JP2014118552A - Method of manufacturing propylene-based resin micropore film, and winding device of propylene-based resin micropore film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リチウムイオン電池のセパレータに好適に用いられるプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法とこの製造方法における養生工程時に使用するプロピレン系樹脂フィルムの巻取装置に関する。 The present invention relates to a method for producing a propylene-based resin microporous film suitably used for a separator of a lithium ion battery, and a winding device for a propylene-based resin film used in a curing step in this production method.
リチウムイオン電池のセパレータとしては、ポリエチレンを主とするオレフィン系樹脂の微孔フィルムが広く使用されている。これは、リチウムイオン電池が短絡などによって異常発熱した場合に、微孔フィルムを構成しているポリエチレンが130℃前後の温度領域で溶融し、微多孔構造が閉塞すること(シャットダウン)によって、リチウムイオン電池の異常発熱を停止させて安全性を確保することができるからである。 As a separator for a lithium ion battery, a microporous film of an olefin resin mainly composed of polyethylene is widely used. This is because when a lithium ion battery abnormally generates heat due to a short circuit or the like, the polyethylene constituting the microporous film melts in a temperature range of about 130 ° C., and the microporous structure is blocked (shutdown), so that lithium ions This is because abnormal heat generation of the battery can be stopped to ensure safety.
このようなプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法としては、従来から、例えば、特許文献1や特許文献2に記載されているように、押出機に取り付けたTダイから押出されるプロピレン系樹脂フィルムを冷却することによってプロピレン系樹脂フィルムを構成しているプロピレン系樹脂を結晶化させてラメラを生成させ、引き続いてこのプロピレン系樹脂フィルムを紙管からなる円筒形状の巻芯にロール状に巻き取って加熱炉や熱風炉等の加熱装置内で熱処理を施すことによりラメラを成長させる養生工程を経たのち室温まで冷却し、しかるのち、プロピレン系樹脂フィルムを巻き戻しながら延伸することによってラメラ間の非結晶部にて亀裂を発生させ、無数の微小孔部を形成してなるプロピレン系樹脂微孔フィルムを得る方法が知られている。
As a method for producing such a propylene-based resin microporous film, conventionally, as described in, for example,
上記プロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法において、押出工程に引き続いて実施される養生工程時に、円筒形状の巻芯に巻装しているロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを加熱装置内において熱処理を施すと、巻芯よりもプロピレン系樹脂フィルムの加熱による線膨張係数が大きいために、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムの巻径が巻芯の径よりも大きく拡径してロール巻きプロピレン系樹脂フィルムが自重によってその下周部が巻芯の下側外周面から垂れ下がった状態となり、巻芯の下周部外周面とロール巻きプロピレン系樹脂フィルムの下周部内周面との間に僅かな隙間が発生することになる。 In the manufacturing method of the propylene-based resin microporous film, when the roll-wrapped propylene-based resin film wound around the cylindrical core is subjected to heat treatment in the heating device during the curing process performed subsequent to the extrusion process. Because the linear expansion coefficient due to heating of the propylene-based resin film is larger than that of the core, the roll diameter of the roll-propylene-based resin film is larger than the diameter of the core, and the roll-wrapped propylene-based resin film is caused by its own weight. The lower peripheral part hangs down from the lower outer peripheral surface of the winding core, and a slight gap is generated between the lower peripheral outer peripheral surface of the winding core and the lower peripheral inner peripheral surface of the roll-propylene-based resin film. become.
この状態で養生後にプロピレン系樹脂フィルムを冷却すると、プロピレン系樹脂フィルムが収縮してロール巻きプロピレン系樹脂フィルムの巻径が縮小し、巻芯から垂れ下がっているロール巻きプロピレン系樹脂フィルムの下端部が収縮によって座屈状に変形して横皺が発生する。この横皺が、延伸工程時にロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを巻芯から巻き戻すと一周毎に現れ、延伸された際に該横皺部分が正常の部分に比べて微小孔部の形成が不十分となり、微小孔部が不均一に形成されたプロピレン系樹脂微孔フィルムとなり、このプロピレン系樹脂微孔フィルムをリチウムイオン電池のセパレータに用いると、リチウムイオンの透過性が高い部位と低い部位とが生じ、透過性が高い部位にデンドライトが発生して微短絡が起こり易くなり、セパレータの寿命、長期安全性に問題点を有する。 When the propylene-based resin film is cooled after curing in this state, the propylene-based resin film contracts, the roll diameter of the roll-wrapped propylene-based resin film is reduced, and the lower end portion of the roll-wrapped propylene-based resin film hanging from the core is Due to the contraction, it is deformed into a buckling shape and a recumbent is generated. This recumbent appears every turn when the roll-wrapped propylene-based resin film is unwound from the core during the stretching process, and when the recumbent is stretched, the formation of micropores is insufficient compared to the normal part. Thus, when a microporous film is formed in a non-uniformly formed propylene-based resin microporous film, and this propylene-based resin microporous film is used in a lithium ion battery separator, a portion having a high lithium ion permeability and a portion having a low lithium ion permeability are obtained. As a result, dendrites are generated in a highly permeable region, and a short circuit is likely to occur, which causes problems in the life and long-term safety of the separator.
また、上記養生工程において、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを加熱装置内で熱処理を施すと、加熱装置内では温度や熱風の風量にムラが生じ易くなっているため、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを周方向に回転させることなく養生を行った場合、全周を均一な温度で養生させることができなくなって、押出工程時にプロピレン系樹脂フィルムに生成させたラメラを均一に成長させることが困難となり、その結果、得られるプロピレン系樹脂微孔フィルムの厚み、透気度、加熱収縮率が不均一となって高出力を必要とされるリチウムイオン電池のセパレータに採用することが困難となる。 Also, in the above curing process, if the roll-wrapped propylene resin film is heat-treated in the heating device, the temperature and the amount of hot air are likely to be uneven in the heating device. When curing without rotating in the direction, the entire circumference cannot be cured at a uniform temperature, making it difficult to uniformly grow the lamella produced on the propylene-based resin film during the extrusion process. As a result, the thickness, air permeability, and heat shrinkage rate of the resulting propylene-based resin microporous film are non-uniform, making it difficult to employ a separator for a lithium ion battery that requires high output.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高出力を要するリチウムイオン電池のセパレータとして好適に用いることができる厚みや透気度が均一なプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法とこの方法を実施するための装置を提供するにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is a propylene-based resin having a uniform thickness and air permeability that can be suitably used as a separator for a lithium ion battery requiring high output. It is in providing the manufacturing method of a microporous film, and the apparatus for implementing this method.
