KR20160128314A - 2축 배향 폴리프로필렌 필름 - Google Patents

2축 배향 폴리프로필렌 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20160128314A
KR20160128314A KR1020167023103A KR20167023103A KR20160128314A KR 20160128314 A KR20160128314 A KR 20160128314A KR 1020167023103 A KR1020167023103 A KR 1020167023103A KR 20167023103 A KR20167023103 A KR 20167023103A KR 20160128314 A KR20160128314 A KR 20160128314A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
biaxially oriented
oriented polypropylene
polypropylene film
polypropylene
Prior art date
Application number
KR1020167023103A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102388113B1 (ko
Inventor
다쿠야 구마
가즈마 오카다
마사토시 오쿠라
Original Assignee
도레이 카부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이 카부시키가이샤 filed Critical 도레이 카부시키가이샤
Publication of KR20160128314A publication Critical patent/KR20160128314A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102388113B1 publication Critical patent/KR102388113B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412Transparent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/514Oriented
    • B32B2307/518Oriented bi-axially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54Yield strength; Tensile strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/732Dimensional properties
    • B32B2307/734Dimensional stability
    • B32B2307/736Shrinkable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/20Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12Polypropene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Abstract

고강도, 저열 수축이며, 또한 투명성이 우수하고, 플랫 패널 디스플레이용 필름이나 디스플레이 등의 제조 공정용 필름이나 콘덴서용 필름으로서 적합하게 사용할 수 있는 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 필름의 길이 방향에서의 인장 탄성률 EMD와 폭 방향에서의 인장 탄성률 ETD의 합 EMD +TD의 값이 4.5GPa 이상이며, 전체 헤이즈가 1% 이하이고, 85℃ 100시간 처리 후의 열 수축률이 필름의 길이 방향과 폭 방향 모두 1.0% 이하인 2축 배향 폴리프로필렌 필름으로 한다.

Description

2축 배향 폴리프로필렌 필름{BIAXIALLY ORIENTED POLYPROPYLENE FILM}
본 발명은 고강도, 저열 수축이며, 또한 투명성이 우수하고, 플랫 패널 디스플레이용 필름이나 디스플레이 등의 제조 공정용 필름이나 콘덴서용 필름으로서 적합하게 사용할 수 있는 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 관한 것이다.
2축 배향 폴리프로필렌 필름은 투명성, 기계 특성, 전기 특성 등이 우수하기 때문에, 포장 용도, 이형 용도, 테이프 용도, 케이블 랩핑이나 콘덴서를 비롯한 전기 용도 등의 여러 가지 용도에 사용되고 있다.
또한 근년, 폴리프로필렌 필름의 광학 특성과 생산성을 살리고, 편광자 보호 필름이나 위상차 필름 등, 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 전개하는 검토가 실시되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2). 그러나 폴리프로필렌 필름은 용융 압출시에 생성하는 폴리프로필렌의 β 결정에 기인해서 필름 표면이 거칠고, 필름의 헤이즈가 높아지는 경우가 있어, 디스플레이 용도로 사용했을 때 시인성이 저하되는 경우가 있었다. 특히, 2축 연신 필름에서는, 폭 방향의 연신 공정에서 β 결정에 기인하는 피브릴이 발생하고, 헤이즈가 높아지는 경우가 있었다. 폴리프로필렌 필름의 투명성을 향상시키기 위해서는, 원료에 입체규칙성이 낮은 폴리프로필렌을 사용하는 것이나, 폴리에틸렌 성분의 함유량을 증가시키는 것이나, 석유 수지 등을 첨가하여, 폴리프로필렌의 결정성을 낮게 하는 방법을 생각할 수 있지만, 상기 성분은 일반적으로 유연 성분이거나, 내열성이 낮기 때문에, 첨가량이 많으면 필름의 강도나 내열성이 저하되는 경우가 있었다. 또한, 제법에서는, 투명성의 저하를 방지하기 위해서, 미연신이나 세로 1축 연신으로 하는 방법을 생각할 수 있지만, 필름의 강도가 저하되는 경우가 있었다. 예를 들어, 특허문헌 3에는, 원료에 신디오택틱 폴리프로필렌을 사용하고, 압출 후의 냉각 롤을 저온화시켜서 미연신 시트의 결정 생성을 억제하고, 또한 길이 방향으로 1 내지 4배의 범위에서 1축 연신함으로써, 폴리프로필렌 필름의 투명성을 개선하는 예가 기재되어 있다. 이들 폴리프로필렌 필름은, 원료에 결정성이 낮은 신디오택틱 폴리프로필렌을 사용하고 있는 것, 또한 연신 배율이 낮고, 또한 1축 연신인 것에서, 필름의 강도가 불충분한 경우가 있었다. 필름의 강도가 불충분하면, 플랫 패널 디스플레이용 필름에서는, 예를 들어, 편광자와 본 발명의 필름을 접합할 때에, 장치의 장력에 의해 필름이 변형되고, 위상차가 변화해서 디스플레이의 색조가 어긋나버리는 경우가 있었다. 또한, 콘덴서 용도에서는 내전압이 저하되는 경우가 있었다.
