JPS62195030A - 微孔性フイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、透湿防水用途やエレクトレッ下フィルター用
途に必要な空孔率が高い微孔性フィルムを連続製膜する
ための製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、微孔性フィルムの製造方法としては（１）ポリオ
レフィンに無機物と非相溶性物、質（ポリスチレン、ポ
リカーボネイト、フェノキシ樹脂）を含有し、その後押
出・延伸することにより、空孔率が５〜１０％の範囲で
形成されるもの（例えば、特開昭５０−１１６５６１号
公報）。

・（２）ポリオレフィンに無機物と有機状液体（ジオク
チルフタレート）を含有し、その後、溶媒抽出。

アルカリ、抽出、延伸を行ない、空孔率が３０〜８０％
の範囲で形成されるものく例えば、特開昭５８−５９０
７２＠公報〉。

［発明が解決しようとする問題点］。

しかし、上記（１）項の微孔性フィルムの製造、方法は
、非相溶性物質を添加しているために、押出後のエッチ
成型が困難になったり、破断伸度が低下するために、延
伸時のフィル奉破れが起こりやすいという欠点を有して
いる。

また、上記（２）項の微孔性フィルムの製造方法は、空
孔率の高い（３０〜８０％）フィルムを得るために１．
まず、３種の原料を押出・成型する。その後、有機液状
体を取り除くために長時間の溶媒抽出を必要とする。ま
た、無機物を除去するために水酸化ナトリウム水溶液に
て長時間の抽出をしたのち、延伸するという複雑なプロ
セスを必要とする欠点を有している。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ポリオレフィン１００重量部に対して、無機
物を１０〜４．　Ｏ０重量部とβ晶核剤を０゜００１〜
１０重量部添加し、ポリオレフィンの溶融温度（Ｔｍ＞
＋２０’Ｃ以上、［丁ｍ　＋１００’Ｃ’］以下の温度
で溶融押出し、その後、溶融結晶化温度（ＴｍＣ）未満
、［Ｔ’ｍｃ　−５０’Ｃ、］以上の温度で保持した後
、延伸することにより空孔率を３０〜８０％とすること
を特徴する微孔性フィルムの製造方法に関する。

本発明に適用するポリオレフィンポリマーとは、公知の
ポリオレフィンで、具体的にはポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリブテン、ポリスチレン、ポリ４−メチルペ
ンテン−１などであり、それらの共重合体やブレンドで
もよいが、特にポリプロピレンが好ましい。

本発明にあける無機物とは、炭素化合物を含まない物質
であればいずれであってもよく、具体的には、珪藻土、
粉末シリカ、タルク、Ｔｉ　０２、Ｂａ３０ａ、ガラス
センイ、カラスビーズ、重質炭酸カルシウム、水酸化ア
ルミナ、などが好ましく、また、これらを１種もしくは
、２種以上を選択して使用してもよい。無機物の粒径と
しては、平均粒径０．０１〜１０μｍ程度のものが好ま
しい。

本発明におけるβ晶核剤とは、安息香酸ナトリウム、１
．２−ヒドロキシステアリン酸カリウム、コハク酸マグ
ネシウム、フタル酸マグネシウムなどのカルボン酸のア
ルカリ又はアルカリ土類金属塩類、二、三塩基カルボン
酸のジ又はトリエステル類、ベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムなどの芳香族スルホン酸系化合物類、フタロシアニ
ンブルーなどのフタロシアニン系あるいはキナクリドン
などの顔料がよく、特にキナクリドンが好ましい。

前記したポリオレフィン１００重量部に対する無機物の
混合割合は、１０〜４００重量部、好ましくは、２０〜
２００重量部の範囲にあるものが良い。１０重凹部未満
では空孔率が低い。

また、４００重量部を超えると、フィルム製造の際に、
押出・キャスト時の成型不良や延伸時のフィルム破れが
頻繁に発生する。

また、β晶核剤の混合割合は、０．００１〜１０重量部
、好ましくは、０．００２〜５重量部の範囲にあるもの
が良い。ｏ、ｏｏ１重量部未満では空孔率が低く窒素ガ
ス透過率や透湿度が低い。

