CN113490704B - 聚丙烯膜 - Google Patents
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Abstract
一种聚丙烯膜,其主取向轴方向和与其正交的方向的140℃下的热收缩力都为400mN以下,上述主取向轴方向和与其正交的方向的杨氏模量都为1.8GPa以上。提供耐热性、品质优异的聚丙烯膜。
Description
技术领域
本发明涉及高温下的收缩特性、和高温下的机械强度优异、耐热性、生产性、品质优异的聚丙烯膜。
背景技术
聚丙烯膜由于透明性、机械特性、电气特性等优异,因此用于包装用途、脱模用途、带用途、以电缆缠绕、电容器为代表的电气用途等各种用途。特别是,由于表面的脱模性、机械特性优异,因此适合用作塑料制品、建材、光学构件等各种构件的脱模膜、工序膜。
对脱模用膜所要求的特性虽然根据其使用用途而适当设定,但作为用法之一,有时在贴合于被粘物后,通过140~150℃的加热辊、烘箱等的高温工序。在这样的情况下,迄今为止使用耐热性优异的PET膜的情况多,但PET膜缺乏脱模性,有时不能满足所要求的特性,有时要求耐热性优异并兼具脱模性的膜。
在高温下的收缩力大的情况下,在与被粘物贴合而通过加热工序时,有时通过收缩而从被粘物剥落,或发生卷曲。特别是,聚丙烯的熔点低达约160℃,抑制140~150℃左右的收缩力是非常困难的。
作为耐热化的手段,例如在专利文献1中记载了通过使热处理温度非常高,使取向弛豫,从而使120℃下的收缩力低的例子。此外,在专利文献3、4中记载了通过使松弛处理中的热处理温度高,使取向弛豫,从而使热收缩率低的例子。此外,在专利文献2中记载了通过使聚丙烯原料的分子量低,从而使热收缩率低的例子。此外,在专利文献5中记载了通过使横向拉伸后的松弛率非常大,从而使140℃下的收缩力低的例子。
一般而言,为了降低收缩力,使用了使聚丙烯膜的取向降低的方法,但如果聚丙烯膜的高温下的机械强度低则有时发生不良状况。例如,在对聚丙烯膜进行粘着涂覆,在高温的烘箱中将粘着层干燥时,有时发生引入褶皱等品质上的问题。此外,在专利文献5中记载了通过使横向拉伸后的松弛率非常大,从而使140℃下的收缩力低的例子。
综上所述,要求高温下的收缩力低,另一方面高温下的机械强度维持,但一般而言,在想要提高高温的机械强度的情况下,需要提高聚丙烯膜的取向,在其取向弛豫时产生收缩力,有时收缩力变大。即,收缩力与机械强度为抵换关系,难以兼有。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-041017号公报
专利文献2:日本特开2014-051657号公报
专利文献3:日本特开2017-125184号公报
专利文献4:国际公开第2016/006578号
专利文献5:国际公开第2014/148547号
发明内容
发明所要解决的课题
然而对于上述专利文献1、3所记载的方法,机械强度低,存在将聚丙烯膜和粘着膜在高温下输送时引入褶皱的问题。此外,对于专利文献2、4所记载的方法,高温下的热收缩高,存在从被粘物剥落、或发生卷曲等问题。此外,对于专利文献5所记载的方法,高温下的膜的刚性低,存在将粘着膜在高温下输送时膜沿流动方向伸长,宽度缩小变大等问题。
因此本发明的课题是解决上述问题。即,提供尽管热收缩力低,室温和高温下的机械强度也优异,在高温环境下能够适合用作脱模膜的聚丙烯膜。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,达到目的,本发明的聚丙烯膜的特征在于,主取向轴方向和与所述主取向轴方向正交的方向的140℃下的热收缩力都为400mN以下,所述主取向轴方向和与所述主取向轴方向正交的方向的杨氏模量都为1.8GPa以上。
发明的效果
本发明的聚丙烯膜尽管热收缩力低,室温和高温下的机械强度也优异,可以在高温环境下适合用作脱模膜。
具体实施方式
本发明的聚丙烯膜的主取向轴方向和与其正交的方向的140℃下的热收缩力都为400mN以下,上述主取向轴方向和与其正交的方向的杨氏模量都为1.8GPa以上。
主取向轴方向和与其正交的方向的140℃下的热收缩力更优选都为350mN以下,进一步优选都为100mN以下,进一步更优选都为95mN以下,最优选都为30mN以下。在主取向轴方向和与其正交的方向的140℃下的热收缩力的至少一者超过400mN的情况下,在与被粘物贴合而通过加热工序时,有时通过收缩而从被粘物剥落、或发生卷曲。主取向轴方向和与其正交的方向的140℃下的热收缩力的下限没有特别限定,但实质上-100mN左右为下限。需要说明的是,这里所谓热收缩力,是指宽度4mm下的热收缩力,该测定可以通过实施例所示的方法进行。
需要说明的是,本发明中的所谓主取向轴方向,是指在膜面内,将长度方向设为0°的情况下,在相对于该长度方向成15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°的角度的各个方向测定了杨氏模量时,显示最高值的方向。这里在本发明的聚丙烯膜中,所谓“长度方向”,是与膜制造工序中的流动方向对应的方向(以下,有时称为“MD”),所谓“宽度方向”,是与上述膜制造工序中的流动方向正交的方向(以下,有时称为“TD”)。在膜样品为卷轴、卷等形状的情况下膜卷绕方向可以说是长度方向。另一方面,在从膜的外观来看哪个方向是与膜制造工序中的流动方向对应的方向不清楚的膜的情况下,例如,以膜平面上的任意直线作为基准每15°引出线,与该各线平行地取样狭缝状的膜片,利用拉伸试验器求出杨氏模量,将可获得最大的杨氏模量的方向视为其主取向轴方向。详细内容后述,但在样品的宽度小于150mm且不能通过拉伸试验器求出杨氏模量的情况下,如下测定基于广角X射线的聚丙烯膜的α晶(110)面的结晶取向,基于下述判断基准而设为膜长度和宽度方向。即,沿相对于膜表面垂直方向入射X射线,沿圆周方向扫描2θ=约14°(α晶(110)面)时的结晶峰,将所得的衍射强度分布的衍射强度最高的方向设为主取向轴方向。
上述主取向轴方向和与其正交的方向的杨氏模量更优选都为2.0GPa以上,进一步优选都为2.3GPa以上。如果上述主取向轴方向和与其正交的方向的杨氏模量的至少一者低于1.8GPa,则在对聚丙烯膜进行粘着涂覆,在高温的烘箱中将粘着层干燥时,有时引入褶皱。主取向轴方向和与其正交的方向的杨氏模量的上限没有特别限定,但实质上10GPa左右为上限。
为了使主取向轴方向和与其正交的方向的140℃下的热收缩力、和杨氏模量的值为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,使用高结晶性、冷二甲苯可溶部低、高熔点的原料;此外,使纵向拉伸时的预热辊温度为后述范围,将拉伸前的结晶状态均匀化后进行高取向拉伸是有效果的。
