JP5924183B2 - 二軸延伸ポリプロピレンフィルム - Google Patents

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Description

本発明は、剥離性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムに関するものである。特に、電子部品、電子基板の製造工程、繊維強化プラスチック等の熱硬化性樹脂部材の製造工程等に使用される保護フィルムの離型材料に関するものであり、さらに詳しくは、剥離フィルムや剥離ライナー、複合材料製造時のキャリアーや保護材のセパレータフィルムなどに特に有用な剥離性に優れた二軸延伸ポリプロピレンフィルムに関する。
二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、軽量性、熱的安定性、機械特性に優れているので、包装用をはじめ工業用材料フィルムとして広く用いられている。特に近年は、ポリプロピレンフィルムの低い表面エネルギーを利用して、非シリコーン系の離型材料として、電子部品、電子基板の製造工程、繊維強化プラスチック等の熱硬化性樹脂部材の製造工程等に使用される保護材、離型材に広く使用されている。
ポリプロピレンフィルムの熱安定性・機械特性を維持しながら、離型性能を高める技術としては、例えば、低熱収縮率ポリプロピレンフィルムにシリコーン系離型剤を塗布した技術が一般的に広く知られている(例えば特許文献1)。しかしながら、シリコーン系離型剤を塗布したフィルムでは、電子機器等の保護フィルムの離型材(セパレータフィルム)として用いると、シリコーンの転移が発生するので電子部品にとって好ましくない。そこで、近年は、電子部品、電子基板の製造工程等に使用される保護フィルムのセパレータとして、非シリコーン(非塗布)系のフィルムが、強く求められている。
表面保護用のポリプロピレンフィルムの熱安定性を高める技術としては、例えば、ポリプロピレンフィルムの結晶性を高めるもの(特許文献2)、特定の分子量・立体規則性を持った結晶性ポリプロピレンを用いたフィルムとするもの(特許文献3)、などの技術が公開されている。また、熱安定性に優れたフィッシュアイ(微小異物)が少ないポリプロピレン保護フィルムとして、例えば、ポリプロピレン系樹脂にα−オレフィン共重合体エラストマーを含有せしめた特定の物性値を有している無延伸フィルムも知られている(特許文献4)。これらのフィルムは、実質的に滑剤を含まず、微小異物も少ないので、保護フィルムとして好適である。しかし、剥離性については、厳しい市場の要求に十分に応えられるものとはかならずしもなっていない。また、耐ブロッキング性能については言及されているが、剥離性を改善する手段についての示唆はない。
一方、メチルペンテン(共)重合体を含有せしめて剥離性能をより一層高めたポリプロピレンフィルムとして、メルトフローレート(MFR)が20g/10min〜200g/10minのポリメチルペンテンを90〜10重量%含有するポリプロピレン樹脂組成物及びそれらのフィルムが知られており(特許文献5)、また、ポリメチルペンテンを3〜10重量%含有したポリプロピレンフィルムも知られている(特許文献6)。
これらの技術においては、ポリメチルペンテン含有量を多くすると、表面エネルギーがより低下するので剥離性が良好となるものの、破断伸度が低くなって延伸性が著しく損なわれて脆くなるため、通常の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの延伸倍率である「縦延伸4〜5倍×横延伸8〜10倍」では破断、破れが発生して延伸できなくなる。その対策として、延伸倍率を落とすと、二軸延伸フィルムの特徴である高い機械特性も維持できなくなる。
上記従来技術に見られるように、ポリプロピレンフィルムについて軽剥離化を進めると二軸延伸加工を施し難くなってポリプロピレンフィルム本来の優れた機械特性も失われてしまうこととなるため、剥離性と延伸特性あるいは二軸延伸後のフィルムの機械特性とを両立させることが困難であった。
そこで、二軸延伸ポリプロピレンが有する優れた機械特性を失うことなく、剥離性にも優れたポリプロピレンフィルムの開発が待望されている。
特開平10−226781号公報(特許請求の範囲) 特開平11−279497号公報(特許請求の範囲、[0006]〜[0007]段落) 特開2001−146536号公報(特許請求の範囲、[0007]〜[0010]段落) 特開2010−184990号公報(特許請求の範囲) 特開平7−70384号公報(特許請求の範囲) 特開平2008−189795号公報(特許請求の範囲、[0008]〜[0013]段落)