上記目的を達成するために、本発明のプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法は、請求項1に記載したように、プロピレン系樹脂を押出機に供給して溶融混練し、押出機の先端に取り付けたTダイからプロピレン系樹脂フィルムを押し出し、このプロピレン系樹脂フィルムを冷却する押出工程と、押し出されたプロピレン系樹脂フィルムを巻芯に巻き取って加熱装置内で熱処理を施す養生工程と、養生工程後にプロピレン系樹脂フィルムを巻芯から巻き戻して一軸延伸することによりプロピレン系樹脂フィルムに無数の微小孔部を形成する延伸工程と、延伸されたプロピレン系樹脂フィルムをアニール処理するアニーリング工程とを順次行うプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法において、上記養生工程は、径が拡縮自在な巻芯にプロピレン系樹脂フィルムをロール状に巻装し、このロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを加熱装置内に入れて巻芯を拡径方向に付勢することにより加熱によるプロピレン系樹脂フィルムの伸びを吸収させるように構成していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for producing a propylene-based resin microporous film of the present invention, as described in
さらに、請求項2に係る発明は、上記養生工程時において、巻芯に巻き取られたロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを一定の周速度でもって回転させながら養生を行うことを特徴とする。
Further, the invention according to
請求項3に係る発明は、上記プロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法における養生工程を実施するためのプロピレン系樹脂フィルムの巻取装置であって、幅方向に円弧状に湾曲した長方形状の曲板片を複数枚、組み合わせることによって径方向に拡縮自在な円筒形状に形成している巻芯と、この巻芯の中心に配設される回転軸と、巻芯を一定の圧力でもって拡径方向に付勢している付勢機構と、プロピレン系樹脂フィルムの巻取時に付勢機構による付勢力に抗して巻芯を縮径状態に保持し、巻取後にその保持を解除するストッパ部材とから構成していることを特徴とする。
The invention according to
このように構成した巻取装置において、請求項4に係る発明は、巻芯を拡径方向に付勢する上記付勢機構を、回転軸の中央部に固定したスプリング受けと、このスプリング受けを中央にして回転軸上に該回転軸の長さ方向に摺動自在に配設した左右のスライダと、上記スプリング受けと左右のスライダとの対向面間に介装している左右の圧縮スプリングと、左右のスライダの外周面にその内端を回動自在に枢着し、外端を巻芯を形成している各曲板片の内周面に枢着して左右のスライダが回転軸上を互いに接近する方向に移動した際に巻芯を縮径させ、離間する方向に移動した際に巻芯を拡径させる複数本の傾斜回動腕杆とから構成してあり、さらに、ストッパ部材を、回転軸に摺動、固定自在に嵌合して左右のスライダの外端面を押圧、受止する短筒体によって構成していることを特徴とする。
In the winding device configured as described above, the invention according to
一方、請求項5に係る発明は、巻芯を拡径方向に付勢する付勢する上記付勢機構を、巻芯を形成している各曲板片の内面に対向する回転軸の数カ所に各巻芯に向かって放射状に立設、固定している筒体と、これらの筒体内に圧入されているスプリングによって押圧されてその先端面を各曲板片の内面に押付けているピストン体とからなり、さらに、ストッパ部材を回転軸上に移動自在に配設されて巻芯の両端開口部に係脱自在に係合する端蓋体によって構成していることを特徴とする。
On the other hand, in the invention according to
また、請求6に係る発明は、上記付勢機構とストッパ部材とのさらに別な構造に関するもので、付勢機構を、巻芯を形成している各曲板片の内面に対向して回転軸の数カ所に取付けているスプリング支持部材と、これらのスプリング支持部材の外周面と巻芯を形成している各曲板片の内周面とを連結して巻芯を常時縮径方向に付勢している引張りスプリングと、回転軸上に摺動自在に配設されてその外周面を巻芯の開口端内周面に形成しているテーパ面に楔状に係合させ、且つ、互いに接近する方向に移動した際に巻芯を上記引張りスプリングの引張力に抗して拡径させる左右一対の楔部材とから構成し、ストッパ部材を回転軸に摺動自在に嵌合して左右の楔部材の外端面に押接している短筒体によって構成し、これらの短筒体を押圧力が調整可能な圧縮スプリングによって押圧していることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係るプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法によれば、押出工程によってプロピレン系樹脂が結晶化し、ラメラを生成したプロピレン系樹脂フィルムを養生工程によってラメラを成長させる処理を行う際に、径が拡縮自在な巻芯に押出工程を経た上記プロピレン系樹脂フィルムをロール状に巻装し、このロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを加熱装置内に入れて巻芯を拡径方向に付勢して加熱によるプロピレン系樹脂フィルムの伸びを巻芯の拡径により吸収させるので、巻芯からロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを垂れ下がらせることなく、巻芯の外周面に隙間なく巻装した状態を維持しながらプロピレン系樹脂フィルムを養生することができ、従って、プロピレン系樹脂フィルムの押出方向に結晶化部分(ラメラ)と非結晶部分とが交互に均等に配列してなるラメラ構造を形成することができてこのプロピレン系樹脂フィルムを延伸工程において一軸延伸することにより、多数の微小孔部がフィルム表裏面を貫通して均一に形成された優れた透気性を有し、且つ、透気性のバラツキの少ないプロピレン系樹脂微孔フィルムを得ることができるものであり、このプロピレン系樹脂微孔フィルムをリチウムイオン電池のセパレータとして用いることにより、発電性能が均一なリチウムイオン電池を安定して製造することができると共に、高出力用途においても高い発電性能を安定して発揮できるリチウムイオン電池を提供することが可能となる。
According to the method for producing a propylene-based resin microporous film according to
さらに、本発明のプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法によれば、請求項2に記載したように、上記養生工程時において、巻芯に巻き取られたロール巻きプロピレン系樹脂フィルムを一定の周速度でもって回転させながら養生を行うので、加熱装置内部で温度ムラや熱風の風量ムラが生じても、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムをその表面から内部に亘って全体的に均一な温度とすることができ、ロール巻きされたプロピレン系樹脂フィルムを均一な温度で養生させて、プロピレン系樹脂フィルム中のラメラを均一に成長させることが可能となり、厚み、透気度、及び加熱収縮率が均一であるプロピレン系樹脂微孔フィルムを製造することができる。
Furthermore, according to the method for producing a propylene-based resin microporous film of the present invention, as described in
請求項3に係る発明によれば、上記プロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法における養生工程を実施するためのプロピレン系樹脂フィルムの巻取装置として、幅方向に円弧状に湾曲した長方形状の曲板片を複数枚、組み合わせることによって径方向に拡縮自在な円筒形状に形成している巻芯と、この巻芯の中心に配設される回転軸と、巻芯を一定の圧力でもって拡径方向に付勢している付勢機構と、プロピレン系樹脂フィルムの巻取時に付勢機構による付勢力に抗して巻芯を縮径状態に保持し、巻取後にその保持を解除するストッパ部材とから構成しているので、押出機から押し出されるプロピレン系樹脂フィルムを巻き取る際には、ストッパ部材によって巻芯を縮径させた状態を保持しながらプロピレン系樹脂フィルムを巻芯に円滑に巻取ることができと共に、養生工程時においてはストッパ部材による保持を解除することにより、巻芯を付勢機構によって拡径方向に付勢して加熱によるプロピレン系樹脂フィルムの伸びを自動的に吸収することができ、巻芯の外周面にプロピレン系樹脂フィルムを隙間なく巻装した状態で養生することができて、プロピレン系樹脂フィルムの押出方向に結晶化部分と非結晶部分とが交互に均等に配列してなるラメラ構造を形成したプロピレン系樹脂微孔フィルムを得ることができる。
According to the invention which concerns on
上記のように構成した巻芯装置において請求項4に係る発明によれば、巻芯を拡径方向に付勢する上記付勢機構を、回転軸の中央部に固定したスプリング受けと、このスプリング受けを中央にして回転軸上に該回転軸の長さ方向に摺動自在に配設した左右のスライダと、上記スプリング受けと左右のスライダとの対向間に介装している左右の圧縮スプリングと、左右のスライダの外周面にその内端を回動自在に枢着し、外端を巻芯を形成している各曲板片の内周面に枢着したと複数本の傾斜回動杆とから構成し、さらに、ストッパ部材を、回転軸に摺動、固定自在に嵌合して左右のスライダの外端面を押圧、受止する短筒体によって構成しているので、左右のストッパ部材を左右のスライダに押付けてこれらの左右スライダを互いに接近する方向に移動させることにより、左右の圧縮スプリングが圧縮しながら傾斜回動杆が伏動方向に回動して、巻芯を簡単且つ確実に縮径させることができると共にその縮径した形態を保持してプロピレン系樹脂フィルムの巻取りを行うことができ、巻装した後において左右のストッパ部材を後退させれば、圧縮スプリングの復元力により傾斜回動杆を起立する方向に弾圧して巻芯を拡径方向に付勢し、ロール状に巻装したプロピレン系樹脂フィルムを緊張状態に保持しながら加熱処理等を施すことができる。
According to the invention of
