KR20220076457A - 폴리올레핀 필름 - Google Patents

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가즈마 오카다
마사토시 오쿠라
유타 나카니시
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

평활성, 내열성, 품위가 우수한 필름을 제공하는 것을 과제로 하는 것으로, 적어도 편면의 돌출 산부 높이 SPk가 300㎚ 이하이고, 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률이 2% 이하이고, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합이 20㎚ 이하인, 폴리올레핀 필름을 본지로 한다.

Description

폴리올레핀 필름
본 발명은 평활성, 내열성, 이활성이 우수한, 공업 재료용 필름으로서 적합하게 사용할 수 있는 폴리올레핀 필름에 관한 것이다.
폴리올레핀 필름은 투명성, 기계 특성, 전기 특성 등이 우수하기 때문에, 포장 용도, 이형 용도, 테이프 용도, 케이블 랩핑이나 콘덴서를 비롯한 전기 용도 등의 여러가지 용도에 사용되고 있다. 특히, 표면의 이형성이나 기계 특성이 우수한 점에서, 프라스틱 제품이나 건축재나 광학 부재 등, 다양한 부재의 이형용 필름이나 공정 필름으로서 적합하게 사용된다.
보호 필름이나 커버 필름으로서 사용하는 경우, 피착체에의 타흔 전사를 억제하기 위해서, 필름에는 평활성이 요구된다. 또한, 콘덴서용 필름으로서 사용하는 경우도 내전압성을 향상할 목적으로 필름의 평활성이 요구된다. 특히, 타흔 전사에 크게 영향을 주는 지표로서, 돌출부 산 높이가 관계되는 것이 알려져 있다. 또한, 열경화성 수지 등의 커버 필름으로서 사용하는 경우에는, 필름과 접합한 후에, 열경화하기 위해서, 고온으로 노출되는 경우가 있다. 또한, 콘덴서용 필름에서는, 장치 내의 고온 환경 하에서 사용된다. 이와 같이, 공업 재료용 필름으로서 사용하는 경우, 평활성, 내열성이 양쪽이 필요해지는 경우가 있고, 근년 점점 그 요구 레벨은 높게 되어 있다.
일반적으로, 평활성을 높이려고 하는 경우, 폴리올레핀 수지의 결정성을 저하시키는 방법이나, 연신 배율을 높게 해서 필름 표면의 요철을 평활화시키는 방법이 사용된다. 그러나, 결정성 저하나 연신 고배율화는 내열성이 악화되는 경우가 있어, 평활성과 내열성을 양립시키는 것은 곤란했다.
또한, 필름을 평활화시키면, 이활성이 악화되고, 제막 시의 공정 반송 시나 고객에서의 사용 시에 주름이 들어가서, 폴리올레핀 필름의 평면성이 악화되는 경우가 있다. 그 때문에, 평활성과 이활성을 양립하는 것도 곤란했다.
이상으로부터, 요구 특성을 충족하는 공업 재료용 필름에는 평활성, 내열성, 이활성을 겸비한 필름이 요구된다.
돌출부 산 높이를 저감하고 평활화한 필름으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에는, 프로필렌계 중합체와 4-메틸1-펜텐계 수지, 폴리부텐계 수지를 멜트 블렌드함으로써 평활화한 예가 기재되어 있다. 또한, 열 수축률을 낮추고 내열성을 높인 필름으로서는, 예를 들어 특허문헌 2에는, 폴리프로필렌 수지의 입체 규칙성을 높게 함으로써 저열수화한 예가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 콘덴서를 열 프레스 함으로써 내열성을 높인 예가 기재되어 있다.
일본특허공개 제2016-068387호 공보 일본특허공개 제2015-120331호 공보 일본특허공개 평 11-273990호 공보
그러나, 전술한 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 내열성이 불충분한 문제가 있었다. 또한 특허문헌 2, 3에 기재된 방법에서는 표면 조도가 높고, 평활성이 불충분했다. 그래서 본 발명의 과제는, 상기한 문제점을 해결하는 것에 있다. 즉, 평활성, 내열성, 이활성이 우수한 폴리올레핀 필름을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 폴리올레핀 필름은 적어도 편면의 돌출 산부 높이 SPk가 130㎚ 이하이고, 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률이 2% 이하이고, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합이 20㎚ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은 평활성, 내열성, 이활성이 우수하다는 점에서, 공업 재료용 필름, 표면 보호 필름, 공정 필름, 이형용 필름 및 콘덴서용 필름 등으로서 폭넓게 적합하게 사용할 수 있다.
도 1은 폴리올레핀 필름의 결정화 온도 Tc0을 나타내는 그래프의 일례이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 적어도 편면의 돌출 산부 높이 SPk가 130㎚ 이하이고, 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률이 2% 이하이고, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합이 20㎚ 이하이다. 폴리올레핀 필름이란, 필름을 구성하는 전체 성분을 100질량%로 했을 때에, 폴리올레핀 수지를, 50질량%를 넘고 100질량% 이하 포함하는 필름을 말한다. 또한, 폴리올레핀 수지란, 수지를 구성하는 전체 구성 단위에 차지하는 올레핀 단위가 50몰% 보다 많고 100몰%인 수지를 말한다.
본 발명의 폴리올레핀 필름에 있어서, 적어도 편면의 돌출 산부 높이 SPk는 130㎚ 이하이고, 바람직하게는 110㎚ 이하, 보다 바람직하게는 80㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎚ 이하, 특히 바람직하게는 30㎚ 이하이다. SPk가 130㎚보다 큰 경우, 폴리올레핀 필름을 광학용 부재의 이형 필름으로서 사용했을 때, 폴리올레핀 필름의 표면 요철의 광학용 부재에의 전사가 일어나는 경우가 있다. 또한, 폴리올레핀 필름을 콘덴서용 필름으로서 사용했을 때, 폴리올레핀 필름과 전극간의 간극이 커서, 전자가 가속하기 쉬운 상태가 되어, 내전압의 저하를 야기하는 경우가 있다. 또한, SPk는 주사형 백색 간섭 현미경과 부수의 해석 시스템에 의해 측정할 수 있으며, 측정 방법의 상세는 실시예에 나타낸다.
SPk를 130㎚ 이하로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리올레핀 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 결정화 온도가 높은 원료를 사용해서 캐스트 시에 형성하는 구정을 작게 하는 것, 압출 온도나 캐스트 드럼의 온도를 저온화해서 캐스트 시의 냉각을 높이는 것, 세로/가로 연신 시의 예열 온도를 높여서 연신을 저온에서 행함으로써, 균일하게 연신하는 것이 효과적이다. SPk의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 실질적으로는 5㎚ 정도가 하한이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름에 있어서, 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률은 2.0% 이하이고, 1.5% 이하가 바람직하고, 1.0% 이하가 보다 바람직하고, 0.5% 이하가 더욱 바람직하고, 0.3 이하가 특히 바람직하다. 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률이 2.0%보다 큰 경우, 폴리올레핀 필름을 이형 필름으로서 사용했을 때, 피착체와 접합해서 고온의 공정을 통과시키는 타이밍에 주름이 들어가서, 품위가 손상되는 경우가 있다. 또한, 폴리올레핀 필름을 콘덴서용 필름으로서 사용했을 때, 제조 공정 및 사용 공정의 열에 의해 필름 자체의 수축이 발생해서 소자 단부 메탈리콘과의 접촉 불량에 의해 내전압성이 저하하는 경우나, 소자가 감아 조이는 것으로 용량 저하나 쇼트 파괴를 야기하는 경우가 있다.
주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률을 2.0% 이하로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리올레핀 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 입체 규칙성이 높고 CXS가 낮은 원료를 사용해서 결정성을 높이는 것, 또한 세로, 가로 연신 후에 열처리 및 릴랙스를 행하는 것이 효과적이다. 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률의 하한은 특별히 한정되지 않지만, -0.5% 정도가 하한이다.
주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률은, 이하의 수순에서 측정할 수 있다. 폴리올레핀 필름의 주배향 방향에 대하여, 폭 10㎜, 길이 200㎜(측정 방향)의 시료를 준비하고, 양 단으로부터 25㎜의 위치에 표선으로서 표시를 붙이고, 표선간의 거리를 측정하여 시료 길이(l0)로 한다. 하중 제로의 상태에서 130℃로 보온된 오븐 안에서, 15분간 가열 후에 취출하여, 실온에서 냉각 후, 치수(l1)를 측정해서 하기 식으로 당해 시료의 열 수축률을 구한다.
열 수축률={(l0-l1)/l0}×100(%).