本発明の目的は、二軸延伸ポリプロピレンが有する優れた機械特性を失うことなく、剥離性にも優れていて、保護材のセパレータフィルムなどとして有用な二軸延伸ポリプロピレンフィルムを提供することにある。
本発明は、以下に記載の(1)の発明を基本とする発明を含む。
(1)ポリプロピレン樹脂と、4−メチルペンテン−1(共)重合体とを含有する樹脂組成物よりなる両表層Aと、ポリプロピレン樹脂よりなる中間層Bとを有する、層A/層B/層Aの3層構成の二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、前記表層Aの樹脂組成物における4−メチルペンテン−1モノマーに対応する下記式(1)で示される構造部分の含有量が5.5質量%〜55質量%であることを特徴とする二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
(2)前記両表層A及び前記中間層Bを構成するポリプロピレンが、アイソタクチックメソペンタッド分率が94%以上のアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、かつ、灰分が50ppm以下であることを特徴とする、(1)項記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
(3)二軸延伸ポリプロピレンフィルムの全体の厚さ(フィルム厚)が3μm〜60μmであることを特徴とする、(1)項又は(2)項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
(4)前記(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりなる剥離ライナ。
(5)前記(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりなる保護材用セパレータ。
(6)前記(1)項〜(3)項のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりなる複合材製造用キャリアーシート。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、二軸延伸ポリプロピレンフィルムに特有の優れた機械特性を備えるとともに、剥離性にも優れており、保護材のセパレータフィルムとして好適である。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂と、4−メチルペンテン−1(共)重合体とを含有する樹脂組成物からなる両表層A(スキン層)と、ポリプロピレン樹脂からなる中間層B(コア層)からなる、層A/層B/層Aの2種3層構成の二軸延伸フィルムである。

本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂と4−メチルペンテン−1(共)重合体とを含有する樹脂組成物からなる表層A(スキン層)を、フィルムの両表面に配置することにより、両表面層Aの樹脂組成物の優れた離型特性を効率よく発揮させた二軸延伸ポリプロピレンフィルムである。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムにおいて、表層Aの樹脂組成物を構成しているポリプロピレンと4−メチルペンテン−1(共)重合体からなる全重合体中、4−メチルペンテン−1モノマーに対応する前記式(1)の構造部分の含有量は5質量%より多くなければならない。5質量%を超えて多くなるに伴ってセパレータ用途のフィルムに求められる機械的特性、層間剥離強度及び離型性をバランスよく備えたフィルムを形成することができ、通常、5.5質量%以上とすることが好ましい。式(1)の構造部分の含有量が5質量%以下となると、セパレータ用途での離型性が従来レベルと異ならないものとなり軽剥離性の改善効果が期待できない。また、含有量が55質量%を超えるとスキン層がコア層から剥がれる層間剥離が発生することが多くなり、実用に耐えないフィルムになり好ましくない。それ故、前記式(1)の構造部分の含有量は、5質量%超55質量%以下、好ましくは5.5質量%〜55質量%、より好ましくは10〜50質量%であり、さらに好ましくは10〜40質量%である。
中間層B(コア層)におけるポリプロピレン樹脂は、ポリプロピレン樹脂単体で構成されるコア層である。中間層Bに使用されるポリプロピレン樹脂としては、高い熱安定性、優れた機械特性を有しているアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーが好ましい。