本发明的聚丙烯膜优选上述主取向轴方向和与其正交的方向的热收缩力成为20mN以上时的温度都为116℃以上,更优选都为124℃以上,进一步优选都为132℃以上,最优选都为142℃以上。在主取向轴方向和与其正交的方向的至少一者的热收缩力成为20mN以上时的温度小于116℃的情况下,在与被粘物贴合而通过加热工序时,有时通过收缩而从被粘物剥落、或发生卷曲。热收缩力成为20mN以上时的温度的上限没有特别限定,但实质上160℃左右为上限。为了使热收缩力成为20mN以上时的温度的值为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,使用高结晶性、冷二甲苯可溶部低、高熔点的原料;此外,使纵向拉伸时的预热辊温度为后述范围,将拉伸前的结晶状态均匀化;在横向拉伸后的热处理工序中适度促进膜的弛豫是有效果的。
本发明的聚丙烯膜优选上述主取向轴方向和与其正交的方向的、120℃下的最大点应力都为80MPa以上,更优选都为100MPa℃以上,进一步优选都为120MPa以上。在主取向轴方向和与其正交的方向的至少一者的120℃下的最大点应力小于80MPa的情况下,在对聚丙烯膜进行粘着涂覆,在高温的烘箱中将粘着层干燥时,有时引入褶皱。最大点应力的上限没有特别限定,但实质上300MPa左右为上限。为了使最大点应力为上述范围,优选使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,使用高结晶性、冷二甲苯可溶部低、高熔点的原料;此外,使纵向拉伸时的预热辊温度为后述范围,将拉伸前的结晶状态均匀化后进行高取向拉伸。此外,优选使横向拉伸后的热处理温度、和松弛率为后述范围,不过度使膜的取向弛豫。
本发明的聚丙烯膜的至少一面的最大突起粗糙度St优选为2000nm以上,更优选为4000nm以上,进一步优选为6000nm以上。在膜两面的St小于2000nm的情况下,有时从被粘物剥离时的脱模性不足,被粘物变形或破膜。St的上限没有特别限定,但实质上30000nm左右为上限。为了使St为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,将浇铸温度高温化,在浇铸工序中在未拉伸膜中形成β晶是有效果的。
本发明的聚丙烯膜的上述主取向轴方向的厚度不均优选小于6.0%,更优选小于4.0%,进一步优选小于2.0%。在主取向轴方向的厚度不均为6.0%以上的情况下,有时在与被粘物贴合时难以完全地贴合,从被粘物剥落、或混入夹带空气。主取向轴方向的厚度不均的下限没有特别限定,但实质上0.1%左右为下限。为了使主取向轴方向的厚度不均为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,将横向拉伸时的预热、拉伸温度调整到后述范围,并且使横向拉伸倍率大是有效果的。
本发明的聚丙烯膜的与上述主取向轴方向正交的方向的140℃下的热收缩力优选为95mN以下,更优选为60mN以下,进一步优选为30mN以下,最优选为10mN以下。在与上述主取向轴方向正交的方向的140℃下的热收缩力超过95mN的情况下,有时在与被粘物贴合而通过加热工序时,通过收缩而被粘物剥落、或发生卷曲。与上述主取向轴方向正交的方向的140℃下的热收缩力的下限没有特别限定,但实质上-100mN左右为下限。为了使与上述主取向轴方向正交的方向的140℃下的热收缩力为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,使纵向拉伸时的预热辊温度为后述范围,将拉伸前的结晶状态均匀化后进行高取向拉伸是有效果的。此外,一并使横向拉伸时的预热温度、拉伸温度为后述范围,将预热温度高温化,将聚丙烯膜均匀预热,在低于预热温度的温度下进行高应力拉伸是进一步有效果的。
本发明的聚丙烯膜的与主取向轴方向正交的方向的、120℃下的杨氏模量(GPa)乘以膜的厚度(μm)而得的值优选为1.5(GPa·μm)以上,更优选为3.0(GPa·μm)以上,进一步优选为4.0(GPa·μm)以上,最优选为5.5以上。与主取向轴方向正交的方向的、120℃下的杨氏模量乘以膜的厚度而得的值与高温环境下的膜的刚性相关性高,在该值小于1.5的情况下,在与被粘物贴合而通过加热工序时,有时输送中的膜沿流动方向伸长,膜的宽度缩小变大。与主取向轴方向正交的方向的、120℃下的杨氏模量乘以膜的厚度而得的值的上限没有特别限定,但实质上30左右为上限。为了使与主取向轴方向正交的方向的、120℃下的杨氏模量乘以膜的厚度而得的值为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,此外,使制膜条件为后述范围,特别是,使纵向拉伸时的预热辊温度为后述范围,将拉伸前的结晶状态均匀化后进行高取向拉伸;将横向拉伸时的预热、拉伸温度调整到后述范围,在高温下均匀预热,在低温下进行高取向拉伸;使松弛率不取过大,不使取向过度弛豫是有效果的。
本发明的聚丙烯膜优选为2层以上的叠层构成,并且至少1层是在该层的整体100质量%中含有冷二甲苯可溶部(CXS)为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层,更优选的含量为70质量%以上且100质量%以下,进一步优选的含量为90质量%以上且100质量%以下,最优选的含量为95质量%以上且100质量%以下。这里所谓CXS,是指将试样用二甲苯完全溶解后,在室温下使其析出时,溶解在二甲苯中的聚烯烃成分,可以认为是相当于由于立构规整性低、分子量低等理由而难以结晶化的成分。如果这样的成分大量包含在树脂中则有时膜的热尺寸稳定性差。因此,本发明的聚丙烯膜所包含的聚丙烯的CXS更优选为2.0%以下,进一步优选为1.5%以下。在为2层以上的叠层构成,且至少1层中的、CXS为3.5%以下的聚丙烯的含量小于50质量%的情况下,聚丙烯膜的高温下的机械强度不足。其结果,例如对聚丙烯膜进行粘着涂覆,在高温的烘箱中将粘着层干燥时,有时引入褶皱。此外,在为2层以上的叠层构成并且在至少1层中包含CXS超过3.5%的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的情况下,热收缩力变大,在与被粘物贴合而通过加热工序时,有时通过收缩而从被粘物剥落、或发生卷曲。至少1层的CXS的下限没有特别限定,但实质上0.1%左右为下限。为了使CXS为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,特别是,使用CXS低的聚丙烯原料是有效果的。
本发明的聚丙烯膜只要包含聚丙烯,就可以为单层构成也可以为叠层构成,没有特别限定,但如上所述本发明的聚丙烯膜优选为2层以上的叠层构成,并且至少1层是含有CXS为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层。含有CXS为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层优选为在叠层构成的各层中厚度最大的层。特别优选3层构成的内层为含有CXS为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层。