본 발명의 폴리올레핀 필름에 있어서, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합은 20㎚ 이하이고, 18㎚ 이하가 바람직하고, 17㎚ 이하가 보다 바람직하고, 16㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 15㎚ 이하가 특히 바람직하다. α(110)의 결정자 사이즈는 X선 회절법에 의해 측정할 수 있고, 그 상세한 측정 방법은 실시예에 나타낸다. 또한, 본 발명에 있어서의 주배향 방향과는 필름 면 내에 있어서, 임의의 방향을 0°로 하여, 해당 임의의 방향에 대하여 5° 간격으로 0° 내지 175°의 각도를 이루는 각각의 방향에서 영률을 측정했을 때, 가장 높은 값을 나타내는 방향을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 폴리올레핀 필름을 제막하는 방향에 평행한 방향을 제막 방향, 길이 방향 혹은 MD 방향이라고 칭하고, 필름 면 내에서 제막 방향에 직교하는 방향을 폭 방향 혹은 TD 방향이라고 칭한다.
주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합이 20㎚보다 큰 경우, 결정간의 비정질의 사이즈가 커진다. 그 때문에, 폴리올레핀 필름을 이형 필름으로서 사용했을 때, 피착체와 접합해서 고온의 공정을 통과시킨 후, 박리할 때에 피착체와의 이형성이 낮아져서 생산성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 폴리올레핀 필름을 콘덴서용 필름으로서 사용했을 때, 비정질부를 흐르는 누설 전류가 증대하기 쉬워진다. 그 결과, 콘덴서와 한 경우에, 특히 고온 환경 하에서 누설 전류의 증대로 연결되고, 콘덴서의 자기 발열에 수반하는 온도 상승에 의한 용량 저하나 쇼트 파괴, 내전압성의 저하 등을 초래해서 신뢰성이 손상되는 경우가 있다.
주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합을 20㎚ 이하로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리올레핀 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 결정화 온도가 높은 원료를 사용해서 캐스트 시에 형성하는 구정을 작게 하는 것, 압출 온도나 캐스트 드럼의 온도를 저온화해서 캐스트 시의 냉각을 높이는 것, 세로/가로 연신 시의 예열 온도를 높이고, 저온에서 또한 균일하게 고배율 연신하는 것이 효과적이다. 주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 실질적으로는 10㎚ 정도가 하한이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 필름을 DSC로 측정하고, 외삽점법에 의해 구한, 결정화 온도 Tc0이 115℃ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 118℃ 이상, 더욱 바람직하게는, 123℃ 이상이다. Tc0이 115℃ 미만인 경우, 캐스트 시에 조대한 구정이 형성되기 때문에, SPk나 결정자 사이즈가 커지는 경우가 있다. 그 때문에, 폴리올레핀 필름을 이형 필름으로서 사용했을 때, 피착체에의 타흔 전사가 일어나는 경우가 있다. 또한, 폴리올레핀 필름을 콘덴서용 필름으로 사용했을 때는, 내전압의 저하가 일어나는 경우가 있다.
Tc0을 115℃ 이상 또는 상기의 바람직한 범위로 하기 위해서는, 폴리올레핀 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 핵제 작용을 갖는 원료를 첨가하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 분지쇄상 폴리프로필렌 원료를 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리올레핀 필름의 주성분으로서 폴리프로필렌 수지를 사용하는 경우에는, 그 고분자량 성분, 저분자량 성분의 양을 특정한 범위로 조정하는 것도 효과적이다. 결정화 온도 Tc0의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 실질적으로 135℃ 정도가 상한이다. 또한, DSC란 시차 주사 열량계의 의미이다.
Tc0은 이하의 수순에 의해 측정할 수 있다. DSC를 사용하여, 질소 분위기 중에서 폴리올레핀 필름을 25℃부터 250℃까지 20℃/min으로 승온하여, 5분간 유지한다. 계속해서 250℃부터 25℃까지 10℃/min으로 강온하고, 이 강온 시에 얻어지는 발열 커브의 피크 온도를 Tc10으로 한다. 그 후, 폴리올레핀 필름을 25℃부터 250℃까지 20℃/min으로 승온하여, 5분간 유지한다. 계속해서 250℃부터 25℃까지 40℃/min으로 강온하고, 이 강온 시에 얻어지는 발열 커브의 피크 온도를, Tc40으로 한다. 이어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 횡축에 강온 속도를, 종축에 각 강온 속도로 구한 결정화 온도를 플롯하고, Tc40으로부터 Tc10을 향해서 직선을 긋고, 강온 속도 0℃/min에 외삽했을 때의 결정화 온도를 Tc0으로 한다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 130℃ 10분 가열 처리 후의 주배향 방향으로 직교하는 방향(이하, 주배향 직교 방향 이라고 하는 경우도 있다)의 운동 마찰 계수 μd가 0.7 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.6 이하, 더욱 바람직하게는, 0.5 이하이다. 폴리올레핀 필름을 보호 필름으로서 사용하는 경우, 여러가지 고온의 공정을 통과하는 경우가 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 필름을 열경화 수지의 이형 필름으로서 사용하는 경우, 열경화 수지에 접합한 후, 120 내지 150℃ 정도의 온도역에서 열 경화시킨 경우가 있다. 또한, 폴리올레핀 필름을 콘덴서용 필름으로서 사용하는 경우, 금속 스퍼터 시에 130 내지 150℃의 복사열이 가해지는 경우가 있다. 폴리올레핀 필름을 평활화할 때에 폴리올레핀 필름의 결정성을 저하시키는 방법이 잘 알려져 있지만, 이러한 방법에서는 고온의 열이 가해졌을 때에, 표층의 저융점 수지 부분이 융해해서 μd가 커지는 경우가 있다. 가열 후의 μd가 0.7보다 큰 경우, 폴리올레핀 필름을 이형 필름이나 콘덴서용 필름으로서 사용했을 때, 고온의 공정을 통과한 후의 반송 롤 상에 주름이 들어가는 것이나, 피착체와 함께 권취하는 타이밍에서 권취 어긋남이 일어나는 경우가 있다.
가열 후의 μd를 0.7 이하로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리올레핀 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 세로/가로 연신 시의 예열 온도를 높여서 저온에서 또한 균일하게 고배율 연신하는 것, 또한 2축 연신 후의 열처리, 릴랙스를 후술하는 바와 같은 범위에서 실시하는 것이 효과적이다. 가열 후의 μd의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 실질적으로 0.1 정도가 하한이다. 또한, 가열 후의 μd는 JIS K 7125(1999)에 준하여 측정할 수 있다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 영률의 합이 6.0㎬ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 6.5㎬ 이상, 더욱 바람직하게는, 7.0㎬ 이상이다. 주배향 방향 및 그 직교 방향의 영률의 합이 6.0㎬ 미만인 경우, 폴리올레핀 필름을 이형 필름으로서 사용했을 때, 피착체와 접합해서 고온의 공정을 통과하는 타이밍에서 필름이 신장되어버려, 피착체로부터 박리되어버리는 경우가 있다. 또한, 폴리올레핀 필름을 콘덴서용 필름으로서 사용할 때에, 내전압성이 저하하는 경우가 있다. 또한, 영률은 실온 23℃, 상대 습도 65%의 분위기에서, 초기 인장 척간 거리 50㎜, 인장 속도를 300㎜/분으로서 인장 시험기에 의해 측정할 수 있다.
주배향 방향 및 그 직교 방향의 영률의 합을 6.0㎬ 이상으로 하기 위해서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 결정화 온도가 높은 원료를 사용하고, 또한 세로/가로 연신 시의 예열 온도를 높여서 저온에서 균일하게 고배율 연신하는 것이 효과적이다. 주배향 방향 및 그 직교 방향의 영률의 합의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 실질적으로 10㎬ 정도가 상한이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력이 0.6N/㎟ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.3N/㎟ 이하, 더욱 바람직하게는, 0.1N/㎟ 이하이다. 100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력이 0.6N/㎟보다 큰 경우, 폴리올레핀 필름을 이형 필름으로서 사용했을 때, 피착체와 접합해서 고온의 공정을 통과시켜서 피착체와 함께 권취 롤로 하는 타이밍에서 경시에서 권취하는 힘이 커져서, 주름이나 이완이 발생하는 것이나, 피착체로부터 박리해버리는 것 등에 의해, 품위가 저하하는 경우가 있다. 또한, 100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력은, 열 기계 분석(TMA)에 의해 측정할 수 있고, 그 상세한 측정 조건은 실시예에 나타낸다.
100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력을 0.6N/㎟ 이하로 하기 위해서는, 예를 들어 폴리올레핀 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하는 방법을 사용할 수 있다. 특히, 결정화 온도가 높은 원료를 사용하고, 또한 세로/가로 연신 시의 예열 온도를 높이고, 저온에서 균일하게 고배율 연신하는 것, 2축 연신 후의 열처리, 릴랙스를 후술하는 바와 같은 범위에서 실시하는 것이 효과적이다. 100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 실질적으로 0.0001N/㎟ 정도가 하한이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름의 두께는, 용도에 따라 적절히 조정되는 것이며 특별히 한정은 되지 않지만, 0.5㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 핸들링성의 관점에서 바람직하다. 폴리올레핀 필름을 이형 필름으로서 사용할 때의 두께의 상한은 60㎛가 보다 바람직하고, 30㎛가 더욱 바람직하고, 16㎛가 특히 바람직하다. 하한은 4㎛가 보다 바람직하고, 8㎛가 더욱 바람직하고, 11㎛가 특히 바람직하다. 또한, 콘덴서용 필름으로서 사용할 때의 두께의 상한은 15㎛가 보다 바람직하고, 8㎛가 더욱 바람직하고, 3㎛가 특히 바람직하다. 하한은 0.9㎛가 보다 바람직하고, 1.5㎛가 더욱 바람직하다. 폴리올레핀 필름의 두께는 다른 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서, 압출기의 스크루 회전수, 미연신 시트의 폭, 제막 속도, 연신 배율 등에 의해 조정 가능하다. 또한, 폴리올레핀 필름의 두께는 마이크로 두께계로 측정할 수 있다.
