JP5305983B2 - 延伸フィルム、およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シンジオタクティックポリプロピレンを含む延伸フィルムと、その製造方法に関する。

ポリプロピレンを延伸する技術については、多数の技術が報告されている（特許文献１〜４を参照）。ところが、シンジオタクティックポリプロピレンは、アイソタクティックポリプロピレンと比較して結晶化しやすいため延伸しにくく、かつフィルムの透明性も低下しがちである。

これに対して、シンジオタクティックポリプロピレンを延伸する技術も報告されている。^１３Ｃ−ＮＭＲで測定した約２０ｐｐｍに観測されるピーク強度が０．５以上であるシンジオタクティックポリプロピレンを含むポリプロピレン樹脂組成物を、１００〜１６０℃で４〜１０倍に延伸することができると報告されている（特許文献５を参照）。また、Ｘ線回折の測定によって面間隔が約７．１Åに回折線が観測されないシンジオタクティックポリプロピレン成形物を、３倍以上に延伸することが報告されている（特許文献６を参照）。ところが、得られた延伸フィルムの透明性が十分でなく、例えば光学フィルムへの応用には困難な場合があった。

また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の視野角を広げるために、位相差フィルムなどの光学補償フィルムが用いられることがある。位相差フィルムには、ポリカーボネート樹脂の延伸フィルム（特急文献７）、トリアセチルセルロースのフィルム（特許文献８）、熱可塑性ノルボルネン系樹脂の延伸フィルム（特許文献９）などが報告されている。しかしながら、いずれも光弾性係数が大きかったり、延伸による位相差の発現性に劣るなどの問題があった。

特開２００７−２５３３７７号公報 特開２００７−２８６６１５号公報 特開２００１−３１６４８９号公報 特開２００２−２４８６８１号公報 特開平８−９９３５３号公報 特開平３−２９０２２８号公報 特開平９−０３２５２１６号公報 特開２００２−２２１６２９号公報 特開平８−０４３８１２号公報

本発明は、シンジオタクティックポリプロピレンを均一延伸することにより、厚さ均一性が高く、かつヘイズが低い延伸フィルムを得ることを目的とする。さらには、延伸倍率を自在に調整して、延伸フィルムの位相差を制御することにより、所望の位相差フィルムを得ることを目的とする。

すなわち本発明は、以下に示す延伸フィルムに関する。
［１］ シンジオタクティックポリプロピレンを主成分とする延伸フィルムであって：ヘーズが１％以下であり、かつ１．１以上の倍率に延伸した領域における、膜厚の最大値と最小値の差が、平均膜厚に対して２０％以内である、延伸フィルム。
［２］ 前記１．１以上の倍率に延伸した領域における、膜厚の最大値と最小値の差が、平均膜厚に対して１０％以内である、［１］に記載の延伸フィルム。
［３］ シンジオタクティックポリプロピレンを主成分とする延伸フィルムであって：ヘーズが１％以下であり、かつ延伸方向に膜厚を連続的に測定したときに、膜厚の最大値と最小値の差が、平均膜厚に対して２０％以内となる５０ｍｍ以上の領域を少なくとも一箇所有する、延伸フィルム。
［４］ 前記５０ｍｍ以上の領域の延伸倍率が、平均１．１〜４．０倍である、［３］に記載の延伸フィルム。

［５］ 前記延伸フィルムの原反は溶融押出しフィルムであって；前記溶融押出における冷却ロールの温度または水冷温度が２０℃以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載の延伸フィルム。
［６］ 前記冷却ロールの温度または水冷温度が５℃以下である、［５］に記載の延伸フィルム。
［７］ 前記冷却ロールと前記溶融押出しフィルムとは、離型フィルムを介して接触する、［５］に記載の延伸フィルム。
［８］ 前記原反は、延伸されるまで５℃以下に維持される、［５］に記載の延伸フィルム。

［９］ 前記延伸におけるフィルム温度は８０℃以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載の延伸フィルム。
［１０］ 前記延伸フィルムの延伸倍率は、１倍を超えて４倍以下である、［１］〜［４］のいずれかに記載の延伸フィルム。
［１１］ 前記延伸は、同時二軸延伸である、［１］〜［４］のいずれかに記載の延伸フィルム。
［１２］ 前記延伸フィルムは、延伸後に熱固定されており；前記熱固定は、延伸におけるフィルム温度以上の温度であって、６０℃〜１６０℃にフィルムを加熱して行う、［１］〜［４］のいずれかに記載の延伸フィルム。

本発明により、シンジオタクティックポリプロピレンの延伸フィルムであって、透明性が高く、かつ厚さ均一性が高いフィルムを得ることができる。よって、光学フィルムとしての応用が期待される。

特に本発明によれば、シンジオタクティックポリプロピレンの延伸フィルムの延伸倍率を調整することができる、つまり低延伸倍率にもすることができるので、その位相差を制御することができる。よって、本発明の延伸フィルムは位相差フィルムとしても用いることができる。