本发明的聚丙烯膜优选为2层以上的叠层构成,并且至少1层在用差示扫描量热计DSC从25℃以20℃/min升温到250℃,接着从250℃以20℃/min降温到25℃时的、结晶峰温度(Tc)为110℃以上,更优选为112℃以上,进一步优选为114℃以上。Tc与结晶化的进行容易性相关,Tc越高则表示越易于结晶化。聚丙烯膜在熔融挤出后在冷却鼓上固化时,结晶化而形成球晶。Tc越高,则未拉伸片越大量生成致密的球晶,与此相伴,双轴拉伸后的膜的表面形状也突起微细化。从不使凹痕转印于被粘物,获得脱模性变得良好的突起微细化了的表面的观点考虑,Tc越高越优选。Tc的上限没有特别限定,但实质上125℃左右为上限。为了使Tc为上述范围,使膜的原料组成为后述范围,特别是,使用支链状聚丙烯、分子量高的聚丙烯原料是有效果的。在求出Tc的值时,需要将聚丙烯膜分离为各层,对各层进行评价,但在难以分离成各层的情况下,以膜整体的形式进行评价,将其值视为代表值。
本发明的聚丙烯膜的厚度根据用途而适当调整,没有特别限定,但从操作性的观点考虑优选为0.5μm以上且100μm以下。为了发挥这样的特征,厚度更优选为1μm以上且40μm以下,进一步优选为1μm以上且30μm以下,最优选为6μm以上且30μm以下。在不使其它物性降低的范围内,厚度可以通过挤出机的螺杆转速、未拉伸片的宽度、制膜速度、拉伸倍率等来调整。
接下来对本发明的聚丙烯膜的原料进行说明,但不一定限定于此。
本发明的聚丙烯膜只要包含聚丙烯,就可以为单层构成也可以为叠层构成,没有特别限定,但如上所述本发明的聚丙烯膜优选为2层以上的叠层构成,并且至少1层是含有CXS为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层。为了获得具有这样的层(含有CXS为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层)的聚丙烯膜,优选使用CXS为3.5%以下的原料(以下,作为原料,将CXS为3.5%以下的聚丙烯设为聚丙烯原料A)。聚丙烯原料A的CXS更优选为2.0%以下,进一步优选为1.5%以下。在将包含聚丙烯原料A的层设为100质量%时,聚丙烯原料A的含量优选为50质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为90质量%以上,最优选为95质量%以上。为了制成满足这样的CXS的聚丙烯原料,可以使用提高获得树脂时的催化活性的方法、将所得的树脂用溶剂或烯烃单体本身进行清洗的方法。
此外,从强度、耐热性的观点考虑,聚丙烯原料A优选使用均聚丙烯。
聚丙烯原料A的熔点优选为155℃以上,更优选为160℃以上,进一步优选为165℃以上。在熔点小于155℃的情况下,缺乏耐热性,在与被粘物贴合而通过加热工序时,有时通过收缩而从被粘物剥落、或发生卷曲。
聚丙烯原料A的全同立构五单元组分率优选为0.94以上,进一步优选为0.97以上。全同立构五单元组分率为表示通过核磁共振法(NMR法)测定的聚丙烯的结晶相的立构规整性的指标,该数值越高则结晶度越高,熔点越高,高温下的尺寸稳定性越高,因此是优选的。关于全同立构五单元组分率的上限,没有特别规定。为了获得这样立构规整性高的树脂,优选采用用正庚烷等溶剂将所得的树脂粉末进行清洗的方法、适当进行催化剂和/或助催化剂的选取、组成的选取的方法等。
此外,作为聚丙烯原料A,更优选为熔体流动速率(MFR)为1~10g/10分钟(230℃,21.18N荷重),更优选为1~8g/10分钟(230℃,21.18N荷重),特别优选为4~8g/10分钟(230℃,21.18N荷重)的范围的物质从制膜性、膜强度的观点考虑是优选的。为了使熔体流动速率(MFR)为上述值,采用控制平均分子量、分子量分布的方法等。
作为聚丙烯原料A,在不损害本发明的目的的范围可以含有由其它不饱和烃形成的共聚成分等,也可以掺混聚合物。作为这样的共聚成分、构成掺混物的单体成分,可举出例如乙烯、丙烯(被共聚了的掺混物的情况下)、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基戊烯-1、3-甲基丁烯-1、1-己烯、4-甲基戊烯-1、5-乙基己烯-1、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。关于共聚量或掺混量,从尺寸稳定性方面考虑,优选共聚量小于1mol%,掺混量小于10质量%。
聚丙烯原料A中包含的乙烯成分的含量优选为10质量%以下。更优选为5质量%以下,进一步优选为3质量%以下。乙烯成分的含量越多,则结晶性越降低,越易于使透明性提高,但如果乙烯成分的含量超过10质量%,则有时强度降低,或耐热性降低而热收缩率恶化。此外,有时在挤出工序中树脂易于劣化,易于在膜中产生鱼眼。
在本发明的聚丙烯膜所使用的聚烯烃原料中,在不损害本发明的目的的范围也可以含有各种添加剂例如结晶成核剂、抗氧化剂、热稳定剂、滑动剂、抗静电剂、防粘连剂、填充剂、粘度调节剂、着色防止剂等。
它们之中,抗氧化剂的种类和添加量的选取从抗氧化剂的渗出的观点考虑是重要的。即,作为这样的抗氧化剂,是具有立体位阻性的酚系抗氧化剂,其中至少1种优选为分子量500以上的高分子量型的物质。作为其具体例,可举出各种物质,但优选例如与2,6-二-叔丁基-对甲酚(BHT:分子量220.4)一起并用1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯(例如BASF社制“Irganox”(注册商标)1330:分子量775.2)或四[亚甲基-3(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷(例如BASF社制“Irganox”(注册商标)1010:分子量1177.7)等。这些抗氧化剂的总含量相对于聚烯烃原料总量优选为0.03~1.0质量%的范围。如果抗氧化剂过少则有时在挤出工序中聚合物劣化而膜着色,或长期耐热性差。如果抗氧化剂过多则有时通过这些抗氧化剂的渗出而透明性降低。更优选的含量为0.05~0.9质量%,特别优选为0.1~0.8质量%。
此外,在本发明的聚丙烯膜中,优选具有至少1层以上的含有支链状聚丙烯的层。含有支链状聚丙烯树脂的层中的支链状聚丙烯的含量在将层整体设为100质量%时优选为0.05~10质量%。从将聚丙烯膜的结晶峰温度(Tc)高温化,将在熔融挤出后的树脂片的冷却工序中生成的球晶尺寸控制得小,形成减少了双轴拉伸后的膜表面凹凸的急剧高低差的致密而微细的表面凹凸的观点考虑,支链状聚丙烯树脂的含量的下限更优选为0.5质量%以上,进一步优选为1质量%以上。另一方面,支链状聚丙烯树脂的含量的上限更优选为8质量%以下,进一步优选为5质量%以下。
