方向,将在膜面内与制膜方向正交的方向称为宽度方向或TD方向。
对于本发明的聚丙烯膜而言,优选的是,EMD/ETD的值为0.2~1.5。更优选为0.3~1.4,进一步优选为0.4~1.3。EMD/ETD的值超过1.5时,长度方向的取向非常强,操作时有时膜沿长度方向开裂。相反,EMD/ETD的值小于0.2时,宽度方向的取向非常强,有时膜沿宽度方向开裂。为了使EMD/ETD的值为上述范围,优选的是,不仅使基材层及表层(I)的原料组成为后述的范围,而且使制膜条件为后述的范围,以高倍率对膜进行双轴拉伸,得到聚丙烯膜。
对于本发明的聚丙烯膜而言,优选的是,宽度方向的120℃的热收缩率为1%以下。更优选为0.5%以下,进一步优选为0.3%以下。宽度方向的120℃的热收缩率超过1%时,例如,在与其他原材料贴合后,在通过施加热的干燥工序等的情况下,有时聚丙烯膜变形而发生剥离,或者,产生褶皱。热收缩率的下限没有特别限制,但聚丙烯膜还存在膨胀的情况,实质上,-2.0%左右为下限。为了使热收缩率为上述范围,不仅使基材层及表层(I)的原料组成为后述的范围,而且使制膜条件为后述的范围,尤其是使双轴拉伸后的热固定、松弛条件为后述的范围是有效的。
对于本发明的聚丙烯膜而言,优选的是,150℃的热收缩率在长度方向、宽度方向均为0.1~20%。更优选为0.5~18%,进一步优选为0.8~15%。150℃的热收缩率超过20%时,例如,在作为加压成型用的脱模用膜使用等情况下,在加压成型时的热的作用下,有时聚丙烯膜变形,产生褶皱。150℃的热收缩率小于0.1%时,在加压成型时的热的作用下,有时聚丙烯膜局部膨胀,多余的聚丙烯膜弯折而形成褶皱。为了使热收缩率为上述范围,使膜的原料组成为后述的范围,另外,使制膜条件为后述的范围,尤其是使双轴拉伸后的热固定、松弛条件为后述的范围是有效的。
本发明的聚丙烯膜的厚度可根据用途适当调整,没有特别限制,优选为0.5μm以上100μm以下。厚度小于0.5μm时,有时操作变得困难,超过100μm时,有时树脂量增加,生产率降低。对于本发明的聚丙烯膜而言,即使使厚度薄,也会由于拉伸刚性优异而能保持操作性。为了发挥这样的特征,厚度更优选为1μm以上40μm以下,进一步优选为1μm以上30μm以下,最优选为1μm以上15μm以下。厚度可在不使其他物性变差的范围内、通过挤出机的螺杆转速、未拉伸片材的宽度、制膜速度、拉伸倍率等来调节。
本发明的聚丙烯膜可通过后述的第1方式及第2方式而达成。首先,对第1方式进行说明。
在本发明的聚丙烯膜的第1方式中,在表层(I)的表面形成由聚丙烯的原纤维(fibril)形成的致密的网络结构。为了降低物质表面的表面自由能,已知在表面设置凹凸的方法,但通过形成由原纤维形成的致密的网络结构,可同时实现高表面平滑性和脱模性。
本发明的聚丙烯膜的第1方式中,表层(I)的中心线平均粗糙度Ra优选为10~150nm。更优选为10~100nm,进一步优选为10~60nm。Ra超过150nm时,例如在作为光学用构件的脱模用膜使用时,有时脱模用膜的表面凹凸转印至光学用构件,对制品的视觉辨认度造成影响。Ra越低越好,但本发明的聚丙烯膜的第1方式中,10nm左右为下限。为了使Ra在上述范围内,不仅使膜的层叠结构、表层(I)的原料组成为后述的范围,而且使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
接下来,对可合适地用于本发明的聚丙烯膜的第1方式的聚丙烯原料、及使用了该原料的膜的结构进行说明。
本发明的聚丙烯膜的第1方式中,优选为在以聚丙烯为主成分的基材层的至少一面上设置有以聚丙烯为主成分的表层(I)的层叠结构。此处,基材层没有特别限制,作为材质,可单独采用或混合采用2种以上的下述公知的材质:聚酰胺、芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、纤维素、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯等,但为了不发生与表层(I)的剥离,提高膜的强度、硬挺性等操作性,优选为以聚丙烯为主成分的双轴拉伸膜,对于表层(I)而言,为了赋予脱模性,优选为形成了由聚丙烯的原纤维形成的致密的网络结构的层。此处,关于通过形成网络结构从而使脱模性提高的原因,考虑是如下原因:在形成网络结构的原纤维间的微小的空隙中存在空气,在作为保护膜使用时,可减小与被粘接物的接触面积。
对可优选用于本发明的第1方式的基材层的聚丙烯原料A进行说明。
对于聚丙烯原料A而言,优选的是,优选为可溶于冷二甲苯的部分(以下CXS)为4质量%以下、并且全同立构五元组分率为0.95以上的聚丙烯。如果不满足上述条件,则存在以下情况:制膜稳定性差,或者,膜的拉伸刚性降低。
此处,所谓可溶于冷二甲苯的部分(CXS),是指在将膜完全溶解于二甲苯后在室温使其析出时,在二甲苯中溶解的聚丙烯成分,出于立构规整性低、分子量低等理由,考虑属于难以结晶化的成分。在树脂中含有大量这样的成分时,有时膜的拉伸刚性差。因此,CXS优选为4质量%以下,进一步优选为3质量%以下,特别优选为2质量%以下。CXS越低越好,但0.1质量%左右为下限。为了形成具有这样的CXS的聚丙烯,可使用提高得到树脂时的催化剂活性的方法、用溶剂或丙烯单体自身清洗得到的树脂的方法等。
从同样的观点考虑,聚丙烯原料A的全同立构五元组分率优选为0.95以上,进一步优选为0.97以上。全同立构五元组分率为表示利用核磁共振法(NMR法)测得的聚丙烯的结晶相的立构规整性的指标,该数值越高,结晶度越高,熔点越高,适于高温下的使用,因而优选。对全同立构五元组分率的上限没有特别规定。为了如上所述得到立构规整性高的树脂,优选采用利用正庚烷等溶剂清洗得到的树脂粉末的方法、适当地进行催化剂及/或助催化剂的选择、组成的选择的方法等。
