JPS6317941A

JPS6317941A - 熱処理部を有する方向性多孔質フィルム

Info

Publication number: JPS6317941A
Application number: JP16108286A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Iimura; 飯村　満男; Kenji Ikehara; 健治池原; Masatoshi Hiragoori; 平郡　正俊; Satoru Gunji; 郡司　悟
Original assignee: Nitto Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1988-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH075778B2

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】（ａ）産業上の利用分野本発明は気体や液体の透過性を有し、且つ強度が着しく
改善された、熱処理部を有する方向性多孔質フィルムお
よびその製造方法に関するものである。

（ｂ）従来の技術従来、通気性袋、加圧濾通用膜或いは濾過用支持体等に
用いられる多孔質フィルムは、以下の方法で製造されて
いる。

即ち、■ポリオレフィン樹脂に、酸、アルカリ又は水で
溶出可能な無機充填剤とＨＬＢが９〜１５の非イオン界
面活性剤を混合し、フィルム状に形成後、延伸し、次い
で、上記無機充填剤を上記酸等で溶出して多孔質フィル
ムを製造するものである（特開昭５０−７４６６７号公
報）。

■上記■において、ＨＬＢが９〜１５の非イオン界面活
性剤を用いるのに代えてエチレン−酢酸ビニル共重合体
を用い、上記■と同様にして多孔質フィルムを製造する
ものである（特開昭５４−４３９８２号公報）。

■ポリオレフィン樹脂に充填剤と液状ゴムを配合してな
る組成物を溶融成形して得たフィルムを延伸して多孔質
フィルムを製造するものである（特開昭５７−４７３３
４号公報）。

■上記■において、液状ゴムに代えてポリヒドロキシ飽
和炭化水素を用い、上記■と同様にして多孔質フィルム
を製造するものである（特開昭５７−２０３５２０号公
報）。

■特定の中、低圧法ポリエチレンおよび結晶性ポリプロ
ピレンから選ばれるポリオレフィン樹脂、充填剤、ポリ
ヒドロキシ飽和炭化水素およびエポキシ基含有有機化合
物を配合してなる組成物を溶融成形して得たフィルムを
延伸して多孔質フィルムを製造するものである（特開昭
５９−１３６３３４号公報）。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記の方法では、いずれも、延伸により
直接多孔質フィルムを得るか、又は延伸して得られた多
孔質フィルムにおいて、当該多孔質フィルム中の無機充
填剤を酸等で溶出して透過性が一層大である多孔質フィ
ルムを得るものであり、この延伸の際に、分子を配向さ
せてフィルムの強度が向上するのであるが、貫通孔の形
成によって、分子の配向が不均一となり、しかも、この
延伸の際に、フィルム本体における貫通孔箇所に微細な
亀裂が入るのである。そして、この現象は、フィルム本
体（樹脂）と充填剤とのなじみが悪い場合や充填剤の量
を増加したり、延伸率が増加すると−層顕茗になり、そ
の結果として延伸方向の引き裂外力が低下し、特に、こ
の種の薄い方向性多孔質フィルムを用い、例えば通気性
袋や加圧用濾過膜等を作成した場合、引き裂き力に対す
る抵抗力が小さいため、使用時に破裂を生じる等の種々
の問題が発生する。

（ｄ）問題点を解決するための手段本発明者らは、上記問題点を解決すべ（鋭意検討を重ね
た結果、上記の如く延伸して得られた方向性多孔質フィ
ルムにおいて、熱処理部を形成すると、引き裂き強度が
着しく向上することを見い出し、本発明を完成するに至
ったものである。

即ち、本願の第１の発明は、熱可塑性の方向性多孔質フ
ィルムであって、該方向性多孔質フィルムいは熱処理部
を有することを特徴とするものである。

又、本願の第２の発明は、本願の第１の発明の方向性多
孔質フィルムの好適な製造方法についてのものであり、
その要旨は、熱可塑性樹脂に充填剤とオレフィンターポ
リマーまたは軟化剤を配合してなる組成物を溶融成形し
て得られたフィルムを１紬又は２紬に延伸して方向性多
孔質フィルムを形成し、次いで、該方向性多孔質フィル
ムに熱処理部を形成することを特徴とするものである。