다음에 본 발명의 폴리올레핀 필름의 원료에 대해서 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하여 이루어지는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 「주성분」이란, 특정한 성분이 전체 성분 중에서 차지하는 비율이 50질량% 보다 많고 100질량% 이하인 것을 의미하고, 보다 바람직하게는 90질량% 이상 100질량% 이하, 더욱 바람직하게는 95질량% 이상 100질량% 이하, 한층 더 바람직하게는 96질량% 이상 100질량% 이하, 특히 바람직하게는 97질량% 이상 100질량% 이하, 가장 바람직하게는 98질량% 이상 100질량% 이하이다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀 필름은, 1종의 폴리프로필렌 수지만을 포함해도 좋지만, 2종 이상의 폴리프로필렌 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 필름중에 폴리프로필렌 수지에 상당하는 성분이 2종 이상 포함되는 경우에는, 이들 성분을 합산해서 50질량% 보다 많고 100질량% 이하이면 「폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하여 이루어진다」고 간주하는 것으로 한다.
폴리프로필렌 수지란, 수지의 분자쇄를 구성하는 전체 구성 단위를 100몰%로 했을 때에, 프로필렌 단위를 50몰%보다 많고 100몰% 이하 포함하는 폴리올레핀 수지를 말한다. 또한, 폴리프로필렌 수지에 대해서는, 이하 「폴리프로필렌 원료」라고 하는 경우도 있다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 그 층 구성에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 단층, 적층의 어느 구성을 취할 수도 있지만, 평활성, 이활성, 내열성 등의 서로 다른 특성을 충족시키는 관점에서, 적어도, 표층 (I), 기층 (II)를 갖고 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리올레핀 필름이 단층 구성의 경우에는 폴리올레핀 필름 자체의 주성분이 폴리프로필렌 수지인 것이 바람직하다. 폴리올레핀 필름이 적층 구성의 경우에는, 폴리올레핀 필름 자체가 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하고, 또한 후술하는 기층 (II)의 주성분이 폴리프로필렌 수지인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 폴리올레핀 필름에 가장 많이 포함되는 성분으로서 적합한 폴리프로필렌 수지(폴리프로필렌 원료 A라고 하는 경우가 있다.),에 대해서 설명한다.
폴리프로필렌 원료 A의 수 평균 분자량(Mn)의 하한은, 저분자량 성분을 일정이하의 양으로 제한하는 관점에서, 7.5만이 바람직하고, 8만이 보다 바람직하고, 8.5만이 더욱 바람직하다. Mn의 상한은 10만이 바람직하고, 9.4만이 보다 바람직하다. 또한, Z+1 평균 분자량(Mz+1)의 하한은, 고분자량 성분을 일정 이상 함유시키는 관점에서 180만이 바람직하고, 200만이 보다 바람직하다. Mz+1의 상한은 250만이 바람직하고, 220만이 보다 바람직하다.
폴리프로필렌 원료 A의 멜트 플로 레이트(MFR)는, 1g/10분 이상, 10g/10분 이하(230℃, 21.18N 하중)의 범위인 것이 제막성이나 필름 강도의 관점에서 바람직하다. MFR의 하한은 2g/10분이 보다 바람직하다. 상한은 8g/10분이 보다 바람직하고, 5g/10분이 더욱 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 A의 MFR을 상기의 값으로 하기 위해서는, 평균 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 채용된다. 보다 구체적으로는, 중합 시의 수소 가스 농도를 조정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 조성의 선정을 적절히 행하여, 폴리프로필렌 원료의 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 바람직하게 채용된다. 분자량을 낮게 하는 것으로 MFR은 높아지고, 분자량 분포에 있어서 저분자량 성분이 많을수록 MFR은 높아진다.
폴리프로필렌 원료 A의 융점은 155℃ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 160℃ 이상, 더욱 바람직하게는 165℃ 이상이다. 폴리프로필렌 원료 A의 융점이 155℃ 미만인 경우, 얻어지는 폴리올레핀 필름은 내열성이 부족하고, 예를 들어 이형 필름으로서 사용했을 때, 피착체와 접합한 후에 열이 가해지는 공정을 통과하는 타이밍에서 연화되어서 장력 방향으로 신장되어버려, 피착체가 변형되는 경우가 있다.
폴리프로필렌 원료 A는, 바람직하게는 냉크실렌 가용부(이하 CXS)가 4질량% 이하이며, 또한 메소펜타드 분율이 0.90 이상인 것이 바람직하다. 이들을 충족하지 않으면 제막 안정성이 떨어지거나, 얻어지는 폴리올레핀 필름의 강도가 저하되거나, 치수 안정성 및 내열성의 저하가 커지는 경우가 있다.
여기서 냉크실렌 가용부(CXS)란, 시료를 크실렌으로 완전 용해하게 한 후, 실온에서 석출시켰을 때에, 크실렌 중에 용해하고 있는 폴리올레핀 성분을 말하며, 입체 규칙성이 낮고, 분자량이 낮은 등의 이유로 결정화하기 어려운 성분에 해당하고 있는 것이라 생각된다. 이러한 성분이 많이 수지 중에 포함되어 있으면 필름의 열 치수 안정성이 떨어지는 경우가 있다. 따라서, 상기 관점에서 CXS는 3.5질량% 이하인 것이 바람직하고, 2.5질량% 이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2.0질량% 이하이다. CXS는 낮을수록 바람직하지만, 0.1질량% 정도가 하한이다. CXS를 상기의 바람직한 범위로 하기 위해서는, 수지를 얻을 때의 촉매 활성을 높이는 방법, 얻어진 수지를 용매 혹은 올레핀 모노머 자신으로 세정하는 방법을 사용할 수 있다.
폴리프로필렌 원료 A의 메소펜타드 분율은 0.94 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.96 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.97 이상, 특히 바람직하게는 0.98 이상이다. 메소펜타드 분율은 핵자기 공명법(NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상 입체 규칙성을 나타내는 지표이며, 해당 수치가 높은 것일수록 결정화도나 융점이 높아지고, 고온에서의 치수 안정성이 높아지므로 바람직하다. 메소펜타드 분율의 상한에 대해서는 특히 규정하는 것은 아니다. 이와 같이 입체 규칙성이 높은 수지를 얻기 위해서는, n-헵탄 등의 용매에서 얻어진 수지 파우더를 세정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 조성의 선정을 적절히 행하는 방법 등이 바람직하게 채용된다.
폴리프로필렌 원료 A로서는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다른 불포화탄화수소에 의한 공중합 성분 등을 함유해도 된다. 이러한 공중합 성분을 구성하는 단량체 성분으로서 예를 들어 에틸렌, 프로필렌(공중합된 블렌드물의 경우), 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸펜텐-1, 3-메틸부텐-1, 1-헥센, 4-메틸펜텐-1, 5-에틸 헥센-1, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 비닐시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌 원료 A의 공중합 성분량은, 10몰% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5몰% 이하, 더욱 바람직하게는 3몰% 이하이다. 에틸렌 성분의 함유량이 많을수록, 결정성이 저하되고, 투명성을 향상시키기 쉽지만, 에틸렌 성분의 함유량이 10몰%을 초과하면, 필름으로 했을 때의 강도가 저하되거나, 내열성이 저하되어서 열 수축률이 악화되거나 하는 경우가 있다. 또한, 압출 공정 중에서 수지가 열화되기 쉬워져, 폴리올레핀 필름 중의 피시 아이가 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 폴리프로필렌 원료 A와는 다른 폴리프로필렌 수지(이하, 폴리프로필렌 원료 B라고 하는 경우가 있다.)를 포함할 수 있다. 폴리프로필렌 원료 B를 포함함으로써, 저분자량 성분이 연신 시의 연신 보조제로서 작용하고, 연신 시의 파막 억제나 물성 불균일의 저감에 기여하는 경우가 있다.
폴리프로필렌 원료 B의 수 평균 분자량(Mn)의 상한은, 저분자량 성분을 일정 이상 함유시키는 관점에서, 7.5만이 바람직하고, 7.0만이 보다 바람직하고, 6.5만이 더욱 바람직하다. Mn의 하한은 5.0만이 바람직하고, 5.5만이 보다 바람직하고, 6.2만이 더욱 바람직하다. 또한, Z+1 평균 분자량(Mz+1)의 상한은, 고분자량 성분을 일정 이하로 억제하는 관점에서 200만이 바람직하고, 180만이 보다 바람직하다. Mz+1의 하한은 110만이 바람직하고, 130만이 보다 바람직하고, 155만이 더욱 바람직하다. 또한, 폴리프로필렌 원료 B의 Mn이나 Mz+1은, 폴리프로필렌 원료 A의 Mn이나 Mz+1보다 작아진다.
