JP7141448B2 - 多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルム - Google Patents
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Description
(1)少なくともポリエチレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を、少なくとも1軸方向に延伸することにより、延伸前よりも空孔率を増加させた多孔質延伸フィルムであって、
前記ポリエチレン樹脂が、メルトフローレートが9~20g/10分のポリエチレン樹脂と、メルトフローレートが2~8g/10分のポリエチレン樹脂と、を含み、
前記ポリエチレン樹脂が、植物由来のポリエチレン樹脂を含み、かつ
前記多孔質延伸フィルムの厚みが70~400μmである、
ことを特徴とする多孔質延伸フィルム。
前記混合物中の前記植物由来のポリエチレン樹脂と前記石油由来のポリエチレン樹脂の質量比が、5:95~99:1である、
ことを特徴とする前記(1)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(3)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(4)に記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(5)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(6)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
ことを特徴とする前記(1)~(7)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
前記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の面上に設けられた印刷性向上層と、を有す
る、
ことを特徴とする印刷用フィルム。
以下の説明において、「(メタ)アクリル」の記載は、アクリルとメタクリルの両方を示す。また、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本発明の多孔質延伸フィルムは、少なくともポリエチレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を、溶融混練し、フィルム状に成膜して、得られたフィルムを少なくとも1軸方向に延伸してなる多孔質の樹脂フィルムである。また、本発明の多孔質延伸フィルムに使用されるポリエチレン樹脂は、植物由来のポリエチレン樹脂を含む。植物由来のポリエチレン樹脂は、二酸化炭素ガス排出係数が負の値であるため、多孔質延伸フィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができ、環境負荷の低減に寄与することができる。さらに、本発明の多孔質延伸フィルムは、フィルム中の樹脂が樹脂よりも二酸化炭素排出係数が小さい無機フィラーに置き換えられ、さらに無機フィラーを含有するフィルムの延伸によってフィルム中の空孔率が増えている。よって、製造過程においてフィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量がさらに少ない多孔質延伸フィルムを提供することができる。
また、本発明の多孔質延伸フィルムを構成する樹脂成分として、ポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とを併用することが可能である。ポリプロピレン樹脂は、ポリエチレン樹脂に比べて硬質なため単体での使用はカール性の改良に不向きであるが、硬質であるが故に延伸成形により多くの空孔を形成しやすい特徴がある。この特徴を踏まえて、併用により延伸フィルムの空孔率をより高めて、製品の単位体積当たりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことや、カールを小さくすることが可能となる。
このポリエチレン樹脂の選択に関して、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが特定範囲にあり、その特定範囲がそれぞれ異なる種類のポリエチレン樹脂を併用することで、よりカールが小さい多孔質延伸フィルムが得られやすくなる。例えば、メルトフローレートが9~20g/10分の(比較的流動性の大きな)ポリエチレン樹脂と、2~8g/10分の(ポリプロピレン樹脂とメルトフローレートが近い)ポリエチレン樹脂とを併用し、前者には石油由来のポリエチレン樹脂、後者には植物由来のポリエチレン樹脂を選定することが、多孔質延伸フィルムのカールをより減らすことができ、好ましい。併用するポリエチレン樹脂の1つとして、植物由来のポリエチレン樹脂を使用することにより、石油由来のポリエチレン樹脂の使用量を極力減らし、二酸化炭素ガスの排出量を削減して環境改善に貢献することができる。