폴리프로필렌 필름의 강도와 투명성을 양립하는 예가 특허문헌 4, 5에 기재되어 있다. 그러나 플랫 패널 디스플레이용으로 사용하기에는, 강도·투명성 모두 불충분하였다.
일본 특허 공개 제2013-152455호 공보 일본 특허 공개 제2010-164733호 공보 일본 특허 공개 제2010-195993호 공보 일본 특허 공개 제2003-170485호 공보 일본 특허 공개 제2009-012225호 공보
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하는 데에 있다. 즉, 고강도, 저열 수축이며, 또한 투명성이 우수하고, 플랫 패널 디스플레이용 필름이나 디스플레이 등의 제조 공정용 필름이나 콘덴서용 필름으로서 적합하게 사용할 수 있는 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명에서 강도란, 변형되기 어려운 성질의 강약을 말하는 것이며, 그 지표로서 인장 탄성률이 사용된다. 즉, 본 명세서에서 고강도란, 인장 탄성률이 높은 것을 나타내는 것으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 필름의 길이 방향에서의 인장 탄성률 EMD와 폭 방향에서의 인장 탄성률 ETD의 합 EMD +TD의 값이 4.5GPa 이상이며, 전체 헤이즈가 1% 이하이고, 85℃ 100시간 처리 후의 열 수축률이 필름의 길이 방향과 폭 방향 모두 1.0% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 고강도, 저열 수축이며, 또한 투명성이 우수한 점에서, 플랫 패널 디스플레이용 필름이나 디스플레이 등의 제조 공정용 필름이나 콘덴서용 필름으로서 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 필름의 길이 방향에서의 인장 탄성률 EMD와 폭 방향에서의 인장 탄성률 ETD의 합 EMD +TD의 값이 4.5GPa 이상이다. EMD+TD의 값이 4.5GPa 미만이면, 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 사용했을 때, 예를 들어, 편광자와 본 발명의 필름을 접합할 때에, 장치의 장력에 의해 필름이 변형되고, 위상차가 변화해서 디스플레이의 색조가 어긋나버리는 경우가 있다. 또한, 콘덴서 용도에서는 내전압이 저하되는 경우가 있다. EMD +TD의 값은 보다 바람직하게는 5.0GPa 이상, 더욱 바람직하게는 5.5GPa 이상, 특히 바람직하게는 6.0GPa 이상이다. EMD +TD의 값은 클수록 바람직하지만, 20GPa 정도가 상한이며, 보다 바람직하게는 10GPa 이하, 더욱 바람직하게는 7GPa 이하이다. 또한, EMD의 값 및 ETD의 값은 모두 2GPa 이상인 것이 바람직하다. EMD +TD의 값이 4.5GPa 이상이어도, 길이 방향과 폭 방향의 인장 탄성률에 일정 이상의 차가 있는 경우, 필름이 갈라지는 등, 취급성이 저하되는 경우가 있다. EMD +TD의 값을 상기 범위로 하기 위해서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하고, 저입체규칙성 폴리프로필렌 등의 유연 성분을 저감시키면서 고투명 필름을 얻는 것, 또한 제막 조건을 후술하는 범위로 하고, 필름을 고배율로 연신해서 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, EMD/ETD의 값이 0.5 이상 2.0 이하인 것이 바람직하다. EMD/ETD의 값이 상기 범위를 벗어나면, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 배향 밸런스가 나빠지고, 취급 시에 필름이 갈라지기 쉬워지는 경우가 있다. EMD/ETD의 값은 보다 바람직하게는 0.55 이상 1.5 이하, 더욱 바람직하게는 0.57 이상 1.2 이하이다. EMD/ETD의 값을 상기 범위로 하기 위해서는, MD와 TD의 연신 조건이나 열 고정 조건을 후술하는 범위로 해서 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻는 것이 바람직하다.