폴리프로필렌 원료 B의 멜트 플로 레이트(MFR)는, 3g/10분 이상, 11g/10분 이하(230℃, 21.18N 하중)의 범위인 것이 압출 안정성의 관점에서 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 B의 MFR의 하한은 3.5g/10분이 보다 바람직하다. 상한은 9g/10분이 보다 바람직하고, 8g/10분이 더욱 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 B의 MFR을 상기의 값으로 하기 위해서는, 평균 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 채용된다. 보다 구체적으로는, 중합 시의 수소 가스 농도를 조정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 조성의 선정을 적절히 행하여, 폴리프로필렌 원료의 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 바람직하게 채용된다. 분자량을 낮게 하는 것으로 MFR은 높아지고, 분자량 분포에 있어서 저분자량 성분이 많을수록 MFR은 높아진다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 모두 직쇄상인 폴리프로필렌 원료 A나 폴리프로필렌 원료 B 외에, 분지쇄상 폴리프로필렌 수지(이하, 분지쇄상 폴리프로필렌 원료 이라고 하는 경우가 있다.)를 포함할 수 있다. 분지쇄상 폴리프로필렌 원료는 α정 또는 β정의 결정 핵제 효과를 갖는다. 그 때문에, 분지쇄상 폴리프로필렌 원료를 포함함으로써, 그 핵제 효과에 의해, 캐스트 시에 있어서의 조대한 구정 형성이 억제되기 때문에, SPk나 결정자 사이즈를 작게 할 수 있다.
분지쇄상 폴리프로필렌 원료의 MFR은, 0.5g/10분 이상, 9g/10분 이하(230℃, 21.18N 하중)인 것이 압출 안정성의 관점에서 바람직하다. 분지쇄상 폴리프로필렌 원료의 MFR의 하한은 2g/10분인 것이 보다 바람직하고, 6g/10분이 더욱 바람직하다. 분지쇄상 폴리프로필렌 원료의 MFR의 상한은 8g/10분인 것이 보다 바람직하다. 분지쇄상 폴리프로필렌 원료의 MFR을 상기의 값으로 하기 위해서는, 평균 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 채용된다. 보다 구체적으로는, 중합 시의 수소 가스 농도를 조정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 조성의 선정을 적절히 행하여, 폴리프로필렌 원료의 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 바람직하게 채용된다. 분자량을 낮게 하는 것으로 MFR은 높아지고, 분자량 분포에 있어서 저분자량 성분이 많을수록 MFR은 높아진다.
분지쇄상 폴리프로필렌 원료의 용융 장력은, 3gf 이상 40gf 이하인 것이 연신 균일성의 관점 관점에서 바람직하다. 용융 장력의 하한은 4gf인 것이 보다 바람직하고, 6gf가 더욱 바람직하다. 상한은 30gf가 보다 바람직하고, 25gf가 더욱 바람직하다. 용융 장력을 상기의 값으로 하기 위해서는, 평균 분자량이나 분자량 분포, 폴리프로필렌 원료 중의 분지도를 제어하는 방법 등이 채용된다. 특히, 장쇄 분지를 갖는 경우, 용융 장력을 비약적으로 높일 수 있고, 장쇄 분지의 분자쇄나, 분지도를 조정함으로써 바람직한 값으로 조정할 수 있다.
분지쇄상 폴리프로필렌 원료는, 지글러 나타 촉매계나 메탈로센계 촉매계 등, 복수 시판되고 있지만, 폴리프로필렌 원료 A, 폴리프로필렌 원료 B와 조합해서 사용하는 관점에 있어서, 저분자량 성분, 고분자량 성분이 적고, 분자량 분포가 좁은 메탈로센 촉매계가 보다 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 필름에 사용하는 폴리올레핀 원료에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 여러 첨가제, 예를 들어 결정 핵제, 산화 방지제, 열 안정제, 미끄럼제, 대전 방지제, 블로킹 방지제, 충전제, 점도 조정제, 착색 방지제 등을 함유하게 할 수도 있다.
이들 중에서 산화 방지제의 종류 및 첨가량의 선정은 산화 방지제의 블리드 아웃의 관점에서 중요하다. 즉, 이러한 산화 방지제로서는 입체 장애성을 갖는 페놀계의 것으로, 그 중 적어도 1종은 분자량 500 이상의 고분자량형의 것이 바람직하다. 그 구체예로서는 여러가지의 것을 들 수 있지만, 예를 들어 2,6-디-t-부틸-p-크레졸(BHT: 분자량 220.4)과 함께 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠(예를 들어 BASF사제 "Irganox"(등록상표) 1330: 분자량 775.2) 또는 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(예를 들어 BASF사제 "Irganox"(등록상표) 1010: 분자량 1177.7) 등을 병용하는 것이 바람직하다.
이들 산화 방지제의 총 함유량은 폴리올레핀 원료 전량에 대하여 0.03 내지 1.0질량부의 범위가 바람직하다. 산화 방지제가 지나치게 적으면 압출 공정에서 폴리머가 열화되어서 필름이 착색하는 경우나, 장기 내열성이 떨어지는 경우가 있다. 산화 방지제가 너무 많으면 이들 산화 방지제의 블리드 아웃에 의해 투명성이 저하하는 경우가 있다. 상기 관점에서, 산화 방지제가 보다 바람직한 함유량은 0.05 내지 0.9질량부이며, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.8질량부이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름에는, 목적에 반하지 않는 범위에서, 결정 핵제를 첨가할 수 있다. 결정 핵제의 구체예로서는, α정 핵제(디벤질리덴소르비톨류, 벤조산나트륨 등), β정 핵제(1,2-히드록시스테아르산칼륨, 벤조산 마그네슘, N,N'-디시클로헥실-2,6-나프탈렌디카르복사미드 등의 아미드계 화합물, 퀴나크리돈계 화합물 등) 등을 들 수 있다. 단, 상기 별종의 핵제의 과잉의 첨가는 연신성의 저하나 보이드 형성 등에 의한 투명성이나 강도의 저하를 야기하는 경우가 있기 때문에, 첨가량은 통상 폴리올레핀 원료 전량에 대하여, 0.5질량부 이하, 바람직하게는 0.1질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.05질량부 이하이다.