通常のシンジオタクティックポリプロピレンの原反を延伸するときの、引張張力と延伸倍率との関係を示すグラフ（図１Ａ）と、本発明におけるシンジオタクティックポリプロピレンの原反の一例を延伸するときの、引張張力と延伸倍率との関係を示すグラフ（図１Ｂ）である。 急冷されたシンジオタクティックポリプロピレンが、再び結晶化するまでの時間を示すグラフである。 実施例および比較例において、延伸原反としたサンプルの形状を示す図である。 実施例１と比較例２で得られた延伸フィルムの厚さを示すグラフである。 比較例１と比較例４で得られた延伸フィルムの厚さを示すグラフである。

１．本発明の延伸フィルム
本発明の延伸フィルムは、その主成分としてシンジオタクティックポリプロピレンを含むことを特徴とする。シンジオタクティックポリプロピレンは、プロピレンから導かれる構成単位を含み、かつシンジオタクティシティーの高い重合体であれば特段の制限はないが、以下に好ましいシンジオタクティックポリプロピレンを説明する。

シンジオタクティックポリプロピレンは、プロピレンから導かれる構成単位を９０mol％〜１００mol％と、エチレンおよび炭素原子数４〜２０のα−オレフィンから選ばれる一種以上から導かれる構成単位を０mol％〜１０mol％とを含むポリプロピレン（但し、合計して１００mol％）であることが好ましい。

シンジオタクティックポリプロピレンは、ホモポリプロピレンであっても、プロピレンと炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）とのランダム共重合体であっても、プロピレンブロック共重合体であってもよいが；好ましくはホモポリプロピレン、あるいはプロピレンと炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）とのランダム共重合体である。ここで、炭素原子数４〜２０のα-オレフィンの例には、１-ブテン、３-メチル-１-ブテン、１-ペンテン、１-ヘキセン、４-メチル-１-ペンテン、１-オクテン、１-デセン、１-ドデセン、１-テトラデセン、１-ヘキサデセン、１-オクタデセン、１-エイコセンなどが含まれる。

シンジオタクティックポリプロピレンは通常、プロピレンから導かれる構成単位を９０mol％以上１００mol％以下と、炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）から導かれる構成単位を０mol％以上１０mol％以下とを含むポリプロピレン（但し、構成単位の合計は１００mol％）であり；好ましくはプロピレンから導かれる構成単位を９１mol％以上１００mol％以下と、炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）から導かれる構成単位を０mol％以上９mol％以下とを含むポリプロピレン（但し、構成単位の合計は１００mol％）であり；さらに好ましくはプロピレンから導かれる構成単位を９２mol％以上１００mol％以下と、炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）から導かれる構成単位を０mol％以上８mol％以下とを含むポリプロピレン（但し、構成単位の合計は１００mol％）である。

シンジオタクティックポリプロピレンは、プロピレン・α-オレフィンランダム共重合体である場合には、プロピレンから導かれる構成単位を９２．０〜９９．９mol％、および炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）から導かれる構成単位を０．１〜８．０mol％含有し；好ましくはプロピレンから導かれる構成単位を９３．０〜９９．９mol％、および炭素原子数２〜２０のα−オレフィン（プロピレンを除く）から導かれる構成単位を０．１〜７．０mol％含有し；更に好ましくはプロピレンから導かれる構成単位を９４．０〜９９．９mol％、および炭素原子数２〜２０のα-オレフィン（プロピレンを除く）から導かれる構成単位を０．１〜６．０mol％含有している。シンジオタクティックポリプロピレンのうち、耐熱性等の点からは、ホモポリプロピレンがさらに好ましい。

さらに、シンジオタクティックポリプロピレンは、以下の要件[１]および[２]を満たすことが好ましい。
[１]^１３Ｃ−ＮＭＲにより測定されるシンジオタクティックペンタッド分率（ｒｒｒｒ分率）が８５％以上であること。
[２]ｎ-デカン可溶部量が１（wt％）以下であること。

要件［１］
本発明におけるシンジオタクティックプロピレンの、ＮＭＲ法により測定したシンジオタクティックペンタッド分率（ｒｒｒｒ分率、ペンタッドシンジオタクティシテー）は、８５％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９３％以上、さらに好ましくは９４％以上である。ｒｒｒｒ分率の上限に特に制限はないが、通常１００％未満であり、好ましくは９９％以下である。

シンジオタクティックポリプロピレンのｒｒｒｒ分率を制御することにより、成形性、耐熱性、透明性と機械特性に優れ、結晶性のポリプロピレンとしての特性が得られやすい。

シンジオタクティックペンタッド分率（ｒｒｒｒ分率）は、^１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルにおけるＰｒｒｒｒ（プロピレン単位が５単位連続してシンジオタクティック結合した部位における第３単位目のメチル基に由来する吸収強度）およびＰｗ（プロピレン単位の全メチル基に由来する吸収強度）の吸収強度から下記式（１）により求められる。
ｒｒｒｒ分率（％）＝１００×Ｐｒｒｒｒ／Ｐｗ …（１）