図1に示すように、多孔質延伸フィルム10は、少なくともポリエチレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を、少なくとも1軸方向に延伸してなる多孔質延伸フィルム1と、当該多孔質延伸フィルム1の両面にそれぞれ積層された表面層2と、を有する。
本発明の多孔質延伸フィルムに使用されるポリエチレン樹脂は、上述のように植物由来のポリエチレン樹脂を含む。植物由来のポリエチレン樹脂は、原料が植物由来であるエチレンをモノマーとして用いたエチレン重合体である。原料として使用される植物は育成段階で二酸化炭素ガスを吸収しているため、そのような二酸化炭素ガスの吸収がない石油由来のポリエチレン樹脂と比べて、植物由来のポリエチレン樹脂の製造過程における二酸化炭素ガス排出係数は小さい。そのため、植物由来のポリエチレン樹脂の使用により二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる。
多孔質延伸フィルムに使用できる植物由来のポリエチレン樹脂としては、植物由来のエチレンの重合体であれば、石油由来のポリエチレン樹脂と同様に、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレンを主体とした共重合体等が挙げられる。植物由来のエチレンは、例えばサトウキビやトウモロコシ等の植物に由来するバイオマスの発酵により生成したエタノールの脱水により製造することができる。植物由来のポリエチレン樹脂が、1-ブテン、1-ヘキセン、1-オクテン等のα-オレフィンをコモノマーとして含む場合、これらのα-オレフィンは、植物に由来する方法で製造されたα-オレフィンでもよく、石油由来のα-オレフィンでもよい。
多孔質延伸フィルムに使用できる石油由来のポリエチレン樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレンを主体とし、プロピレン、ブテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、4-メチルペンテン-1等のα-オレフィンを共重合させた共重合体、マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体の金属塩(金属は亜鉛、アルミニウム、リチウム、ナトリウム、カリウム等)、エチレン-環状オレフィン共重合体、マレイン酸変性ポリエチレン樹脂等が挙げられる。
石油由来及び植物由来の高密度ポリエチレン樹脂は、市販品でもよい。例えば、石油由来の高密度ポリエチレン樹脂としては、日本ポリエチレン社製のノバテック(登録商標)HDのHJ580N(MFR;12g/10分、密度;0.960g/cm3)、HJ490(MFR;20g/10分、密度:0.958g/cm3)等が挙げられる。上記日本ポリエチレン社製の製品のMFRは、JIS K7210:2014に準拠する測定値であり、密度はJIS K7112に準拠する測定値である。
多孔質延伸フィルムは、ポリエチレン樹脂とともにポリプロピレン樹脂を含むことが好ましい。上述のように、ポリプロピレン樹脂の併用により、二酸化炭素ガスの排出量が少なく、カールが小さい多孔質延伸フィルムが得られやすい。また、フィルム強度が得られやすいポリプロピレン樹脂と、ポリプロピレン樹脂よりも溶融しやすいポリエチレン樹脂と併用することにより、溶融状態で延伸しやすくなり、フィブリル状の多孔質延伸フィルムの形成が容易になる。
樹脂組成物中に無機フィラーを配合して延伸することにより、多くの空孔が形成された多孔質延伸フィルムを得ることができる。空孔によってフィルム中の樹脂の割合を減らし、多孔質延伸フィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる。
上記無機フィラーの平均粒径は、レーザー回折による粒度分布計で測定した体積平均粒径である。
多孔質延伸フィルムの空孔率は、大きいほど多孔質延伸フィルム中の樹脂の割合を減らし、二酸化炭素ガスの排出量の削減を図ることができる。したがって、多孔質延伸フィルムの空孔率は、3%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムの空孔率は、55%以下が好ましく、45%以下がより好ましく、42%以下がさらに好ましい。よって、多孔質延伸フィルムの空孔率は、3~55%であることが好ましく、5~45%がより好ましく、10~42%がさらに好ましい。空孔率は、フィラーの平均粒子径、フィラーを含有する熱可塑性樹脂フィルムの組成、例えばポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂との比率、延伸温度、延伸倍率等の延伸条件等によって調整することができる。