본 발명의 폴리올레핀 필름에는, 유기 입자 및 무기 입자를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리올레핀 필름의 주성분으로서 바람직하게 사용할 수 있는 폴리프로필렌 수지는, 유기 입자나 무기 입자와의 친화성이 낮기 때문에, 입자가 탈락해서 공정이나 제품을 오염시키는 경우가 있다. 또한, 경도가 높은 입자에 의해 조대 돌기가 형성되면, 광학용 부재의 수지층에 요철 전사하는 경우가 있고, 디스플레이 부재 등 고품위가 요구되는 제품의 보호 필름이나 제조용 기재 필름으로서 사용할 때에 품질 저하의 원인이 되는 경우가 있다. 상기 관점에서, 본 발명의 폴리올레핀 필름은 유기 입자나 무기 입자 등의 활제를 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 필름에 있어서, 수지 성분 전량에 대하여, 폴리프로필렌 원료 A, 폴리프로필렌 원료 B, 분지쇄상 폴리프로필렌 원료가 차지하는 비율은 이하인 것이 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 A는 50질량% 이상 99.9질량% 이하가 필름의 표면 평활성, 기계 강도의 관점에서 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 A가 차지하는 비율의 하한은 60질량%가 보다 바람직하고, 70질량%가 더욱 바람직하다. 상한은 99질량%가 보다 바람직하고, 98질량%가 더욱 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 B가 차지하는 비율로서는, 수지 성분 전량 중, 0.1질량% 이상 50질량% 이하가 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 B가 차지하는 비율의 하한은 0.5질량%가 보다 바람직하고, 3질량%가 더욱 바람직하다. 상한은 30질량%가 보다 바람직하고, 20질량%가 더욱 바람직하다. 분지쇄상 폴리프로필렌 원료가 차지하는 비율로서는, 필름 전체 중, 0.1질량% 이상 30질량% 이하가 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 B가 차지하는 비율의 하한은 0.2질량%가 보다 바람직하고, 0.5질량%가 더욱 바람직하고, 1.0질량%가 가장 바람직하다. 상한은 20질량%가 보다 바람직하고, 10질량%가 더욱 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 상술한 폴리프로필렌 원료 A에 더하여, 폴리프로필렌 원료 B인가 분지쇄상 폴리프로필렌 원료, 혹은 폴리프로필렌 원료 B와 분지쇄상 폴리프로필렌 원료의 양쪽을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 후술하는 겔 투과 크로마토그래프법으로 측정한 분자량 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)이 4.0일 때의 미분 분포값이 3% 이상 15% 이하인 것이 바람직하다. 대수 분자량 Log(M)이 4.0일 때의 미분 분포값이 3% 미만인 경우, 연신 시에 윤활 성분이 되는 저분자량 성분이 적어, 연신 시에 파단하기 쉬워지는 경우가 있다. 대수 분자량 Log(M)이 4.0일 때의 미분 분포값이 15%보다 커지면, 폴리올레핀 필름의 내열성이 저하하는 경우가 있다. 상기 관점에서, 대수 분자량 Log(M)이 4.0일 때의 미분 분포값의 하한은 4%인 것이 보다 바람직하고, 5%인 것이 더욱 바람직하다. 대수 분자량 Log(M)이 4.0일 때의 미분 분포값의 상한은 13%인 것이 보다 바람직하고, 10%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 겔 투과 크로마토그래프법으로 측정한 분자량 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)이 6.1일 때의 미분 분포값이 1% 이상 15% 이하인 것이 바람직하다. 대수 분자량 Log(M)이 6.1일 때의 미분 분포값이 1% 미만인 경우, 연신 시에 타이 분자가 되는 고분자량 성분이 적어, 연신 시의 균일성이 떨어지는 경우가 있다. 대수 분자량 Log(M)이 6.1일 때의 미분 분포값이 15%보다 커지면, 폴리올레핀 필름을 롤로서 감아 올린 후, 경시에서의 상온 수축이 커져서, 필름 롤의 평면성이 손상되는 경우가 있다. 상기 관점에서, 대수 분자량 Log(M)이 6.1일 때의 미분 분포값의 하한은 5%인 것이 보다 바람직하고, 7%인 것이 더욱 바람직하다. 대수 분자량 Log(M)이 6.1일 때의 미분 분포값의 상한은, 13%인 것이 보다 바람직하고, 11%인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 폴리올레핀 필름은, 상술한 원료를 사용하여, 2축 연신하는 것이 바람직하다. 2축 연신의 방법으로서는, 인플레이션 동시 2축 연신법, 텐터 동시 2축 연신법, 롤식 연신기와 텐터에 의한 축차 이축 연신법의 어느 것에 의해서도 얻어지지만, 그 중에서도, 제막 안정성, 두께 균일성, 필름의 고강성과 치수 안정성을 제어하는 점에 있어서 롤식 연신기와 텐터에 의한 축차 이축 연신법을 채용하는 것이 바람직하다.
다음에 본 발명의 폴리올레핀 필름의 제조 방법의 일 양태를, 2종 3층 구성의 폴리프로필렌 필름을 예로서 설명하지만, 본 발명의 폴리올레핀 필름의 제조 방법은 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 폴리프로필렌 원료 A를 80질량부와 폴리프로필렌 원료 B를 15질량부, 분지쇄상 폴리프로필렌 원료 5질량부를 드라이 블렌드해서 기층 (II)(이하, B층 이라고 하는 경우가 있다.)용의 단축 압출기에 공급하고, 폴리올레핀 원료 B를 표층 (I)(이하, A층 이라고 하는 경우가 있다.)용의 단축 압출기에 공급한다. 그 후, 각각 200 내지 280℃, 보다 바람직하게는 220 내지 280℃, 더욱 바람직하게는 240 내지 270℃에서 용융 압출을 행한다. 그리고, 폴리머관의 도중에 설치한 필터로 이물이나 변성 폴리머 등을 제거한 후, 멀티 매니폴드형의 A층/B층/A층 복합 T다이로 적층하고, 캐스팅 드럼 상에 토출해서 냉각 고화함으로써, A층/B층/A층의 층 구성을 갖는 적층 미연신 시트를 얻는다. 이때, 적층 두께비는 1/8/1 내지 1/60/1의 범위가 바람직하다. 상기 범위로 함으로써, 폴리프로필렌 원료 A를 함유하는 표층이 필름 표면에 얇고 균일하게 형성되고, 연신 시에 형성되는 돌기의 높이 균일성이 증가하여, 조대 돌기의 형성을 억제할 수 있다.
또한, 캐스팅 드럼은 표면 온도가 10 내지 50℃, 바람직하게는 10 내지 40℃, 바람직하게는 15 내지 30℃, 더욱 바람직하게는 15 내지 20℃이다. 또한, 층 구성은 A층/B층의 2층 적층 구성으로 해도 상관없다. 캐스팅 드럼에의 밀착 방법으로서는 정전 인가법, 물의 표면 장력을 이용한 밀착 방법, 에어 나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스트법 등 중 어느 것의 방법을 사용해도 되지만, 평면성이 양호하고 또한 표면 조도의 제어가 가능한 에어 나이프법이 바람직하다. 캐스팅 드럼 상의 시트의 비냉각 드럼면을 냉각하는 관점에서, 에어 나이프의 에어 온도를 저온화하는 것이 바람직하다. 에어 나이프의 에어 온도는 10 내지 50℃, 바람직하게는 10 내지 40℃, 보다 바람직하게는 15 내지 30℃, 또한 바람직하게는 15 내지 25℃에서, 분출 에어 속도는 130 내지 150m/s가 바람직하다. 또한, 필름의 진동을 발생시키지 않기 위해서 제막 하류측으로 에어가 흐르도록 에어 나이프의 위치를 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 또한, A층/B층의 2종 2층 적층 구성의 경우에는 A층측을 캐스팅 드럼측으로 하는 것이 바람직하다.
얻어진 미연신 시트는, 세로 연신 공정에 도입된다. 세로 연신 공정에서는 먼저 복수의 80℃ 이상 150℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이상 130℃ 이하, 보다 바람직하게는 90℃ 이상 130℃ 이하, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상 130℃ 이하로 유지된 금속 롤에 미연신 시트를 접촉시켜서 예열시켜서, 주속차를 마련한 롤간에서 먼저, 길이 방향으로 1.1 내지 3.0배, 보다 바람직하게는 1.3 내지 2.5배로 연신한 후, 계속해서, 길이 방향으로 2.0 내지 5.0배, 보다 바람직하게는 3.0 내지 4.5배로 연신하고, 실온까지 냉각한다. 1단째의 연신 온도는, 80℃ 이상 130℃ 이하, 바람직하게는 90℃ 이상 130℃ 이하, 더욱 바람직하게는 100℃ 이상 130℃ 이하이고, 2단째의 연신 온도는 130℃ 이상 150℃ 이하, 바람직하게는 140℃ 이상 150℃ 이하, 더욱 바람직하게는 145℃ 이상 150℃ 이하이다. 세로 연신의 전반에, 저온에서 또한 고응력으로 저배율 연신한 후, 단숨에 고온에서 연신함으로써, 전체 폭에 걸쳐 균일하게 세로 방향으로 배향되어, 균일성이 높은 고배향의 1축 연신 필름이 얻어진다.
1단째의 세로 연신 온도와 2단째의 세로 연신 온도가 크게 다른 경우, 필름이 고온의 연신 롤에 접촉했을 때에 폭 방향으로 수축한다. 그 때에, 불균일하게 필름이 수축함으로써, 길이 방향의 주름이 들어가는 경우가 있다. 그 대책으로서, 연신 롤에 세라믹 롤을 사용했다. 세라믹 롤 상에서는, 필름이 미끄러지기 쉬워져, 필름이 균일하게 수축함으로써 주름없이 연신이 가능하다. 2단 연신의 합계 연신 배율은 3.0배 미만이면 필름의 배향이 약해지고, 강도가 저하하는 경우가 있는 점에서, 3.0배 이상 6.0배 이하가 바람직하고, 4.0배 이상 5.5배 이하가 더욱 바람직하다.
이어서, 폭 방향 양단부를 클립으로 파지해서 1축 연신 필름을 텐터로 유도하고, 예열한 후, 폭 방향으로 7.0 내지 13배로 가로 연신한다. 예열 온도는 165 내지 180℃이고, 보다 바람직하게는 168 내지 180℃, 더욱 바람직하게는 170 내지 180℃이다. 또한, 연신 온도는 148 내지 165℃이고, 보다 바람직하게는 148 내지 160℃이고, 더욱 바람직하게는 148 내지 155℃이다. 연신 온도에 대하여, 예열 온도를 5℃ 이상, 바람직하게는 8℃ 이상, 보다 바람직하게는 10℃ 이상 높게 함으로써, 필름 전체 폭에 걸쳐 균일하게 고배향 연신이 가능해져서, 얻어지는 폴리올레핀 필름의 평활성 관점에서 바람직하다.