另外,从制膜性、膜的拉伸刚性的观点考虑,作为聚丙烯原料A,优选熔体流动速率(MFR)为1~10g/10分钟的范围。此处,MFR是指在JIS K 7210(1995)中规定的表示树脂的熔融粘度的指标,是表示聚烯烃树脂的特征的物性值。本发明中,是在230℃、2.16kgf的条件下测得的值。熔体流动速率(MFR)特别优选为2~5g/10分钟的范围。为了使MFR为上述的值,可采用控制平均分子量、分子量分布的方法等。
对于聚丙烯原料A而言,主要由丙烯的均聚物形成,但在不损害本发明的目的的范围内也可含有基于其他不饱和烃的共聚成分等,也可共混并非仅由丙烯形成的聚合物。作为这样的共聚成分、构成共混物的单体成分,可举出例如乙烯、丙烯(被共聚而成的共混物的情况下)、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、5-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、乙烯基环己烯、苯乙烯、烯丙基苯、环戊烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯等。对于共聚量或共混量而言,从拉伸刚性的观点考虑,优选共聚量小于1mol%,共混量小于10质量%。
接下来,对可优选用于本发明的第1方式的表层(I)的聚丙烯原料B进行说明。
对于聚丙烯原料B而言,为了形成由聚丙烯的原纤维形成的致密的网络结构,优选具有β晶形成能力。此处,β晶形成能力优选为30~100%。β晶形成能力小于30%时,在制造膜时不易形成原纤维的网络结构,有时得不到优异的脱模性。为了使β晶形成能力在30~100%的范围内,优选的是,使用全同立构指数(Isotactic index)高的聚丙烯,或者添加β晶成核剂。β晶形成能力更优选为35~100%,特别优选为40~100%。
作为β晶成核剂,例如,可优选举出1,2-羟基硬脂酸钙、琥珀酸镁等羧酸的碱金属或碱土金属盐、以N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺为代表的酰胺系化合物、3,9-双[4-(N-环己基氨基甲酰基)苯基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷等四氧杂螺化合物、苯磺酸钠、萘磺酸钠等芳香族磺酸化合物、酰亚胺羧酸衍生物、酞菁系颜料、喹吖啶酮系颜料,尤其是,可优选使用日本特开平5-310665号公报中公开的酰胺系化合物。作为β晶成核剂的含量,在以聚丙烯组合物整体为基准时,优选为0.05~0.5质量%,更优选为0.1~0.3质量%。小于0.05质量%时,β晶的形成变得不充分,不易形成原纤维的网络结构,有时得不到优异的脱模性。超过0.5质量%时,有时以过量添加的β晶成核剂为起点而产生缺陷。
从挤出成型性及均匀地形成孔的观点考虑,优选在聚丙烯原料B中使用熔体流动速率(以下,记为MFR)为2~30g/10分钟(230℃,2.16Kgf)的全同立构聚丙烯树脂。另外,聚丙烯原料B的全同立构指数优选为90~99.9%的范围。更优选为95~99%。聚丙烯原料B的全同立构指数小于90%时,存在以下情况:树脂的结晶性变低,制膜性降低,或者膜的强度变得不充分。
作为本发明的聚丙烯原料B,当然可使用均聚聚丙烯,从制膜工序中的稳定性、造膜性、物性的均匀性的观点考虑,也可使用以5质量%以下、更优选2.5质量%以下的范围在聚丙烯中共聚乙烯成分、丁烯、己烯、辛烯等α-烯烃成分而成的树脂。另外,对于聚丙烯原料B而言,可并用均聚聚丙烯及/或聚丙烯共聚物、和高分子量聚丙烯。对于聚丙烯原料B而言,从提高强度的观点考虑,优选以0.5~30质量%的范围含有高分子量聚丙烯。高分子量聚丙烯是指MFR为0.1~2g/10分钟(230℃、2.16Kgf)的聚丙烯,例如,可优选使用住友化学公司制聚丙烯树脂D101、プライムポリマー公司制聚丙烯树脂E111G、B241、E105GM等。
可在不损害本发明的效果的范围内,在本发明的聚丙烯原料A及聚丙烯原料B中含有抗氧化剂、热稳定剂、防静电剂、由无机或有机粒子形成的润滑剂、以及防结块剂(antiblocking agent)、填充剂、非相容性聚合物等各种添加剂。尤其是,为了抑制聚丙烯原料A及聚丙烯原料B的由热历程造成的氧化劣化,优选含有抗氧化剂。相对于聚丙烯组合物100质量份,抗氧化剂含量优选为2质量份以下,更优选为1质量份以下,进一步优选为0.5质量份以下。
本发明的聚丙烯膜的第1方式优选为在由上述聚丙烯原料A形成的基材层的至少一面上层叠由上述聚丙烯原料B形成的表层(I)而成的层叠结构。此时,聚丙烯膜整体的厚度中的表层(I)厚度的比例(%)优选为25%以下,更优选为23%以下,进一步优选为20%以下。表层(I)的厚度的比例超过25%时,聚丙烯膜的强度降低,在作为表面保护用的脱模用膜使用时,在保护面的粘接性高的情况下,有时在剥离张力的作用下膜伸长而破裂,或者在保护面上残留剥离痕迹。表层(I)厚度的比例(%)小于2%时,有时脱模性降低,因此,优选为2%以上。为了使层叠厚度比在上述范围内,可通过用于基材层及表层(I)的各挤出机的螺杆转速而进行调整。
另外,本发明的聚丙烯膜的第1方式中,表层(I)的厚度优选为10μm以下。更优选为5μm以下,进一步优选为3μm以下。对下限没有特别限制,只要表现脱模性即可,但表层过薄时,容易发生层叠不均,难以稳定地进行制膜,因此,实质上,0.05μm左右为下限。表层(I)的厚度超过10μm时,在滴加有机溶剂等表面张力低的液体时,液滴渗透至表层(I)的内部,有时无法测定表面自由能。另外,在作为残留有机溶剂等的涂覆层等的保护膜使用时,存在以下情况:脱模性变差,或者,在剥离时膜开裂。为了使表层(I)的厚度在上述范围内,可通过用于表层(I)的挤出机的螺杆转速、未拉伸片材的宽度、制膜速度、拉伸倍率等而进行调整。