このポリプロピレン樹脂(中間層B)の表面に剥離性を付与する4−メチルペンテン−1(共)重合体からなる表層A(スキン層)を設けた本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの層構成は、優れた離型性能を安価に達成できるメリットがある上、中間層Bをアイソタクチックポリプロピレン単独樹脂とすることにより、ポリプロピレンの優れた機械特性を付与している層構成である。
層構成を層A/層B/層Aの構成とした場合、フィルムの熱カール等の問題が無く、平面性に優れたフィルムとなるので好ましい。
両表層A(スキン層)のそれぞれの厚さは、フィルム全体の厚さ(フィルム厚)に対して2%〜10%の厚さであることが好ましく、より好ましくは2%〜5%の厚さであり、更に好ましくは2〜3%の厚さである。表層A(スキン層)のそれぞれの厚さはある程度薄い方が離型性の効果が高い傾向がある。
本発明における前記樹脂組成物よりなる表層A及びポリプロピレン樹脂よりなる中間層Bに使用されるポリプロピレン樹脂は、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであることが好ましく、アイソタクチックメソペンタッド分率が94%以上であって、かつ、灰分が50ppm以下であるものが好ましい。
アイソタクチックメソペンタッド分率([mmmm])は、高温核磁気共鳴(NMR)測定によって求められる立体規則性度である。アイソタクチックメソペンタッド分率[mmmm]=94%以上であると、高い立体規則性成分により樹脂の結晶性が向上し、高い熱安定性、機械特性を備えたものとなる。アイソタクチックメソペンタッド分率[mmmm]=94%未満であると、熱安定性、機械的耐熱性が劣る傾向にある。
前記アイソタクチックメソペンタッド分率([mmmm])を測定するために高温NMR装置としては、特に制限はなく、ポリオレフィン類の立体規則性度を測定することが可能な一般に市販されている高温型核磁気共鳴(NMR)装置、例えば、日本電子株式会社製、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置(高温FT−NMR)、JNM−ECP500が利用可能である。観測核は、13C(125MHz)であり、測定温度は、135℃である。また、溶媒には、オルト−ジクロロベンゼン(ODCB:ODCBと重水素化ODCBの混合溶媒(混合比=4/1))が用いられる。
高温NMRによる方法は、公知の方法、例えば、「日本分析化学・高分子分析研究懇談会編、新版 高分子分析ハンドブック、紀伊国屋書店、1995年、610頁」に記載の方法により行うことが出来る。
測定モードは、シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング、パルス幅は、9.1μsec(45°パルス)、パルス間隔5.5sec、積算回数4500回、シフト基準は、CH(mmmm)=21.7ppmとされる。
立体規則性度を表すアイソタクチックペンタッド分率は、同方向並びの連子「メソ(m)」と異方向の並びの連子「ラセモ(r)」の5連子(ペンタッド)の組み合わせ(mmmmやmrrmなど)に由来する各シグナルの強度積分値より百分率で算出される。mmmmやmrrmなどに由来する各シグナルの帰属に関し、例えば、「T.Hayashi et al.,Polymer,29巻,138頁(1988)」などのスペクトルの記載が参照される。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムに使用することができるアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーの230℃におけるメルトフローレートは、2〜10g/10minである。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの表層Aに用いられる好ましい4−メチルペンテン−1(共)重合体の260℃におけるメルトフローレートの範囲は、5〜25g/10minである。そのような4−メチルペンテン−1(共)重合体としては、“三井化学(株):TPX(登録商標)RT31”、“三井化学(株):TPX(登録商標) X845”、“三井化学(株):TPX(登録商標) MX004”、“三井化学(株):TPX(登録商標)MX002”などが例示できる。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの表層A及び中間層Bに使用されるポリプロピレン樹脂中に含まれる重合触媒残渣等に起因する灰分は、微小異物(フィッシュアイ)を低減するため、可能な限り少ないことが好ましく、50ppm以下、好ましくは、40ppm以下である。