ＮＭＲ測定は、たとえば次のようにして行われる。試料０．３５ｇをヘキサクロロブタジエン２．０ｍｌに加熱溶解させる。この溶液をグラスフィルター（Ｇ２）で濾過した後、重水素化ベンゼン０．５ｍｌを加え、内径１０ｍｍのＮＭＲチューブに装入する。そして日本電子製ＧＸ−５００型ＮＭＲ測定装置を用い、１２０℃で^１３Ｃ−ＮＭＲ測定を行う。積算回数は、１０,０００回以上とする。

要件［２］
シンジオタクティックポリプロピレンのｎ-デカン可溶部量は、１（wt％）以下であり、好ましくは０．８（wt％）以下であり、さらに好ましくは０．６（wt％）以下である。このｎ-デカン可溶部量はシンジオタクティックポロプロピレンまたはこれから得られる成形体の、ブロッキング特性に密接した指標である。通常ｎ-デカン可溶部量が少ないということは低結晶性成分量が少ないことを意味する。すなわち、要件［２］を満たすシンジオタクティックポリプロピレン、あるいは該ポリプロピレンを含む組成物は、極めて良好な耐ブロッキング特性を備える。

ノルマルデカン可溶部量の測定は、以下の通りに行うことができる。
サンプル５ｇに、ｎ-デカン２００ｍｌを加えて、１４５℃で３０分間加熱溶解する。約３時間かけて、２０℃まで冷却させ、３０分間放置する。その後、析出物（ｎ-デカン不溶部）をろ別する。ろ液を約３倍量のアセトン中に入れ、ｎ-デカン中に溶解していた成分を析出させる。析出物をアセトンから濾別し、その後乾燥させる。ｎ-デカン可溶部量を、以下の式によって求める。
ｎ-デカン可溶部量(ｗｔ％)=[析出物重量／サンプル重量]×１００

本発明の延伸フィルムには、シンジオタクティックポリプロピレン以外に、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分の例には、プロピレン・αオレフィン共重合体が含まれる。プロピレン・α-オレフィン共重合体は、プロピレンから導かれる構成単位５０mol％〜１００mol％と、エチレンおよび炭素原子数４〜２０のα-オレフィンから選ばれる一種以上から導かれる構成単位を０〜５０mol％を含むプロピレン系重合体（但し、合計して１００mol％）である。炭素原子数４〜２０のα-オレフィンの例には、シンジオタクティックポリプロピレンの説明で述べたα-オレフィンが含まれる。プロピレン・α-オレフィン共重合体は、例えば、ＷＯ２００６／１２３７５９号パンフレットに記載されているような重合体であってもよいし；または、アイソタクティック構造またはアタクティック構造を有するプロピレン・α-オレフィン共重合体であってもよい。

本発明のフィルムには、シンジオタクティックポリプロピレン１００〜５０重量部、好ましくは１００〜７０重量部、更に好ましくは１００〜９０重量部を含み；さらに、プロピレン・α-オレフィン共重合体０〜５０重量部、好ましくは０〜３０重量部、更に好ましくは０〜２０重量部を含むことが好ましい。〔ただし、シンジオタクティックポリプロピレンとプロピレン・α-オレフィン共重合体との合計は１００重量部である〕。

本発明の延伸フィルムには、本発明の目的を損なわない範囲で、耐候安定剤
、耐熱安定剤、耐電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、透明核剤、滑剤、顔料、染料、可塑剤、老化防止剤、塩酸吸収剤、酸化防止剤等の添加剤が配合されていてもよい。また本発明のフィルムに成形性を付与する目的で、特定の任意成分である核剤を含んでいてもよい。核剤の例には、ジベンジリデンソルビトール系核剤、リン酸エステル塩系核剤、ロジン系核剤、安息香酸金属塩系核剤などが含まれる。添加剤または核剤の配合量は特に制限はないが、樹脂成分１００重量部に対して、通常０．１〜１重量部程度である。

本発明のフィルムには、必要に応じてポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレンまたはスチレン系エラストマーを含んでもよい。その場合の配合量は、樹脂成分１００重量部に対して、通常３０重量部以下、好ましくは２０重量部以下である。

本発明の延伸フィルムは、一軸延伸フィルムであっても、二軸延伸フィルムであってもよい。

本発明の延伸フィルムは、厚さ均一性が高いことを特徴とする。厚さ均一性が高いとは、延伸領域にわたってひき残りの部位が無く、膜厚のばらつき（変動率）が小さいことを意味する。膜厚のばらつき（変動率）が小さいとは、延伸領域における膜厚の最大値と最小値との差が小さいことを意味し；好ましくは、前記差の割合が、その延伸領域における平均膜厚に対して２０％以内にあること、好ましくは１０％以内にあること、より好ましくは５％以内にあることを意味する。