接下来,说明本发明的聚丙烯膜的第1方式的制造方法,但并非限定于此。
首先,将聚丙烯原料A供给至A层用的单螺杆挤出机,将聚丙烯原料B供给至B层用的单螺杆挤出机,于200~260℃进行熔融挤出。而后,用设置于聚合物管中途的过滤器除去异物、改性聚合物等,然后,用多歧管(multi manifold)型的B层/A层/B层的复合T模,以成为例如1/8/1的层叠厚度比的方式进行层叠,吐出至流延鼓(cast drum)上,得到具有B层/A层/B层的层结构的层叠未拉伸片材。此时,从提高B层的脱模性的观点考虑,流延鼓的表面温度优选为80~130℃,更优选为90~120℃。通过使流延鼓的温度在上述的范围内,可在B层高效地产生β晶,在随后的纵向拉伸工序、横向拉伸工序中,在膜表面形成由原纤维形成的网络结构,可提高脱模性。作为密合于流延鼓的密合方法,可使用静电施加法、利用水的表面张力而进行的密合方法、气刀法、加压辊法、水中浇铸法等中的任意方法,从平面性的观点考虑,优选气刀法。气刀的气体(air)温度为25~100℃,优选为30~80℃,吹出气体速度优选为130~150m/s,为了提高宽度方向均匀性,优选形成双层管结构。另外,为了不使膜产生振动,优选适当调整气刀的位置以使得气体流至制膜下游侧。
对于得到的未拉伸片材,在空气中放置冷却后,将其导入纵向拉伸工序中。在纵向拉伸工序中,首先,使未拉伸片材与多根保持为100℃以上且小于150℃的金属辊接触,预热至拉伸温度,沿长度方向拉伸至3~8倍,然后冷却至室温。拉伸温度为150℃以上时,存在以下情况:不易在随后的横向拉伸工序中,在膜表面形成由原纤维形成的网络结构,脱模性降低。另外,拉伸倍率小于3倍时,同样地存在以下情况:脱模性降低,或者,膜的取向变弱,拉伸刚性降低。
接下来,将纵单轴拉伸膜导入至拉幅机,用夹具夹持膜的端部,于120~165℃的温度沿宽度方向拉伸至7~13倍而进行横向拉伸。拉伸温度低时,有时膜断裂,拉伸温度过高时,有时难以在表层上形成由原纤维形成的网络结构,脱模性降低。另外,倍率高时,有时膜断裂,倍率低时,有时膜的取向弱,拉伸刚性降低。
在随后的热处理及松弛处理工序中,在用夹具拉紧地夹持宽度方向的状态下,沿宽度方向,以2~20%的松弛率赋予松弛,同时于100℃以上且小于160℃的温度进行热固定,接下来,经80~100℃的冷却工序,引导至拉幅机的外侧,松开膜端部的夹具,在卷绕工序中,切割膜边缘部,卷绕膜制品卷。
接下来,对本发明的聚丙烯膜的第2方式进行说明。
本发明的聚丙烯膜的第2方式中,在后述的以聚丙烯原料为主成分的表层(I)的表面,形成被控制为特定的表面形状的凹凸。由此,可同时实现表面粗糙度的均匀性和脱模性。
本发明的聚丙烯膜的第2方式中,表层(I)的中心线平均粗糙度Ra优选为200~1,000nm。更优选为200~800nm,进一步优选为200~500nm。Ra小于200nm时,表面变得过于平滑,有时得不到第2方式中的脱模性提高的效果。Ra超过1,000nm时,存在以下情况:在制膜时膜容易断裂,另外,Ra过大,脱模性降低。为了使Ra在上述范围内,使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,另外,使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
本发明的聚丙烯膜的第2方式中,表层(I)的最大高度Rmax优选为1,000~15,000nm。更优选为1,000~10,000nm,进一步优选为1,000~5,000nm。Rmax小于1,000nm时,表面变得过于平滑,有时得不到第2方式中的脱模性提高的效果。Rmax超过15,000nm时,存在以下情况:在制膜时膜容易断裂,另外,Rmax过大,脱模性降低。为了使Rmax在上述范围内,使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,另外,使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
在将本发明的第2方式涉及的聚丙烯膜用于通常的工艺膜、保护膜时,表层(I)的中心线平均粗糙度Ra优选为200~500nm。更优选为200~400nm,进一步优选为200~350nm。Ra小于200nm时,表面变得过于平滑,有时得不到第2方式中的脱模性提高的效果。另一方面,Ra超过500nm时,例如在作为软质构件的表面保护膜使用时,有时膜的表面凹凸转印至软质构件,造成不良影响。另外,Ra过大时,有时还会造成脱模性降低。为了使Ra在上述范围内,不仅使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,而且使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
在将本发明的第2方式涉及的聚丙烯膜用于通常的工艺膜、保护膜时,表层(I)的最大高度Rmax优选为1,000~5,000nm。更优选为1,000~4,500nm,进一步优选为1,000~4,000nm。Rmax小于1,000nm时,表面变得过于平滑,有时得不到第2方式中的脱模性提高的效果。Rmax超过5,000nm时,例如在作为软质构件的表面保护膜使用时,有时膜的表面凹凸转印至软质构件,造成不良影响。另外,Rmax过大时,有时还会造成脱模性降低。为了使Rmax在上述范围内,下述方式是有效的:使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,尤其是不在表层中使用聚乙烯、聚甲基戊烯、氟系树脂、硅系树脂等与聚丙烯不相容的树脂、容易产生由交联(凝胶)的生成而导致的鱼眼的树脂;另外,使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围。