此外,在本发明的聚丙烯膜所使用的聚丙烯原料中,在不违背本发明的目的的范围,可以添加结晶成核剂。可例示α晶成核剂(二亚苄基山梨糖醇类、苯甲酸钠等)、β晶成核剂(1,2-羟基硬脂酸钾、苯甲酸镁、N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺等酰胺系化合物、喹吖啶酮系化合物等)等。但是,上述别的种类的成核剂的过剩的添加有时引起拉伸性的降低、由空隙形成等引起的透明性、强度的降低,因此优选添加量通常为0.5质量%以下,优选为0.1质量%以下,进一步优选为0.05质量%以下。
本发明的聚丙烯膜优选使用上述原料进行双轴拉伸。作为双轴拉伸的方法,通过吹胀同时双轴拉伸法、拉幅机同时双轴拉伸法、拉幅机逐次双轴拉伸法都可获得,但其中,在控制制膜稳定性、厚度均匀性、膜的高刚性和尺寸稳定性方面,优选采用拉幅机逐次双轴拉伸法。
接下来以本发明的聚丙烯膜的制造方法的一方案为例进行说明,但不一定限定于此。
首先,将聚丙烯原料A 80质量份和支链状聚丙烯原料20质量份进行干式掺混而供给到B层(基层(II))用的单螺杆挤出机,将聚丙烯原料A供给到A层(表层(I))用的单螺杆挤出机,在200~280℃、更优选220~280℃、进一步优选240~270℃下进行熔融挤出。进而,利用设置在聚合物管的中途的过滤器将异物、改性聚合物等除去后,利用多歧管型的A层/B层/A层复合T型模进行叠层,在流延鼓上排出,获得具有A层/B层/A层的层构成的叠层未拉伸片。此时,叠层厚度比优选为1/8/1~1/60/1的范围。通过为上述范围,从而形成至少1层CXS为3.5%以下的层、至少1层Tc为112℃以上的层,可以获得耐热性、和高温下的机械强度优异的膜。
此外,流延鼓优选表面温度为40~120℃,优选为60~120℃,进一步优选为80~110℃。此外,可以为A层/B层的2层叠层构成。作为向流延鼓的密合方法,可以使用静电施加法、利用了水的表面张力的密合方法、气刀法、压辊法、水中浇铸法等之中的任一方法,但优选为平面性良好并且能够控制表面粗糙度的气刀法。气刀的空气温度优选为40~100℃,吹出空气速度优选为130~150m/s。此外,为了不使膜的振动产生,优选以空气流到制膜下游侧的方式适当调整气刀的位置。
所得的未拉伸片被导入到纵向拉伸工序。在纵向拉伸工序中,首先使未拉伸片与多个保持于10℃以上且160℃以下、优选140℃以上且158℃以下、进一步优选145℃以上且155℃以下的金属辊接触而预热,在设置了圆周速度差的辊间沿长度方向拉伸到4~8倍后,冷却直到室温。拉伸温度为100℃以上且150℃以下,优选为100℃以上且140℃以下,进一步优选为110℃以上且130℃以下。通过在纵向拉伸的预热工序中加热到高温,从而未拉伸膜中的β晶转变为α晶,可以将聚丙烯膜中的结晶状态均匀化。此外,通过使拉伸温度与预热温度相比为低温,从而可以以高应力拉伸。这样,在纵向拉伸工序中,通过将聚丙烯膜中的结晶状态均匀化,并且以高应力拉伸,从而可以获得高温下的机械强度优异,此外,热收缩力低的聚丙烯膜。拉伸倍率优选为3倍以上且6倍以下,进一步优选为4倍以上且5.5倍以下。
接着将纵向单轴拉伸膜导到拉幅机,将膜的端部用夹具把持进行预热后,沿宽度方向横向拉伸到7~13倍。此时,通过将预热温度高温化,将聚丙烯膜均匀预热,在低于预热温度的温度下进行高应力拉伸,从而可以获得高温下的机械强度优异,此外,热收缩力低的聚丙烯膜。从此观点考虑,预热温度为165~180℃,更优选为170~180℃,进一步优选为173~180℃。此外,横向拉伸温度为155~170℃,更优选为155~165℃,进一步优选为155~160℃。
接着在热处理和松弛处理工序中在用夹具将宽度方向拉紧把持的状态下沿宽度方向以2~20%、更优选8~18%、进一步优选10~15%的松弛率施与松弛,同时在140℃以上且小于170℃,更优选140℃以上且小于160℃的温度下热定形,在用夹具将宽度方向拉紧把持的状态下经过80~100℃下的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,在卷绕工序中将膜边缘部切开,卷绕膜制品卷。如果在170℃以上的高温下进行热处理,则有时聚丙烯膜的取向弛豫,导致机械强度的降低。特别是,高温范围的机械强度的降低变得显著。此外,如果以20%以上的松弛率进行松弛处理,则有时聚丙烯膜的取向弛豫,导致机械强度的降低。特别是,高温范围的机械强度的降低变得显著。
如以上那样操作而获得的聚丙烯膜可以在包装用膜、表面保护膜、工序膜、卫生用品、农业用品、建筑用品、医疗用品等各种用途中使用,特别是从表面平滑性优异考虑,可以作为表面保护膜、工序膜、脱模膜而优选使用,特别优选可以作为脱模膜而使用。
接下来,对使用本发明的聚丙烯膜作为粘着膜用的涂覆基材(基材膜)的情况下的例子进行说明。本发明的聚丙烯膜能够为在其至少一面具有粘着层的粘着膜。
本发明的粘着膜中的粘着层所使用的粘着剂没有特别限定,可以使用橡胶系、乙烯基聚合系、缩聚系、热固性树脂系、有机硅系等。其中,作为橡胶系的粘着剂,可以举出丁二烯-苯乙烯共聚物系、丁二烯-丙烯腈共聚物系、异丁烯-异戊二烯共聚物系等。作为乙烯基聚合系的粘着剂,可以举出丙烯酸系、苯乙烯系、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物系、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系等。此外,作为缩聚系的粘着剂,可以举出聚酯系。进一步作为热固化树脂系的粘着剂,可以举出环氧树脂系、氨基甲酸酯树脂系等。
它们之中如果考虑透明性优异,耐候性、耐热性、耐湿热性、基材密合性等,则适合使用丙烯酸系粘着剂。作为这样的丙烯酸系粘着剂的具体例,可举出综研化学(株)制“SKダイン”(注册商标)1310、1435、SKダイン1811L、SKダイン1888、SKダイン2094、SKダイン2096、SKダイン2137、SKダイン3096、SKダイン1852等作为适合的例子。
此外,在上述丙烯酸系粘着剂中,优选同时使用固化剂。作为固化剂的具体例,在例如异氰酸酯的情况下,可举出甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4-4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2-4’-二异氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-4-4’-二异氰酸酯、二环己基甲烷-2-4’-二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯等。固化剂的混合比例相对于粘着剂100质量份为0.1~10质量份,优选为0.5~5质量份。如果少于0.1质量份则有时在干燥炉内粘着剂层的固化变得不充分,发生背面转移。如果超过10质量份,则有时剩余的固化剂移动到基板或在高温时气化而成为污染原因。
此外,在丙烯酸系粘着剂中,根据被粘物(玻璃、功能膜)的材质,可以适当添加混配抗氧化剂、紫外线吸收剂、硅烷偶联剂、金属钝化剂等。