多孔質延伸フィルムは、必要に応じて、熱安定剤(酸化防止剤)、光安定剤、分散剤、滑剤等の添加剤を含有することができる。多孔質延伸フィルムは、熱安定剤を含有する場合、通常0.001~1質量%の熱安定剤を含有する。熱安定剤としては、例えば立体障害フェノール系、リン系、アミン系等の安定剤等が挙げられる。多孔質延伸フィルムは、光安定剤を使用する場合、通常0.001~1質量%の光安定剤を含有する。光安定剤としては、例えば立体障害アミン系やベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系の光安定剤等が挙げられる。分散剤又は滑剤は、例えば無機フィラーを分散させる目的で使用することができる。分散剤又は滑剤の使用量は、通常0.01~4質量%の範囲内である。分散剤又は滑剤としては、例えばシランカップリング剤、オレイン酸やステアリン酸等の高級脂肪酸、金属石鹸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、それらの塩等が挙げられる。
表面層は、熱可塑性樹脂フィルムであることが好ましく、なかでもポリプロピレン樹脂を含む熱可塑性樹脂フィルムであることがより好ましい。このような表面層によって多孔質延伸フィルムの強度を向上させて、引き裂き耐性等を高めることができる。表面層は、上記多孔質延伸フィルムの一方の面又は両面に設けることができる。
本発明の多孔質延伸フィルムの製造方法は特に限定されず、通常の方法により製造することができる。例えば、スクリュー型押出機に接続されたTダイ、Iダイ等により、溶融樹脂をシート状に押し出すキャスト成形、カレンダー成形、圧延成形、インフレーション成形等が挙げられる。表面層等が積層された多層構造の多孔質延伸フィルムを製造する場合は、単層構造の多孔質延伸フィルムを製造した後、表面層等の他の層を積層ラミネーション方式等によって積層することもできるし、フィードブロック、マルチマニホールドを使用した多層ダイス方式、複数のダイスを使用する押出しラミネーション方式等の通常の手法を使用して、各層のフィルム成形と積層を並行して行うこともできる。
上記多孔質延伸フィルムの最表面には印刷又は筆記が可能である。使用できる印刷方法としては、電子写真方式、昇華熱転写方式、溶融熱転写方式、ダイレクトサーマル方式の他、凸版印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、溶剤型オフセット印刷、紫外線硬化型オフセット印刷等が挙げられる。シート状でもロール状の輪転方式でも印刷が可能である。
多孔質延伸フィルムの厚さは、引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点から、50μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。多孔質延伸フィルムをポスター、カレンダー等の用紙として取り扱う際の軽量性を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムの厚さは、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましく、400μm以下がさらに好ましい。よって、多孔質延伸フィルムの厚さは、50~500μmであることが好ましく、60~450μmがより好ましく、70~400μmがさらに好ましい。
多孔質延伸フィルムは、巻き取った後に展開したときのカールが小さい方が、保管又は使用時の取り扱い性が優れるため、用紙としての利用性が向上する。具体的には、下記評価方法によって求めた多孔質延伸フィルムのカール性の評価値が、40mm以下であることが好ましく、35mm以下であることがより好ましい。一方、多孔質延伸フィルムに十分なコシ(剛度)を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムのカール性の評価値は、5mm以上であることが好ましく、10mm以上であることがより好ましい。よって、多孔質延伸フィルムのカール性の評価値は、5~40mmであることが好ましく、10~35mmがより好ましい。
多孔質延伸フィルムを断裁して、636mm×469mmのサイズのシートを得る。得られたシートを長手方向に巻き取って外径55mmφの円筒状とし、温度23℃、相対湿度50%の環境下で24時間放置した後、円筒状のシートを径方向内側の面を上面として水平な平面上に展開する。温度23℃、相対湿度50%の環境下で1時間経過したときのシートの4隅の高さを測定し、4隅の高さの平均値をカール性の評価値とする。
本発明の印刷用フィルムは、上記多孔質延伸フィルムと、上記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の面上に設けられた印刷性向上層と、を有する。上述のように、多孔質延伸フィルムだけでも印刷用紙として使用することができるが、印刷性向上層を有する印刷用フィルムは、インキとの密着性が高く、印刷性により優れる。印刷用フィルムは、多孔質延伸フィルムと印刷性向上層を有するのであれば、他の層を有してもよい。例えば、印刷用フィルムは、印刷性向上層と多孔質延伸フィルムとの間に、溶剤アタック防止層を有することができる。