膜厚の測定は、例えば、オフライン厚み計ＴＯＦ−４Ｒ（株式会社 山文電気）を用いて行えばよい。延伸領域における膜厚を測定し、その平均膜厚Ｘと、最大値αと最小値βとを求めて、下記式にあてはめて変動率とすればよい。
変動率 ＝ １００×（α−β）／Ｘ

本発明の延伸フィルムは、透明であること、具体的にはヘイズが１％以下であることが好ましい。ヘイズの測定は、例えば全自動ヘーズメーターＴＣ−ＨIIIＤＰＫ（有限会社 東京電色）を用いて行えばよい。

本発明の延伸フィルムの延伸倍率は、１倍を超えていれば特に制限はないが、４倍以下にすることができる。通常のシンジオタクティックポリプロピレンは降伏点を有するため、従来の延伸フィルムは、延伸倍率を高めない限り、厚さ均一性の高い延伸フィルムを得ることができなかった（図１Ａを参照）。一方、後述するように本発明の延伸フィルムは、降伏点を有しないか、または低減されたシンジオタクティックポリプロピレンの延伸原反を延伸して得るため、延伸倍率が低いにも係わらず、厚さ均一性が高まりうる（図１Ｂ参照）。

シンジオタクティックポリプロピレンの延伸フィルムは、位相差フィルムとして用いることができる。その位相差は延伸倍率に関連しており、延伸倍率が大きいほど、位相差が大きくなる。前記の通り、従来の延伸フィルムは延伸倍率が大きかったため、その位相差は大きくならざるを得なかったが；一方、本発明の延伸フィルムは、その延伸倍率が低くすることができるので、位相差を小さくすることもできる。

このように、本発明の延伸フィルムは、位相差フィルムとして用いることができ、液晶ディスプレイの部材として用いることができる。位相差フィルムの位相差は、液晶セルや偏光板との組合せによって適正値があるが、通常、面内位相差Ｒｅが０〜１，０００ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈが−５００〜５００ｎｍ程度の位相差フィルムが用いられている。この位相差は、ＭＤ方向，ＴＤ方向の延伸倍率や、フィルムの膜厚を適切に設定することで制御される。

本発明のフィルムは均一な膜厚になっている延伸領域を、少なくとも一箇所有する。均一な膜厚になっている延伸領域は、１．１以上の倍率に延伸された領域であることが好ましい。なお、ここでいう延伸の倍率は、領域全体の平均値であり、領域全体にわたって所定の倍率で延伸されていることを意味するものではない。尤も、領域全体にわたって所定の倍率で延伸されていれば、フィルムの均一性が更に高レベルなので更に好ましい。上記の膜厚が均一な箇所を、厚さ均一性が求められる光学フィルム用途等に、好適に適用することができる。膜厚が均一な箇所の長さは用途により異なるが、５０ｍｍ以上であれば多くの用途に使用することができ、１００ｍｍ以上であることが好ましい。１ｍ以上であれば、生産性の観点から特に好ましい。また、本発明の延伸フィルムを連続延伸によりロールフィルムとすることもできる。ロールフィルムとする場合も、膜厚が均一な箇所を１ｍ以上とすることが特に好ましい。

延伸方向は、用途に応じて、ＭＤ方向、ＴＤ方向のどちらか１方向に延伸してもよいし、両方向の二軸延伸を行ってもよい。

２．本発明の延伸フィルムの製造方法
本発明の延伸フィルムは、本発明の効果が得られる限り、任意の製法で製造されうるが、例えば本製法は、１）シンジオタクティックポリプロピレンを含む樹脂組成物を、溶融押出成形によりフィルム化して延伸原反を得るステップと、２）前記延伸原反を延伸処理するステップと、を含む。

シンジオタクティックポリプロピレンは高い結晶性を有し、一般的にシンジオタクティックポリプロピレンには降伏点が存在する（図１Ａを参照）。そのため、シンジオタクティックポリプロピレンを含む樹脂を延伸するためには、引張応力を高めなければならない。引張り応力が高いと延伸倍率の制御が難しく、過剰に高い倍率となりやすい。逆に、延伸倍率の低い延伸フィルムを得ようとすると、均一に延伸できず、フィルム厚さがばらつきやすい。