另外,在将本发明的第2方式涉及的聚丙烯膜作为模具压制成型等中的装饰性膜使用时,表层(I)的中心线平均粗糙度Ra优选为200~1,000nm。更优选为300~950nm,进一步优选为400~900nm。通过使Ra在上述的范围内,由此,例如在作为模具压制成型用的脱模用膜使用时,膜的表面凹凸转印至构件,可向构件表面赋予均匀的磨砂(mat)感,作为装饰性膜是有用的。Ra小于200nm时,存在以下情况:膜表面的凹凸无法转印至构件,无法作为装饰性膜使用。Ra超过1,000nm时,存在以下情况:在制膜时膜容易断裂,另外,Ra过大,脱模性降低。为了使Ra在上述范围内,使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,另外,使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
在将本发明的第2方式涉及的聚丙烯膜作为模具压制成型等中的装饰性膜使用时,表层(I)的最大高度Rmax优选为5,000~15,000nm。更优选为8,000~15,000nm,进一步优选为10,000~15,000nm,最优选为12,000~15,000nm。通过使Rmax在上述的范围内,由此,例如在作为模具压制成型用的脱模用膜使用时,膜的表面凹凸转印至构件,可向构件表面赋予均匀的磨砂感,作为装饰性膜是有用的。Rmax小于5,000nm时,存在以下情况:膜表面的凹凸无法转印至构件,无法作为装饰性膜使用。Rmax超过15,000nm时,存在以下情况:在制膜时膜容易断裂,另外,Rmax过大,脱模性降低。为了使Rmax在上述范围内,使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,另外,使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
另外,在将本发明的聚丙烯膜作为模具压制成型等中的装饰性膜使用时,在加压成型前后,优选表面粗糙度的变化小,在使加压后的最大高度为Rmax1,加压前的最大高度为Rmax2时,Rmax1/Rmax2的值优选为0.5以上。Rmax1/Rmax2的值小于0.5时,存在以下情况:在加压成型时,表层(I)表面的凹凸减少,脱模性降低,或者,无法将表面凹凸转印至制品。为了使Rmax1/Rmax2的值在上述范围内,不仅使膜的层叠结构、各层的原料组成为后述的范围,而且使制膜条件为后述的范围,尤其是使挤出条件、拉伸条件为后述的范围是有效的。
接下来,对可合适地用于本发明的聚丙烯膜的第2方式的聚丙烯原料、及使用了该原料的膜的结构进行说明。
本发明的聚丙烯膜的第2方式中,优选为在含有聚丙烯和粒子的基材层的至少一面上设置有以聚丙烯为主成分的表层(I)的层叠结构。此处,对于基材层而言,为了提高膜的强度、硬挺性等操作性,优选为双轴拉伸膜,此外,为了控制表层(I)的表面形状,优选含有粒子。对于表层(I)而言,为了赋予脱模性,优选为以聚丙烯为主成分的层,更优选聚丙烯的结晶性高。本发明的第2方式中,通过在基材层(内层)中含有的粒子,从而在基材层的表面(基材层与表层(I)的界面)形成凹凸,通过使表层(I)的厚度成为后述的范围,从而可在表层(I)的表面也形成与基材层表面同样的凹凸,可实现脱模性的提高。此外,从提高脱模性的观点考虑,在表层(I)中实质上不使用聚丙烯以外的树脂、粒子是重要的。
对可优选用于本发明的第2方式的基材层的聚丙烯原料C进行说明。
优选在聚丙烯原料C中至少含有聚丙烯树脂和粒子。作为聚丙烯树脂,没有特别限制,当然可使用均聚聚丙烯,从制膜工序中的稳定性、造膜性、物性的均匀性的观点考虑,也可使用以5质量%以下、更优选2.5质量%以下的范围在聚丙烯中共聚乙烯成分、丁烯、己烯、辛烯等α-烯烃成分而成的树脂。从膜强度的观点考虑,优选使用结晶性高的均聚聚丙烯。
另外,从与表层中使用的树脂的粘度差的观点考虑,用于聚丙烯原料C的聚丙烯树脂的熔体流动速率(MFR)优选为1~10g/10分钟(230℃,2.16Kgf),更优选为2~5g/10分钟(230℃,2.16Kgf)的范围,这从制膜性、膜的拉伸刚性的观点考虑是优选的。为了使MFR为上述的值,可采用控制平均分子量、分子量分布的方法等。
作为用于聚丙烯原料C的聚丙烯树脂,主要由丙烯的均聚物形成,但在不损害本发明的目的的范围内也可含有基于其他不饱和烃的共聚成分等,也可共混并非仅由丙烯形成的聚合物。作为这样的共聚成分、构成共混物的单体成分,例如,可举出乙烯、丙烯(被共聚而成的共混物的情况下)、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、5-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、乙烯基环己烯、苯乙烯、烯丙基苯、环戊烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯等。对于共聚量或共混量而言,从拉伸刚性的观点考虑,优选共聚量小于1mol%,共混量小于10质量%。
作为用于聚丙烯原料C的粒子,只要不是因制膜工序中的剪切应力、热而导致失去粒子形状的粒子即可,没有特别限制,可使用无机粒子、有机粒子。作为无机粒子,可举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆等金属氧化物、硫酸钡、碳酸钙、硅酸铝、磷酸钙、云母、高岭土、粘土等。这些中,优选二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化锆等金属氧化物、碳酸钙。作为有机粒子,可举出聚甲氧基硅烷系化合物的交联粒子、聚苯乙烯系化合物的交联粒子、丙烯酸系化合物的交联粒子、聚氨酯系化合物的交联粒子、聚酯系化合物的交联粒子、氟系化合物的交联粒子、或它们的混合物。