図2に示す印刷用フィルム20aは、多孔質延伸フィルム10の両面にそれぞれ印刷性向上層3が積層されている。
図3に示す印刷用フィルム20bは、多孔質延伸フィルム10とその両面に設けられた印刷性向上層3との間に、それぞれ溶剤アタック防止層4を有する。
印刷性向上層は、各種の印刷方法に対する適性を向上させる観点から、印刷用フィルムの最表面の位置に設けられる。使用できる印刷方法としては、多孔質延伸フィルムと同じ印刷方法が挙げられる。シート状でもロール状の輪転方式でも、印刷が可能である。
印刷性向上層の厚さは、インキ乾燥性の観点から、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、4μm以上がさらに好ましい。印刷性向上層の成形性の観点からは、印刷性向上層の厚さは、20μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましい。よって、印刷性向上層の厚さは、1~20μmが好ましく、2~20μmがより好ましく、4~15μmがさらに好ましい。
溶剤アタック防止層は、印刷によって印刷性向上層上に付着したインキ中の溶剤が多孔質延伸フィルムに到達してフィルム全体が膨潤する溶剤アタックを抑える観点から、印刷性向上層と多孔質延伸フィルムとの間に設けることができる。
溶剤アタック防止層に用いるポリオレフィン樹脂の種類は特に制限されず、例えば上記多孔質延伸フィルムに用いられるポリオレフィン樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、プロピレンの単独重合体、高密度ポリエチレン樹脂又はこれらの混合物が好ましい。なかでも、融点(DSC曲線のピーク温度)が155~174℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.5~20g/10分であり、結晶化度が45~70%であるプロピレンの単独重合体を好適に使用することができる。また、融点(DSC曲線のピーク温度)が120~135℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.2~20g/10分であり、結晶化度が65~95%であり、密度が0.945g/cm3以上である高密度ポリエチレン樹脂も好適に使用することができる。溶剤アタック防止層に用いるポリオレフィン樹脂は、1種類を選択して単独で使用してもよいし、2種以上を選択して組み合わせて使用してもよい。
溶剤アタック防止層は、溶剤の浸透を抑える観点からは厚い方が好ましく、適度な柔軟性を付与する観点からは薄い方が好ましい。具体的には、溶剤アタック防止層の厚さは、1~100μmが好ましい。
印刷用フィルムは、上述のように多孔質延伸フィルムを形成した後、他の層を積層して製造することもできるし、多孔質延伸フィルムと各層のフィルム成形と積層を並行して行うことにより製造することもできる。多孔質延伸フィルムを、他の層を積層する前に延伸してもよいし、積層後に延伸してもよい。上述のように多孔質延伸フィルムは、2軸延伸層であるとより好ましい。
印刷用フィルムは、多孔質延伸フィルムと同様に、最表面に位置する印刷性向上層又は表面層上に印刷又は筆記が可能である。
印刷用フィルムの厚さは、引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点から、51μm以上が好ましく、75μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましい。印刷用フィルムをポスター用紙、カレンダー用紙等として取り扱う際の軽量性を付与する観点からは、印刷用フィルムの厚さは、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましく、400μm以下がさらに好ましい。よって、印刷用フィルムの厚さは、51~500μmの範囲であることが好ましく、75~450μmの範囲であることがより好ましく、100~400μmの範囲であることがさらに好ましい。
印刷用フィルムは、ポスター、カレンダー等の用紙として用いられたときの取り扱い性を向上させる観点から、カール性の評価値が多孔質延伸フィルムと同様の評価値であることが好ましい。
<樹脂組成物A>
表1に記載の原料エチレンが植物由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製)35質量部及び重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)65質量部を混合して、樹脂組成物Aを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Aのペレットを得た。