本発明者は、シンジオタクティックポリプロピレンの結晶化度を下げたり、結晶サイズを下げれば、降伏点がなくなること（図１Ｂを参照）、延伸性が高まることに着目した。結晶化度を下げたり、結晶サイズを下げるには、シンジオタクティックポリプロピレンを冷却させればよいこと、特に急冷させればよいことに着目した。冷却温度は、好ましくは２０℃以下であり、より好ましくは５℃以下である。冷却前の温度の下限は、好ましくはシンジオタクティックポリプロピレンが溶融し、未溶融物のない状態で押出機ダイから押し出すことができる温度であり、通常は１８０℃以上、より好ましくは２００℃以上である。冷却前の温度の上限は、シンジオタクティックポリプロピレンが分解しない温度であり、通常は３２０℃程度である。

具体的に図１Ａは、後述する作製例５で得られた溶融押出しフィルムから得たサンプルを延伸原反として、引張応力と延伸倍率との関係を示したグラフであり、降伏点があることがわかる。このことは、サンプルを構成するポリプロピレンの結晶度が高いことを示す。一方、図１Ｂは、後述する作製例４で得られた溶融押出しフィルムから得たサンプルを延伸原反として、引張応力と延伸倍率との関係を示したグラフであり、降伏点がないことがわかる。このことは、溶融押出し成形における冷却を急激に行ったため、ポリプロピレンの結晶度が低下したか、結晶サイズが小さくなったためであると示唆される。これらの結果は、延伸方向がＭＤ方向でもＴＤ方向でも変わらなかった。

このように、延伸原反を急冷させれば、シンジオタクティックポリプロピレンの結晶化度が低下するなどして、降伏点を消失させることができる。ところが、降伏点が消失した延伸原反は、高温（例えば室温）にて放置されると、再びシンジオタクティックポリプロピレンの結晶化度が高まり、降伏点が発生することがわかった。そのため、一旦降伏点を消失させた延伸原反は、延伸されるまで冷却状態が維持されていることが好ましい。冷却状態とは、２０℃以下であることが好ましく、５℃以下であることがより好ましい。

図２は、一例として、一旦急冷により降伏点を消失させたシンジオタクティックホモポリプロピレンを、各温度（Ｘ軸）にて放置したときに、再び結晶化するまでの時間（Ｙ軸）を示したグラフである。結晶化の挙動は、ＤＳＣで半結晶化時間Ｔ１／２を測定して確認した。急冷により降伏点を消失させた本例のシンジオタクティックホモポリプロピレンは、１５℃以上に放置されると、１〜２分で結晶化し；５℃であれば結晶化するまでに９分程度かかり；０℃であれば結晶化が進行しなかった。

上記の通り、本発明の延伸原反は、１）冷却（好ましくは急冷）されることにより、降伏点がなくなっていること、２）一旦冷却した後、延伸されるまで冷却状態を維持されていること、を特徴とする。

一方で、本発明における延伸原反は、溶融押出成形により得ることができる。一般的に溶融押出成形とは、押出機の内部にて溶融された樹脂組成物を、成形物に応じたダイを通して押出して、押出された成形物を冷却することにより、成形物を得る手法である。押出された成形物の冷却は、冷却ロールに巻き取るか、または冷却水に接触させることで行われる。シンジオタクティックポリプロピレンを含む樹脂組成物の成形温度（溶融状態の温度）は、溶融される温度であれば、特に制限はないが、１８０℃〜３２０℃であることが好ましく、通常は約２００℃〜２８０℃である。

前記の通り、本発明における延伸原反は、冷却（好ましくは急冷）されることが好ましい。そこで、溶融押出成形によりダイを通して押出された溶融押出しフィルムを、冷却ロールまたは冷却水によって、所定の温度にまで冷却させることが好ましい。それにより、前記の通りシンジオタクティックポリプロピレンの結晶化度や結晶サイズが下がり、降伏点のないフィルム（延伸原反）が得られる。冷却ロールの温度、または冷却水の温度は、好ましくは２０℃以下であり、好ましくは５℃以下である。

ダイを通して押出された溶融押出しフィルムを、ロールに巻き取る場合には、離型フィルムを介してロールに巻き取ってもよい。冷却ロールの冷却が十分でない場合には、巻き取られた溶融押出しフィルムが、冷却ロールに粘着することがある。冷却フィルムに離型フィルムがあれば、溶融押出しフィルムのロールへの粘着が防止される。

冷却された溶融押出しフィルムは、一旦保管されてもよいし、連続的に延伸工程に付されてもよい。一旦保管される場合には、冷却状態（好ましくは０℃以下、より好ましくは−５℃以下）に維持しておくことが好ましい。シンジオタクティックポリプロピレンの結晶化度などが、再び高まることを防止するためである。

連続的に延伸工程に付す場合は、キャストされる冷却ロールから延伸工程までの経過時間により温度条件が異なる。１〜２分以内に延伸工程に付される場合は室温に維持しておいてもよいが、時間的な余裕を確保するためには５℃以下に維持することが好ましい。また、冷却ロールやその他の搬送に付されるロールへのフィルムの貼り付きや、張力がかかった際のフィルム幅の変動を抑制するためにも、５℃以下に維持することが好ましい。