請求項5に係る発明によれば、上記付勢機構を、巻芯を形成している各曲板片の内面に対向する回転軸の数カ所に各巻芯に向かって放射状に立設、固定している筒体と、これらの筒体内に圧入されているスプリングによって押圧されてその先端面を各曲板片の内面に押付けているピストン体とから構成してあり、さらに、ストッパ部材を、回転軸上に移動自在に配設されて巻芯の両端開口部に係脱自在に係合する端蓋体によって構成しているので、巻芯にプロピレン系樹脂フィルムを巻き取る際には、端蓋体からなるこのストッパ部材によって巻芯を縮径状態に保持しながら円滑に巻き取ることができ、巻装した後においては、ストッパ部材を巻芯の両端に対するストッパ部材の係止を解くことによってスプリングの復元力により巻芯を形成している各曲板片を弾圧して巻芯を拡径方向に付勢し、ロール状に巻装したプロピレン系樹脂フィルムを緊張状態保持しながら加熱処理等を施すことができる。
According to the invention which concerns on
請求項6に係る発明によれば、上記付勢機構を、巻芯を形成している各曲板片の内面に対向して回転軸の数カ所に取付けているスプリング支持部材と、これらのスプリング支持部材の外周面と巻芯を形成している各曲板片の内周面とを連結して巻芯を常時縮径方向に付勢している引張りスプリングと、回転軸上に摺動自在に配設されてその外周面を巻芯の開口端内周面に形成しているテーパ面に楔状に係合させ、且つ、互いに接近する方向に移動した際に巻芯を上記引張りスプリングの引張力に抗して拡径させる左右一対の楔部材とから構成し、さらに、ストッパ部材を回転軸に摺動自在に嵌合して左右の楔部材の外端面に押接している短筒体によって構成し、これらの端筒体を押圧力が調整可能な圧縮スプリングによって押圧しているので、左右の楔部材を回転軸上で互いに接離する方向に移動させることによって巻芯の巻径を所望の径に簡単に調整することができ、従って、巻芯を縮径させた状態に保持しながら該巻芯にプロピレン系樹脂フィルムを巻き取ることができると共に、巻装した後においては、圧縮スプリングを介して左右の楔部材の外端面を押接している短筒体の押圧力を上記引張りスプリングの引張力よりも大きくすることによって巻芯を拡径方向に付勢することができ、ロール状に巻装したプロピレン系樹脂フィルムを緊張状態保持しながら加熱処理等を施すことができる。
According to the invention which concerns on
次に、本発明のプロピレン系樹脂微孔フィルムの製造方法の実施の形態を、押出工程、養生工程、延伸工程、アニーリング工程の工程順に従って説明する。なお、プロピレン系樹脂微孔フィルムを構成するプロピレン系樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体などが挙げられる。プロピレン系樹脂は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。又、プロピレンと他のオレフィンとの共重合体は、ブロック共重合体、ランダムとも重合体の何れであってもよい。 Next, an embodiment of the method for producing a propylene-based resin microporous film of the present invention will be described in the order of steps of an extrusion process, a curing process, a stretching process, and an annealing process. In addition, as a propylene-type resin which comprises a propylene-type resin microporous film, a propylene homopolymer, the copolymer of a propylene and another olefin, etc. are mentioned, for example. Propylene-type resin may be used independently, or 2 or more types may be used together. The copolymer of propylene and other olefins may be either a block copolymer or a random or polymer.
(押出工程)
プロピレン系樹脂を押出機に供給して溶融混練した上で、押出機の先端に取り付けたTダイから押出すによりプロピレン系樹脂フィルムを得る押出工程を行う。
(Extrusion process)
After the propylene-based resin is supplied to the extruder and melt-kneaded, an extrusion process is performed to obtain a propylene-based resin film by extrusion from a T die attached to the tip of the extruder.
プロピレン系樹脂を押出機にて溶融混練する際のプロピレン系樹脂の温度は、低いと、得られるプロピレン系樹脂フィルム(図2〜5において巻取装置にロール状に巻装されているフィルムF)の厚みが不均一となり、或いはプロピレン系樹脂フィルムの表面平滑性が低下し、高いと、プロピレン系樹脂の配向性が低下してプロピレン系樹脂がラメラを生成しない虞れがあるので、プロピレン系樹脂の融点よりも20℃高い温度以上で且つプロピレン系樹脂の融点よりも100℃高い温度以下が好ましく、プロピレン系樹脂の融点よりも25℃高い温度以上で且つプロピレン系樹脂の融点よりも80℃高い温度以下であることがより好ましい。 When the temperature of the propylene-based resin when melt-kneading the propylene-based resin with an extruder is low, the resulting propylene-based resin film (film F wound in a roll on a winding device in FIGS. 2 to 5) If the thickness of the propylene-based resin film is not uniform, or the surface smoothness of the propylene-based resin film is lowered and high, the orientation of the propylene-based resin may be lowered, and the propylene-based resin may not produce lamellae. Preferably, the temperature is 20 ° C. higher than the melting point and 100 ° C. higher than the melting point of the propylene resin, preferably 25 ° C. higher than the melting point of the propylene resin and 80 ° C. higher than the melting point of the propylene resin. It is more preferable that the temperature is lower than the temperature.
さらに、プロピレン系樹脂を押出機からフィルム状に押出す際におけるドロー比が小さいと、プロピレン系樹脂に加わる張力が低下して、プロピレン系樹脂の分子配向が不充分となり、プロピレン系樹脂がラメラを充分に生成しない虞れがある。又、プロピレン系樹脂を押出機からフィルム状に押出す際におけるドロー比が大きいと、プロピレン系樹脂の分子配向は高いものとなるが、プロピレン系樹脂フィルムの製膜安定性が低下し、得られるプロピレン系樹脂フィルムの厚み精度や幅精度が低下する虞れがある。従って、プロピレン系樹脂を押出機からフィルム状に押出す際におけるドロー比は、50〜300が好ましく、65〜250がより好ましく、70〜250が特に好ましい。なお、ドロー比とは、TダイのリップのクリアランスをTダイから押出されたプロピレン系樹脂フィルムの厚みで除した値をいう。 Furthermore, if the draw ratio when extruding the propylene resin into a film from an extruder is small, the tension applied to the propylene resin is reduced, resulting in insufficient molecular orientation of the propylene resin, and the propylene resin causes lamellae. There is a possibility that it may not be generated sufficiently. In addition, when the draw ratio when extruding a propylene-based resin into a film from an extruder is large, the molecular orientation of the propylene-based resin becomes high, but the film-forming stability of the propylene-based resin film is lowered and obtained. There is a possibility that the thickness accuracy and width accuracy of the propylene-based resin film may be lowered. Therefore, the draw ratio when the propylene-based resin is extruded from the extruder into a film is preferably 50 to 300, more preferably 65 to 250, and particularly preferably 70 to 250. The draw ratio means a value obtained by dividing the clearance of the lip of the T die by the thickness of the propylene-based resin film extruded from the T die.