また、１０重量部を超えると、フィルムの破断の伸度や
破断強度が大巾に低下する欠点を生じる。

次に本発明のフォルムの製造方法について逐次二軸延伸
を例にとって説明するが、特に指定する事項を除き、何
ら以下の方法に限定されるものではない。　　　　　　
　　　　　　・ ポリオレフィン１００重量部−に対して、無機物を１０
〜４００重量部と、０品核剤をＯ’、００１〜１０重量
部をヘンシェルミキサーで混合し、二軸押出機でポリオ
レフィンの溶融温度（Ｔｍ）＋２０’Ｃ以上、［’Ｔｍ
　＋１００”Ｃ］以下の温度で、溶融押出し、冷却して
ペレット化する。そのペレット原料を押出機に供給し、
［丁ｍ＋２０’ｃ’］以上でシート状に押出しを行なう
。［Ｔｍ＋２０’Ｃ１未満では、フィルムの厚みむらが
大きく、［Ｔｍ十１”ＯＯ℃］を超えると０品結晶が成
長しない。

その復、溶融結晶化温度（’Ｔｍ’Ｃ）未満、［Ｔｍｃ
−５０℃］以上の温度に保持されたキャストドラム上で
成型することにより、未延伸フィルム中の０品比率は１
０〜９０％に調整できる。

その後、二軸方向に延伸する。二輪延伸させる方法とし
ては、通常のロール式あるいはオーブン式縦延伸機に導
入して、該フィルムＴｍ未満、［Ｔｍ−５０’Ｃ］以上
の温度に加熱し、１．５〜７．０倍の範囲で縦延伸する
のが好ましい。延伸倍率により、空孔率や平均孔径が変
化するが、所要の空孔率を得るためには縦・横のトータ
ル延伸倍率（縦、横の機械倍率の積）は２．２５〜４９
倍にするのが好ましい。

つづいて、ステンターにてＴｍ未満、［Ｔｍ−５０’Ｃ
］以上の温度に加熱して巾方向１．５〜７゜０倍の範囲
で横延伸し、つづいて巾方向に５．０％のリラックスを
かけなから熱処理を行ない、ただちに室温まで冷却する
。

延伸温度が丁ｍ以上になるとロール粘着により厚みむら
ヤフィルム破れが発生するので好ましくない。また部分
的に延伸できてもフィルムの厚さ方向に微孔化しない状
態になることがある。

また、［丁ｍ−５０’Ｃ］未満の温度になるとネッキン
グが発生したり９部分的に延伸できても、空孔率の高い
微孔率の高い微孔性フィルムを得ることができなかった
りする場合があるので好ましくない。

トータル延伸倍率が２６２５倍未満では十分な空孔率が
得にくくなる。一方トータル延伸倍率が４９倍を超える
と破断伸度が小さくなり、フィルム破れが頻繁に発生し
て、フィルム製膜上好ましくない。

以上のようにして製造されたフィルムは、空孔率が３０
〜８０％の範囲で形成されることができ、また、ポリオ
レフィンに無機物と非相溶性物質を含有したフィルム（
特開昭５０＝１１６５６１１号公報）よりも孔径の均一
な微孔性フィルムを得ることができる。なお、前途の如
く２本発明においては、延伸方法、即ち一軸、二軸又は
多段の延伸等いずれの方法によっても好結果を得ること
ができるものであるが、所望の空孔率を容易かつ効果的
に得るためには二軸延伸が好ましい。

［発明の効果］ 本発明の効果を以下に列挙する。

（１）原料に非相溶性ポリマーを添加していないので、
従来のポリオレフィンに無機物と非相溶性ポリマー（フ
ェノキシ、ポリスチレン）添加の原料より、未延伸フィ
ルムの破断伸度が８００％と高く、延伸時のフィルム破
れが大巾に減少する。

（２）従来の非相溶性ポリマーを添加していないので、
空孔率が３０〜８０％と高いものを容易に得ることがで
きる。

（３）複雑な工程を必要とせず従来の逐次二軸製膜方法
で連続化できるので、コスト的に右利である。

［物性の測定法・評価法］ （１）透湿度は、Ｊ　ｌ５Ｚ−０２０８に従い、４０℃
、９０％ＲＨの条件で測定した値でｇ／　ｍ’・日１０
．１ｙｗｎ単位で表わす。

（２）漏水性は、ブンデスマンテスト方式で、降雨量６
００履／ｈｒで２時間実施した。

（３）平均孔径については、Ｓ、ＥＭによる表面及び断
面観察結果からイメージアナライザーにより面積を求め
て、平均孔径を計算した。

（４）空孔率については、微孔性フィルムの単位体積に
流動パラフィンを含浸させて下記の計算で求めた。

α−（ｖ／Ｖ）ｘｌｏｏ α：空孔率（％） ■：含浸した流動パラフィン体積 Ｖ：フィルムの見掛は体積 （５）β晶比率については、走査型熱量計ＤＳＣ−■型
にセットし、窒素気流下で昇温速度２０’Ｃ／分の速度
で室温から昇温させ、ベースラインから吸熱側に立ち上
がる時点と終了点を結びその面積比から計算した。