冷却された延伸原反は、延伸工程に付されるが、その直前に予熱をしてもよい。予熱温度および予熱時間は、シンジオタクティックポリプロピレンの結晶化度が高まり降伏点が生じないようにすればよいが、例えば約２５℃〜８０℃で、１分間予熱すればよい。

必要に応じて予熱された延伸原反は、８０℃以下にて延伸されることが好ましい。一般的に延伸は、延伸される原反の温度を上げると延伸性が高まるが；一方、本発明における延伸条件は温度を上げ過ぎないことを特徴とする。延伸速度は、装置によって最適条件は異なるが、１００〜６００％／分であることが好ましい。

本発明の延伸原反は、シンジオタクティックポリプロピレンを含むにも係わらず、降伏点を有しないか、それが低減されているので、延伸倍率を低くしても、厚さ均一性が高くなる。よって、延伸フィルムに求められる物性（例えば位相差）に応じて、自在に延伸倍率を設定することができる。

延伸後のフィルムは、熱固定されることが好ましい。熱固定の温度は、フィルムの溶融温度よりも低い温度であれば、特に限定されないが、６０〜１６０℃で行えばよく、例えば約１５０℃で数分間加熱すればよい。

１．シンジオタクティックポリプロピレンの合成
充分に窒素置換した内容量５００ｍｌのガラス製オートクレーブに、トルエン２５０ｍｌを装入し、プロピレンガスを１５０リットル／時間の量で流通させ、２５℃で２０分間保持させておいた。一方、充分に窒素置換した内容量３０ｍｌの枝付きフラスコに、マグネチックスターラーを入れ、これにメチルアルミノキサンのトルエン溶液（Ａｌ＝１．５３ｍｏｌ／ｌ）を５．００ｍｍｏｌ、次いでジベンジルメチレン（シクロペンタジエニル）（２,７-ジフェニル-３,６-ジ-ｔｅｒｔ-ブチルフルオレニル）ジルコニウムジクロリドのトルエン溶液５．０μｍｏｌを加えて、２０分間攪拌した。この溶液を、プロピレンを流通させておいたガラス製オートクレーブのトルエンに加え、重合を開始した。

プロピレンガスを１５０リットル／時間の量で連続的に供給し、常圧下、５０℃で１０分間重合を行った後に、少量のメタノールを添加して重合を停止した。ポリマー溶液を大過剰のメタノールに加え、ポリマーを析出させ、８０℃で１２時間、減圧乾燥を行った結果、ポリマー６．９５ｇが得られた。

重合活性は７．５８ｋｇ-ＰＰ／ｍｍｏｌ-Ｚｒ・ｈｒであり；得られたポリマーの［η］は１．６ｄｌ／ｇ、Ｔｍ＝１５４／１６０℃であり；ｒｒｒｒ分率＝９４％であった。得られたシンジオタクティックポリプロピレンを実施例および比較例にて使用した。

２．溶融押出しフィルムの作製
［作製例１］
シンジオタクティックポリプロピレンから、溶融押出し法（溶融押出機：サーモプラスチック工業株式会社製）により、幅２０ｍｍの押出しフィルムを作製した。成形温度を２００℃として、溶融押出しフィルムを巻き取る冷却ロールの温度は１５℃に設定した。得られたサンプルの膜厚は１９３．５μｍ、ヘーズは０．３％であった。このとき、冷却ロールに、捲きつけた押出しフィルムの一部が融着し、かつフィルム幅の変動が観察された。

［作製例２］
冷却ロールの温度を５℃としたこと以外は、作製例１と同様の条件にて、押出しフィルムを作製した。押出しフィルムは、やや粘着性があり、冷却ロールに貼りつくことがあった。

［作製例３］
冷却ロールの温度を−２℃としたこと以外は、作製例１と同様の条件にて、押出しフィルムを作製した。冷却ロールへの粘着は生じず、フィルム幅の変動もなかった。

［作製例４］
冷却ロールに、ポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り付けて、作製例１と同様の条件にて押出しフィルムを作製した。冷却ロールへの粘着は生じず、フィルム幅の変動もなかった。

［作製例５］
冷却ロールの温度を４０℃としたこと以外は、作製例１と同様の条件にて押出しフィルムを作製した。冷却ロールへの粘着は生じず、フィルム幅の変動もなかった。

作製例１〜５で作製した押出しフィルムの、作製条件と、作製された押出しフィルムの物性を、表１に示した。

３．延伸フィルムの作製
［実施例１］
作製例１で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を打ち抜いて、図３に示されるような形状のサンプルを得た。得られたサンプルを、高温槽付引張試験機（引張試験機ＡＧＳ−５００Ｂ、恒温槽ＴＣＲ１−２００、株式会社島津製作所製）で延伸して延伸フィルムを得た。具体的には、図３における長さ５０ｍｍの中央部を、長さ１１０ｍｍまで約２倍延伸した。延伸するまでに放置した時間と温度、予熱の時間と温度を、延伸条件、熱固定の条件を、表２に示した。均一な延伸が可能であった。