上述无机粒子及有机粒子的平均粒径优选为1~10μm的范围。粒径更优选为2~10μm,进一步优选为3~10μm,最优选为4~10μm。平均粒径小于1μm时,存在以下情况:基材层及表层(I)的表面粗糙度变小,脱模性降低。超过10μm时,存在以下情况:膜变得易于破裂,或者,表面粗糙度的最大高度Rmax变得过大。此处,对于无机粒子的平均粒径的测定方法而言,使用由粒子的透射型电子显微镜照片利用图像处理得到的等效圆直径,算出重均粒径并采用重均粒径。
作为上述粒子的添加量,在将聚丙烯原料C整体作为100质量份时,优选为2~20质量份。添加量小于2质量份时,存在以下情况:表面粗糙度变小,脱模性降低。超过20质量份时,存在以下情况:膜变得易于破裂,或者,表层(I)的表面粗糙度的最大高度Rmax变得过大。
接下来,对可优选用于本发明的第2方式的表层(I)的聚丙烯原料D进行说明。
对于聚丙烯原料D而言,为了得到高脱模性,优选以聚丙烯为主成分,尽可能地不使用添加剂等其他成分,另外,优选使用结晶性高的均聚聚丙烯。从上述观点考虑,作为聚丙烯原料D,可优选使用与上述的聚丙烯原料A相同的物质。
可在不损害本发明的效果的范围内,在用于本发明的第2方式的聚丙烯原料C及聚丙烯原料D中,含有抗氧化剂、热稳定剂、防静电剂、由无机或有机粒子形成的润滑剂、以及防结块剂、填充剂、非相容性聚合物等各种添加剂。尤其是,为了抑制聚丙烯原料C及聚丙烯原料D的基于热历程的氧化劣化,优选含有抗氧化剂。相对于聚丙烯组合物100质量份,抗氧化剂含量优选为2质量份以下,更优选为1质量份以下,进一步优选为0.5质量份以下。
本发明的聚丙烯膜的第2方式优选为在由上述聚丙烯原料C形成的基材层的至少一面上层叠由上述聚丙烯原料D形成的表层(I)而成的层叠结构。此时,聚丙烯膜整体的厚度中的表层(I)厚度的比例(%)优选为25%以下,更优选为20%以下,进一步优选为15%以下,最优选为10%以下。表层(I)的厚度的比例超过25%时,存在以下情况:表面粗糙度变小,脱模性降低。表层(I)厚度的比例(%)小于1%时,存在基材层中含有的粒子穿破表层(I)而在表层露出,表面自由能增加的情况,因此,优选为1%以上。为了使层叠厚度比在上述范围内,可通过用于基材层及表层(I)的各挤出机的螺杆转速而进行调整。
另外,本发明的聚丙烯膜的第2方式中,表层(I)的厚度优选为5μm以下。更优选为3μm以下,进一步优选为1μm以下。对下限没有特别限制,只要表现脱模性即可,但表层过薄时,容易发生层叠不均,难以稳定地进行制膜,因此,实质上,0.05μm左右为下限。表层(I)的厚度超过5μm时,存在以下情况:表面粗糙度变小,脱模性降低。为了使表层(I)的厚度在上述范围内,可通过用于表层(I)的挤出机的螺杆转速、未拉伸片材的宽度、制膜速度、拉伸倍率等进行调整。
接下来,说明本发明的聚丙烯膜的第2方式的制造方法,但并非限定于此。
首先,将聚丙烯原料C供给至A层用的单螺杆挤出机,将聚丙烯原料D供给至B层用的单螺杆挤出机,于200~260℃进行熔融挤出。而后,用设置于聚合物管中途的过滤器除去异物、改性聚合物等,然后,用多歧管型的B层/A层/B层的复合T模,以成为例如1/8/1的层叠厚度比的方式进行层叠,吐出至流延鼓上,得到具有B层/A层/B层的层结构的层叠未拉伸片材。此时,流延鼓的表面温度优选为30~130℃。作为密合于流延鼓的密合方法,可使用静电施加法、利用水的表面张力而进行的密合方法、气刀法、加压辊法、水中浇铸法等中的任意方法,从平面性的观点考虑,优选气刀法。气刀的气体温度为25~100℃,优选为30~80℃,吹出气体速度优选为130~150m/s,为了提高宽度方向均匀性,优选形成双层管结构。另外,为了不使膜产生振动,优选适当调整气刀的位置以使得气体流至制膜下游侧。
对于得到的未拉伸片材,在空气中放置冷却后,将其导入至纵向拉伸工序。在纵向拉伸工序中,首先,使未拉伸片材与多根保持为100℃以上且小于150℃的金属辊接触,预热至拉伸温度,沿长度方向拉伸至3~8倍,然后冷却至室温。拉伸温度为150℃以上时,存在以下情况:产生拉伸不均,或者,膜断裂。另外,拉伸倍率小于3倍时,存在以下情况:产生拉伸不均,或者,膜的取向变弱,拉伸刚性降低。
接下来,将纵单轴拉伸膜导入至拉幅机,用夹具夹持膜的端部,于120~165℃的温度沿宽度方向拉伸至7~13倍而进行横向拉伸。拉伸温度低时,有时膜断裂,拉伸温度过高时,有时膜的刚性降低。另外,倍率高时,有时膜断裂,倍率低时,有时膜的取向弱,拉伸刚性降低。
在随后的热处理及松弛处理工序中,在用夹具拉紧地夹持宽度方向的状态下,沿宽度方向,以2~20%的松弛率赋予松弛,同时于100℃以上且小于160℃的温度进行热固定,接下来,经80~100℃的冷却工序,引导至拉幅机的外侧,松开膜端部的夹具,在卷绕工序中,切割膜边缘部,卷绕膜制品卷。
如上所述地操作而得到的本发明的双轴取向聚丙烯膜可用于包装用膜、脱模用膜、工艺膜、卫生用品、农业用品、建筑用品、医疗用品等各种用途,尤其是,由于脱模性优异,因而可优选作为脱模用膜、工艺膜使用。尤其是,对于本发明的第2方式的聚丙烯膜而言,由于脱模性和装饰性优异,因而可优选作为表面形状转印用的工艺膜或加压用脱模膜使用,例如,作为纤维增强复合材料的模具压制用的脱模用膜使用时,加压后从制品脱模的脱模性优异,另外,可向制品转印磨砂面,因而优选。
下文中例示使用本发明的聚丙烯膜,利用模具压制,形成纤维增强复合材料的方法。
