JP5632564B1 - フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明における樹脂組成物は、環状オレフィン樹脂と、非環状オレフィン樹脂とを含む。本発明者らによる検討の結果、環状オレフィン樹脂及び非環状オレフィン樹脂を含む樹脂組成物の成形工程において、押出機のシリンダー温度が、環状オレフィン樹脂のガラス転移温度に対して高すぎると(具体的には、成形工程における押出機のシリンダー温度から環状オレフィン樹脂のガラス転移温度を減じた値が140℃超であると)、得られるフィルムの引裂き強度が高くなり、易引裂き性が劣ることが見出された。これは、樹脂組成物中に含まれる環状オレフィン樹脂及び非環状オレフィン樹脂の固化速度や、各樹脂の形状の復元の程度が異なるためであると考えられる。かかる点について、詳細に検討すべく、本発明者らは下記の検討を行った。なお、以下、環状オレフィン樹脂を「COC」、ガラス転移温度を「Tg」とも言う。
(処理1)フィルムをエポキシ包埋した後に、ミクロトームカットした。このフィルムの断面のSEM観察を図2(A)に示す。
(処理2)フィルムをミクロトームカットした後に、エポキシ包埋し、フィルムの断面にテトラヒドロフランによるエッチングを施した。エッチングにより、フィルム中の環状オレフィン樹脂が脱落し、COCドメインをボイドとして可視化できる。このフィルムの断面のSEM観察を図2(B)に示す。
本発明における環状オレフィン樹脂は、環状オレフィン成分を共重合成分として含むものであり、環状オレフィン成分を主鎖に含むポリオレフィン樹脂であれば、特に限定されない。例えば、本発明における環状オレフィン樹脂としては、環状オレフィンの付加重合体又はその水素添加物、環状オレフィンとα−オレフィンとの付加共重合体又はその水素添加物等を挙げることができる。また、これらの重合体に、親水基を有する不飽和化合物をグラフト及び/又は共重合したものであってもよい。本発明における環状オレフィン樹脂としては、市販の樹脂(TOPAS(登録商標)(Topas Advanced Polymers社製)等)も使用できる。これらの環状オレフィン樹脂は単独で使用してもよく、複数を組み合わせて使用してもよい。
本発明における非環状オレフィン樹脂は、成形されたフィルムにおけるマトリックス樹脂として機能する。本発明における非環状オレフィン樹脂としては、フィルムのマトリックス樹脂として通常使用されるものであってもよく、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、エポキシ、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリフェニレンサルファイド、ポリメチルペンテン等の樹脂が挙げられる。
本発明における樹脂組成物中には、環状オレフィン樹脂及び非環状オレフィン樹脂のほか、フィルムの成分として通常使用される成分を適宜含有させてもよい。このような成分としては、酸化防止剤、二次酸化防止剤、着色剤、中和剤、分散剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、核剤、顔料、着色剤、難燃剤、アンチブロッキング剤や、その他の各種有機無機化合物等が挙げられる。樹脂組成物中のこれらの成分の含有量は、得ようとする効果等に応じて適宜調整される。
本発明における樹脂組成物の製造方法は、従来知られる樹脂組成物の製造方法を使用でき、例えば、1軸又は2軸押出機等の溶融混練装置を用いて、各成分を溶融混練して押出しペレットとして樹脂組成物を得る方法等が挙げられる。その他の方法として、本発明における樹脂組成物の各成分の割合で配合された、樹脂ペレットや粉体等の混合物としてフィルム押出機に投入してもよい。
本発明のフィルムの製造方法は、押出機を使用して、上述した樹脂組成物をフィルムに成形する成形工程を含む。この成形工程においては、通常の押出成形に従い、押出機のシリンダー内で上述した樹脂組成物を溶融体にした後、押出機のダイから引き落として空気中又は水中等で冷却することによって、フィルムが成形される。成形工程において使用する押出機としては、特に限定されないが、単軸押出機、2軸押出機、スクリュー押出機(フルフライト、ダブルフライト等のタイプ)等を使用できる。
本発明の製造方法から得られるフィルムは、易引裂き性に優れる。本発明の製造方法から得られるフィルムの易引裂き性は、JIS K7128及びJIS P8116に準じたエルメンドルフ引裂き試験で特定する。得られた値が低い程、引裂き強度が低く、易引裂き性に優れることを示す。例えば、本発明の製造方法から得られるフィルムは、エルメンドルフ引裂き試験において縦方向に裂いたときの強度が5〜350g/16枚である。また、本発明の製造方法から得られるフィルムは、エルメンドルフ引裂き試験において横方向に裂いたときの強度が10〜400g/16枚である。