使用了本发明的聚丙烯膜的粘着膜的粘着层的厚度d优选为2.0μm以下。更优选为1.5μm以下,进一步优选为1.0μm以下。如果粘着层的厚度d超过2.0μm,则有时基材膜的背面与粘着层表面的滑动性恶化而卷绕变得困难。此外,有时干燥炉中的粘着层的干燥变得不充分,发生背面转移。所谓背面转移,是指在基材膜的一面涂覆粘着层的溶液后,在干燥炉内干燥/固化而将本发明的粘着膜不经由脱模膜而卷绕成卷状后,在使用时将粘着膜开卷时,粘着层的一部分移动到基材膜的背面的现象。使粘着层的厚度为上述范围的方法可以使用公知的技术,可以通过粘着层的溶液的固体成分浓度、各种涂覆方法中的涂覆厚度调整来控制。粘着层的厚度如果过薄则有时难以进行稳定的涂覆、或粘着力过低而不粘着于被粘物,因此0.1μm左右为下限。
使用了本发明的聚丙烯膜的粘着膜在贴合于丙烯酸系板后的180°剥离力优选为200mN/25mm以下。剥离力更优选为100mN/25mm以下,进一步优选为80mN/25mm以下。如果剥离力超过200mN/25mm,则有时基材膜的背面与粘着层表面的滑动性恶化而卷绕变得困难、有时发生背面转移。为了使剥离力为上述范围,使粘着层的组成、厚度为后述范围;此外,使膜的原料组成、制膜条件为后述范围,控制基材膜的表面粗糙度是有效果的。如果剥离力小于10mN/25mm,则有时在与被粘物的贴合后,在输送中等粘着膜剥落,因此下限为10mN/25mm左右。
接下来说明粘着层的制造方法,但不一定限定于此。
首先,准备粘着层用的涂布剂。涂布剂可以将上述粘着剂、固化剂等添加剂溶解于溶剂而使用。溶剂可以根据涂布机中的干燥温度、涂布剂的粘度等进行适当调整而使用,作为具体例,可以使用选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇单甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇单甲基醚、环己酮、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、异丙基丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二乙酰丙酮、乙酰丙酮中的至少1种以上溶剂。
涂布剂中的固体成分浓度根据涂布剂的粘度、粘着层的厚度而适当选择,优选为5~20质量%。
接下来,将上述基材膜输送到涂布机,涂覆粘着层用的涂布剂。这里,涂覆粘着层的面可以为基材膜的任意面,但优选对涂覆面预先通过电晕处理等前处理而提高与涂布剂的润湿性。另一方面,关于基材膜的背面,为了使脱模性提高,优选不实施电晕处理等前处理。涂布方式(涂覆方式)没有特别限定,可以采用刮棒方式、刮刀方式、凹版方式、模头方式、刀方式、反向方式、浸渍方式等现有的涂覆方式。然而,如上所述是粘着层厚度为2.0μm以下的薄膜,从稳定地获得薄膜的涂覆层的观点考虑,优选为凹版方式、反向方式。
在基材膜涂覆粘着层用的涂布剂后,导到干燥炉将涂布剂中的溶剂除去而获得粘着膜。这里的干燥温度根据基材膜的耐热性、溶剂的沸点而适当设定,优选为60~170℃。如果小于60℃,则有时粘着层的固化不会充分进行而发生背面转移。如果超过170℃,则有时基材膜变形而平面性恶化。此外干燥时间优选为15~60秒。如果小于15秒,则有时粘着层的固化未充分进行而发生背面转移。如果超过60秒则生产性降低,因此是不优选的。
对于干燥后的粘着膜,不将脱模膜等与其粘着面贴合而用卷绕机进行卷绕,获得粘着膜卷。本发明的粘着膜通过为上述构成,从而粘着层的固化充分进行,基材膜的背面与粘着层表面的滑动性也良好,因此即使不经由脱模膜而卷绕也没有背面转移、卷绕时的褶皱发生等问题,可以获得品质良好的粘着膜卷。
如以上那样操作而获得的本发明的粘着膜可以在包装用膜、表面保护膜、工序膜、卫生用品、农业用品、建筑用品、医疗用品等各种用途中使用,但特别是从表面平滑性优异考虑,可以作为表面保护膜、工序膜而优选使用。
此外,本发明的聚丙烯膜由于耐热性、品质优异,因此可以在光学构件、半导体制造工序等中作为要求非常高的品质的脱模膜而优选使用。
实施例
以下,通过实施例详细地说明本发明。需要说明的是,特性通过以下方法进行了测定、评价。
(1)膜厚度
使用厚度测微计(アンリツ社制)测定。将膜取样为10cm见方,任意地测定5点,求出平均值。
(2)热收缩力、热收缩力成为20mN以上时的温度
使用TMA(SII·ナノテクノロジー(株)社制/型号TMA/SS6100),在以下条件下测定了测定方向(主取向轴方向和与其正交的方向)的热收缩力曲线。
(a)样品:宽度4mm×长度20mm
(b)温度程序:从30℃以加热速率10℃/min升温
<热收缩力>
从该热收缩力曲线读取140℃的热收缩力(mN)。测定进行3次,求出平均。
<热收缩开始温度>
在上述热收缩力曲线中,读取在升温过程中热收缩力成为20mN时的温度。测定进行3次,求出平均。
(3)杨氏模量
杨氏模量使用株式会社オリエンテック社制膜强伸度测定装置(AMF/RTA-100),在23℃、65%RH下测定。将样品切出为测定方向(主取向轴方向和与其正交的方向):25cm,与测定方向垂直的方向:1cm的尺寸,以原长100mm、拉伸速度300mm/分钟进行延伸,杨氏模量按照JIS-Z1702(1994)所规定的方法测定。
(4)120℃下的杨氏模量
120℃下的杨氏模量使用株式会社オリエンテック社制膜强伸度测定装置(AMF/RTA-100),连夹盘一起向加热到120℃的烘箱中投入,在加热了1分钟后,使拉伸速度为300mm/分钟进行了膜的拉伸试验。将样品切出为测定方向(主取向轴正交方向):25cm,与测定方向垂直的方向:1cm的尺寸,以原长100mm、拉伸速度300mm/分钟进行延伸,按照JIS-Z1702(1994)所规定的方法测定。
(5)120℃下的最大点应力
120℃下的最大点应力使用株式会社オリエンテック社制膜强伸度测定装置(AMF/RTA-100),连夹盘一起向加热到120℃的烘箱中投入,在加热了1分钟后,使拉伸速度为300mm/分钟进行了膜的拉伸试验。读取样品断裂时的荷重值,算出除以试验前的试样的截面积(膜厚度×宽度(10mm))而得的值作为断裂强度的应力,测定对各样品进行各5次,用其平均值进行了评价。需要说明的是,为了算出断裂强度而使用的膜厚度使用了在上述(1)中测定的值。
(6)最大突起粗糙度(St)
测定使用(株)菱化システムVertScan2.0 R5300GL-Lite-AC进行,通过附属的解析软件将拍摄画面利用多项式4次近似进行面校正而求出表面形状。需要说明的是,所谓最大突起粗糙度(St),表示测定区域内的高度最大值(Peak)与高度最小值(Valley)之差。测定条件如下所述。测定对膜的两面分别以n=3(测定次数=3次)进行,求出各个面的平均值,采用而作为各面的St。需要说明的是,将膜的两面的St的值之中大的值记载于表中。
制造商:株式会社菱化システム
装置名:VertScan2.0 R5300GL-Lite-AC
测定条件:CCD照相机SONY HR-57 1/2英寸
物镜:5x