また、プロピレン系樹脂フィルムの製膜速度が小さいと、プロピレン系樹脂に加わる張力が低下して、プロピレン系樹脂の分子配向が不充分となり、プロピレン系樹脂がラメラを充分に生成しない虞れがあり、大きいと、プロピレン系樹脂の分子配向は高いものとなるが、プロピレン系樹脂フィルムの製膜安定性が低下し、得られるプロピレン系樹脂フィルムの厚み精度や幅精度が低下するので、10〜300m/分が好ましく、15〜250m/分がより好ましく、15〜30m/分が特に好ましい。 In addition, if the film forming speed of the propylene resin film is low, the tension applied to the propylene resin is lowered, the molecular orientation of the propylene resin is insufficient, and the propylene resin may not generate lamellae sufficiently. If it is large, the molecular orientation of the propylene-based resin is high, but the film-forming stability of the propylene-based resin film is lowered, and the thickness accuracy and width accuracy of the resulting propylene-based resin film are lowered. / Min is preferable, 15 to 250 m / min is more preferable, and 15 to 30 m / min is particularly preferable.
そして、Tダイから押出されたプロピレン系樹脂フィルムをその表面温度が上記プロピレン系樹脂の融点よりも100℃低い温度以下となるまで冷却することにより、プロピレン系樹脂フィルムを構成しているプロピレン系樹脂が結晶化してラメラを生成する。本発明では、溶融混練したプロピレン系樹脂を押出すことにより、プロピレン系樹脂フィルムを構成しているプロピレン系樹脂分子を予め配向させた上で、プロピレン系樹脂フィルムを冷却することにより、プロピレン系樹脂が配向している部分のラメラの生成を促進させることができる。 Then, the propylene resin film constituting the propylene resin film is cooled by cooling the propylene resin film extruded from the T-die until the surface temperature becomes 100 ° C. or lower than the melting point of the propylene resin. Crystallizes to produce lamellae. In the present invention, the propylene-based resin film is cooled by extruding the propylene-based resin film constituting the propylene-based resin film by extruding the melt-kneaded propylene-based resin, and then cooling the propylene-based resin film. It is possible to promote the generation of lamella in the portion where the is oriented.
冷却されたプロピレン系樹脂フィルムの表面温度は、プロピレン系樹脂の融点よりも100℃低い温度以下が好ましく、プロピレン系樹脂の融点よりも140〜110℃低い温度がより好ましく、プロピレン系樹脂の融点よりも135〜120℃低い温度が特に好ましい。冷却されたプロピレン系樹脂フィルムの表面温度が高いと、プロピレン系樹脂フィルムを構成しているプロピレン系樹脂を結晶化させることができず、ラメラを生成しない虞れがある。 The surface temperature of the cooled propylene-based resin film is preferably not more than 100 ° C. lower than the melting point of the propylene-based resin, more preferably 140 to 110 ° C. lower than the melting point of the propylene-based resin, and more than the melting point of the propylene-based resin. Also, a temperature lower by 135 to 120 ° C. is particularly preferable. When the surface temperature of the cooled propylene-based resin film is high, the propylene-based resin constituting the propylene-based resin film cannot be crystallized, and there is a possibility that a lamella is not generated.
(養生工程)
次いで、上述した押出工程により得られたプロピレン系樹脂フィルムを養生する。このプロピレン系樹脂フィルムの養生工程は、押出工程においてプロピレン系樹脂フィルム中に生成させたラメラを成長させるために行う。このことにより、プロピレン系樹脂フィルムの押出方向に結晶化部分(ラメラ)と非結晶部分とが交互に配列してなる積層ラメラ構造を形成させることができ、後述するプロピレン系樹脂フィルムの延伸工程において、ラメラ内ではなく、ラメラ間において亀裂を発生させ、この亀裂を起点として微小な貫通孔(微小孔部)を形成することができる。
(Curing process)
Subsequently, the propylene-type resin film obtained by the extrusion process mentioned above is cured. This curing process for the propylene-based resin film is performed in order to grow the lamella formed in the propylene-based resin film in the extrusion process. Thereby, it is possible to form a laminated lamella structure in which crystallized portions (lamellar) and amorphous portions are alternately arranged in the extrusion direction of the propylene-based resin film. It is possible to generate a crack between lamellas, not within the lamella, and to form a minute through hole (microhole part) starting from this crack.
本発明の方法では、プロピレン系樹脂フィルムの養生は、まず、上記押出工程において得られたプロピレン系樹脂フィルムをロール状に巻き取ることによりロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを得る。 In the method of the present invention, the curing of the propylene-based resin film is performed by first winding the propylene-based resin film obtained in the extrusion step into a roll shape to obtain a rolled propylene-based resin film F.
図1〜図5は巻取装置の一例を示すもので、幅方向に円弧状に湾曲した長方形状の曲板片1a、1a・・・1aを複数枚(図においては6枚)、組み合わせることによって径方向に拡縮自在な円筒形状に形成している巻芯1と、この巻芯1の中心に配設される回転軸2と、巻芯1を一定の圧力でもって拡径方向に付勢している付勢機構3と、プロピレン系樹脂フィルムの巻取時に付勢機構3による付勢力に抗して巻芯1を縮径状態に保持し、巻取後にその保持を解除するストッパ部材4とから構成している。
1 to 5 show an example of a winding device, and a plurality of (six in the drawing) rectangular curved plate pieces 1a, 1a... 1a curved in an arc shape in the width direction are combined. The
上記付勢機構3は、回転軸2の長さ方向の中央部に固定したスプリング受け31と、このスプリング受け31を中央にして回転軸2の長さ方向の両側部に摺動自在に嵌合している筒状の左右スライダ32、32と、上記スプリング受け31とこれらの左右スライダ32、32との対向面間にそれぞれ介装している左右の圧縮スプリング33、33と、上記左右のスライダ32、32の外周面複数箇所にその内端をそれぞれ回動自在に枢着し、外端に向かうに従って巻芯1の両側開口端に向かって斜め外側方に放射状に傾斜してその外端を巻芯1の各曲板片1aの端部内面に回動自在に枢着している回動腕杆34、34・・・34とからなり、左右のスライダ32、32をスプリング受け31に向かって互いに接近する方向に移動させた際に、全ての傾斜回動腕杆34が傘を畳むように中心に向かって伏動して巻芯1が縮径し、左右のスライダ32、32を互いに離間する方向に移動させた際に、全ての傾斜回動腕杆34が傘を開くように外方に向かって起立して巻芯1が拡径するように構成している。
The
なお、左右のスライダ32、32は、図3に示すように、回転軸2の外周面に該回転軸2の長さ方向に刻設している溝2aにその内周面に突設している突条部32a を嵌合させて回転軸2の長さ方向にのみ摺動し、回転軸2の回転をこれらの溝2aと突条部32a との係合力によって傾斜回動腕杆34を介して巻芯1に伝達するように構成している。
As shown in FIG. 3, the left and
さらに、上記ストッパ部材4、4は、左右のスライダ32、32の背面側の回転軸2の両側端部に摺動自在に嵌合した短筒体から形成されてあり、その内外周面間に亘って螺子孔4aを貫設してこの螺子孔4aに螺子4bを螺合させていて、この螺子4bを螺進させてその先端を回転軸2の外周面に押し付けることにより、これらの左右ストッパ部材4、4を回転軸2に固定するように構成している。
Further, the
このように構成した巻取装置を使用して、押出工程において得られたプロピレン系樹脂フィルムをロール状に巻き取るには、図2に示すように、まず、左右のストッパ部材4、4を左右のスライダ32、32の背面にそれぞれ押し付けながらストッパ部材4、4を回転軸中央の固定スプリング受け31に向かって移動させる。この移動によって左右の圧縮スプリング33、33が圧縮すると共に左右のストッパ部材4と巻芯1を形成している複数枚の曲板片1aとを連結している回動腕杆34が伏動する方向に回動して巻芯1が縮径する。こうして巻芯1を所定径まで縮径させたのち、ストッパ部材4に設けている螺子4bの先端を回転軸2の外周面に圧着させることによって縮径状態を保持させる。