表1に記載の原料エチレンが植物由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製)、原料エチレンが石油由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製)、及び重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)を、表2及び表3に示す配合比率となるように計量し混合して、樹脂組成物B~E、O、P及びX~Zをそれぞれ調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却後にカットして、各樹脂組成物B~E、O、P及びX~Zのペレットを得た。
表1に記載の原料エチレンが植物由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製)10質量部、プロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製)67質量部、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)22.5質量部及び二酸化チタン粒子(商品名:タイペークCR-60、石原産業社製)0.5質量部を混合して、樹脂組成物Fを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Fのペレットを得た。
表1に記載の原料エチレンが植物由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製)、原料エチレンが石油由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製)、プロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製)、石油由来のエチレン-環状オレフィン共重合体(商品名:アペル 6011T、三井化学社製)、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)及び二酸化チタン粒子(商品名:タイペークCR-60、石原産業社製)を、表2及び表3に示す配合比率となるように計量し混合して、樹脂組成物G~N、Q~W、AA及びABをそれぞれ調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機で溶融混練し、ストランド状に押出し、冷却後にカットして、樹脂組成物G~N、Q~W、AA及びABのペレットを得た。
上記樹脂組成物Aのペレットを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混練した後、ダイよりシート状に押出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。次いで、この無延伸シートを120℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸し、140℃でアニーリング処理を行って、縦延伸樹脂フィルムを得た。
得られた縦延伸樹脂フィルムの耳部をスリットして、1軸延伸された、厚さ110μm、密度1.53g/cm3、空孔率8%の単層構造である、実施例1の多孔質延伸フィルムを得た。
上記の実施例1において、用いる樹脂組成物を樹脂組成物O、X及びYのペレットに変更した以外は、実施例1と同様の手順により実施例12、比較例6及び8の多孔質延伸フィルムを得た。
上記樹脂組成物Bのペレットを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混練した後、ダイよりシート状に押出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。次いで、この無延伸シートを120℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
得られた縦延伸樹脂フィルムを60℃にまで冷却した後、120℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸した。次いで、140℃でアニーリング処理し、再び60℃にまで冷却した。その後、耳部をスリットして、2軸延伸された、厚さ110μm、密度1.08g/cm3、空孔率4%の単層構造である、実施例2の多孔質延伸フィルムを得た。
上記実施例2において、用いる樹脂組成物を、それぞれ樹脂組成物D、E及びCのペレットに変更した以外は、実施例2と同様の手順により、実施例3、4及び比較例1の多孔質延伸フィルムを得た。
上記製造例で得た樹脂組成物Fのペレットを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混練した後、ダイよりシート状に押出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。次いで、この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