中间透镜:0.5x
波长滤波器:530nm white
测定模式:Wave
测定软件:VS-Measure Version5.5.1
解析软件:VS-Viewer Version5.5.1
测定区域:1.252mm×0.939mm。
(7)厚度不均
准备聚丙烯膜,将膜切取成10mm宽度,沿主取向轴方向以50mm间隔测定20点。求出所得的20点的数据的平均值,此外,求出最大值与最小值之差(绝对值),将最小值与最大值之差的绝对值除以平均值而得的值设为膜的主取向轴方向的厚度不均。此外,测定在23℃65%RH的气氛下使用接触式的アンリツ(株)制电子测微计(K-312A型)而实施。
(8)结晶峰温度(Tc)
使用差示扫描量热计(セイコーインスツル(株)制EXSTAR DSC6220),在氮气气氛中对3mg的聚丙烯膜的各层从25℃以20℃/min升温到250℃,保持5分钟。接着从250℃以20℃/min降温到25℃。将在该降温时获得的放热曲线的峰温度设为聚丙烯膜的结晶温度(Tc)。需要说明的是,在可以观测到多个峰温度的情况下将在80℃~130℃的区域中最高温的温度设为聚丙烯膜的结晶温度(Tc)。
(9)加热后的卷曲评价
将聚丙烯膜和厚度40μm的日本ゼオン株式会社制“ゼオノアフィルム”(注册商标)取样为宽度100mm、长度100mm的正方形,以聚丙烯膜的A面与“ゼオノアフィルム”接触的方式重叠,将其夹到2块丙烯酸系板(宽度100mm,长度100mm)中,施加2kg的荷重,在23℃的气氛下静置1小时后,在120℃的烘箱中加热1小时,取出贴合样品。使ゼオノアフィルム侧为下而放置于地板,用尺子测定卷曲了的贴合样品的高度,通过以下基准进行了评价。
S:卷曲了的贴合样品的高度小于5mm。
A:卷曲了的贴合样品的高度为5mm以上且小于10mm。
B:卷曲了的贴合样品的高度为10mm以上且小于15mm。
C:卷曲了的贴合样品的高度为15mm以上。
(10)具有粘着层的粘着膜的平面性
将卷绕于芯的500mm宽度的具有粘着层的粘着膜开卷仅1m,无张力(通过膜的自重而沿垂直方向垂下的状态)、和对膜宽度整体无不均地均匀地附加1kg/m、和3kg/m的张力,通过目视确认了褶皱、凹坑这样的平面性不良位置的有无。
S:无张力时没有平面性不良的位置。
A:无张力时观察到平面性不良的位置,1kg/m宽度的张力时消失。
B:1kg/m宽度的张力时观察到平面性不良的位置,3kg/m宽度的张力时消失。
C:即使为3kg/m宽度的张力,平面性不良的位置也不消失。
(9)具有粘着层的粘着膜的宽度缩小性
在500mm宽度的聚丙烯膜上涂覆粘着层用的涂布剂后,导到100℃的干燥炉,以200N的张力输送30秒,将涂布剂中的溶剂除去而获得了粘着膜。用尺测定聚丙烯膜的宽度和粘着膜的宽度,基于以下式算出宽度缩小率。
宽度缩小率(%)=(500-粘着膜宽度)/500×100
基于算出的宽度缩小率,通过以下基准进行了评价。
S:宽度缩小率小于0.5%。
A:宽度缩小率为0.5%以上且小于1.0%。
B:宽度缩小率为1.0%以上且小于2.0%。
C:宽度缩小率为2.0%以上。
(实施例1)
作为表层(I)用的原料,将住友化学(株)社制均聚丙烯原料A(MFR:7.5g/10分钟,熔点:163℃,CXS:1.0%)98.5质量份、和齐格勒纳塔催化剂系支链状聚丙烯原料B(ProfaxPF-814)1.5质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将(株)プライムポリマー社制均聚丙烯原料C(MFR:4.0g/10分钟,熔点:166℃,CXS:1.7%)98.5质量份、和上述支链状聚丙烯B1.5质量份进行干式掺混而供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在260℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/10/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为102℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热为155℃,在设置了圆周速度差的148℃的辊间沿膜的长度方向进行了4.0倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在180℃下预热5秒后,在170℃下拉伸到9.6倍,一边沿宽度方向施与14%的松弛一边在167℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(实施例2)
将プライムポリマー(株)社制均聚丙烯原料D(MFR:3.0g/10分钟,熔点:164℃,CXS:3.3%)90质量份、三井化学(株)社制4-甲基-1-戊烯系聚合物“MX004”(熔点:230℃)10质量份以该比率被混合的方式从计量料斗向双螺杆挤出机进行原料供给,在260℃下进行熔融混炼,条状地从模头排出,利用25℃的水槽进行冷却固化,切割为薄片状而获得了聚丙烯原料(1)。作为表层(I)用的原料,将上述均聚丙烯原料C 98质量份、上述聚丙烯原料(1)2质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将上述均聚丙烯原料C 98.5质量份、上述支链状聚丙烯原料B1.5质量份进行干式掺混而供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在260℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/12/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为93℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热到153℃,在设置了圆周速度差的128℃的辊间沿膜的长度方向进行了4.9倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在179℃下预热5秒后,在173℃下拉伸到9.5倍,一边沿宽度方向施与11%的松弛一边在148℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(实施例3)