In order to wind up the propylene-based resin film obtained in the extrusion process into a roll using the winding device configured as described above, first, the left and
この状態にして巻取装置の回転軸2を回転駆動機構(図示せず)によって回転駆動することにより巻芯1を回転軸2と一体的に回転させながら押出機から押し出されたプロピレン系樹脂フィルムを図3に示すように、巻芯1上に巻装してロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを得、このロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを加熱炉又は熱風炉等の加熱装置(図示せず)内に設置して養生を行う。
The propylene-based resin film extruded from the extruder while rotating the winding
この際、加熱装置内では、温度や熱風の風量にムラが生じ易くてロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを回転させずに養生を行うと、プロピレン系樹脂フィルムを均一な温度で養生させることができず、押出工程においてプロピレン系樹脂フィルム中に生成したラメラを均一に成長させることができなくなって、得られるプロピレン系樹脂微孔フィルムの厚み、透気度、加熱収縮力が不均一になる虞れがあるので、巻芯1と一体的にロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを回転させながら養生を行う。
At this time, if the curing is performed without rotating the roll-wrapped propylene-based resin film F in the heating device, the propylene-based resin film can be cured at a uniform temperature. Therefore, the lamella produced in the propylene-based resin film in the extrusion process cannot be grown uniformly, and the thickness, air permeability, and heat shrinkage force of the resulting propylene-based resin microporous film may be uneven. Therefore, curing is performed while rotating the roll-propylene-based resin film F integrally with the
このようにロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを回転軸2を中心にして巻芯1と一体的に周方向に回転させながらプロピレン系樹脂フィルムの養生を行うことによって、加熱装置内部で温度ムラや熱風の風量ムラが生じても、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFをその表面から内部に亘って全体的に均一な温度とすることができ、ロール巻きされたプロピレン系樹脂フィルムを均一な温度で養生させて、プロピレン系樹脂フィルム中のラメラを均一に成長させることが可能となり、厚み、透気度、及び加熱収縮率が均一であるプロピレン系樹脂微孔フィルムを製造することができる。
In this way, the propylene-based resin film is cured while rotating the roll-wrapped propylene-based resin film F around the
養生時におけるロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの回転数は、0.05〜70rpmが好ましく、0.1〜50rpmがより好ましい。ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの回転数が低すぎると、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを回転させながら養生を行うことにより得られる効果が充分ではない虞れがある。また、70rpmを超える回転数でロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを回転させても、回転数の増加分に見合った効果が得られない虞れがある。 0.05-70 rpm is preferable and, as for the rotation speed of the roll propylene-type resin film F at the time of curing, 0.1-50 rpm is more preferable. If the number of rotations of the roll-wrapped propylene resin film F is too low, the effect obtained by curing while rotating the roll-wrapped propylene-based resin film F may not be sufficient. Further, even if the roll-wrapped propylene-based resin film F is rotated at a rotational speed exceeding 70 rpm, there is a possibility that an effect corresponding to the increase in the rotational speed cannot be obtained.
ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生温度は、プロピレン系樹脂の融点よりも30℃低い温度以上で且つプロピレン系樹脂の融点よりも1℃低い温度以下が好ましく、プロピレン系樹脂の融点よりも25℃低い温度以上で且つプロピレン系樹脂の融点よりも5℃低い温度以下がより好ましい。ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生温度が低いと、ラメラを十分に成長させることができない虞れがある。また、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生温度が高いと、プロピレン系樹脂フィルムのプロピレン系樹脂分子の配向が緩和してしまい、ラメラが崩れる虞れがある。
The curing temperature of the roll-wrapped propylene-based resin film F is preferably 30 ° C. lower than the melting point of the propylene-based resin and 1 ° C. lower than the melting point of the propylene-based resin, and 25 ° C. lower than the melting point of the propylene-based resin. More preferably, the temperature is lower than the lower temperature and lower than the
なお、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生温度とはロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが設置されている雰囲気の温度とする。したがって、例えば、熱風炉などの加熱装置内部でロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生を行う場合には、加熱装置内部のロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの設置されている雰囲気の温度を養生温度とする。 In addition, the curing temperature of the roll-wrapped propylene-based resin film F is the temperature of the atmosphere in which the roll-wrapped propylene-based resin film F is installed. Therefore, for example, when curing a roll-propylene-based resin film F inside a heating device such as a hot stove, the temperature of the atmosphere in which the roll-propylene-based resin film F is installed inside the heating device is defined as a curing temperature. To do.
ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生時間は、1時間以上が好ましく、15時間以上がより好ましい。ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを好ましくは1時間以上養生させることにより、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの表面から内部まで全体的にプロピレン系樹脂フィルムの温度を上述した養生温度にして十分に養生させることができ、プロピレン系樹脂フィルムのラメラを十分に且つ均一に成長させることができる。また、養生時間が長すぎると、養生時間の増加分に見合ったプロピレン系樹脂フィルムのラメラの成長が見込まれず、かえってプロピレン系樹脂フィルムが熱劣化する虞れがある。したがって、養生時間は、35時間以下が好ましく、30時間以下がより好ましい。 The curing time of the roll-propylene-based resin film F is preferably 1 hour or longer, and more preferably 15 hours or longer. The roll-wrapped propylene-based resin film F is preferably cured for 1 hour or longer so that the temperature of the propylene-based resin film is entirely cured from the surface of the roll-wrapped propylene-based resin film F to the curing temperature described above. And the lamellae of the propylene-based resin film can be grown sufficiently and uniformly. On the other hand, if the curing time is too long, the lamella growth of the propylene resin film corresponding to the increase in the curing time is not expected, and the propylene resin film may be deteriorated by heat. Therefore, the curing time is preferably 35 hours or less, and more preferably 30 hours or less.