得られた縦延伸樹脂フィルムを60℃にまで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸した。次いで、165℃でアニーリング処理し、再び60℃にまで冷却した。その後、耳部をスリットして、2軸延伸された、厚さ110μm、密度0.75g/cm3、空孔率30%の単層構造である、実施例5の多孔質延伸フィルムを得た。
上記の実施例5において、用いる樹脂組成物を、それぞれ樹脂組成物G、J、K、M、N、L、R及びIのペレットに変更した以外は、実施例5と同様の手順により、実施例6、8~11、比較例4、5及び7の多孔質延伸フィルムを得た。
上記樹脂組成物Hのペレットを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混練してダイよりシート状に押出した。押し出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。次いで、この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
これとは別に、上記樹脂組成物Sのペレットを、シリンダー温度を270℃に設定した2台の押出機に供給した。それぞれの押出機内で樹脂組成物Sを溶融混練して、個別にダイよりシート状に押出し、上記の工程で得た縦延伸樹脂フィルムの両面に押出しラミネートした。これにより、樹脂組成物S/樹脂組成物H/樹脂組成物Sの積層構造を有する3層積層シートを得た。
実施例7の多孔質延伸フィルムは、3層構造(1軸延伸/2軸延伸/1軸延伸)を有し、全厚が110μm、各層厚さが18μm/74μm/18μm、全体密度が0.74g/cm3、全体空孔率が37%であった。
上記実施例7において、樹脂組成物Hを樹脂組成物Qのペレットに、樹脂組成物Sを樹脂組成物Nのペレットに、それぞれ変更した以外は、実施例7と同様の手順により実施例14の多孔質延伸フィルムを得た。
上記実施例7において、樹脂組成物Hを樹脂組成物Fのペレットに変更した以外は、実施例7と同様の手順により、実施例15の多孔質延伸フィルムを得た。
上記実施例7において、樹脂組成物Hを樹脂組成物Iのペレットに、樹脂組成物Sを樹脂組成物Tのペレットに、それぞれ変更した以外は、実施例7と同様の手順により、比較例3の多孔質延伸フィルムを得た。
上記実施例7において、樹脂組成物Hを樹脂組成物AAのペレットに、樹脂組成物Sを樹脂組成物ABのペレットに、それぞれ変更した以外は、実施例7と同様の手順により、比較例10の多孔質延伸フィルムを得た。
上記樹脂組成物P及びUのペレットを、シリンダー温度を270℃に設定した3台の押出機に供給し、それぞれ押出機内で溶融混練して1台の共押出ダイに供給してダイ内部で積層した。積層した各樹脂組成物P及びUをダイよりシート状に押出し、このシートを冷却ロールにより冷却して、樹脂組成物U/樹脂組成物P/樹脂組成物Uの3層構造を有する無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
得られた縦延伸樹脂フィルムを60℃にまで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸した。次いで、165℃でアニーリング処理し、再び60℃にまで冷却した。その後、耳部をスリットして、実施例13の多孔質延伸フィルムを得た。
実施例13の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が110μm、各層厚さが9μm/92μm/9μm、全体密度が0.94g/cm3、全体空孔率が6%であった。
上記実施例13において、樹脂組成物Pを樹脂組成物Zのペレットに変更した以外は、実施例13と同様の手順により、比較例9の多孔質延伸フィルムを得た。
上記製造例で得た樹脂組成物Gのペレットを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混練してダイよりシート状に押出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シート(キャストシート)を得た。
得られた無延伸シートの耳部をスリットして、厚さ110μm、密度1.07g/cm3、空孔率0%の単層構造である、比較例2の多孔質延伸フィルムを得た。
上記実施例及び比較例の各多孔質延伸フィルムの物性は、次の測定方法により測定した。
多孔質延伸フィルムの全体厚さ(μm)は、JIS K7130:1999年「プラスチック-フィルム及びシート-厚さ測定方法」に基づき、定圧厚さ測定器(機器名:PG-01J、テクロック社製)を用いて測定した。
多孔質延伸フィルムが多層構造である場合、各層の厚さ(μm)は、次のようにして測定した。
多孔質延伸フィルムを液体窒素にて-60℃以下の温度に冷却し、ガラス板上に置いた試料に対してカミソリ刃(商品名:プロラインブレード、シック・ジャパン社製)を直角に当てて切断し、断面測定用の試料を作製した。得られた試料の断面を走査型電子顕微鏡(機器名:JSM-6490、日本電子社製)により観察し、組成外観から各層の境界線を判別して、多孔質延伸フィルム中の各層の厚さ比率を求めた。上記測定した全体厚さに各層の厚さ比率を乗算して、各層の厚さを求めた。