以下、先ず、本願の第１の発明について詳細に説明する
。

本発明に用いられる熱可塑性の方向性多孔質フィルムと
しては、−軸延伸又は二軸延伸により形成された多孔質
の熱可塑性フィルムであれば特に限定されるものではな
く、延伸により直接方向性多孔質フィルムを形成したも
の或いは延伸により方向性多孔質フィルムを得、次いで
、これを更に、酸、アルカリ又は水等で充填剤を溶出し
て形成した方向性多孔質フィルムでもよいのである。

上記熱可塑性の方向性多孔質フィルムは、熱可塑性樹脂
で形成された方向性多孔質フィルムであれば特に限定さ
れるものではないが、例えばポリエチレン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ
塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアミド
樹脂等からなる群より選ばれた少な（とも一種の樹脂で
形成されたフィルム、つまりこれらの樹脂で形成された
単層フィルム、２層或いは３Ｍ以上に積層された複合フ
ィルム、のいずれの方向性多孔質フィルムでもよいので
ある。

上記ポリエチレン樹脂において、特に線状低密度ポリエ
チレン樹脂が方向性多孔質フィルムの生産・加工性に優
れ生産コストが安価であり、しかも、得られた方向性多
孔質フィルムの強度が大きいことより最も好ましい。

上記線状低密度ポリエチレン樹脂はエチレンとα−オレ
フィンとの共重合体であり、α−オレフィンとしては、
ブテン、ヘキセン、オクテン等が挙げられる。

上記熱可塑性の方向性多孔質フィルムには、所望により
、充填剤が配合されたものも含まれるが、かかる充填剤
としては炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリン、
シリカ、硫酸バリウム、硫酸カオリン、水酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化チタン、アルミ
ナ、マイカ等が挙げられる。

この充填剤の平均粒径は３０μｍ以下のものが用いられ
、好ましくは０．１〜１０μ論の範囲のものが望ましい
。

粒径が大き過ぎると貫通孔が太き（なり、逆に小さ過ぎ
ると凝集が起こり分散性が劣るから好ましくない。

又、本発明に用いられる熱可塑性の方向性多孔質フィル
ムには、充填剤の混線性、分散性を向上させたり、成形
・加工性を向上させたり、或いはフィルムの機能的強度
を向上させるために、オレフィンターポリマーや軟化剤
が配合されていてもよいのである。

上記オレフィンターポリマーとしては、数平均分子量が
５０００〜２０００００のゴム状物質であれば、特に限
定されるものではなく、具体的な代表例としては、エチ
レン、ａ−オレフィンおよび非共役二重結合を有する環
状または非環状からなる共重合物（以下ＥＰＤＭという
）が用いられる。

上記ＥＰＤＭはエチレン、プロピレンもしくは一８＝ブテン−１および以下に列挙するポリエンモノマーから
なるターポリマーであり、該ポリエンモノマーとしては
、ジシクロペンタジェン、１．５−シクロオクタジエン
、１．１−シクロオクタジエン、１，６−シクロドゾカ
ジエン、１，７−シクロドゾカジエン、１，５．９−シ
クロドデカトリエン、１．４−シクロヘプタジエン、１
，４−シクロヘキサジエン、１，６−へブタジェン、フ
ルボルナジエン、メチレンノルボルネン、２−メチルペ
ンタジェン−１，４，１，５−へキサジエン、メチル−
テトラヒドロインデン、１，４−へキサジエンなどであ
る。各モノマーの共重合割合は好ましくはエチレンが３
０ないし８０モル％、ポリエンが０゜１ないし２０モル
％で残りがα−オレフィンとなるようなターポリマーで
ムーニー粘度Ｍ　Ｌ　＋　４（１００℃）１ないし６０
のものがよい。

又、上記軟化剤としては、数平均分子量が１０００〜３
００００の軟化剤であれば特に限定されるものではなく
、具体的な代表例としては、低粘度軟化剤として石油系
プロセスオイル、流動パラフィン、脂肪族系油、低分子
量可塑性剤があり、比較的高粘度軟化剤として、ポリブ
テン、低分子量ポリイソブチレン、液状ゴムなどの軟化
剤が好適に用いられる。

尚、上記熱可塑性の方向性多孔質フィルムには、通常用
いられる酸化防止剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、顔料
、滑剤、蛍光剤等を添加して成るものでもよいのである
。