계속되는 열처리 및 이완 처리 공정에서는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 폭 방향으로 5 내지 20%, 보다 바람직하게는 8 내지 18%, 더욱 바람직하게는 11 내지 18%의 이완율로 이완을 주면서, 160℃ 이상 180℃ 이하, 바람직하게는 165℃ 이상 180℃ 미만, 보다 바람직하게는 168℃ 이상 180℃ 미만, 더욱 바람직하게는, 170℃ 이상 180℃ 미만의 온도에서 열 고정하고, 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 80 내지 100℃에서의 냉각 공정을 거쳐서 텐터의 외측으로 유도하고, 필름 단부의 클립을 해방하고, 와인더 공정에서 필름 에지부를 슬릿하고, 폴리올레핀 필름 제품 롤을 권취한다. 열처리 온도는 가로 연신 온도에 대하여 5℃ 이상, 보다 바람직하게는 8℃ 이상, 더욱 바람직하게는 10℃ 이상 고온에서 열 고정을 행함으로써, 필름내의 잔류 응력을 완화시켜서, 열 수축률을 저하시킬 수 있다.
또한, 텐터로부터 나온 폴리올레핀 필름이 이동부를 통과할 때에 핫 롤로 가열하는 것이 내열성의 관점에서 바람직하다. 가열 온도는, 70℃ 이상이 바람직하고, 80℃ 이상이 보다 바람직하고, 100℃ 이상이 더욱 바람직하고, 120℃ 이상이 특히 바람직하다. 140℃ 이상의 온도에서는, 핫 롤과 폴리올레핀 필름의 이활성이 손상되고, 주름이 들어가 평면성이 악화되는 경우가 있는 점에서 상한은 140℃ 정도이다. 가열 시간은 0.2초 이상이 바람직하고, 0.4초가 보다 바람직하고, 0.5초 이상이 더욱 바람직하다. 가열 시간의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 생산성의 관점에서 2.0초 정도가 상한이다.
이상과 같이 해서 얻어진 폴리올레핀 필름은 포장용 필름, 표면 보호 필름, 공정 필름, 위생용품, 농업용품, 건축용품, 의료용품이나, 콘덴서용 필름 등 다양한 공업 용도로 사용할 수 있지만, 특히 표면 평활성이 우수하다는 점에서, 표면 보호 필름, 공정 필름, 이형용 필름, 콘덴서용 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 여기서, 표면 보호 필름이란, 성형체나 필름 등의 대상물에 첩부하고, 가공 시나 운반 시에 발생하는 흠집이나 오염 등으로부터 방지하는 기능을 갖는 필름을 말한다. 공정 필름이란, 성형체나 필름 등의 대상물에 첩부해서 제조 시나 가공 시에 발생하는 흠집이나 오염 등으로부터 방지하고, 최종 제품으로서의 사용 시에는 파기되는 필름을 말한다. 이형용 필름이란, 이형성이 높고, 성형체나 필름 등의 대상물에 첩부해서 가공 시나 운반 시에 발생하는 흠집이나 오염 등으로부터 방지하고, 최종 제품으로서의 사용 시에는 용이하게 박리해서 파기할 수 있는 기능을 갖는 필름을 말한다. 콘덴서용 필름이란, 수지 필름을 유전체로서 이용한 필름 콘덴서에 사용되는 필름을 말한다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 특성은 이하의 방법에 의해 측정, 평가를 행하였다.
(1) 필름 두께
마이크로 두께계(안리츠사제)를 사용하여 측정했다. 필름을 10㎝사방에 샘플링하고, 임의로 5점 측정하고, 평균값을 구하였다.
(2) 돌출 산부 높이 SPk, 평균 조도 Sa, 최대 높이 Sz
측정은 주사형 백색 간섭 현미경 「VS1540」(가부시키가이샤 히타치 하이테크 사이언스제, 측정 조건과 장치 구성은 후술한다)을 사용해서 행하여, 부속의 해석 소프트웨어에 의해 촬영 화면을 보완 처리(완전 보완)하고, 다항식 4차 근사로 면 보정한 후, 메디안 필터(3×3 픽셀)로 처리해서 표면 형상을 구하였다.
측정은 5㎝×5㎝의 정사각 형상으로 자른 폴리올레핀 필름의 대각선의 교차점을 개시점으로 하고, 다음 수순에 따라서 합계 9군데의 측정 위치를 정해서 각 측정 위치에서 행하였다. 또한 면을 바꾸어서 동일한 측정을 반복했다. 그 후, 상기의 수순에 따라서 각 면마다 각 측정 위치의 SPk, Sa, Sz를 구하고, 각 면마다 SPk, Sa, Sz의 평균값을 산출했다. 얻어진 값 중, 작은 쪽의 SPk의 값을 필름의 SPk가 값으로 해서 채용했다.
<측정 위치의 결정 방법>
측정 1: 개시점의 위치
측정 2: 개시점으로부터 3.0㎜ 오른쪽의 위치
측정 3: 개시점으로부터 6.0㎜ 오른쪽의 위치
측정 4: 개시점으로부터 3.0㎜ 아래의 위치
측정 5: 개시점으로부터 3.0㎜ 아래, 3.0㎜ 오른쪽의 위치
측정 6: 개시점으로부터 3.0㎜ 아래, 6.0㎜ 오른쪽의 위치
측정 7: 개시점으로부터 6.0㎜ 아래의 위치
측정 8: 개시점으로부터 6.0㎜ 아래, 3.0㎜ 오른쪽의 위치
측정 9: 개시점으로부터 6.0㎜ 아래, 6.0㎜ 오른쪽의 위치
<측정 조건과 장치 구성>
대물 렌즈: 10x
경통: 1x
줌 렌즈: 1x
파장 필터: 530㎚ white
측정 모드: Wave
측정 소프트웨어: VS-Measure 10.0.4.0
해석 소프트웨어: VS-Viewer 10.0.3.0
측정 영역: 561.1㎛×561.5㎛
화소수: 1,024×1,024.
(3) 주배향 방향의 130℃ 15분의 열 수축률(130℃ 열 수축률)
폴리올레핀 필름의 주배향 방향에 대하여, 폭 10㎜, 길이 200㎜(측정 방향)의 시료를 5개 잘라내고, 양 단으로부터 25㎜의 위치에 표선으로서 표시를 붙이고, 만능 투영기로 표선간의 거리를 측정하여 시료 길이(l0)로 한다. 이어서, 시험편을 종이 사이에 끼워 넣어 하중 제로의 상태에서 130℃로 보온된 오븐 안에서, 15분간 가열 후에 취출하고, 실온에서 냉각 후, 치수(l1)를 만능 투영기로 측정해서 하기 식에서 당해 시료의 열 수축률을 구하였다. 마찬가지 측정을 합계 5개의 시료에 대해서 행하여, 얻어진 열 수축률의 평균값을 주배향 방향의 열 수축률로 하였다. 또한, 주배향 방향은 필름 면 내에 있어서, 임의의 방향을 0°로 한 경우에, 해당 임의의 방향에 대하여 5° 간격으로, 0° 내지 175°의 각도를 이루는 각각의 방향에서 후술하는 (7)에 기재된 방법으로 영률을 측정했을 때, 가장 높은 값을 나타내는 방향으로 하였다.
열 수축률={(l0-l1)/l0}×100(%).
(4) 주배향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈
폴리올레핀 필름을 길이 4㎝, 폭 1㎜의 직사각형으로 절단하고, 두께가 1㎜가 되도록 거듭 시료 조제했다. 폴리올레핀 필름에 대하여 X선이 투과하도록, X선원과 검출기 사이에 필름 시료를 설치하고, 필름면에 관해서 대칭으로 X선원과 검출기의 각도(2θ/θ)를 주사해서 X선 회절을 측정했다. 주배향 방향 및 그 직교 방향 각각의 주사 방향에 대해서 2θ=약 14°(α정(110)면)에 있어서의 결정 피크의 반값폭 βe로부터, 하기 식 (1), (2)를 사용하여, 주배향, 및 그 직교 방향 각각의 결정자 사이즈를 구한 후, 양 수치의 합을 구하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
여기서, λ: X선 파장(=0.15418㎚), βe: 회절 피크의 반값폭, βo: 반값폭의 보정값(=0.6), K: 셰러 상수(=1.0)이다.
(측정 장치)
·X선 회절 장치 리가꾸 덴끼(주)사제 4036A2형
X선원: CuKα선(Ni 필터 사용)
출력: 40㎸-30mA
·고니오미터 리가꾸 덴끼(주)사제 2155D형
슬릿: 2㎜φ-1°-1°
검출기: 신틸레이션 카운터
·계수 기록 장치 리가꾸 덴끼(주)사제 RAD-C형.