低密度ポリエチレン(表1中の「LDPE」、商品名「ノバテックLD LF640MA」、日本ポリエチレン株式会社製)と、ガラス転移温度(以下、表中「Tg」)が異なる環状オレフィンコポリマー(表1中の「COC」)とを、表1に記載の割合で混合して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物を、押出機を使用して30μm厚のキャストフィルム(単層)に成形した(この工程は「成形工程」に相当する)。成形工程における押出機のシリンダー及びダイ温度は表1に示す通りである。
商品名「TOPAS 7010F−600」、Tg=110℃、Topas advanced Polymer社製
商品名「TOPAS 8007F−500」、Tg=78℃、Topas advanced Polymer社製
商品名「TOPAS 9903D−10」、Tg=33℃、Topas advanced Polymer社製
[製膜装置]
φ32mm解析押出装置(株式会社プラスチック工学研究所製)
300巾コートハンガーダイを使用した。
スクリューは、L/D=30、圧縮比3.0、先端ユニメルト付きのものを使用した。
[成形条件]
ダイリップクリアランス:1.0mm
フィルム厚み:30μm
引落比(厚み比):33.3
エアーギャップ:約40mm
ロール温度:50℃
スクリュー回転数:50rpm
吐出量:5.5kg/h
引取速度:11.5m/min
フィルム厚み:30μm
低密度ポリエチレンの代わりに直鎖状低密度ポリエチレン(表2中の「LLDPE」、商品名「エボリューSP2040」、株式会社プライムポリマー製)を使用する以外は、実施例1及び比較例1同様にキャストフィルムを得た。
低密度ポリエチレンの代わりにポリプロピレン(表3中の「PP」、商品名「ノバテックPP FL02A」、日本ポリエチレン株式会社製)を使用する以外は、実施例1及び比較例1同様にキャストフィルムを得た。
低密度ポリエチレンの代わりに、低密度ポリエチレン(表4中の「LDPE」、商品名「ノバテックLD LF640MA」、日本ポリエチレン株式会社製)及びポリプロピレン(表4中の「PP」、商品名「ノバテックPP FL02A」、日本ポリエチレン株式会社製)を使用する以外は、実施例1及び比較例1同様にキャストフィルムを得た。
上記実施例及び比較例で調製したキャストフィルムについて、JIS K7128及びJIS P8116に準じてエルメンドルフ引裂き試験を行い、各キャストフィルムの引裂き強度を測定した。その結果を表1乃至4に示す。なお、表中「縦」とは、キャストフィルムを縦方向(MD方向)に裂いたときの強度を示す。また、「横」とは、キャストフィルムを横方向(TD方向)に裂いたときの強度を示す。
インフレーション成形により3層フィルムを成形し、そのフィルムの易引裂き性を上述の実施例1乃至4、比較例1乃至4と同様にして評価した。
[製膜装置]
インフレーション成形機:3層インフレーション(トミー機械工業株式会社製)
[成形条件]
シリンダー温度:
(内外層)180℃(C1)→190℃(C2)→190℃(H)→190℃(JC)
(中間層)210℃(C1)→210℃(C2)→190℃(H)→190℃(JC)
ダイス温度:190℃(D1)→190℃(D2)→190℃(D3)
ブローアップ比:2.0
引取り速度:12.5m/min
3層の層厚比:外(A)層:中間(B)層:内(C)層=1:1:1
フィルム厚み:50μm
Claims (3)
- 10質量%以上60質量%以下の環状オレフィン樹脂と、非環状オレフィン樹脂とを含む樹脂組成物からなる層を含み、かつ、多層の場合には全層における前記環状オレフィン樹脂の含有量が3質量%以上である単層フィルム又は多層フィルムを、押出機のダイからの引き落としによって延伸された後に冷却して成形する、易引裂き性を有するフィルムの製造方法であって、
前記非環状オレフィン樹脂は、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、及びポリプロピレンからなる群から選択される1種以上であり、
前記環状オレフィン樹脂のガラス転移温度は40℃以上であり、
前記成形工程における前記押出機のシリンダー温度から前記環状オレフィン樹脂のガラス転移温度を減じた値が140℃以下であり、
前記フィルムは、断面SEM観察において、前記非環状オレフィン樹脂のマトリックス中に前記環状オレフィン樹脂のドメインが点在し、前記マトリックスと前記ドメインとの界面にボイドを有する、
フィルムの製造方法。 - 前記環状オレフィン樹脂のガラス転移温度は75℃以上である請求項1に記載のフィルムの製造方法。
- 前記環状オレフィン樹脂は前記樹脂組成物中に20質量%以下含まれる請求項1又は2に記載のフィルムの製造方法。
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