又、上記加熱装置内でロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの養生を行うと、養生温度によってロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが膨張し、その線膨張係数が紙製の巻芯1よりも大きいためにプロピレン系樹脂フィルムの巻径が巻芯1の径よりも大きくなってロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが自重により垂れ下がり、養生後に冷却するとその垂れ下がり部分に横皺が発生してこのロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを巻き戻しながら延伸処理を施した際に、透気度が不均一となる問題が発生するので、上記巻取装置の巻芯1を拡径方向に付勢して加熱養生中に熱で膨張した際にその膨張を拡径によって吸収してロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1の外周面に隙間なく密接させた状態にすると共に、加熱養生後の冷却によってロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが収縮した際においても、その収縮量に応じて巻芯1を縮径させてこの巻芯1の外周面にロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを隙間なく密接させた状態にする。
In addition, when the rolled propylene-based resin film F is cured in the heating device, the roll-wrapped propylene-based resin film F expands depending on the curing temperature, and its linear expansion coefficient is larger than that of the
即ち、上記のように巻芯1を縮径させた状態にしてロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを巻装している巻取装置において、左右のストッパ部材4、4の螺子4bを螺退させて回転軸2に対するストッパ部材4、4の固定を解除したのち、これらの左右のストッパ部材4、4を後退させてスライダ32、32から離間させると、スライダ32、32が自由に後退可能となって左右の圧縮スプリング33の復元力がこれらのスライダ32、32を介して全ての回動腕杆34を起立する方向に弾圧して巻芯1を拡径方向に付勢し、加熱養生によって膨張するロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの膨張量に応じて拡径して図5に示すように、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1上に常に隙間なく密接させた状態にしながら養生を行うことができる。
That is, in the winding device in which the
又、加熱養生後の冷却によってロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが収縮すると、その収縮圧によって巻芯1を形成している曲板片1aが回動腕杆34を伏動させながらスライダ32、32を圧縮スプリング33、33の弾発力に抗して互いに接近する方向に移動させ、巻芯1をロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの収縮量に応じて縮径させることができるので、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1上に隙間なく密接させた状態にしておくことができる。
Further, when the roll-wrapped propylene-based resin film F contracts by cooling after heat curing, the curved plates 1a forming the
なお、上記養生工程ではロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを、その軸芯方向が水平となるように保持した状態で周方向に回転させながら養生を行うことが好ましい。このようにロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFをその軸芯を水平方向に向けた状態に保持して回転させることにより、養生工程において、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムF中でのブロッキングの発生をより効果的に低減することが可能となる。上記水平とは、略水平を意味し、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの軸芯方向が水平面より−5°〜+5°の範囲内にあることを含むものである。 In the curing step, curing is preferably performed while rotating the roll-wrapped propylene-based resin film F in the circumferential direction in a state where the axial center direction is held horizontal. In this way, in the curing process, the roll-propylene-based resin film F is more effective in blocking in the roll-propylene-based resin film F by rotating the propylene-based resin film F with its axial core oriented in the horizontal direction. Can be reduced. The term “horizontal” means substantially horizontal, and includes that the axial direction of the roll-wrapped propylene-based resin film F is within a range of −5 ° to + 5 ° from the horizontal plane.
また、押出機から押し出されるプロピレン系樹脂フィルムを巻き取る巻取装置において、複数枚の曲板片1aを円筒状に組み合わせることによって形成している巻芯1を拡縮させる機構としては、上記のような付勢機構3やストッパ部材4とは別な付勢機構やストッパ部材を採用してもよい。
In the winding device for winding the propylene-based resin film extruded from the extruder, the mechanism for expanding and contracting the
図6〜図10はその一例を示すもので、幅方向に円弧状に湾曲した長方形状の曲板片1a、1a・・・1aを複数枚、組み合わせることによって径方向に拡縮自在な円筒形状に形成している巻芯1と、この巻芯1の中心に配設される回転軸2と、巻芯1を一定の圧力でもって拡径方向に付勢している付勢機構3Aと、プロピレン系樹脂フィルムの巻取時に付勢機構3Aによる付勢力に抗して巻芯1を縮径状態に保持し、巻取後にその保持を解除するストッパ部材4Aとから構成している巻取装置において、上記付勢機構3Aを、回転軸2の数カ所(図おいては3箇所)に、巻芯1を形成している各曲板片1aに対向して放射状に立設、固定している複数本の筒体3A-1と、これらの筒体3A-1内に圧入されているスプリング3A-2と、このスプリング3A-2に押圧されているピストン体3A-3と、筒体3A-1から外径方向に突出しているこのピストン体3A-3のロッド部3A-4の先端を対向する曲板片1aの内面に連結してなる構造受け31とから構成している。
FIG. 6 to FIG. 10 show an example, and by combining a plurality of rectangular curved plate pieces 1a, 1a... 1a curved in an arc shape in the width direction, a cylindrical shape that can be expanded and contracted in the radial direction is combined. The formed
さらに、ストッパ部材4Aは、中心部を回転軸2に摺動自在に嵌合させた円板部4A-1の外周端縁に、縮径した巻芯1の両端開口部にその内周面を係脱自在に係合する環部4A-2を形成している端蓋体からなる。
Further, the
このように構成した巻取装置は、複数枚の曲板片1aを、回転軸2とこれらの曲板片1a間を連結している筒体3A-1内のスプリング3A-2を圧縮させながら回転軸2に向かって押し下げることにより巻芯1を縮径させ、この状態にしてストッパ部材4Aの環部4A-2をこの巻芯1の外周面に被嵌させることによって巻芯1を縮径状態に保持する。
The winding device configured in this manner compresses a plurality of curved plate pieces 1a with a
この状態にして巻取装置の回転軸2を回転駆動機構(図示せず)によって回転駆動することにより巻芯1を回転軸2と一体的に回転させながら押出機から押出されたプロピレン系樹脂フィルムを図7、図8に示すように、巻芯1上に巻装してロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを得、このロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを加熱炉又は熱風炉等の加熱装置(図示せず)内に設置して上記実施例同様に回転させながら養生を行う。
The propylene-based resin film extruded from the extruder while rotating the winding
さらに、この養生時において、巻芯1の両端開口部に被嵌、係止している上記ストッパ部材4A、4Aを取り外すことによって、付勢機構3Aを構成している全ての筒体3A-1内のスプリング3A-2の復元力を巻芯1を構成している全ての曲板片1aに作用させて巻芯1を拡径方向に付勢し、上記実施例と同様に、加熱養生によって膨張するロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの膨張量に応じて拡径させて図10に示すように、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1上に常に隙間なく密接させながら養生を行う。
Further, at the time of curing, all the
又、加熱養生後の冷却によってロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが収縮すると、その収縮圧によって巻芯1を形成している曲板片1aが回転軸2とこれらの曲板片1a間を連結している筒体3A-1内のスプリング3A-2を圧縮させながら回転軸2に向かって押し下げられ、巻芯1を縮径させながらロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1上に隙間なく密接させた状態にしておくことができる。
When the roll-wrapped propylene-based resin film F is shrunk by cooling after heat curing, the curved plate piece 1a forming the
図11〜図15は、巻取装置における上記付勢機構及びストッパ部材の更に別な構造を示すもので、幅方向に円弧状に湾曲した長方形状の曲板片1a、1a・・・1aを複数枚、組み合わせることによって径方向に拡縮自在な円筒形状に形成している巻芯1と、この巻芯1の中心に配設される回転軸2と、巻芯1を一定の圧力でもって拡径方向に付勢している付勢機構3Bと、プロピレン系樹脂フィルムの巻取時に巻芯1を縮径状態に保持し、巻取後にその保持を解除するストッパ部材4Bとから構成している巻取装置において、上記付勢機構3Bを、回転軸2の数カ所(図においては2箇所)に固定しているスプリング支持部材3B-1と、これらのスプリング支持部材3B-1の外周面と巻芯1を形成している各曲板片1a内周面とを連結して巻芯1を常時縮径方向に付勢している引張りスプリング3B-2と、回転軸2の両側部に摺動自在に配設されて、その外周傾斜面を巻芯1の両側開口端内周面に嵌入させ、互いに接離する方向に回転軸2上を摺動した際に巻芯1を拡縮させるように形成した左右一対の楔部材3B-3、3B-3とこれらの楔部材3B-3、3B-3を巻芯1側に向かって付勢している圧縮スプリング3B-4、3B-4と、回転軸2の両側端部に進退自在に螺合してこれらの圧縮スプリング3B-4、3B-4の弾発力を調整するナット体3B-5とから構成している。