(5) 외삽점법에 의해 구한 결정화 온도 Tc0
시차 주사 열량계(세이코 인스트루먼츠제 EXSTAR DSC6220)를 사용하여, 질소 분위기 중에서 3㎎의 폴리올레핀 필름을 25℃부터 250℃까지 20℃/min으로 승온하여, 5분간 유지했다. 계속해서 250℃부터 25℃까지 10℃/min으로 강온했다. 마찬가지 수순을 5회 반복하고, 각 회에 있어서의 강온 시에 얻어지는 발열 커브의 피크 온도의 산술 평균값을, Tc10으로 하였다. 그 후, 별도로 마찬가지로 샘플링한 폴리올레핀 필름을 25℃부터 250℃까지 20℃/min으로 승온하여, 5분간 유지했다. 계속해서 250℃부터 25℃까지 40℃/min으로 강온했다. 마찬가지 수순을 5회 반복하고, 각 회에 있어서의 강온 시에 얻어지는 발열 커브의 피크 온도의 산술 평균값을, Tc40으로 하였다. 이어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 횡축에 강온 속도를, 종축에 각 강온 속도로 구한 결정화 온도 Tc10과 Tc40을 플롯하고, Tc40으로부터 Tc10을 향해서 직선을 그어서, 강온 속도가 0℃/min에 외삽했을 때의 결정화 온도를 Tc0으로 하였다. 또한, Tc10과 Tc40의 측정을 위한 각 회의 측정에 있어서, 복수의 피크 온도를 관측할 수 있는 경우에는 80℃ 내지 130℃의 영역에서 가장 고온의 피크 온도를 피크 온도로 해서 사용했다.
(6) 130℃ 10분 가열 처리 후의 주배향 직교 방향의 운동 마찰 계수 μd
폴리올레핀 필름을 폭 6.5㎝, 길이 12㎝로 잘라내고, 시험편을 종이 사이에 끼워 넣어 하중 제로의 상태에서 130℃에 보온된 오븐 안에서, 10분간 가열 후에 취출하고, 실온에서 냉각 후, 도요 세이키(주)제 슬립 테스터를 사용하여, JIS K 7125(1999)에 준하여, 25℃, 65%RH로 측정했다. 또한, 측정은 주배향 직교 방향끼리, 또한 다른 면끼리를 겹치고, 즉 한쪽 필름의 표면과 다른 쪽 필름의 이면이 접하도록 겹쳐서 행하였다. 동일한 측정을 하나의 샘플에 대해서 5회 행하여, 얻어진 값의 평균값을 산출하고, 당해 샘플의 운동 마찰 계수(μd)로 하였다.
(7) 주배향 방향 및 그 직교 방향의 영률의 합
필름 시료의 주배향 방향 및, 그 직교 방향에 대하여 긴 쪽의 변이 평행이 되도록 길이(측정 방향) 150㎜×폭 10㎜의 직사각형으로, 각각 5매씩 잘라내어 샘플로 하였다. 인장 시험기(오리엔테크제 "텐실론"(등록상표) UCT-100)를 사용하여, 실온 23℃, 상대 습도 65%의 분위기에서, 초기 인장 척간 거리 50㎜, 인장 속도를 300㎜/분으로서 필름의 주배향쪽 방향의 영률의 측정용 샘플과 주배향 직교 방향의 영률의 측정용 샘플에 대해서 각각 인장 시험을 행하였다. 샘플이 2% 신장했을 때(척간 거리가 51㎜가 되었을 때)의 필름에 가해지는 하중을 판독하고, 시험 전의 시료의 단면적(필름 두께×10㎜)으로 제산한 값을 F2값으로 하고, 원점과 F2값의 측정에 사용한 점을 통과하는 직선의 기울기를 영률이라 정의했다. 시험은 주배향 방향 및, 그 직교 방향으로 각각 5회씩 행하여, 각각의 방향에서 산술 평균값으로서 영률을 산출했다.
(8) 100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력
TMA(SII·나노테크놀로지(주)사제/형식TMA/SS6100)를 사용하여, 이하의 조건에서 필름 주배향 직교 방향의 열 수축력 곡선을 측정했다.
(a) 샘플: 폭 4㎜× 길이 20㎜
(b) 온도 프로그램: 30℃로부터 가열 레이트 10℃/min로 승온
해당 열 수축 응력 곡선으로부터 100℃의 열 수축력(mN)을 판독했다. 측정은 3회 행하고, 평균을 구하였다.
(9) 용융 장력
JIS K 7199(1999)에 준한 장치를 사용하여, 이하의 조건에서 측정을 행하였다.
·장치: 멜트 텐션 테스터를 갖는 캐피로그래프 1BPMD-i((주)도요 세이키제)
·온도: 230℃(보온 챔버 사용)
·다이스: L=8(㎜), D=2.095(㎜)
·압출 속도: 20㎜/분
·인취 속도: 15.7m/분
·샘플 질량: 15 내지 20g.
(10) 수 평균 분자량 Mn, Z+1 평균 분자량 Mz+1, 분자량 분포값
폴리올레핀 필름을 1,2,4-트리클로로벤젠을 용매로 하고, 165℃에서 30분간 교반하고, 용해시켰다. 그 후, 0.5㎛ 필터를 사용해서 여과하고, 여액의 분자량 분포를 측정하고, 대수 분자량 Log(M)이 4.0 및, 6.1일 때의 미분 분포값을 판독했다.
또한, 하기의 표준 시료를 사용해서 작성한 분자량의 검량선을 사용하여, 시료의 수 평균 분자량 및 Z+1 평균 분자량을 구하였다.
· 장치: 고온GPC 장치(기기No.HT-GPC-1, Polymer Laboratories제 PL-220)
·검출기:시차 굴절률 검출기 RI
·칼럼: Shodex HT-G(가드 칼럼)
Shodex HT-806M(2개)(φ 8.0㎜×30㎝, 쇼와 덴코제)
·유속: 1.0mL/min
·칼럼 온도: 145℃
·주입량: 0.200mL
·표준 시료: 도소제 단분산 폴리스티렌, 도쿄 카세이제 디벤질
(11) 피착체로의 전사 평가
폴리올레핀 필름 및 두께 20㎛의 닛폰 제온 가부시키가이샤제 "제오노아 필름"(등록상표)을 폭 100㎜, 길이 100㎜의 정사각형으로 샘플링하고, 폴리올레핀 필름의 표리 중 SPk가 작은 쪽의 면과 "제오노아 필름"(등록상표)이 접촉하도록 겹치고, 그것을 2매의 아크릴판(폭 100㎜, 길이 100㎜) 사이에 끼워서, 3kg의 하중을 가하여, 23℃의 분위기 하에서 24시간 정치했다. 24시간 후에, "제오노아 필름"(등록상표)의 표면(폴리올레핀 필름이 접하고 있던 면)을 눈으로 보아 관찰하고, 이하의 기준으로 평가했다. 또한, 표리의 SPk의 값이 동일한 경우, 평균 표면 조도 Sa의 값이 작은 쪽의 면을 접합면으로 하였다. 추가로 Sa의 값이 표리에서 동일 값인 경우, 최대면 거칠기 Sz의 작은 쪽의 면을 접합면으로 하였다.
A: 깨끗하고, 하중을 가하기 전과 동등.
B: 약한 요철이 확인된다.
C: 강한 요철이 확인된다.
(12) 필름의 평면성
폴리올레핀 필름을, 폭 500㎜로 길이 200m분을 코어에 권취하고, 60℃의 오븐 안에서 7일간 가열 후에 취출하고, 실온으로 냉각 후, 코어에 권취한 500㎜폭의 폴리올레핀 필름을 1m만 권출하고, 프리 텐션(필름의 자중에 의해 수직 방향으로 늘어뜨린 상태) 및, 필름 폭 전체에 또한 불균일없이 균일하게 1kg/m 및 3kg/m의 텐션을 부가하고, 오목한 곳이나 구불거리는 곳과 같은 평면성 불량 개소의 유무를 눈으로 보아 확인했다.
S: 프리 텐션으로 평면성 불량의 개소가 없다.
A: 프리 텐션에서는 평면성 불량의 개소가 보이고, 1kg/m 폭의 텐션에서는 사라지는 것.
B: 1kg/m 폭의 텐션에서는 평면성 불량의 개소가 보이고, 3kg/m 폭의 텐션에서는 사라지는 것.
C: 3kg/m 폭의 텐션에서도 평면성 불량의 개소가 사라지지 않는 것.
(폴리프로필렌 원료 등)
실시예, 비교예의 폴리올레핀 필름의 제조에, 하기의 표 1에 나타내는, 수 평균 분자량(Mn), Z+1 평균 분자량(Mz+1)을 갖는 폴리프로필렌 원료를 사용했다. 또한, 이들 값은, 원료 수지 펠릿의 형태에서 평가한 값이다. PP 원료 A로서 2종류, PP 원료 B로서 2종류의 원료를 준비했다. 또한, 분지쇄상 폴리프로필렌 원료로서는 이하의 것을 사용했다.
폴리프로필렌 원료 1(PP1): (주)프라임폴리머제
폴리프로필렌 원료 2(PP2): (주)프라임폴리머제
폴리프로필렌 원료 3(PP3): 스미토모 가가꾸(주)제
폴리프로필렌 원료 4(PP4): (주)프라임폴리머제
분지쇄상 폴리프로필렌 원료 1(분지 PP1): 메탈로센 촉매계 분지쇄상 폴리프로필렌 원료(니폰 폴리프로(주)제, 용융 장력: 13gf)
분지쇄상 폴리프로필렌 원료 2(분지 PP2): 메탈로센 촉매계 분지쇄상 폴리프로필렌 원료(니폰 폴리프로(주)제, 용융 장력: 5gf)
분지쇄상 폴리프로필렌 원료 3(분지 PP3): 지글러 나타 촉매계 분지쇄상 폴리프로필렌 원료(Basell사 제조, 용융 장력: 15gf).