そして、本発明の最も大きな特徴は、上記方向性多孔質
フィルムにおいて、熱処理部が形成されている点にある
。

そして、本発明の好ましい実施態様としては、熱処理部
の面積が方向性多孔質フィルムの全面積の５％以上、好
ましくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜６０％の
範囲に亘って全面に略均−に且つ好ましくは連続して形
成したものが挙げられる。

熱処理部の面積が、５％未満ではフィルムの強度が不充
分となる場合があり、また、逆に８０％を超えると延伸
により形成した貫通孔をつぶしたり、或いは孔径が小さ
くなって、気体や液体の透過性が損なわれる場合があり
、いずれの場合も好ましくないのであり、特に、熱処理
部の面積は２０〜６０％の範囲とするのが最も望ましい
。

もちろん、用途によっては然程透過性が要求されず、む
しろフィルムの強度が要求されるばあいがあるが、この
際にはフィルムの全面（１００％）に熱処理を施しても
よいのである。

次に、本願の第二の発明、つまり熱処理部を有する多孔
質フィルムの製造方法、につぃて詳細に説明する。

本発明においては、先ず熱可塑性樹脂に充填剤とオレフ
ィンターポリマーまたは軟化剤を配合する工程Ａを実施
する。

本発明は、熱処理部を有する方向性多孔質フィルムの製
造方法についてのものであり、従って、本発明に用いら
れる、熱可塑性樹脂、充填剤、ポリオレフィンターポリ
マーおよび軟化剤としては、各々本願の第一の発明で説
明したものが挙げられる。

一１１＝又、本発明においては、熱可塑性樹脂に、充填剤とオレ
フィンターポリマーまたは軟化剤が配合されるが、その
各々の配合割合は、熱可塑性樹脂１００重量部に対し、
充填剤１００〜３００重量部、オレフィンターポリマー
または軟化剤が５〜１００重量部の範囲とするのが望ま
しく、かかる配合割合とすることにより、機械的強度お
よび気体や液体の透過性の優れた方向性多孔質フィルム
を容易に製造しうるのである。

又、熱可塑性樹脂、充填剤及びオレフィンターポリマー
または軟化剤の混合には特殊な装置を要するものではな
く、公知の混合機が用いられるが、これらの素材を均一
に混合してフィルムの成形性を一層向上させるために、
ミキシングロール、バ′ンバリーミキサー、二軸型混線
槻、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いるのが望まし
い。

本発明においては、次に、上記工程Ａで得られた組成物
を溶融成形して得られたフィルムを１軸又は２軸に延伸
して方向性多孔質フィルムを形成する工程Ｂを実施する
。

フィルムの成形には通常の成形装置および成形方法を用
いればよ（、インフレーション成形機、Ｔグイ成形機な
どが適用されるのであり、かくして得られたフィルムは
１軸又は２袖に延伸されて方向性多孔質フィルムが形成
されるが、この延伸の方法も通常の延伸装置を用いて常
法で行えばよく、例えばロール延伸、同時二軸延伸、逐
次二軸延伸等が採用される。

そして、この延伸処理において、１軸延伸の場合にはそ
の延伸率が１００〜４００％、２軸延伸の場合にはその
延伸率が１０〜２００％とするのが、方向性多孔質フィ
ルムの強度や貫通孔の大きさ、つまり気体や液体の透過
性等の観点より、好ましいのである。特に、１軸延伸の
場合、延伸率が、１００％未満では延伸された部分と未
延伸部が混在して延伸が不均一となり、一方、４００％
を超えると延伸中破断するばあいがあるから好ましくな
い。

なお、本発明において、延伸率とは、下記式により求め
た値である。

本発明においては、最後に、上記工程Ｂで得られた方向
性多孔質フィルムに熱処理部を形成する工程Ｃを実施す
る。

上記工程Ｂで得られた方向性多孔質フィルムに熱処理部
を形成するには、通常、加熱することが可能なエンボス
ロールを用いることができる。

即ち、加熱された金属製凹凸ロール間に方向性多孔質フ
ィルムを通過させると、当該金属製凹凸ロールにおける
凸部の頂点に方向性多孔質フィルムが接触し、この凸部
箇所でフィルムは熱処理されるが、凹部箇所では方向性
多孔質フィルムと金属製凹凸ロールとの接触がないため
当該方向性多孔質フィルムに熱処理部は形成されないの
である。

このように、熱処理部を形成するに当たり、加熱温度は
方向性多孔質フィルムを構成するポリマーの融点以下、
好ましくは融点よりも少なくとも５℃低い温度で、且つ
１〜１０　ｋｇ／　ｃｍ２の圧力条件で行うのが望まし
いのである。