11 to 15 show still another structure of the urging mechanism and the stopper member in the winding device, and rectangular bent plate pieces 1a, 1a, ... 1a curved in an arc shape in the width direction are shown. A winding
上記楔部材3B-3、3B-3は、その外周面を背面側から互いに対向する面に向かって内径方向に傾斜した傾斜面に形成していると共にこの傾斜面に巻芯1を形成している各曲板片1aの両側端部内周面に形成しているテーパ溝5に摺動自在に係合した突条部6を突設していると共に、回転軸2の外周面に長さ方向に刻設している溝2aに、回転軸2に嵌合したこの楔部材3B-3の中心孔の内周面に設けている突条部7を係合させて、回転軸2の回転をこれらの溝2aと突条部7との係合、及び、この楔部材3B-3の外周傾斜面に突設している上記突条部6と曲板片1aの端部内周面に設けているテーパ溝5との係合によって巻芯1に伝達するように構成している。
The
また、ストッパ部材4Bは、上記左右楔部材3B-3、3B-3の背面側において回転軸2上に摺動自在に配設された短筒体からなり、その内側の面を左右楔部材3B-3、3B-3の背面に押接させていると共にこれらのストッパ部材4B、4Bと上記ナット体3B-5、3B-5との対向面間に上記圧縮スプリング3B-4、3B-4を介在させている。なお、ストッパ部材4B、4Bを後退させて巻芯1の径が最小径まで縮径した時には、ストッパ部材4B、4Bがそれ以上後退しないように回転軸2に固定ピン8を突設している。
The
このように構成した巻取装置は、ナット体3B-5、3B-5を螺退させて圧縮スプリング3B-4の弾発力を弱めると、上記引張りスプリング3B-2の引張力によって左右の楔部材3B-3、3B-3とストッパ部材4B、4Bとを後退させながら巻芯1が縮径し、ストッパ部材4B、4Bを固定ピン8、8に達してその縮径状態を維持する。
The winding device configured as described above is configured such that when the
この状態にして巻取装置の回転軸2を回転駆動機構(図示せず)によって回転駆動することにより巻芯1を回転軸2と一体的に回転させながら押出機から押し出されたプロピレン系樹脂フィルムを図12、図13に示すように、巻芯1上に巻装してロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを得、このロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを加熱炉又は熱風炉等の加熱装置(図示せず)内に設置して上記実施例同様に回転させながら養生を行う。
The propylene-based resin film extruded from the extruder while rotating the winding
さらに、この養生時において、ナット体3B-5、3B-5を螺進させることにより圧縮スプリング3B-4、3B-4を圧縮し、その弾発力によってストッパ部材4B、4Bを介して楔部材3B-3、3B-3を互いに接近する方向に移動させ、引張りスプリング3B-2の引張力に抗して巻芯1を拡径方向に付勢し、上記実施例と同様に、加熱養生によって膨張するロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの膨張量に応じて拡径させて図15に示すように、ロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1上に常に隙間なく密接させながら養生を行う。
Further, during the curing, the
又、加熱養生後の冷却によってロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFが収縮すると、その収縮圧によって楔部材3B-3とストッパ部材4Bとを一体的に後退させ、巻芯1を縮径させながらロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFの内周面を巻芯1上に隙間なく密接させた状態にしておくことができる。
When the roll-wrapped propylene-based resin film F contracts by cooling after heat curing, the
(延伸工程)
次いで、上記のように養生工程後のロール巻きプロピレン系樹脂フィルムFを巻芯1から巻き戻して一軸延伸する延伸工程を行う。この延伸工程は、第一延伸工程と、この第一延伸工程に続く第二延伸工程とを含むのが好ましい。第一延伸工程では、プロピレン系樹脂フィルムを好ましくは押出方向にのみ一軸延伸する。
(Stretching process)
Subsequently, the extending | stretching process which unwinds the roll wound propylene-type resin film F after a curing process as mentioned above from the
第一延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルム中のラメラは殆ど溶融しておらず、延伸によってラメラ同士を離間させることによって、ラメラ間の非結晶部において効率的に微細な亀裂を独立して生じさせ、この亀裂を起点として多数の微小孔部を確実に形成させる。 In the first stretching step, the lamellae in the propylene-based resin film are hardly melted, and by separating the lamellae by stretching, a fine crack is efficiently generated independently in the non-crystalline part between the lamellae. A large number of micropores are reliably formed starting from this crack.
第一延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルムの表面温度は、低いと、延伸時にプロピレン系樹脂フィルムが破断する虞れがあり、高いと、ラメラ間の非結晶部において亀裂が発生しにくくなるので、−20〜100℃が好ましく、0〜80℃がより好ましい。 In the first stretching step, if the surface temperature of the propylene-based resin film is low, the propylene-based resin film may be broken at the time of stretching, and if it is high, cracks are less likely to occur in the non-crystalline portion between lamellae. -20-100 degreeC is preferable and 0-80 degreeC is more preferable.
第一延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルムの延伸倍率は、小さいと、ラメラ間の非結晶部において微小孔部が形成されにくくなり、大きいと、プロピレン系樹脂微孔フィルムに微小孔部が均一に形成されないことがあるので、1.05〜2倍が好ましく、1.1〜1.8倍がより好ましい。 In the first stretching step, when the draw ratio of the propylene-based resin film is small, it is difficult to form micropores in the amorphous portion between the lamellae, and when large, the micropores are uniformly formed in the propylene-based resin microporous film. Since it may not be formed, 1.05 to 2 times is preferable, and 1.1 to 1.8 times is more preferable.
なお、本発明において、プロピレン系樹脂フィルムの延伸倍率とは、延伸後のプロピレン系樹脂フィルムの長さを延伸前のプロピレン系樹脂フィルムの長さで除した値をいう。 In addition, in this invention, the draw ratio of a propylene-type resin film means the value which remove | divided the length of the propylene-type resin film after extending | stretching by the length of the propylene-type resin film before extending | stretching.
プロピレン系樹脂フィルムの第一延伸工程における延伸速度は、小さいと、ラメラ間の非結晶部において微小孔部が均一に形成されにくくなるので、20%/分以上が好ましく、大き過ぎると、プロピレン系樹脂フィルムが破断する虞れがあるので、20〜3000%/分がより好ましく、20〜70%/分が特に好ましい。なお、本発明において、プロピレン系樹脂フィルムの延伸速度とは、単位時間当たりのプロピレン系樹脂フィルムの延伸方向における寸法の変化割合をいう。 If the stretching speed in the first stretching step of the propylene-based resin film is small, it is difficult to form micropores uniformly in the non-crystalline portion between the lamellas. Therefore, 20% / min or more is preferable. Since there exists a possibility that a resin film may fracture | rupture, 20-3000% / min is more preferable, and 20-70% / min is especially preferable. In addition, in this invention, the extending | stretching speed of a propylene-type resin film means the change rate of the dimension in the extending | stretching direction of the propylene-type resin film per unit time.
上記第一延伸工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの延伸方法としては、プロピレン系樹脂フィルムを一軸延伸することができれば、特に限定されず、例えば、プロピレン系樹脂フィルムを一軸延伸装置を用いて所定温度にて一軸延伸する方法などが挙げられる。 The method for stretching the propylene-based resin film in the first stretching step is not particularly limited as long as the propylene-based resin film can be uniaxially stretched. For example, the propylene-based resin film can be stretched at a predetermined temperature using a uniaxial stretching device. Examples thereof include a uniaxial stretching method.