또한, 본원에서는, 필름의 제막하는 방향에 평행한 방향을 제막 방향 또는 길이 방향 또는 MD 방향이라고 칭하고, 필름 면 내에서 제막 방향에 직교하는 방향을 폭 방향 또는 TD 방향이라고 칭한다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 전체 헤이즈가 1% 이하이다. 전체 헤이즈가 1%를 초과하면, 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 사용했을 때, 디스플레이의 시인성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 콘덴서 용도에서는, 특히 2㎛ 이하의 박막 필름으로 했을 때, 금속 층의 증착 시 등에 필름 찢어짐이 발생하는 경우가 있다. 이것은 폴리프로필렌의 β 결정에 기인해서 발생하는 필름 내부의 미소한 보이드가 필름 찢어짐의 원인이 되어 있기 때문이라고 생각된다. 전체 헤이즈는 보다 바람직하게는 0.8% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5% 이하이다. 전체 헤이즈는 투명성의 관점에서 낮을수록 바람직하지만, 실질적으로는 0.05% 정도가 하한이다.
전체 헤이즈를 상기 범위로 하기 위해서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하는 것, 또한 캐스트 조건이나 세로 연신 조건을 후술하는 범위 내로 하고, 캐스트 시트의 β 결정을 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 85℃ 100시간 처리 후의 열 수축률이 필름의 길이 방향과 폭 방향 모두 1.0% 이하이다. 열 수축률이 1.0%를 초과하면, 플랫 패널 디스플레이를 고온 하에서 사용했을 때, 필름의 수축 응력에 의해 필름이 박리되어 시인성이 저하되거나, 필름의 수축 응력에 의해 위상차가 변화하고, 색조가 변화하는 경우가 있다. 콘덴서 용도에서는, 콘덴서 제조 공정 및 사용 공정의 열에 의해 필름 자체의 수축이 발생하고, 소자 단부 메탈리콘(metallikon)과의 접촉 불량에 의해 내전압성이 저하되는 경우가 있다. 열 수축률은 보다 바람직하게는 0.5% 이하, 더욱 바람직하게는 0.3% 이하, 가장 바람직하게는 0.1% 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 필름이 너무 팽창하는 경우도 있어, 실질적으로는 -1.0% 정도가 하한이다. 열 수축률을 상기 범위로 하기 위해서는, 원료 조성을 후술하는 범위 내로 하고, 투명성을 유지하면서 저 융점 성분의 첨가량을 가능한 한 저감시키는 것이나, 세로 연신 조건, 가로 연신 조건, 열 고정 조건, 릴랙스 조건을 후술하는 범위 내로 하여, 강도를 유지하면서 열 수축을 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 적어도 편면의 10점 평균 조도 SRz가 500nm 이하인 것이 바람직하다. 적어도 편면의 SRz가 500nm 이하이면, 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 사용했을 때, 디스플레이의 시인성을 보다 높은 것으로 할 수 있다. 적어도 편면의 SRz는 보다 바람직하게는 200nm 이하, 더욱 바람직하게는 150nm 이하, 가장 바람직하게는 100nm 이하이다. 적어도 편면의 SRz는 낮을수록 바람직하지만, 실질적으로는 1nm 정도가 하한이다. SRz를 상기 범위로 하기 위해서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하는 것, 또한 캐스트 조건이나 세로 연신 조건을 후술하는 범위 내로 하여, 캐스트 시트의 β 결정을 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 적어도 편면의 중심 평균 표면 조도 SRa가 50nm 이하인 것이 바람직하다. 적어도 편면의 SRa가 50nm 이하이면, 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 사용했을 때, 디스플레이의 시인성을 보다 높은 것으로 할 수 있다. 