50ppm以下とすることにより、微小異物が顕著に低減され、電子部品用途に用いた際の汚染を低減できるため好ましい。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの剥離速度300mm/minにおけるテープ剥離力は80mN/mm以下であることが重要であり、好ましくは10〜70mN/mmである。剥離速度300mm/minにおけるテープ剥離力が80mN/mmを超えると、当該用途での離型性に劣り好ましくない。剥離速度300mm/minにおけるテープ剥離力は、使用する4−メチルペンテン−1(共)重合体の量でコントロールすることができる。4−メチルペンテン−1(共)重合体の含有量を増やすと剥離力が下がり、減らすと剥離力が上がるため、剥離速度300mm/minにおけるテープ剥離力をこの範囲にするためには、4−メチルペンテン−1(共)重合体の含有量を前述の範囲にすればよい。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの全体の厚み(フィルム厚)は3μm〜60μmであることが好ましく、より好ましくは10〜50μmであり、さらに好ましくは20〜50μmである。フィルム厚が3μm未満であると本発明の用途での機械特性に適さず好ましくない。また、フィルム厚が60μmを超えると、均一に延伸することができず、実用に耐えないフィルムとなる場合がある。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムの中間層Bのポリプロピレン樹脂及び表層Aの樹脂組成物に化学的な安定性を付与する上で、熱安定剤、酸化防止剤を添加することが好ましい。具体的には、フェノール系、ヒンダードアミン系、フォスファイト系、ラクトン系、トコフェロール系の熱安定剤や酸化防止剤が例示される。さらに具体的には、ジブチルヒドロキシトルエン、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株):“Irganox(登録商標)1010”)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4ヒドロキシ)ベンゼン(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株):“Irganox(登録商標)1330”が例示される)、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株):“Irgafos(登録商標)168”)が挙げられる。これらの中で、フェノール系酸化防止剤系から選ばれた少なくとも1種あるいはそれらの組み合わせ、あるいはフェノール系とフォスファイト系との組み合わせ、及び、フェノール系とラクトン系、フェノール系とフォスファイト系とラクトン系の組み合わせが、ポリプロピレン樹脂の化学的な安定性を付与する観点から好ましい。
なお、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムには、本発明の目的に反しない範囲で、有機及び/又は無機のすべり剤、塩素捕獲剤、帯電防止剤を含有せしめることができる。
すべり剤としては、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等脂肪族アミド、ラウリル酸ジエタノールアミド、アルキルジエタノールアミン、脂肪族モノグリセライド、脂肪族ジグリセライド、シリカ、アルミナ、シリコーン架橋ポリマー等が例示される。
塩素捕獲剤としては、ステアリン酸カルシウム、ハイドロタルサイト等が例示される。
また、帯電防止剤としては、アルキルメチルジベタイン、アルキルアミンジエタノール及び/又はアルキルアミンエタノールエステル及び/又はアルキルアミンジエタノールジエステル等が例示される。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムに用いられるポリプロピレン樹脂は公知の方法で得ることができる。製造方法としては、例えば、チタン、アルミニウム化合物からなるチーグラー触媒系を用い、炭化水素溶媒中プロピレンを重合する方法、液状プロピレン中で重合する方法(バルク重合)、気相で重合する方法が挙げられる。
また、4−メチルペンテン−1(共)重合体も公知の方法で得ることができる。製造方法としては、例えばプロピレンの二量化で得られる4−メチルペンテン−1をモノマーとしてチーグラー・ナッタ触媒によって立体規則性重合する方法等が例示される。