次いで、第一延伸工程における一軸延伸後のプロピレン系樹脂フィルムに、好ましくは、プロピレン系樹脂フィルムの表面温度が第一延伸工程での一軸延伸時のプロピレン系樹脂フィルムの表面温度よりも高く且つプロピレン系樹脂の融点より10〜100℃低い温度以下にて一軸延伸処理を施す(第二延伸工程)。この第二延伸工程においても、プロピレン系樹脂フィルムを好ましくは押出方向にのみ一軸延伸する。このように、第一延伸工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの表面温度よりも高い表面温度にてプロピレン系樹脂フィルムに第一延伸工程時と同一方向に延伸処理を施すことによって、第一延伸工程にてプロピレン系樹脂フィルムに形成された多数の微小孔部を成長させることができる。 Next, in the propylene-based resin film after uniaxial stretching in the first stretching step, the surface temperature of the propylene-based resin film is preferably higher than the surface temperature of the propylene-based resin film during uniaxial stretching in the first stretching step. A uniaxial stretching process is performed at a temperature lower than the melting point of the resin by 10 to 100 ° C. (second stretching step). Also in this second stretching step, the propylene-based resin film is preferably uniaxially stretched only in the extrusion direction. Thus, in the first stretching step, the propylene-based resin film is stretched in the same direction as in the first stretching step at a surface temperature higher than the surface temperature of the propylene-based resin film in the first stretching step. Many micropores formed in the propylene-based resin film can be grown.
第二延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルムの表面温度は、低いと、第一延伸工程においてプロピレン系樹脂フィルムに形成された微小孔部が成長し難く、プロピレン系樹脂微孔フィルムの透気性が向上しないことがあり、高いと、第一延伸工程においてプロピレン系樹脂フィルムに形成された微小孔部が閉塞してしまい、かえってプロピレン系樹脂微孔フィルムの透気性が低下することがあるので、第一延伸工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの表面温度よりも高く且つプロピレン系樹脂の融点より10〜100℃低い温度以下が好ましく、第一延伸工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの表面温度よりも高く且つプロピレン系樹脂の融点より15〜80℃低い温度以下がより好ましい。 In the second stretching step, if the surface temperature of the propylene-based resin film is low, the micropores formed in the propylene-based resin film in the first stretching step are difficult to grow, and the air permeability of the propylene-based resin microporous film is improved. If it is high, the micropores formed in the propylene-based resin film in the first stretching step may be blocked, and instead the air permeability of the propylene-based resin microporous film may be reduced. The temperature is preferably higher than the surface temperature of the propylene-based resin film in the stretching step and 10 to 100 ° C. lower than the melting point of the propylene-based resin, higher than the surface temperature of the propylene-based resin film in the first stretching step and A temperature lower than the melting point by 15 to 80 ° C. is more preferable.
第二延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルムの延伸倍率は、小さいと、第一延伸工程時にプロピレン系樹脂フィルムに形成された微小孔部が成長し難く、プロピレン系樹脂微孔フィルムの透気性が低下することがあり、大きいと、第一延伸工程においてプロピレン系樹脂フィルムに形成された微小孔部が閉塞してしまい、かえってプロピレン系樹脂微孔フィルムの透気性が低下することがあるので、1.05〜3倍が好ましく、1.8〜2.5倍がより好ましい。 In the second stretching step, if the stretching ratio of the propylene-based resin film is small, the micropores formed in the propylene-based resin film during the first stretching step are difficult to grow, and the air permeability of the propylene-based resin microporous film is reduced. If it is large, the micropores formed in the propylene-based resin film in the first stretching step may be blocked, and instead the air permeability of the propylene-based resin microporous film may be lowered. 05-3 times are preferable and 1.8-2.5 times are more preferable.
第二延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルムの延伸速度は、大きいと、プロピレン系樹脂フィルムに微小孔部が均一に形成されないことがあるので、500%/分以下が好ましく、400%/分以下がより好ましく、60%/分以下が特に好ましい。また、第二延伸工程において、プロピレン系樹脂フィルムの延伸速度は、小さいと、ラメラ間の非結晶部において微小孔部が均一に形成されにくくなるので、15%/分以上とするのが好ましい。 In the second stretching step, if the stretching speed of the propylene-based resin film is high, micropores may not be uniformly formed in the propylene-based resin film, so 500% / min or less is preferable, and 400% / min or less is preferable. More preferred is 60% / min or less. In the second stretching step, if the stretching speed of the propylene-based resin film is small, it is difficult to form micropores uniformly in the non-crystalline portions between the lamellae, so it is preferable to be 15% / min or more.
上記第二延伸工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの延伸方法としては、プロピレン系樹脂フィルムを一軸延伸することができれば、特に限定されず、例えば、プロピレン系樹脂フィルムを一軸延伸装置を用いて所定温度にて一軸延伸する方法などが挙げられる。 The method for stretching the propylene-based resin film in the second stretching step is not particularly limited as long as the propylene-based resin film can be uniaxially stretched. For example, the propylene-based resin film can be stretched at a predetermined temperature using a uniaxial stretching device. Examples thereof include a uniaxial stretching method.
(アニーリング工程)
次に、養生工程後にて一軸延伸が施されたプロピレン系樹脂フィルムにアニール処理を施すアニーリング工程を行う。このアニーリング工程は、上述した延伸工程において加えられた延伸によってプロピレン系樹脂フィルムに生じた残存歪みを緩和して、得られるプロピレン系樹脂微孔フィルムに加熱による熱収縮が生じるのを抑えるために行われる。
(Annealing process)
Next, an annealing process is performed in which the propylene-based resin film that has been uniaxially stretched after the curing process is annealed. This annealing step is performed to alleviate the residual strain generated in the propylene-based resin film due to the stretching applied in the above-described stretching step, and to suppress the heat shrinkage caused by heating in the resulting propylene-based resin microporous film. Is called.
アニーリング工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの表面温度は、低いと、プロピレン系樹脂フィルム中に残存した歪みの緩和が不充分となって、得られるプロピレン系樹脂微孔フィルムの加熱時における寸法安定性が低下することがあり、高いと、延伸工程で形成された微小孔部が閉塞してしまう虞れがあるので、第二延伸工程時のプロピレン系樹脂フィルムの表面温度以上で且つプロピレン系樹脂の融点よりも10℃低い温度以下が好ましい。 If the surface temperature of the propylene-based resin film in the annealing process is low, the strain remaining in the propylene-based resin film is insufficiently relaxed, and the dimensional stability during heating of the resulting propylene-based resin microporous film is reduced. If it is high, there is a possibility that the micropores formed in the stretching process may be clogged, so that the temperature is higher than the surface temperature of the propylene-based resin film during the second stretching process and the melting point of the propylene-based resin. Is preferably 10 ° C. or lower.
アニーリング工程におけるプロピレン系樹脂フィルムの収縮率は、大きいと、プロピレン系樹脂フィルムにたるみを生じて均一にアニールできなくなったり、微小孔部の形状が保持できなくなったりすることがあるので、30%以下に設定することが好ましい。なお、プロピレン系樹脂フィルムの収縮率とは、アニーリング工程時における延伸方向におけるプロピレン系樹脂フィルムの収縮長さを、第二延伸工程後の延伸方向におけるプロピレン系樹脂フィルムの長さで除して100を乗じた値をいう。 If the shrinkage rate of the propylene-based resin film in the annealing process is large, the propylene-based resin film may sag and may not be uniformly annealed, or the shape of the micropores may not be maintained, so 30% or less It is preferable to set to. The shrinkage ratio of the propylene-based resin film is obtained by dividing the shrinkage length of the propylene-based resin film in the stretching direction during the annealing step by the length of the propylene-based resin film in the stretching direction after the second stretching step. The value multiplied by.
1 巻芯
1a 曲板片
2 回転軸
3 付勢機構
4 ストッパ部材
1 core
1a
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