적어도 편면의 SRa는 보다 바람직하게는 20nm 이하, 더욱 바람직하게는 15nm 이하이다. 적어도 편면의 SRa는 낮을수록 바람직하지만, 실질적으로는 1nm 정도가 하한이다. SRa를 상기 범위로 하기 위해서는, 필름의 원료 조성을 후술하는 범위로 하는 것, 또한 캐스트 조건이나 세로 연신 조건을 후술하는 범위 내로 하여, 캐스트 시트의 β 결정을 저감시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 필름의 면 내 위상차 Ret가 0.1 내지 500nm인 것이 바람직하다. 플랫 패널용 디스플레이 필름에서는, 사용되는 부위에 따라 요구되는 필름의 위상차는 상이하여, 편광자 보호 필름 등의 광학 등방 필름에서는 0.1 내지 100nm 정도, 1/4λ 위상차 필름 등의 위상차 필름에서는 50 내지 500nm 정도인 것이 바람직하다. 위상차가 500nm를 초과하면, 디스플레이의 색조가 변화하는 경우가 있다. 또한, 콘덴서 용도에서는, 위상차가 높을수록 필름의 배향이 높고, 내전압이 향상하기 때문에 바람직하다. Ret의 값을 상기 범위로 하기 위해서는, 원료 조성이나, 세로 연신 조건, 가로 연신 조건, 열 고정 조건, 릴랙스 조건을 후술하는 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 필름의 두께 방향의 위상차를 Rth로 했을 때, 상기 Ret와의 비의 값 Rth/Ret의 값이 1 이하인 것이 바람직하다. 플랫 패널용 디스플레이 필름에서, Rth/Ret의 값이 1 이하면, 시야각 특성이 향상된다. Rth/Ret의 값은 보다 바람직하게는 0.8 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 이하이다. Rth/Ret의 값은, 사용되는 디스플레이의 구성에 따라 목표값은 적절히 설정되는 것이지만, 0.1 정도가 제어 가능한 하한값이다. Rth/Ret의 값을 상기 범위로 하기 위해서는, 원료 조성이나, 세로 연신 조건, 가로 연신 조건, 열 고정 조건, 릴랙스 조건을 후술하는 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 필름의 한쪽 면과 그의 이면 사이의 정지 마찰 계수 μs가 0.5 이하인 것이 바람직하다. 정지 마찰 계수 μs가 0.5를 초과하면, 필름의 미끄럼성이 나빠 취급이 곤란해지고, 제막 중이나 후속 가공 시에 주름이 들어가거나, 제품 롤의 감은 모양이 악화되는 경우가 있다. 정지 마찰 계수 μs는 보다 바람직하게는 0.45 이하, 더욱 바람직하게는 0.4 이하이다. 정지 마찰 계수 μs는 취급성의 관점에서는 낮은 편이 바람직하지만, 정지 마찰 계수 μs를 낮게 하기 위해서는, 표면을 거칠게 할 필요가 있고 헤이즈가 상승해서 투명성이 악화되어 버리기 때문에, 0.1 정도가 하한이다. 정지 마찰 계수 μs를 상기 범위로 하기 위해서는, 원료 조성이나 필름의 적층 구성, 세로 연신 조건, 가로 연신 조건을 후술하는 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 융점 Tm이 158℃ 이상인 것이 바람직하다. 융점 Tm이 158℃ 미만이면, 내열성이 부족하고 열 수축률이 커지는 경우나, 에틸렌 성분의 함유량이 많기 때문에, 인장 강성이 저하되거나, 피시 아이가 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 융점 Tm은 보다 바람직하게는 160℃ 이상, 더욱 바람직하게는 163℃ 이상이다. 열 수축률 저감의 관점에서, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 융점 Tm은 높을수록 바람직하지만, 현실적으로는 180℃ 정도가 상한이다. 