首先,利用按照后述的制造例1的方法,制造纤维增强复合材料板的预浸料坯。接下来,在预浸料坯的两面贴合本发明的聚丙烯膜。接下来,利用模具压制装置,在140~155℃、0.5~1.0MPa的条件下加压3~30分钟,使预浸料坯固化,从模具中取出,恢复至常温,然后将本发明的脱模用膜剥离,得到纤维增强复合材料。
实施例
以下,通过实施例详细地说明本发明。需要说明的是,对于特性而言,利用以下的方法进行测定、评价。
(1)膜厚度
使用厚度测微计(アンリツ公司制),测定5点,求出平均值。
(2)表面自由能
作为测定液,使用水、乙二醇、甲酰胺、及二碘甲烷这4种液体,使用协和界面化学(株)制接触角计CA-D型,求出各液体相对于膜表面的静态接触角。需要说明的是,对于静态接触角而言,在将各液体滴加至膜表面上后,30秒后进行测定。将针对各液体而得到的接触角和测定液的表面张力的各成分分别代入下式,由包括4个式子的联立方程式,求解γSd、γSp、γSh。
(γSd·γLd)1/2+(γSp·γLp)1/2+(γSh·γLh)
1/2=γL(1+COSθ)/2
其中,γS=γSd+γSp+γSh
γL=γLd+γLp+γLh
γS、γSd、γSp、γSh分别表示膜表面的表面自由能、色散力成分、极性力成分、氢键成分,另外,γL、γLd、γLp、γLh表示使用的测定液的各自的表面自由能、色散力成分、极性力成分、氢键成分。此处,使用的各液体的表面张力使用由Panzer(J.Panzer,J.Colloid Interface Sci.,44,142(1973)提出的值。
(3)长度方向及宽度方向的杨氏模量(EMD、ETD)
将聚丙烯膜切出试验方向长150mm×宽10mm的矩形,作为样品。使用拉伸试验机(オリエンテック制テンシロンAMF/RTA-100),按照JIS-K7127(1999)中规定的方法,在25℃、65%RH气氛下进行5次测定,求出平均值。其中,使初始夹头间距离为50mm,使拉伸速度为300mm/分钟,将试验开始后负荷通过1N的点作为伸长的原点。
(4)热收缩率(120℃)
切出5个沿膜的宽度方向宽为10mm、长度为200mm(测定方向)的试样,在距两端25mm的位置以标线的形式进行标记,用万能投影机测定标线间的距离,作为试样长度(l0)。接下来,将试验片夹在纸中,在负荷为0的状态下,放置于已保温为120℃的烘箱内,进行15分钟加热后取出,在室温下冷却后,用万能投影机测定尺寸(l1),用下式求出,将5个的平均值作为热收缩率。
热收缩率={(l0-l1)/l0}×100(%)
(5)膜的表面粗糙度(Ra、Rmax)
针对聚丙烯膜,使用表面粗糙度计(SURFCORDER ET4000A:(株)小坂研究所制),基于JIS-B-0601:2001,在下述测定条件下进行测定,求出中心线平均粗糙度SRa(nm)及最大高度SRmax(nm)。其中,对于测定而言,针对表层(I)面测定3处,求出平均值。
<测定条件>
测定速度:0.1mm/s
测定范围:长度方向1,000μm、宽度方向1,000μm
测定间距:长度方向1μm、宽度方向15μm
截断值λc:0.2mm
触针顶端半径:0.5μm
(6)热收缩率(150℃)
对于聚丙烯膜,使用セイコーインスツルメント公司制TMA/SS6000,以下述温度程序,分别求出一定负荷下的膜长度方向及宽度方向的收缩曲线。由得到的收缩曲线,读取150℃时的热收缩率。
温度程序:25℃→(5℃/min)→170℃(保持5min)
负荷:2g
样品尺寸:样品长15mm×宽4mm
(使想要测定的方向与样品长侧一致)
(7)加压后的表面粗糙度
针对本发明的聚丙烯膜,取10cm见方的5片样品,将5片重叠,用加压机在0.6MPa、150℃的条件下加压3分钟。然后,剥离5片聚丙烯膜,针对5片中第3片的膜,利用与上述(5)同样的方法测定表面粗糙度。将加压后的最大高度作为Rmax1,将加压前的最大高度作为Rmax2时,按照以下的基准进行评价。
○:Rmax1/Rmax2≥0.5
×:Rmax1/Rmax2<0.5
(8)从纤维增强复合材料脱模的脱模性
利用后述的制造例1中记载的方法进行加压成型,按照以下的基准,评价用手从纤维增强复合材料剥离本发明的聚丙烯膜时的剥离性。
○:能以一定速度剥离聚丙烯膜。
×:剥离阻力稍强,无法以一定速度剥离。或者,在剥离时聚丙烯膜伸长,或破裂。
(9)纤维增强复合材料的磨砂感
针对利用后述的制造例1中记载的方法制作的纤维增强复合材料,目视观察表面的磨砂感,按照以下的基准进行评价。
◎:磨砂感特别强,良好。
○:磨砂感强。
△:磨砂感弱,但无法确认到纤维增强复合材料中的纤维格。
×:通过目视可确认纤维增强复合材料中的纤维格。
(制造例1)
(1)环氧树脂组合物的制作
作为环氧树脂组合物,按照以下所示的步骤,用捏合机混合下述成分,得到均匀溶解有聚乙烯醇缩甲醛的环氧树脂组合物,所述成分为:20质量份“エピコート”(注册商标)828,20质量份“エピコート”(注册商标)834,25质量份“エピコート”(注册商标)1001(以上为双酚A型环氧树脂,ジャパンエポキシレジン(株)制),35质量份“エピコート”(注册商标)154(苯酚酚醛清漆型环氧树脂,ジャパンエポキシレジン(株)制),作为胺系固化剂的4质量份DICY7(双氰胺,ジャパンエポキシレジン(株)制),作为磷系化合物的3质量份“ノーバレッド”(注册商标)120(平均粒径25μm,磷含量85%,磷化学工业(株)制),作为固化促进剂的5质量份“オミキュア”(注册商标)24(2,4-甲苯双(二甲基脲),ピイ·ティ·アイ·ジャパン(株)制),作为热塑性树脂的5质量份“ビニレック”(注册商标)K(聚乙烯醇缩甲醛,チッソ(株)制)。
(a)一边将各环氧树脂原料和聚乙烯醇缩甲醛加热至150~190℃,一边搅拌1~3小时,将聚乙烯醇缩甲醛均匀溶解。