Ａ−（Ｂ／　（Ｂ十〇））　ｘｌ、ｏ。

Ａ：８品比率（％） −Ｂ：β晶面積（Ｔｍピーク１４６°Ｃ）Ｃ：α品面積
（Ｔｍピーク１６２°Ｃ）（６）耐水度は、ＪＩＳｔ−
”１０９２に従い、実施した。

（７）溶融温度（丁ｍ）は、走査型熱量計ＤＳ’Ｃ−■
型にセットし、窒素気流下で昇温速度２０’Ｃ／分の速
度で室温から昇温させ、ベースラインから吸熱側に立ち
上がる時点と終了点の中で一番吸熱した位置とする。

＜ｅ＞溶融結晶化一温度（Ｔｍｃ〉、走査型熱量計ＤＳ
Ｃ−■型にセットし、窒素気流下で昇温速度２゜’Ｃ／
分の速度で室温から２８０’Ｃまで昇温させ、その後、
２０°Ｃ／分の速度で急冷したときに発熱側に立ち上が
る時点と終了点の中で一番発熱した位置とする。　　・ （９））窒素ガス透過率は、１２’、５６ｃｍのフィル
ム面積をそなえた密閉系セルの入側より窒素カスをゲー
ジ圧力１　、０　Ｋ９／　ｃｒＡの条件で送りこみ、フ
ィルムの出側に流量計を設置して窒素ガス量を測定した
。

（１０）極限粘度［η］はＡＳＴＭ　　Ｄ　　１６０１
に従ってテトラリン中で測定したもので、ｄｌｌ　／ｇ
千単位表わす。

（１１）アイソタクヂツクインデックス（Ｉ　Ｉ）は、
７２０ｃｍ　　の吸光度を７３”Ｉｃｍ−’の吸光度で
割つ−ま た値である。

［実施例］ 次に実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。

実施例１、比較例１〜２ ［η］＝１．８５、Ｉ　Ｉ＝９８、Ｔｍ＝１６５℃Ｔｍ
ｃ＝’＋２０’Ｃのポリプロピレン（三井東圧化学（株
）の“′三井ノーブレン”ＦＯ−８５０＞１００重量部
に対して、無機物としては、粒径１゜７μｍ１比重２．
７の重質炭酸カルシウム（余事鉱業（株）“’ＫＳ−１
３００＞を１００重量部とβ晶核剤（東洋費達（株）”
Ｒｕｂ　ｉ　ｃｒｏｎ″４００ＲＧ）を０．１重量部を
ヘンシェルミキサ一で混合し、２４０’Ｃでペレット化
する。その後４０ｍφの押出機に原料を供給し、２４０
’Ｃの押出温度で口金から押出し、１１０’Ｃに保持さ
れたキャスティングドラム上でβ晶型結晶を成長させる
。

この密着キャスト方法としては、ニップロールで押えつ
ける。

つづいてロール表面温度１４０’Ｃに加熱された縦延伸
で３倍縦延伸し、続いて１５５°Ｃに加熱されているス
テンターに導入し、巾方向に３倍延伸し、さらに巾方向
に５％のリラックスをしなから１６０’Ｃで熱固定する
。かくして得られた微孔性フィルム（実施例１〉の品質
は第１表の通りであった。

比較例１としては、実施例１で用いた原料を混合・ペレ
ット化した。その後実施例１で用いた押出様に原１１を
供給し、５０’Ｃに保持されたキャスティングドラム上
でフィルムを成形した。

つづいて、実施例１の条件で延伸した。しかし、延伸フ
ィルムを評価した結果、透湿度は４７／尻・日１０．１
ｍであった。

比較例２としては、実施例１で用いた原料を混合・ペレ
ット化した。その後４０ｍφの押出機に原料を供給し、
３００’Ｃの押出温度で口金から押出し、１１０℃に保
持されたキャスティングドラム上でフィルムを評価した
結果、透湿度は２ｇ／尻・日１０．１ｍであった。

実施例２、比較例３〜４ ［ηコニ２．０．．Ｉ　１−９７、Ｔｍ＝１６５°Ｃ１
Ｔｍｃ＝１２０℃のポリプロピレン（三井東圧化学（株
）のパ三井ノーブレン”　ＦＯ−１００＞１００重量部
に対して、無機物としては、粒径２．０μｍ、比重２．
０のＳ　ｉ　０２　（日本タルク（株）Ｐ−２〉を１０
０重量部とβ晶核剤（東洋曹達（株）”Ｒｕｂ　ｉ　ｃ
ｒｏｎ”　４００ＲＧ＞を１．０重量部をヘンシェルミ
キサーで混合し、２４０℃でペレット化する。　その後
４０＃φの押出機に原料を供給し、２４０’Ｃの押出温
度で口金から押出し１１０’Ｃに保持されたキャスティ
ングドラム上で８品結晶を成長させる。