［実施例２〜４］
作製例１で作製した押出しフィルムに代えて、作製例２で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を用いて、かつ予熱、延伸、および熱固定の条件を、表２に示される通りとして、実施例１と同様にして延伸した。均一な延伸が可能であった。

［実施例５］
作製例１で作製した押出しフィルムに代えて、作製例３で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を用いて、かつ放置、予熱、延伸、および熱固定の条件を、表２に示される通りとして、実施例１と同様にして延伸した。均一な延伸が可能であった。

［実施例６］
作製例１で作製した押出しフィルムに代えて、作製例４で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を用いて、熱固定の条件を表２に示される通りとして、実施例１と同様にして延伸した。均一な延伸が可能であった。

［比較例１］
延伸における温度を１２０℃として、実施例１と同様にして延伸フィルムを得た（表３の条件を参照）。均一な延伸とならず、ネッキングが生じた。

［比較例２〜４］
作製例１で作製した押出しフィルムに代えて、作製例５で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を用いて、実施例１と同様にして延伸フィルムを得たが；延伸における温度を、２５℃（比較例２）、８０℃（比較例３）、１２０℃（比較例４）とした（表３の条件を参照）。いずれも均一な延伸とならず、ネッキングが生じて、比較例４では皺が形成された。

［比較例５］
作製例１で作製した押出しフィルムに代えて、作製例２で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を用いて、実施例１と同様にして延伸フィルムを得たが、延伸前に１５℃で８分放置した（表３の条件を参照）。均一な延伸とならず、ネッキングが生じた。

［比較例６〜８］
作製例１で作製した押出しフィルムに代えて、作製例３で作製した押出しフィルム（−２０℃にて保管されていた）を用いて実施例１と同様にして延伸フィルムを得たが、延伸前の温度を２５℃とした。さらに、比較例７では熱固定の温度を１６５℃としており；比較例８では延伸前の保管温度を２５℃にした（表３の条件を参照）。比較例６ではネッキングが生じ；比較例７では、熱固定において延伸フィルムが溶融してしまった。

実施例１〜６で得られた延伸フィルムの膜厚およびヘーズを表４に示す。また、比較例１〜８で得られた延伸フィルムの膜厚およびヘーズを表５に示す。長さ１１０ｍｍの延伸領域のうち、両端部２０ｍｍを除く、長さ７０ｍｍの領域（図４：位置２０ｍｍ〜９０ｍｍの領域を参照）の厚みを、オフライン厚み計ＴＯＦ−４Ｒ（株式会社山文電気）にて測定して、膜厚とした。表におけるＰ−Ｐは、膜厚の最大値と最小値との差を示す。

比較例４における括弧内の数値：
延伸フィルムに形成された皺を考慮したときの数値である

表４に示されるように、実施例１〜６で得られたフィルムの変動率（ばらつき）は、１０％以内に抑えられている。一方、表５に示されるように、比較例１〜８で得られたフィルムの膜厚変動率（ばらつき）は、３０％以上である。

図４は、実施例１で得られた延伸フィルムと比較例２で得られた延伸フィルムとの、延伸方向に沿った位置と膜厚との関係を示すグラフである。
実施例１では、延伸方向の広い領域（約２０ｍｍ〜９０ｍｍの領域）にわたって、厚さが一定になっている。一方、比較例２ではネッキングが起こっているため、本来延伸されるべき箇所で延伸が起こらなかった。つまり、延伸方向の狭い領域（約４５〜９０ｍｍの領域）でのみ延伸が起こり、しかも延伸領域での厚さが均一になっていない。

図５は、比較例１で得られた延伸フィルムと比較例４で得られた延伸フィルムとの、延伸方向に沿った位置と膜厚との関係を示すグラフである。比較例１および比較例４のいずれにおいても、ネッキングが生じていることがわかる。特に、比較例４は、延伸原反のシンジオタクティックポリプロピレンが結晶化していたと思われ、激しいネッキングと、皺の形成が確認された。

［実施例７，８］
作製例１および３で作製した押出しフィルム（−２０℃で保管されていた）を、５０ｍｍ□に打ち抜き、得られたサンプルをバッチ延伸機（株式会社井元製作所製）に取り付け、即時に２５℃、２００％／分の条件でＭＤ方向２倍、ＴＤ方向２倍の同時二軸延伸を行った。チャック部分を除いた８０ｍｍ□の部分はネッキングのない均一延伸がされていた。

［比較例９］
作製例５で作製した押出しフィルム（−２０℃で保管されていた）を実施例６と同様の方法で同時二軸延伸を行った。延伸途中で破断し、延伸フィルムが得られなかった。