作为表层(I)用的原料,将上述均聚丙烯原料A 98质量份、和上述聚丙烯原料(1)2质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将上述均聚丙烯原料C 70质量份、上述均聚丙烯原料A 30质量份进行干式掺混而供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在250℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/8/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为58℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热到144℃,在设置了圆周速度差的138℃的辊间沿膜的长度方向进行了4.4倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在176℃下预热5秒后,在167℃下拉伸到8.8倍,一边沿宽度方向施与9%的松弛一边在163℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(实施例4)
作为表层(I)用的原料,将上述均聚丙烯原料D 95.7质量份、上述支链状聚丙烯原料B 2.3质量份、上述聚丙烯原料(1)2质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将上述均聚丙烯原料D 97.7质量份、上述支链状聚丙烯原料B 2.3质量份进行干式掺混而供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在250℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/10/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为110℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热到159℃,在设置了圆周速度差的125℃的辊间沿膜的长度方向进行了4.1倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在180℃下预热5秒后,在175℃下拉伸到10.2倍,一边沿宽度方向施与14%的松弛一边在140℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(实施例5)
作为表层(I)用的原料,将上述均聚丙烯原料C 98.5质量份、上述支链状聚丙烯原料B1.5质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将上述均聚丙烯原料C 100质量份供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在250℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/10/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为65℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热到152℃,在设置了圆周速度差的132℃的辊间沿膜的长度方向进行了4.6倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在177℃下预热5秒后,在169℃下拉伸到6.8倍,一边沿宽度方向施与16%的松弛一边在170℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(实施例6)
作为表层(I)用的原料,将上述均聚丙烯原料D 95质量份、金属茂催化剂系支链状聚丙烯原料(日本ポリプロ社制WAYMAX MFX3)5质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将上述均聚丙烯原料D 100质量份供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在250℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/10/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为55℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热到146℃,在设置了圆周速度差的133℃的辊间沿膜的长度方向进行了4.4倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在176℃下预热5秒后,在166℃下拉伸到7.8倍,一边沿宽度方向施与11%的松弛一边在153℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度7μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(比较例1)
将共聚组成为丙烯成分98.4质量份、乙烯成分1.6质量份的聚丙烯系树脂(MFR:2.0g/10分钟)供给到单螺杆挤出机,在280℃下从T型模片状地挤出,在60℃的冷却辊上冷却固化后,通过设定为141℃的加热辊拉伸机进行4.4倍纵向拉伸,接着用设定为162℃的拉幅拉伸机进行9.2倍横向拉伸,在横向拉伸后在170℃下进行热处理,获得了30μm的聚丙烯系膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(比较例2)
将日本ポリプロ(株)社制“ノバテックSA4L”(MFR=5.0/10分钟)供给到单螺杆的单螺杆挤出机,在250℃下从T型模片状地挤出,用30℃的冷却辊冷却固化后,在135℃下纵向拉伸到4.5倍,接着将两端用夹具夹着,导到热风炉中,在169℃下预热后,在160℃下横向拉伸到8.2倍,接着一边以6.7%的弛豫率弛豫一边在168℃下进行热处理,获得了4μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(比较例3)
将上述均聚丙烯原料D 75质量份、碳酸钙粒子(三共制粉(株)制,2480K,粒径:6μm)25质量份进行干式掺混而供给到内层(II)用的单螺杆的熔融挤出机,将上述均聚丙烯原料D供给到表层(I)用的单螺杆的熔融挤出机,在240℃下进行熔融挤出,用80μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的B/A/B复合T型模以1/50/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为30℃的浇铸鼓而获得了浇铸片。接着,使用多个陶瓷辊预热到140℃,沿膜的长度方向进行了4.6倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在165℃下预热3秒后,在160℃下拉伸到8.0倍。接着在热处理工序中,一边沿宽度方向施与10%的松弛一边在160℃下进行热处理,然后在130℃下经过冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(比较例4)