多孔質延伸フィルム全体の密度(g/cm3)は、上記で求めた多孔質延伸フィルム全体の厚さ(μm)と、後述する多孔質延伸フィルム全体の坪量(g/m2)から、下記式(1)により算出した。
密度(g/cm3)=坪量(g/m2)/厚さ(μm) ・・・(1)
上記多孔質延伸フィルム全体の坪量(g/m2)は、JIS P8124記載の方法に従い、100mm×100mmサイズに打ち抜いた多孔質延伸フィルムを電子天秤で秤量し、これを1m2当たりの質量に換算して求めた。
多孔質延伸フィルム全体の空孔率(%)は、電子顕微鏡で観察される多孔質延伸フィルムの断面中に空孔が占める面積の比率より求めることができる。
具体的には、測定対象の多孔質延伸フィルムの任意の一部を切り取り、エポキシ樹脂で包埋して固化させた後、ミクロトームを用いて測定対象の多孔質延伸フィルムの面方向に対して垂直に切断し、その切断面が観察面となるように観察試料台に貼り付けた。観察面には金又は金-パラジウム等を蒸着し、走査型電子顕微鏡にて観察しやすい任意の倍率(例えば、500倍~3000倍の拡大倍率)で多孔質延伸フィルムの切断面を観察し、観察した領域を画像データとして取り込んだ。得られた画像データは画像解析装置にて画像処理を行い、多孔質延伸フィルムの一定領域における空孔部分の面積率(%)を求めて、任意の10箇所以上において求めた面積率(%)の平均値を、空孔率(%)とした。
実施例及び比較例の各多孔質延伸フィルムについて、下記評価を行った。
多孔質延伸フィルムを断裁して、多孔質延伸フィルム成形時の流れ方向(MD)のサイズが636mm、幅方向(TD)のサイズが469mmのシート1を作成した。また、多孔質延伸フィルムを断裁し、多孔質延伸フィルム成形時の幅方向(TD)のサイズが636mm、流れ方向(MD)のサイズが469mmのシート2を作成した。シート1及びシート2をそれぞれ長手方向に巻き取って内径が55mmφの紙管内に収納して、外径が55mmφの円筒状とし、温度23℃、相対湿度50%の環境下で24時間放置した。
上記シート1とシート2のそれぞれについてカール高さ(mm)を求めた後、各実施例の多孔質延伸フィルムと、対比する比較例の多孔質延伸フィルムのカール高さ(mm)の比を、比較例の多孔質延伸フィルムのカール高さを100として求めた。求めたカール高さの比を、カール抑制効果を表す評価値とした。
各樹脂組成物のCO2排出係数を、原料調達段階でのCO2排出係数として、各樹脂組成物を構成する各原料のCO2排出係数(表1に示すCO2排出係数)を用いて、各原料の配合比率から求めた。表1のCO2排出係数は、CFP基本データベース(国内)及びメーカー提示データの値である。
各実施例の多孔質延伸フィルムを構成する各樹脂組成物におけるCO2排出係数と、対比する比較例の多孔質延伸フィルムを構成する各樹脂組成物におけるCO2排出係数の差分を、CO2排出抑制効果(単位:kg-CO2/kg)を表す評価値として求めた。
多孔質延伸フィルムが多層構造である場合は、各層の樹脂組成物におけるCO2排出係数と、全体に占める各層の質量(坪量)比率とを乗じた値を合算して、それぞれの実施例の多孔質延伸フィルムにおけるCO2排出係数を求めた後に、同様にして求めた対比する比較例の多孔質延伸フィルムにおけるCO2排出係数との差分を、評価値として求めた。
各実施例の多孔質延伸フィルムを構成する各樹脂組成物におけるCO2排出係数と、同多孔質延伸フィルムの密度(1000kg/m3)を乗じて、それぞれの実施例の多孔質延伸フィルムにおけるCO2排出係数(体積基準)を求めた。次いで、同様にして求めた対比する比較例の多孔質延伸フィルムにおけるCO2排出係数(体積基準)との差分を、CO2排出抑制効果(体積基準、単位:kg-CO2/m3)を表す評価値として求めた。
多孔質延伸フィルムが多層構造である場合は、各層の樹脂組成物におけるCO2排出係数と各層の密度を乗じた値と、全体に占める各層の体積(厚み)比率と合算して、それぞれの実施例の多孔質延伸フィルムにおけるCO2排出係数(体積基準)を求めた後に、同様にして求めた対比する比較例の多孔質延伸フィルムにおけるCO2排出係数(体積基準)との差分を、評価値として求めた。
<実施例101>
(i)表1に記載のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製)67質量部、原料エチレンが石油由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製)5.5質量部、原料エチレンが植物由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製)4.5質量部、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)22.5質量部及び二酸化チタン粒子(商品名:タイペークCR-60、石原産業社製)0.5質量部を混合して、樹脂組成物Hを調製した。