Figure pct00003
폴리프로필렌 원료 D: 폴리프로필렌 원료 3과 4-메틸-1-펜텐계 중합체 1(후술)을, 90:10(질량비)이 되도록 계량 호퍼로부터 2축 압출기에 공급하고, 260℃에서 용융 혼련을 행하여, 용융한 수지 조성물을 스트랜드상으로 다이로부터 토출해서 25℃의 수조에서 냉각 고화하고, 칩상으로 커트한 것.
4-메틸-1-펜텐계 중합체 1: 미쓰이 가가쿠(주)제 MX004
4-메틸-1-펜텐계 중합체 2: 미쓰이 가가쿠(주)제 "TPX"(등록상표) EP0518(MFR=4g/10분(P=2.16Kg, 230℃)
1-부텐계 중합체: 미쓰이 가가쿠(주)제 "타프머"(등록상표) BL3450(MFR=12g/10분(하중 21.18N, 230℃), 1-부텐 유래의 구조 단위: 87몰%).
(실시예 1)
표층 (I)용의 원료로서, 폴리프로필렌 원료 3과 폴리프로필렌 원료 D를 80:20(질량비)으로 드라이 블렌드해서 표층 (I)층용 단축의 1축 압출기에 공급했다. 기층 (II)용의 원료로서, 폴리프로필렌 원료 2, 폴리프로필렌 원료 3 및 분지쇄상 폴리프로필렌 원료 1을 70:27:7(질량비)로 드라이 블렌드해서 내층(II)용의 단축의 1축 압출기에 공급했다. 각각의 수지 혼합물에 대해서 260℃에서 용융 압출을 행하여, 20㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 피드 블록형의 A/B/A 복합 T다이로, 표층 (I)/기층 (II)/표층 (I)이 1/20/1의 두께비가 되도록 적층하고, 15℃로 표면 온도를 제어한 캐스팅 드럼에 토출해서 에어 나이프에 의해 캐스팅 드럼에 밀착시켰다. 그 후, 캐스팅 드럼 상의 시트의 비냉각 드럼면에, 15℃의 압공 에어를 분출하고 에어 속도 140m/s로 분사시켜서 냉각하고, 미연신 시트를 얻었다. 계속해서, 해당 미연신 시트를 세라믹 롤로 108℃로 예열하고, 1단째의 연신으로서 주속차를 마련한 108℃의 롤간에서 길이 방향으로 1.5배의 연신을 행하였다. 계속해서, 2단째의 연신으로서 146℃의 롤간에서 길이 방향으로 3.5배의 연신을 행하였다. 이어서, 얻어진 1축 연신 필름을, 폭 방향 양단부를 클립으로 파지시켜서 텐터식 연신기에 도입하고, 172℃에서 3초간 예열 후, 152℃에서 폭 방향으로 9.3배로 연신하고, 폭 방향으로 13%의 이완을 주면서 175℃에서 열처리를 행하였다. 그 후, 100℃의 냉각 공정을 거쳐서 텐터의 외측으로 유도하고, 필름 폭 방향 양단부의 클립을 해방하고, 이동부에서 123℃의 핫 롤로 0.5초간 가열한 후, 코어에 권취해서 두께 15㎛의 폴리올레핀 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성 및 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 2 내지 6, 비교예 1, 2)
각 층의 원료 조성, 제막 조건을 표 2와 같이 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 폴리올레핀 필름을 얻었다. 이때, 두께의 조절은 압출 시의 토출량의 조정이나 캐스팅 드럼의 속도 조정으로 행하였다. 얻어진 필름의 물성 및 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표층의 원료 혼합에 대해서는, 실시예 3, 비교예 1의 표층 (I)에 있어서는, 폴리프로필렌 원료 3과 폴리프로필렌 원료 D를 70:30(질량비)으로 드라이 블렌드함으로써, 비교예 2의 표층 (I)에 있어서는, 폴리프로필렌 원료 3과 폴리프로필렌 원료 D를 80:20(질량비)으로 드라이 블렌드함으로써 행하였다. 다른 실시예의 표층 (I) 및 기층 (II)에 있어서는 폴리프로필렌 원료 D를 사용하지 않고, 각 수지 성분을 표 2의 비율로 드라이 블렌드했다.
(비교예 3)
폴리프로필렌 원료 4,4-메틸펜텐-1계 중합체 2 및 1-부텐계 중합체를 84:15:1(질량비)로 드라이 블렌드하고, 수지 조성물 a를 얻었다. 도요 세이키사제 라보 플라스토밀(모델 4C150)에 2축 압출기(스트랜드다이 장비, L/D=25)를 접속한 시험기 구성으로, 얻어진 수지 조성물 a의 드라이 블렌드물을 호퍼로부터 투입하고, 최고 온도 250℃에서 용융 혼합했다. 이어서, 수지 스트랜드를 생성시키고, 연속해서 수냉 후 스트랜드 커터를 사용해서 펠릿을 제작하고, 멜트 블렌드(용융 혼합)된 수지 조성물 a의 펠릿을 얻었다.
얻어진 수지 조성물 a를, 표층 (I)용 원료로서 직경 50㎜의 GM 엔지니어링사제 단축 압출기 GM50에 호퍼로부터 투입하고, 한편 기층 (II)용 원료로서 폴리프로필렌 원료 4만을 직경 65㎜의 GM 엔지니어링사제 단축 압출기 GM65에 투입하고, 각각 250℃에서 용융했다. 그 후, 멀티 매니폴드 다이(폭 300㎜)로부터 표층 (I)/기층 (II)/표층 (I)의 구성이 되도록 두께비 1:30:1의 용융 수지 시트로서 압출한 뒤, 표면 온도 40℃의 냉각 드럼 상에서, 에어 온도를 30℃로 한 에어 나이프를 사용해서 공기압으로 압박하면서, 용융 수지 시트를 냉각 고화시켜서, 미연신 시트를 얻었다. 이어서, 브루크너사제 배치식 2축 연신기 KARO IV를 사용하여, 예열 온도 162℃, 예열 시간 2분, 연신 온도 162℃, 연신 속도 100%/초의 연신 조건에서 길이 방향으로 5배, 폭 방향으로 9배 연신하고, 열 세트 조건 162℃, 30초에서 처리한 후, 얻어진 필름을 30℃에서 냉각해서 두께 20㎛의 폴리올레핀 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 물성 및 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00004
또한, 제막 조건에 있어서의 「-」은 해당하는 공정이 존재하지 않는 것을 나타낸다. 또한, 비교예 3만 동시 2축 연신이며, 동시 2축 연신에 있어서는, 다단계 연신은 하고 있지 않다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 폴리올레핀 필름은, 포장용 필름, 표면 보호 필름, 공정 필름, 위생용품, 농업용품, 건축용품, 의료용품이나, 콘덴서용 필름 등 다양한 공업 용도로 사용할 수 있지만, 특히 표면 평활성이 우수하다는 점에서, 표면 보호 필름, 공정 필름, 이형용 필름, 콘덴서용 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 적어도 편면의 돌출 산부 높이 SPk가 130㎚ 이하이고, 주배향 방향의 130℃에서 15분 가열 처리했을 때의 열 수축률이 2.0% 이하이고, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 α(110)의 결정자 사이즈의 합이 20㎚ 이하인, 폴리올레핀 필름.
  2. 제1항에 있어서, 필름을 DSC로 측정하고, 외삽점법에 의해 구한, 결정화 온도 Tc0이 115℃ 이상인, 폴리올레핀 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 130℃ 10분 가열 처리 후의 주배향 직교 방향의 운동 마찰 계수 μd가 0.7 이하인, 폴리올레핀 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 주배향 방향 및 그 직교 방향의 영률의 합이 6.0㎬ 이상인, 폴리올레핀 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 100℃ 가열 시의 주배향 직교 방향의 수축 응력이 0.6N/㎟ 이하인, 폴리올레핀 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 하여 이루어지는, 폴리올레핀 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도, 표층 (I), 기층 (II)를 갖고 이루어지는, 폴리올레핀 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 겔 투과 크로마토그래프법으로 측정한 분자량 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)이 4.0일 때의 미분 분포값이 3% 이상 15% 이하인, 폴리올레핀 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 겔 투과 크로마토그래프법으로 측정한 분자량 분포 곡선에 있어서, 대수 분자량 Log(M)이 6.1일 때의 미분 분포값이 1% 이상 15% 이하인, 폴리올레핀 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 폴리올레핀 필름을 사용한 표면 보호 필름.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 폴리올레핀 필름을 사용한 공정 필름.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 폴리올레핀 필름을 사용한 이형용 필름.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 폴리올레핀 필름을 사용한 필름 콘덴서.
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