将上述均聚丙烯原料A 99.7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)0.3质量份、进一步作为抗氧化剂的チバ·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各自0.1质量份以该比率混合的方式从计量料斗向双螺杆挤出机进行原料供给,在300℃下进行熔融混炼,条状地从模头排出,利用25℃的水槽进行冷却固化,切割为薄片状而获得了聚丙烯原料(2)。
将上述均聚丙烯原料D供给到内层(II)层用的单螺杆的熔融挤出机,将上述聚丙烯原料(2)供给到表层(I)层用的单螺杆的熔融挤出机,在240℃下进行熔融挤出,用60μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B复合T型模以8/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为90℃的浇铸鼓而获得了浇铸片。接着,使用多个陶瓷辊预热到125℃,沿膜的长度方向进行了4.6倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在165℃下预热3秒后,在160℃下拉伸到8.0倍。接着在热处理工序中,一边沿宽度方向施与10%的松弛一边在160℃下进行热处理,然后在130℃下经过冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度15μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(比较例5)
作为表层(I)用的原料,将上述均聚丙烯原料A 98.5质量份、上述支链状聚丙烯原料B1.5质量份进行干式掺混而供给到表层(I)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,作为内层(II)用的原料,将上述均聚丙烯原料C 98.5质量份、上述支链状聚丙烯原料B1.5质量份进行干式掺混而供给到内层(II)层用的单螺杆的单螺杆挤出机,在250℃下进行熔融挤出,用20μm截止的烧结过滤器除去异物后,利用进料块型的A/B/A复合T型模以1/10/1的厚度比叠层,排出到将表面温度控制为35℃的流延鼓,通过气刀使其与流延鼓密合,获得了未拉伸片。接着,将该片使用陶瓷辊而预热到153℃,在设置了圆周速度差的148℃的辊间沿膜的长度方向进行了3.7倍拉伸。接下来将端部用夹具把持而导入到拉幅机式拉伸机,在180℃下预热5秒后,在178℃下拉伸到7.2倍,一边沿宽度方向施与16%的松弛一边在170℃下进行热处理,然后经过100℃的冷却工序而导向拉幅机的外侧,将膜端部的夹具释放,将膜卷绕于芯,获得了厚度25μm的聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
(比较例6)
在作为直链状聚丙烯的全同立构五单元组分率为98.5%、熔体质量流动速率(MFR)为2.6g/10分钟的プライムポリマー(株)制聚丙烯树脂100质量份中,掺混Basell社制支链状聚丙烯树脂(高熔融张力聚丙烯Profax PF-814全同立构五单元组分率91.0%)0.5质量份,供给到温度250℃的挤出机,使树脂温度为250℃,从T型缝模片状地熔融挤出,将该熔融片在保持为90℃的直径1m的流延鼓上,以气刀温度90℃、空气速度140m/s进行冷却固化。接着,将该片缓慢预热到140℃,接着在保持于145℃的温度并设置了圆周速度差的辊间通过,沿长度方向拉伸到4.8倍。此时,在拉伸部使用辐射加热器(输出3.5kW)补充热量进行了拉伸。接着将该膜导到拉幅机,在拉伸温度160℃下沿宽度方向进行10倍拉伸,接着沿宽度方向以总计23%的松弛率以3阶段松弛。(第1阶段为12.0%,第2阶段为9.0%,第3阶段为3.9%。),在热定形温度150℃、冷却温度140℃下进行热处理,然后在室温下骤冷5秒,获得了膜厚度为3.0μm的双轴取向聚丙烯膜。将所得的膜的物性和评价结果示于表1中。
[表1]
需要说明的是,表中的所谓“主取向轴正交方向”,是指与主取向轴方向正交的方向。
产业可利用性
如上所述,本发明的聚丙烯膜可以在包装用膜、脱模膜、工序膜、卫生用品、农业用品、建筑用品、医疗用品等各种用途中使用。特别是,由于耐热性、机械强度、脱模性、品质优异,因此可以优选作为与被粘物贴合后,通过高温的工序的脱模膜、工序膜而使用。
Claims (11)
1.一种聚丙烯膜,其为2层以上的叠层构成,并且至少1层在用差示扫描量热计DSC从25℃以20℃/min升温到250℃、接着从250℃以20℃/min降温到25℃时的、结晶峰温度Tc为110℃以上,所述聚丙烯膜的主取向轴方向和与所述主取向轴方向正交的方向的140℃时的热收缩力都为400mN以下,所述主取向轴方向和与所述主取向轴方向正交的方向的杨氏模量都为1.8GPa以上。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯膜,所述主取向轴方向和与所述主取向轴方向正交的方向的、热收缩力成为20mN以上时的温度都为116℃以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,所述主取向轴方向和与所述主取向轴方向正交的方向的、120℃时的最大点应力都为80MPa以上。
4.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,其至少一面的最大突起粗糙度St为2000nm以上。
5.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,所述主取向轴方向的厚度不均小于6.0%。
6.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,与所述主取向轴方向正交的方向的140℃时的热收缩力为95mN以下。
7.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,与所述主取向轴方向正交的方向的、120℃时的杨氏模量乘以膜的厚度而得的值为1.5GPa·μm以上,所述杨氏模量的单位为Gpa,所述膜的厚度的单位为μm。
8.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,膜的厚度为6μm以上。
9.根据权利要求1或2所述的聚丙烯膜,所述叠层构成中的至少1层是含有冷二甲苯可溶部即CXS为3.5%以下的聚丙烯50质量%以上且100质量%以下的层。
10.一种粘着膜,其在权利要求1~9中任一项所述的聚丙烯膜的至少一面具有粘着层。
11.一种脱模膜,其使用了权利要求1~9中任一项所述的聚丙烯膜。
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