［比較例１０］
延伸温度を１２０℃とした以外は実施例７と同じ方法で同時二軸延伸を行った。延伸途中で破断し、延伸フィルムが得られなかった。

これらの結果から、押出しフィルムの作製における冷却ロールの温度、押出しフィルムを延伸するまでの温度（保管温度、放置温度、予熱温度）、並びに延伸するときの温度や、熱固定における温度によって、得られるフィルムの膜厚変動性が制御できることがわかる。より具体的には、押出し成形にて原反を作製するときの冷却温度を低めに設定し；延伸に付されるまで延伸原反を低温に維持し；延伸における温度を、一定以下に設定するなどすると、延伸倍率を低くしても、膜厚均一性の高いフィルムを得ることができる。

本発明によれば、膜厚均一性が高く、ヘイズの低いシンジオタクティックポリプロピレンの延伸フィルムが得られるので、種々の光学フィルムに適用されうる。特に、延伸倍率が制御可能であるので、フィルムの位相差も自在に調整されうる。

Claims (16)

1. 樹脂成分が、ホモポリプロピレン、またはプロピレンから導かれる構成単位を９０mol％以上とプロピレン以外の炭素原子数２〜２０のα−オレフィンから選ばれる一種以上から導かれる構成単位を１０mol％以下とを含むプロピレン・α−オレフィン共重合体であるシンジオタクティックポリプロピレンからなる延伸フィルムであって、
   ヘーズが１％以下であり、
   １．１以上の倍率に延伸した領域における、膜厚の最大値と最小値の差が、平均膜厚に対して１０％以内であって、
   樹脂成分がシンジオタクティックポリプロピレンからなる溶融物を、冷却ロールまたは水冷により冷却して溶融押出フィルムを得る工程と、前記溶融押出フィルムを延伸する工程とを経て得られ、
   前記冷却ロールの温度または水冷温度が２０℃以下であり、
   前記溶融押出フィルムを延伸する工程までに、前記溶融押出フィルムを５℃以下に維持する、延伸フィルム。
2. 前記シンジオタクティックポリプロピレンが、ホモポリプロピレンである、請求項１に記載の延伸フィルム。
3. 前記冷却ロールの温度または水冷温度が５℃以下である、請求項１または２に記載の延伸フィルム。
4. 前記冷却ロールと前記溶融押出フィルムとは、離型フィルムを介して接触する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
5. 前記延伸する工程におけるフィルム温度は８０℃以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
6. 前記延伸フィルムの延伸倍率は、１倍を超えて４倍以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
7. 前記延伸は、同時二軸延伸である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
8. 前記延伸フィルムは、延伸後に熱固定されており、
   前記熱固定は、延伸におけるフィルム温度以上の温度であって、６０℃〜１６０℃にフィルムを加熱して行う、請求項１〜７のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
9. 位相差フィルムとして用いられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
10. 樹脂成分が、ホモポリプロピレンまたはプロピレンから導かれる構成単位を９０mol％以上とプロピレン以外の炭素原子数２〜２０のα−オレフィンから選ばれる一種以上から導かれる構成単位を１０mol％以下とを含むプロピレン・α−オレフィン共重合体であるシンジオタクティックポリプロピレンからなり、ヘーズが１％以下であり、かつ１．１以上の倍率に延伸した領域における、膜厚の最大値と最小値の差が、平均膜厚に対して１０％以内である延伸フィルムの製造方法であって、
    樹脂成分がシンジオタクティックポリプロピレンからなる溶融物を、冷却ロールまたは水冷により２０℃以下の温度に冷却して溶融押出フィルムを得る工程と、
    前記溶融押出フィルムを延伸する工程と、
    を含み、
    前記溶融押出フィルムを延伸する工程までに、前記溶融押出フィルムを５℃以下に維持する、延伸フィルムの製造方法。
11. 前記溶融押出フィルムを得る工程における前記冷却ロールの温度または水冷温度が５℃以下である、請求項１０に記載の延伸フィルムの製造方法。
12. 前記延伸する工程におけるフィルム温度は８０℃以下である、請求項１０または１１に記載の延伸フィルムの製造方法。
13. 前記延伸する工程におけるフィルムの延伸倍率は、１倍を超えて４倍以下である、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の延伸フィルムの製造方法。
14. 前記溶融押出フィルムを得る工程において、
    前記冷却ロールと前記溶融押出フィルムとは、離型フィルムを介して接触する、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の延伸フィルムの製造方法。
15. 前記延伸は、同時二軸延伸である、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の延伸フィルムの製造方法。
16. 前記溶融押出フィルムを延伸する工程後、前記延伸フィルムを熱固定する工程をさらに含み、
    前記熱固定は、延伸におけるフィルム温度以上の温度であって、６０℃〜１６０℃に延伸フィルムを加熱して行う、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の延伸フィルムの製造方法。