(b)将树脂温度降温至90℃~110℃,添加磷系化合物,进行20~40分钟搅拌。
(c)将树脂温度降温至55~65℃,添加双氰胺、及2,4-甲苯双(二甲基脲),在该温度下进行30~40分钟混炼,然后从捏合机中取出,得到树脂组合物。
(2)预浸料坯的制作
接下来,使用逆转辊涂布机,将制备的树脂组合物涂布于脱模纸上,制作树脂膜。使树脂膜的每单位面积的树脂量为25g/m2。接下来,以每单位面积的纤维重量成为100g/m2的方式,在沿一个方向排列成片状的碳纤维トレカ(注册商标)T700SC-12K-50C(東レ株式会社制)上叠合树脂膜,从碳纤维的两面进行叠合,进行加热加压,使树脂组合物含浸,制作预浸料坯。
(3)纤维增强复合材料的制作
在上述预浸料坯的两面上,贴合下述实施例及比较例中制作的聚丙烯膜的表层(I)的面,利用加热加压,在压力为0.6MPa、温度为150℃的条件下进行3分钟加热加压,从加压加压机取出,冷却至常温,然后将在下述实施例及比较例中制作的聚丙烯膜剥离,得到厚度约0.2mm的纤维增强复合材料。
(实施例1)
首先,将99.7质量份熔点165℃、MFR=7.5g/10分钟的住友化学(株)制均聚聚丙烯FLX80E4、0.3质量份作为β晶成核剂的N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺(新日本理化(株)制NU-100)、以及作为抗氧化剂的各0.1质量份的チバ·スペシャリティ·ケミカルズ制IRGANOX(注册商标)1010、IRGAFOS(注册商标)168按照以该比例进行混合的方式,从计量料斗向双螺杆挤出机供给原料,于300℃进行熔融混炼,从模以线束状吐出,在25℃的水槽中冷却固化,切割成小片(chip)状,得到聚丙烯原料B。
作为基材层(A层)用的聚丙烯原料A,将结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)供给至A层用的单螺杆的熔融挤出机,作为表层(I)(B层)用的聚丙烯原料B,将上述聚丙烯原料B供给至B层用的单螺杆的熔融挤出机,于240℃进行熔融挤出,用60μm截断值的烧结过滤器除去异物,然后,用供料块(feedblock)型的A/B复合T模,以8/1的厚度比进行层叠,吐出至已将表面温度控制为90℃的流延鼓上,得到流延片材(cast sheet)。此时,使表层(I)的聚丙烯原料B为与流延鼓接触的面。接下来,使用多个陶瓷辊预热至125℃,沿膜的长度方向进行4.6倍拉伸。接下来,用夹具夹持端部而导入至拉幅机式拉伸机中,于165℃预热3秒,然后于160℃拉伸至8.0倍。在随后的热处理工序中,一边沿宽度方向赋予10%的松弛,一边于160℃进行热处理,然后于130℃经冷却工序引导至拉幅机的外侧,松开膜端部的夹具,将膜卷绕于芯上,得到厚度为15μm的聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。
(实施例2)
作为基材层(A层)用的聚丙烯原料C,将93.3质量份的结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)、和6.7质量份混合80质量%碳酸钙和20质量%聚丙烯而成的母料原料(三共精粉(株)制2480K,碳酸钙粒子:6μm)干式混合,供给至A层用的单螺杆的熔融挤出机,作为表层(I)(B层)用的聚丙烯原料D,将结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)供给至B层用的单螺杆的熔融挤出机,于240℃进行熔融挤出,用60μm截断值的烧结过滤器除去异物,然后,用供料块型的A/B复合T模,以8/1的厚度比进行层叠,吐出至已将表面温度控制为30℃的流延鼓上,得到流延片材。此时,使基材层的聚丙烯原料C为与流延鼓接触的面。接下来,使用多个陶瓷辊预热至125℃,沿膜的长度方向进行4.6倍拉伸。接下来,用夹具夹持端部而导入至拉幅机式拉伸机,于165℃预热3秒,然后于160℃拉伸至8.0倍。在随后的热处理工序中,一边沿宽度方向赋予10%的松弛,一边于160℃进行热处理,然后于130℃经冷却工序引导至拉幅机的外侧,松开膜端部的夹具,将膜卷绕于芯上,得到厚度为19μm的聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
(实施例3)
实施例2中,变更层叠结构,用3层层叠用的供料块型的B/A/B复合T模,以1/58/1的厚度比进行层叠,此外,作为基材层(A层)用的聚丙烯原料C,将85质量份结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)、和15质量份混合80质量%碳酸钙和20质量%聚丙烯而成的母料原料(三共精粉(株)制2480K,碳酸钙粒子:6μm)干式混合,供给至A层用的单螺杆的熔融挤出机,除此之外,利用与实施例2同样的方法,得到厚度为30μm的聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。此处,对于表面物性的评价而言,对未设置于流延鼓的表层进行评价。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
(实施例4)
实施例3中,作为基材层(A层)用的聚丙烯原料C,将80质量份结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)、和20质量份混合80质量%碳酸钙和20质量%聚丙烯而成的母料原料(三共精粉(株)制2480K,碳酸钙粒子:6μm)干式混合,供给至A层用的单螺杆的熔融挤出机,除此之外,利用与实施例3同样的方法,得到厚度为30μm的聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。此处,对于表面物性的评价而言,对未设置于流延鼓的表层进行评价。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