表1に記載のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製)67質量部、原料エチレンが石油由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製)10質量部、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)22.5質量部及び二酸化チタン粒子(商品名:タイペークCR-60、石原産業社製)0.5質量部を混合して、樹脂組成物Iを調製した。また、表1に記載のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製)51.5質量部、原料エチレンが石油由来の高密度ポリエチレン樹脂(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製)3.5質量部、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)44.5質量部及び二酸化チタン粒子(商品名:タイペークCR-60、石原産業社製)0.5質量部を混合して、樹脂組成物Tを調製した。
上記実施例101及び比較例201の印刷用フィルムについて、次のようにしてカール性の評価を行った。
印刷用フィルムを断裁し、印刷用フィルム成形時の流れ方向(MD)のサイズが636mm、幅方向(TD)のサイズが469mmのシート1を作成した。また、印刷用フィルムを断裁し、印刷用フィルム成形時の幅方向(TD)のサイズが636mm、流れ方向(MD)のサイズが469mmのシート2を作成した。シート1及び2をそれぞれ長手方向に巻き取って内径が55mmφの紙管内に収納して、外径が55mmφの円筒状とし、温度23℃、相対湿度50%の環境下で24時間放置した。
20a、20b 印刷用フィルム
2 表面層
3 印刷性向上層
4 溶剤アタック防止層
Claims (9)
- 少なくともポリエチレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を、少なくとも1軸方向に延伸することにより、延伸前よりも空孔率を増加させた多孔質延伸フィルムであって、
前記ポリエチレン樹脂が、メルトフローレートが9~20g/10分のポリエチレン樹脂と、メルトフローレートが2~8g/10分のポリエチレン樹脂と、を含み、
前記ポリエチレン樹脂が、植物由来のポリエチレン樹脂を含み、かつ
前記多孔質延伸フィルムの厚みが70~400μmである、
ことを特徴とする多孔質延伸フィルム。 - 前記ポリエチレン樹脂が、前記植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂の混合物であり、
前記混合物中の前記植物由来のポリエチレン樹脂と前記石油由来のポリエチレン樹脂の質量比が、5:95~99:1である、
ことを特徴とする請求項1に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルム中の前記無機フィラーの含有量が、3~70質量%である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記樹脂組成物が、さらにポリプロピレン樹脂を含む、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムにおける前記ポリエチレン樹脂と前記ポリプロピレン樹脂の質量比が、5:95~99:1である、
ことを特徴とする請求項4に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記多孔質延伸フィルムの空孔率が、3~55%である、
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 多層構造を有し、前記多層のうちの少なくとも1層が、前記少なくともポリエチレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を少なくとも1軸方向に延伸してなる多孔質延伸フィルムである、
ことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 前記少なくともポリエチレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を少なくとも1軸方向に延伸してなる多孔質延伸フィルムが、2軸方向に延伸されたフィルムである、
ことを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。 - 請求項1~8のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルムと、
前記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の面上に設けられた印刷性向上層と、を有する、
ことを特徴とする印刷用フィルム。
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