このような条件下で熱処理を行うことにより、この熱処
理部の方向性多孔質フィルムのポリマーの分子配向は喪
失又は低減され、未処理部に比して通気性が１／２〜１
／４の範囲に低下するが通気性は残存するものである。

そして、この熱処理部の面積は、多孔質フィルムの強度
および気体や液体の透過性を考慮すると、多孔質フィル
ムの全面積の５％以上、好ましくは１０〜８０％、より
好ましくは５〜６０％の範囲にするのが望ましい。この
熱処理部の面積は、例えば金属製凹凸ロールにおける凸
部の占める割合によって調節しうるのである。

（ｅ）作用本発明は、上記構成を有し、延伸の際に生じた貫通孔箇
所のフィルムの亀裂や、フィルムにおける貫通孔箇所の
分子の不均一な配向が、熱処理部の形成によって極度に
減少される作用を有するのである。

又、本発明においては、方向性多孔質フィルムに熱処理
部が存在するため、当該方向性多孔質フィルムにおいて
その使用の際や取扱い中に発生した裂けの伝播が当該熱
処理部箇所で停止し、その先へのフィルムの裂けが停止
する作用を有するのである。

（ｆ）実施例以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

熱処理部を有する多孔質フィルムの構造第１図ないし第
３図において、（１）は熱処理部を有する熱可塑性の方
向性多孔質フィルｌ、であり、該方向性多孔質フィルム
（１）は、多孔質部（２）と熱処理部（３）で構成され
、該多孔質部（２）は延伸フィルム（方向性フィルム）
と該延伸フィルム（方向性フィルム）に形成された貫通
孔、更に、充填剤等で構成されて成る。

上記熱処理部（３）は延伸フィルムの全面積の５％以上
、好ましくは５〜８０％、特に１０〜６０％とするのが
透過性およびフィルムの強度の両面から最も望ましい。

この場合、上記熱処理部（３）を方向性多孔質フィルム
の全面に亘って均一に形成するにあたり、第１図に示す
ように、正六角形状に連続的に連設して形成してもよく
、これに代えて、第２図に示すように、まんし色模様状
に形成してもよく、更にこれらに代えて第３図に示すよ
うに、略格子状に形成してもよいのである。

方向性多孔質フィルムの製造第１表及び第２表に各々示すように、熱可塑性樹脂とし
て線状低密度ポリエチレン　（ＭＩ２゜０、密度　０．
９３）、オレフィンターポリマーとしてＥＰＤＭ　（商
品名、ＥＰＴ９７２０、三井石油化学（製））、軟化剤
としてポリブテン（数平均分子量１２６０）、充填剤と
して炭酸カルシウム（平均粒径２μ印、脂肪酸処理）、
滑剤としてステアリン酸を、第１表及び第２表に各々示
す配合割合で配合して充分に攪拌混合し、この混合物を
２軸混練機（ＴＥＭ−５０、東芝機械社＜！ｌり）によ
り充分に混練して得た組成物を、常法により造粒する。

この組成物を溶融して６５φのインフレーション押出し
磯によりフィルム化して、第１表及び第２表に各々示す
厚さのフィルムを製造した。

かくして得られたフィルムをロール延伸機により１軸延
伸（第１表に示す実施例１〜１４）、或いは逐次二軸延
伸法により二軸延伸（第２表に示す実施例１５〜２２）
を行い、これによって第１表及び第２表に各々示す延伸
率の方向性多孔質フィルムを得た。

この場合、延伸条件としては延伸温度６０℃、延伸速度
６ｍ／Ｉｏｉｎ、延伸率は、ロールの速度比を変えるこ
とにより、第１表及び第２表の値になるように各々調節
した。

得られた方向性多孔質フィルムには延伸ムラもなく、多
孔質化されたフィルムであった。

実施例１〜２２得られた各々の多孔質フィルムを温度１１０℃のエンボ
スロールに導いて加熱し、圧力５　ｋＢ／ｃａ＋２の条
件で加圧して、第１表及び第２表に各々示す、本発明の
熱処理部を有する通気性、透湿性のある方向性多孔質フ
ィルムを得た。