(实施例5)
实施例2中,使横向拉伸后的松弛为0%,除此之外,利用与实施例2同样的方法得到聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。由于150℃的宽度方向的热收缩率大,因此,在加压时膜发生变形,产生一些褶皱。
(比较例1)
实施例2中,作为基材层用的聚丙烯原料C,使用结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)(表层与基材层使用相同的原料),除此之外,利用与实施例2同样的方法得到聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
(比较例2)
实施例2中,作为表层(I)用的聚丙烯原料D,使用将93.3质量份结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)、和6.7质量份混合80质量%碳酸钙和20质量%聚丙烯而成的母料原料(三共精粉(株)制2480K,碳酸钙粒子:6μm)干式混合而成的原料(表层和基材层使用相同的原料),除此之外,利用与实施例2同样的方法,得到聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
(比较例3)
实施例2中,将A/B层的层叠厚度比变更为1/1的厚度比,除此之外,利用与实施例2同样的方法得到聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
(比较例4)
实施例1中,将A/B层的层叠厚度比变更为1/1的厚度比,除此之外,利用与实施例1同样的方法得到厚度为25μm的聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。由于B层的厚度厚,因此,在表面自由能测定中,滴加的液体渗透至表层B层的网络结构中,未能测定表面自由能。
(比较例5)
实施例3中,作为表层(I)(B层)用的聚丙烯原料D,将50质量份结晶性PP(a)((株)プライムポリマー制TF850H,MFR:2.9g/10分钟,全同立构指数:96%)、和50质量份低熔点PP(住友化学(株)制S131,熔点132℃,MFR:1.5g/10分钟)干式混合,供给至B层用的单螺杆的熔融挤出机,除此之外,利用与实施例3同样的方法,得到厚度为30μm的聚丙烯膜。将聚丙烯膜的物性及评价结果示于表1。此处,对于表面物性的评价而言,对未设置于流延鼓的表层进行评价。另外,利用制造例1中记载的方法制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。由于150℃的宽度方向的热收缩率大,因此,在加压时膜发生变形,产生一些褶皱。
(比较例6)
针对市售的聚丙烯磨砂膜((東レ株式会社制,YM-17),将物性及评价结果示于表1。
对于上述的实施例及比较例的聚丙烯膜的表面物性的评价而言,对磨砂面的表层进行评价。另外,利用制造例1中记载的方法,使用上述的实施例及比较例的聚丙烯膜,制作纤维增强复合材料。将评价结果示于表1。
【表1】
Claims (11)
1.一种聚丙烯膜,在基材层的至少一面具有以聚丙烯为主成分的表层(I),该表层(I)的表面自由能为15mN/m以上且小于28mN/m。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯膜,其中,长度方向的杨氏模量EMD和宽度方向的杨氏模量ETD均为2.0GPa以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,其中,长度方向的杨氏模量EMD与宽度方向的杨氏模量ETD之比EMD/ETD值为0.2~1.5。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚丙烯膜,其中,宽度方向的120℃的热收缩率为1%以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚丙烯膜,其中,150℃的热收缩率在长度方向、宽度方向均为0.1~20%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的聚丙烯膜,其中,上述表层(I)的中心线平均粗糙度Ra为10~150nm。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的聚丙烯膜,其中,上述表层(I)的中心线平均粗糙度Ra为200~500nm,上述表层(I)的最大高度Rmax为1,000~5,000nm。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的聚丙烯膜,其中,上述表层(I)的中心线平均粗糙度Ra为200~1,000nm,上述表层(I)的最大高度Rmax为5,000~15,000nm。
9.根据权利要求1~5、7及8中任一项所述的聚丙烯膜,其中,上述基材层含有聚丙烯和平均粒径为1~10μm的粒子,上述表层(I)的厚度在聚丙烯膜整体的厚度中的比例(%)为25%以下。
10.一种脱模用膜,其是使用权利要求1~9中任一项所述的聚丙烯膜而成的。
11.根据权利要求10所述的脱模用膜,其被用于纤维增强复合材料的模具压制。
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