　１３　一 つづいて、ロール表面温度１４０’Ｃに加熱された縦延
伸機で５倍延伸し、続いて１５５°Ｃに加熱されている
ステンターに導入し、巾方向に６倍延伸し、さらに巾方
向に５％のリラックスをしなから１６０’Ｃで熱固定す
る。かくして得られたフィルム品質は第１表の通りであ
った。

比較例３としては、実施例２で用いた原料を混合・ペレ
ット化した。その後実施例２で用いた押出機に原料を供
給し’１１０’Ｃに保持されたキヤステングドラム上で
フィルムを成形した。

つづいてロール表面温度１４０’Ｃに加熱された縦延伸
機で１．３倍縦延伸し、続いて１５５℃に加熱されてい
るステンターに導入し、巾方向に１゜５倍延伸し、さら
に巾方向に５％のリラックスをしながら’１６０’ｃで
熱固定する。かくして得られた微孔性フィルム（比較例
３）の品質は第１表の通りであった。

比較例４としては、実施例２で用いた原料を混合・ペレ
ット化した。その後実施例２で用いた押出機に原料を供
給し、１１０℃に保持されたキヤスティングドラム上で
フィルムを成形した。

つづいてロール表面温度１４０’Ｃに加熱された縦延伸
機で６．０倍縦延伸し、続いて１５５°Ｃに加熱された
いるステンターに導入し、巾方向に９゜０倍延伸したと
ころ、ステンター内でフィルム破れが多発して製膜でき
ない。

実施例３ 実施例１と同様のポリプロピレン（三井東圧化学（株〉
の″三井ノーブレン”　ＦＯ−８５０＞１００重量部に
対して、無機物としては、粒径１゜７μｍ、比重２．７
の重質炭酸カルシウム（余事鉱業（株）”ＫＳ−１３０
０）を５０重量部とβ晶核剤（東洋菩達（株）”Ｒｕｂ
　ｉ　ｃｒｏｎ”　４００ＲＧ）を０．１重惜部をヘン
シェルミキサーで混合し、２４０’Ｃでペレット化する
。その後２４０’Ｃの押出し温度で口金から押出し、９
０’Ｃに保持されたキャスティングドラム上で８品結晶
を成長させる。

つづいて、ロール表面温度１３５°Ｃに加熱された縦延
伸機で４倍延伸し、続いて１５５°Ｃに加熱されている
ステンターに導入し、巾方向に４倍延伸し、ざらに巾方
向に５％のリラックスをしなから１６０’Ｃで熱固定す
る。かくして得られたフィルム品質は第１表の通りであ
った。

実施例４ 実施例１と同様のポリプロピレン（三井東圧化学（株）
の″三井ノーブレン“’ＦＣ）−８５０＞１００重量部
に対して、無機物としては、粒径１゜７μｍ、比重２．
７の重質炭酸カルシウム（余事鉱業（株）”ＫＳ−１３
００＞を２００重量部とβ晶核剤（東洋曽達（株））”
Ｒｕｂ　ｉ　Ｃｒ０ｎ”４００ＲＧ）を１．０重量部を
ヘンシェルミキサーで混合し、２００’Ｃでペレット化
する。その後２００’Ｃの押出温度で口金から押出し、
’１２０’Ｃに保持されたキャスティングドラム上で８
品結晶を成長させる。

つづいて、ロール表面温度１５０’Ｃに加熱された縦延
伸機で２．５倍延伸し、続いて１５５°Ｃに加熱されて
いるステンターに導入し、巾方向に３゜５倍延伸し、さ
らに巾方向に３％のリラックスをしながら１６０’Ｃで
熱固定する。かくして得られたフィルム品質は第１表の
通りであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン１００重量部に対して、無機物を
   １０〜４００重量部とβ晶核剤を０．００１〜１０重量
   部添加し、ポリオレフィンの溶融温度（Ｔｍ）＋２０℃
   以上、［Ｔｍ＋１００℃］以下の温度で溶融押出し、そ
   の後、溶融結晶化温度（Ｔｍｃ）未満、［Ｔｍｃ−５０
   ℃］以上の温度で保持した後、延伸することにより空孔
   率を３０〜８０％とすることを特徴とする微孔性フィル
   ムの製造方法。