かくして得られた各実施例の特性を、第１表及び第２表
に示す。

比較例１〜４上記実施例と同様にして得られた方向性多孔質フィルム
に全く熱処理部を形成しないもの（比較例１．２．４）
、或いは得られた多孔質フィルムにおける全面の４％を
熱処理したもの（比較例３）、を試料とした。

かくして得られた各比較例の特性を、第１表及び第２表
に示す。

（以下余白）注１）注２）第１表及び第２表に示す、引き裂き力はＪＩＳ　
　Ｋ　　６７７２に基づいて測定した。

注３）第１表及び第２表に示す、透湿度はＪＩＳＺ　　
０２０８における透湿カップ法で測定した。

第１表に示す結果（実施例１〜４）より、熱処理部の面
積を大トくすると引き裂き力が向上することが判る。

又、第１表に示す、実施例８〜１０の特性結果より、フ
ィルムの延伸率を小さくすれば引き裂き力が向上するが
透湿性が低い値となり方向性多孔質フィルムの特性が損
なわれる。

又、比較例１〜４に示す結果より、熱処理部が全くない
と引き裂き力が小さく、又熱処理部が４％（比較例３）
では所望の強度、つまり通常の使用ではＪＩＳ　　Ｋ　
　６７７２に基づく測定で７ｇ／２５μｍ以上、好まし
くは１０ｇ／２５μ論以上の強度が望まれるが、この強
度が得られないことが認められる。

（８）発明の効果本発明の熱処理部を有する方向性多孔質フィルムは、方
向性多孔質フィルムに熱処理部を形成しているだけであ
るから、気体や液体の透過性を保持しているのである。

又、本発明の熱処理部を有する方向性多孔質フィルムは
、上記構成を有し、方向性多孔質フィルムに熱処理部を
形成しているから、この熱処理部によって、貫通孔箇所
に生じた微細な亀裂が減少したり、フィルムの裂けが阻
止され、この結果、方向性多孔質フィルムの強度が着し
く向上する効果を有するのである。

更に、本発明の方法によると、特殊な技術や装置を要す
ることなく均一で品質の優れた方向性多孔質フィルムを
容易に且つ経済的に製造しうる効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本発明の異なる２３一実施例を示す概略正面図である。１・・・熱処理部を有する方向性多孔質フィルム、３・
・・熱処理部。第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性の方向性多孔質フィルムであって、該方
向性多孔質フィルムには熱処理部を有することを特徴と
する、熱処理部を有する方向性多孔質フィルム。
（２）熱可塑性の方向性多孔質フィルムがポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂
、ポリアミド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一
種の樹脂で形成されている特許請求の範囲第１項に記載
の熱処理部を有する方向性多孔質フィルム。
（３）ポリエチレン樹脂が線状低密度ポリエチレン樹脂
である特許請求の範囲第２項に記載の熱処理部を有する
方向性多孔質フィルム。
（４）熱処理部の面積が方向性多孔質フィルムの全面積
の５％以上である特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかに記載の熱処理部を有する方向性多孔質フィル
ム。
（５）熱可塑性樹脂に充填剤とオレフインターポリマー
または軟化剤を配合してなる組成物を溶融成形して得ら
れたフィルムを１軸又は２軸に延伸して方向性多孔質フ
ィルムを形成し、次いで、該方向性多孔質フィルムに熱
処理部を形成することを特徴とする、熱処理部を有する
方向性多孔質フィルムの製造方法。
（６）熱可塑性の方向性多孔質フィルムがポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂
、ポリアミド樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一
種の樹脂で形成されている特許請求の範囲第５項に記載
の熱処理部を有する方向性多孔質フィルムの製造方法。
（７）ポリエチレン樹脂が線状低密度ポリエチレン樹脂
である特許請求の範囲第６項に記載の熱処理部を有する
方向性多孔質フィルムの製造方法。
（８）熱可塑性樹脂、充填剤およびオレフインターポリ
マーまたは軟化剤の配合割合が熱可塑性樹脂１００重量
部に対し、充填剤１００〜３００重量部、オレフインタ
ーポリマーまたは軟化剤が５〜１００重量部である特許
請求の範囲第５項ないし第７項のいずれかに記載の熱処
理部を有する方向性多孔質フィルムの製造方法。
（９）熱処理部の面積が方向性多孔質フィルムの全面積
の５％以上である特許請求の範囲第５項ないし第８項の
いずれかに記載の熱処理部を有する方向性多孔質フィル
ムの製造方法。