ポリプロピレン樹脂と4−メチルペンテン−1(共)重合体とを含有する表層Aの樹脂組成物を得るために樹脂を混合する方法としては、特に制限はなく、重合粉あるいはペレットをミキサー等を用いてドライブレンドする方法や、ポリプロピレン樹脂と4−メチルペンテン−1(共)重合体の重合粉あるいはペレットを混練機に供給し、溶融混練してブレンド樹脂を得る方法などが挙げられる。
使用するミキサーや混練機にも特に制限はなく、また、混練機も、1軸スクリュータイプ、2軸スクリュータイプあるいは、それ以上の多軸スクリュータイプのいずれでもよい。さらに、2軸以上のスクリュータイプの場合、同方向回転、異方向回転のどちらの混練タイプでも構わない。
溶融混練によるブレンドの場合は、良好な混練さえ得られれば、混練温度にも特に制限はないが、一般的には、200℃から300℃の範囲であり、230℃から270℃が好ましい。あまり高い混練温度は、樹脂の劣化を招くので好ましくない。樹脂の混練混合の際の劣化を抑制するため、混練機に窒素などの不活性ガスをパージしても構わない。
溶融混練された樹脂は、一般的に公知の造粒機を用いて、適当な大きさにペレタイズすることによって、混合ポリプロピレン樹脂組成物を得ることが出来る。
二軸延伸フイルムとするための延伸方法としては、厚み斑・平面性が良好であるテンター法が好ましい。テンター法でも更に同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法とがあるが、どちらの方法をとってもよい。以下、逐次二軸延伸法により本発明フィルムを得る方法を説明するが、これに限定されるものではない。
前記のように準備された樹脂及び樹脂組成物を230〜270℃で押出機にて溶融して、Tダイよりシート状に溶融押出しする。
層A/層B/層Aのフィルムを得るためには、層A、層Bのそれぞれの樹脂を押出機内にて溶融混練して、ポリマーフィルターにより粗大異物を除去した後に樹脂の合流装置を用いて層Aと層Bとからなる3層の樹脂層を構成する。該合流装置としては、樹脂を口金前のポリマー管内で合流する方法、口金の樹脂導入部に設けられた積層ユニットで合流するフィードブロック法、口金内で拡幅後に両樹脂を積層するマニホールド積層法等が例示されるが、特に限定されるものではない。マニホールド法が積層厚み精度の点では優れているが経済性も考慮の上で適宜選択することができる。
以上のようにして得られた層A/層B/層Aからなる積層シートは、20〜60℃にコントロールした少なくとも1個以上の金属ドラム上にエアーナイフにより密着させシート状に成形させ、キャスト原反シートとなる。
延伸は、縦及び横に二軸に配向せしめる二軸延伸が良い。逐次二軸延伸方法としては、まずキャスト原反シートを100〜160℃の温度に保ち、速度差を設けたロール間に通して流れ方向に4〜5倍に延伸し、直ちに室温に冷却する。引き続き、当該延伸フィルムをテンターに導いて160℃以上の温度で幅方向に8〜10倍に延伸した後、緩和、熱固定を施し巻き取る。
巻き取られたフィルムは、20〜45℃程度の雰囲気中でエージング処理を施された後、所望の製品幅に断裁することが出来る。
このような延伸工程によって、機械的強度、剛性に優れた延伸フィルムとなる。こうして得られたフィルムは離型性に非常に優れているので、保護材のセパレータフィルムとして好適である。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、もちろん、本発明の範囲はこれらによって限定されるものではない。また、特に断らない限り、例中の部及び%はそれぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
〔特性値の測定方法並びに効果の評価方法〕
実施例における特性値の測定方法及び効果の評価方法はつぎの通りである。
(1)ポリプロピレン樹脂の230℃におけるメルトフローレート(MFR)
JIS K−7210(1999)により、ポリプロピレン樹脂の230℃におけるMFRを求めた。
(2)4−メチルペンテン−1(共)重合体の260℃におけるメルトフローレート(MFR)
ASTM D1238(1995)により、4−メチルペンテン−1(共)重合体の260℃におけるMFRを求めた。
(3)式(1)の構造部分の含有量
4−メチルペンテン−1(共)重合体を含むシートの表層部分を溶媒に溶解し、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置(高温FT−NMR)を用いて、以下の条件で、4−メチルペンテン−1モノマーに対応する前記式(1)の構造部分の含有量を求めた。
<測定条件>