융점 Tm을 상기 범위로 하기 위해서는, 원료 조성을 후술하는 범위 내로 하고, 특히 내열성이 낮은 에틸렌 성분의 함유량을 저하시키는 것이나, 세로 연신 조건, 가로 연신 조건, 열 고정 조건, 릴랙스 조건을 후술하는 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 시차 주사 열량계에서의 측정에 있어서, 필름의 융해 피크 온도가 2점 이상 관측되는 경우에는, 가장 온도가 낮은 피크 온도를 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 융점 Tm으로 한다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 두께는 용도에 따라 적절히 조정되는 것이며 특별히 제한은 되지 않지만, 0.5㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 두께가 0.5㎛ 미만이면 취급이 곤란해지는 경우가 있고, 100㎛를 초과하면, 미연신 시트의 두께가 두꺼워지기 때문에, 압출시의 냉각 롤에서의 제냉 속도가 느려지고, β 결정이 형성되기 쉬워져서, 필름의 헤이즈가 높아지는 경우가 있다. 두께는 플랫 패널 디스플레이 용도에서는 5 내지 60㎛인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 30㎛인 것이 더욱 바람직하다. 콘덴서 용도에서는 0.5 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 3㎛인 것이 더욱 바람직하다. 두께는 다른 물성을 악화시키지 않는 범위 내에서, 압출기의 스크루 회전수, 미연신 시트의 폭, 제막 속도, 연신 배율 등에 의해 조정가능하다.
이어서, 2축 배향 폴리프로필렌 필름에 사용하면 바람직한 폴리프로필렌 원료에 대해서 설명한다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름에는, 적어도 2종류의 폴리프로필렌 원료(폴리프로필렌 원료 A 및 폴리프로필렌 원료 B로 함)를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌 원료 A로서는, 필름의 강도를 향상시키기 위해서, 결정성이 높은 폴리프로필렌 원료를 사용하는 것이 바람직하고, 폴리프로필렌 원료 B로서는, 필름의 투명성을 향상시키기 위해서 입체규칙성이 낮은 폴리프로필렌 원료를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리프로필렌 원료 A는 바람직하게는 냉 크실렌 가용부(이하, CXS)가 4질량% 이하이며 또한 메소펜타드 분율은 0.95 이상인 폴리프로필렌인 것이 바람직하다. 이들을 만족하지 않으면 제막 안정성이 떨어지거나, 필름의 강도가 저하되거나, 치수 안정성 및 내전압성의 저하가 커지는 경우가 있다.
여기서 냉 크실렌 가용부(CXS)란, 필름을 크실렌으로 완전 용해시킨 후, 실온에서 석출시켰을 때에, 크실렌 중에 용해되어 있는 폴리프로필렌 성분을 말하고, 입체규칙성이 낮고, 분자량이 낮은 등의 이유에서 결정화하기 어려운 성분에 해당한다고 생각된다. 이러한 성분이 수지 중에 다량 함유되어 있으면 필름의 열 치수 안정성이 떨어지거나, 고온에서의 절연 파괴 전압이 저하되는 등의 문제를 발생하는 경우가 있다. 따라서, CXS는 4질량% 이하인 것이 바람직하지만, 더욱 바람직하게는 3질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 2질량% 이하이다. CXS는 낮을수록 바람직하지만, 0.1 질량% 정도가 하한이다. 이러한 CXS를 갖는 폴리프로필렌으로 하는 데에는, 수지를 얻을 때의 촉매 활성을 높이는 방법, 얻어진 수지를 용매 또는 프로필렌 단량체 자신으로 세정하는 방법 등의 방법을 사용할 수 있다.
마찬가지 관점에서 폴리프로필렌 원료 A의 메소펜타드 분율은 0.95 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.97 이상이다. 메소펜타드 분율은 핵자기 공명법(NMR법)으로 측정되는 폴리프로필렌의 결정상의 입체규칙성을 나타내는 지표이며, 해당 수치가 높은 것일수록 결정화도가 높고, 융점이 높아지고, 고온에서의 절연 파괴 전압이 높아지므로 바람직하다. 메소펜타드 분율의 상한에 대해서는 특별히 규정하는 것은 없다. 이렇게 입체규칙성이 높은 수지를 얻는 데에는, n-헵탄 등의 용매로 얻어진 수지 파우더를 세정하는 방법이나, 촉매 및/또는 조촉매의 선정, 조성의 선정을 적절히 행하는 방법 등이 바람직하게 채용된다.