測定機:日本電子株式会社製、高温FT−NMR JNM−ECP500
観測核:13C(125MHz)
測定温度:135℃
溶媒:オルト−ジクロロベンゼン〔ODCB:ODCBと重水素化ODCBの混合溶媒(4/1)〕
測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング
パルス幅:9.1μsec(45°パルス)
パルス間隔:5.5sec
積算回数:4500回
シフト基準:CH(mmmm)=21.7ppm
<解析条件>
得られたスペクトルの各ピークの面積積分値を求めた。前記式(1)の構造部分の含有率(%)は、ポリプロピレンのメチル炭素のピーク強度IPPと4−メチルペンテン−1モノマーに対応する式(1)の構造部分のメチル炭素の強度IMPを用い、下の計算式より求めた。
式(1)の構造部分の含有率(質量%)=IMP×84/(IPP×42+IMP×84)×100
(4)アイソタクチックメソペンタッド分率([mmmm])測定
ポリプロピレン樹脂を溶媒に溶解し、高温型フーリエ変換核磁気共鳴装置(高温FT−NMR)を用いて、以下の条件で、アイソタクチックメソペンタッド分率([mmmm])を求めた。
測定機:日本電子株式会社製、高温FT−NMR JNM−ECP500
観測核:13C(125MHz)
測定温度:135℃
溶媒:オルト−ジクロロベンゼン〔ODCB:ODCBと重水素化ODCBの混合溶媒(4/1)〕
測定モード:シングルパルスプロトンブロードバンドデカップリング
パルス幅:9.1μsec(45°パルス)
パルス間隔:5.5sec
積算回数:4500回
シフト基準:CH(mmmm)=21.7ppm
5連子(ペンタッド)の組み合わせ(mmmmやmrrmなど)に由来する各シグナルの強度積分値より、百分率(%)で算出した。mmmmやmrrmなどに由来する各シグナルの帰属に関し、例えば、「T.Hayashi et al.,Polymer,29巻,138頁(1988)」などのスペクトルの記載を参考とした。
(5)灰分
ポリプロピレン樹脂の灰分は、ISO3451−1に準拠して、樹脂 1Kgをるつぼに入れ、マッフル炉にて750℃で1時間溶融加熱した前後の重量より算出した。
(6)フィルム厚の評価
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの厚さ(フィルム厚)は、マイクロメーター(JIS−B7502)を用いて、JIS−C2151に準拠して測定した。
(7)スキン層の厚さの評価
二軸延伸ポリプロピレンフィルムをエポキシ樹脂に包埋した後、ミクロトームを用いて樹脂をフィルム片ごとにスライスした。得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルム片の断面を、光学顕微鏡により観察し、画像解析によりスキン層厚を計測した。計測された片面の厚さをフィルム全体の厚さ(フィルム厚)に対する百分率(%)で評価した。
(8)テープ剥離力
二軸延伸ポリプロピレンフィルムに 日東電工(株)製ポリエステル粘着テープNO.31Bをローラーで貼付し、それを25mm幅にカットしてサンプルを作製した。そのサンプルを、引っ張り試験機を用いて300mm/minの速度で剥離し、剥離力を計測した。測定数は3とし、その平均値を採用した。
(9)層間接着性
二軸延伸ポリプロピレンフィルムに 日東電工(株)製ポリエステル粘着テープNO.31Bをローラーで貼付し、荷重:5g/mm、温度:100℃の条件で30分エージングする。それを25mm幅にカットしてサンプルを作製した。得られたサンプルを、引っ張り試験機を用いて300mm/minの速度で剥離し、サンプルの剥離状態を以下の基準で評価した。
○:層間剥離しなかった
×:フィルムの一部でも層間剥離した
(10)機械特性
二軸延伸ポリプロピレンフィルムの引っ張り強さ、破断伸度は、JIS−C2151に準拠して測定した。なお、測定方向は、TD(幅方向)とした。
(11)総合評価
機械特性を維持しつつ、層間剥離せず、軽剥離化が実現できているかを総合的に判断した。
○:効果があった
×:従来と変わらないか、劣っていた
〔実施例1〕
ポリプロピレン樹脂として、プライムポリマー社製 RF1342B(MFR=3g/10min、[mmmm]=94%、総灰分=25ppm)ペレットを、また、4−メチルペンテン−1(共)重合体として、三井化学社製 TPX(登録商標)MX002O(MFR=21g/10min)を準備した。
ポリプロピレン樹脂ペレットと4−メチルペンテン−1(共)重合体ペレットとを、前記式(1)の構造部分が所定の含有量(30%)となるようにドライブレンドした。
次いで、上記混合ペレットを、スキン層Aとして、直径50mmのGMエンジニアリング社製 単軸押出機 GM50にホッパーから投入し、一方、コア層Bとして、ポリプロピレン樹脂のみを直径65mmのGMエンジニアリング社製 単軸押出機GM65に投入して、230℃にて、マルチマニホールドダイ(幅300mm)から2種3層(層A/層B/層Aの構成)シートとして押出したのち、冷却ドラム上でエアナイフを用い空気圧で押しつけながら、冷却固化させて約500μm厚のキャスト原反シートを得た。
キャスト原反シート表層の分析値では、式(1)の構造部分の含有量が30%であった。
得られたキャスト原反シートは、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機 KARO IVを用いて逐次二軸延伸を行った。延伸条件は、予熱温度165℃、予熱時間1分、延伸温度165℃、延伸速度100%/sec、熱セット条件は、165℃、30secにて、キャスト原反シートを、流れ方向(MD)に4.5倍、幅方向の延伸倍率を9倍延伸して、フィルム厚さ約12μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムのフィルム厚さ、テープ剥離力、層間接着性を評価した。フィルムと評価結果の内容を表1にまとめる。
〔実施例2〕
式(1)の構造部分の含有量を50%とした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムと評価結果の内容を表1にまとめる。
〔実施例3〕
スキン層Aを形成させるGMエンジニアリング社製 単軸押出機 GM50の押出回転数を下げることによりスキン層の厚さを薄くした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムと評価結果の内容を表1にまとめる。
〔比較例1〕
式(1)の構造部分の含有量を5%とした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムと評価結果の内容を表1にまとめる。
〔比較例2〕
式(1)の構造部分の含有量を58%とした以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムと評価結果の内容を表1にまとめる。
〔比較例3〕
4−メチルペンテン−1(共)重合体のみを直径65mmのGMエンジニアリング社製 単軸押出機GM65に投入して、300℃にて、Tダイ(幅300mm)から単層シートとして押出したのち、冷却ドラム上でエアナイフを用い空気圧で押しつけながら、冷却固化させて約500μm厚のキャスト原反シートを得た。
得られたキャスト原反シートは、ブルックナー社製バッチ式二軸延伸機 KARO IVを用いて逐次二軸延伸を行った。延伸条件は、予熱温度165℃、予熱時間1分、延伸温度165℃、延伸速度100%/sec、熱セット条件は、165℃、30secにて、キャスト原反シートを、流れ方向(MD)に4.5倍、幅方向の延伸倍率を9倍の延伸を試みたが、二軸延伸フィルムを得ることが出来なかった。結果の内容を表1にまとめる。
〔実施例4〕
ポリプロピレン樹脂として、プライムポリマー社製 RF1342B(MFR=3g/10min、[mmmm]=94%、総灰分=25ppm)ペレットを、また、4−メチルペンテン−1(共)重合体として、三井化学社製 TPX(登録商標)MX002O(MFR=21g/10min)を準備した。
ポリプロピレン樹脂ペレットと4−メチルペンテン−1(共)重合体ペレットとを、式(1)の構造体部分が所定の含有量(%)となるようにドライブレンドした。
次いで、上記混合ペレットを、スキン層Aとして三菱重工社製 単軸押出機Iにホッパーから投入し、一方、コア層Bとして、ポリプロピレン樹脂のみを直列に用意された三菱重工社製の2台の押出機IIついでIIIに導き、ポリマーフィルターを経由し、230℃にて、マルチマニホールドダイから2種3層(層A/層B/層Aの構成)シートとして押出したのち、冷却ドラム上でエアナイフを用い空気圧で押しつけながら、冷却固化させて約2000μm厚のキャスト原反シートを得た。
続いて該シートを金属ロールに接触させながら140℃に加熱後、周速差のあるロール間で曲がれ方向に約4.5倍延伸した。次いで該一軸延伸フィルムをクリップに挟みながら熱風オーブン中に導入して、160℃に予熱した後に幅方向に約9倍延伸し、引き続き幅方向に5%の弛緩をしながら160℃で熱固定を行い、約50μm厚の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを連続的に得た。得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、端部をトリミングした後、巻き取った。
〔比較例4〕
ポリプロピレン樹脂単体のみを、直列に用意された三菱重工社製の2台の押出機II、ついでIIIに導き、ポリマーフィルターを経由し、230℃にて、Tダイから単層のシートとして押出したのち、冷却ドラム上でエアナイフを用い空気圧で押しつけながら、冷却固化させて約2000μm厚のキャスト原反シートを得た。
キャスト原反シートの作製以外は、実施例3と同様にして連続して延伸、巻取り、約50μm厚の二軸延伸ポリプロピレンフィルムを得た。
実施例1、2、3及び4で明らかな通り、本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、層間で剥がれることなく、剥離性に優れているフィルムである上、前記式(1)の構造部分を含まない通常の二軸延伸ポリプロピレンフィルムとまったく同等の機械強度を示す(実施例4と比較例4の比較)ので、非シリコーンタイプの剥離フィルムや剥離ライナ、複合材料製造時のキャリアーや保護材のセパレータフィルムとして、極めて好適なものであった。
しかしながら、前記式(1)の構造部分の含有量が本発明で規定する範囲より少ない場合(比較例1)には軽剥離化の改善効果が得られず、また、含有量が本発明で規定する範囲より多い場合(比較例2)には、層間接着性に劣り、実用に耐え得ないものであった。
4−メチルペンテン−1(共)重合体単独のキャスト原反シート(比較例3)は、二軸延伸ポリプロピレンの一般的な延伸倍率である流れ方向(MD)に4.5倍、幅方向に9倍延伸することは不可能であった。
本発明の二軸延伸ポリプロピレンフィルムは、剥離性に極めて優れている上、従来の二軸延伸フィルムと同等の機械特性を維持しているので、非シリコーンタイプの剥離フィルムや剥離ライナ、複合材料製造時のキャリアーや保護材のセパレータフィルムに好ましく利用可能である。

Claims (8)

  1. ポリプロピレン樹脂と、4−メチルペンテン−1(共)重合体とを含有する樹脂組成物よりなる両表層Aと、ポリプロピレン樹脂よりなる中間層Bとを有する、層A/層B/層Aの3層構成の二軸延伸ポリプロピレンフィルムであって、
    前記表層Aの樹脂組成物における4−メチルペンテン−1モノマーに対応する下記式(1)で示される構造部分の含有量が5.5質量%〜55質量%であり、
    前記表層A中に含まれる前記4−メチルペンテン−1(共)重合体の260℃におけるメルトフローレートの範囲が5〜25g/10minであ
    ことを特徴とする二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
  2. 前記表層A中に含まれる前記ポリプロピレン樹脂がアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、且つ、前記ポリプロピレン樹脂の230℃におけるメルトフローレートが2〜10g/10minである、請求項1に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
  3. 前記両表層Aのそれぞれの厚さが、フィルム全体の厚さに対して2%〜10%の厚さである、請求項1又は2に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
  4. 前記両表層A及び前記中間層Bを構成するポリプロピレンが、アイソタクチックメソペンタッド分率が94%以上のアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーであり、かつ、灰分が50ppm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
  5. 二軸延伸ポリプロピレンフィルムの全体の厚さが3μm〜60μmであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルム。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりなる剥離ライナ。
  7. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりなる保護材用セパレータ。
  8. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の二軸延伸ポリプロピレンフィルムよりなる複合材製造用キャリアーシート。
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