또한, 폴리프로필렌 원료 A로서는, 보다 바람직하게는 용융 유속(MFR)이 1 내지 10g/10분(230℃, 21.18N 하중), 특히 바람직하게는 2 내지 5g/10분(230℃, 21.18N 하중)의 범위인 것이, 제막성이나 필름 강도의 관점에서 바람직하다. 용융 유속(MFR)을 상기한 값으로 하기 위해서는, 평균 분자량이나 분자량 분포를 제어하는 방법 등이 채용된다.
폴리프로필렌 원료 A로서는, 주로 프로필렌의 단독중합체를 포함하지만, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 다른 불포화 탄화수소에 의한 공중합 성분 등을 함유해도 되고, 프로필렌이 단독이 아닌 중합체가 블렌드되어 있어도 된다. 이러한 공중합 성분이나 블렌드물을 구성하는 단량체 성분으로서, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌(공중합된 블렌드물일 경우, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸펜텐-1,3-메틸부텐-1,1-헥센, 4-메틸펜텐-1,5-에틸헥센-1,1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 비닐 시클로헥센, 스티렌, 알릴벤젠, 시클로펜텐, 노르보르넨, 5-메틸-2-노르보르넨 등을 들 수 있다. 공중합량 또는 블렌드량은 내절연 파괴 특성, 치수 안정성의 관점에서, 공중합량으로는 1mol% 미만으로 하고, 블렌드량으로는 10질량% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
계속해서 폴리프로필렌 원료 B에 대해서 설명한다.
폴리프로필렌 원료 B로서는, 상술한 폴리프로필렌 원료 A와의 상용성이 좋고, 또한 높은 투명성을 얻기 위해서, 결정성이나 입체규칙성이 낮은 폴리프로필렌 원료인 것이 바람직하다. 이러한 폴리프로필렌 원료 B로서는, 비정질성 폴리프로필렌이나 저입체규칙성 폴리프로필렌, 신디오택틱 폴리프로필렌, α-올레핀 공중합체 등을 사용할 수 있지만, 적은 첨가량으로 우수한 투명성을 얻을 수 있는 점에서, 비정질성 폴리프로필렌이나 저입체규칙성 폴리프로필렌이 특히 바람직하다.
폴리프로필렌 원료 B로서, 바람직하게 사용되는 비정질성 폴리프로필렌으로서는, 주로 어택틱 입체규칙성을 갖는 폴리프로필렌 중합체가 주성분인 것이 바람직하고, 구체적으로는 단독 중합체 또는 α-올레핀과의 공중합체를 들 수 있다. 특히 후자, 즉 비정질성 폴리프로필렌-α-올레핀 공중합체가 바람직하다. 또한, 본원에 있어서, 「주성분」이란, 특정한 성분이 전체 성분 중에서 차지하는 비율이 50질량% 이상인 것을 의미하고, 보다 바람직하게는 80질량% 이상, 더욱 바람직하게는 90질량% 이상, 특히 바람직하게는 95질량% 이상이다.
상기 비정질성 폴리프로필렌은 호모폴리프로필렌 중합 시, 이소택틱 폴리프로필렌의 부산물로서 제조할 수 있다. 유리 전이 온도가 일반 폴리프로필렌과 비교하면 낮기 때문에, 호모폴리프로필렌의 비등 n-헵탄(또는 크실렌) 가용분으로서 추출할 수 있다. 또는 결정성 폴리프로필렌의 제조 시에 적용되는 촉매 및 중합 조건을 바꾸어서 독립하여 비정질성 폴리프로필렌을 중합하는 것도 가능하다. 본 발명에 바람직하게 사용되는 비정질성 폴리프로필렌은, 종래 공지된 제조 방법에 의해 제조된 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있다. 이상과 같은 특징을 갖는 비정질성 폴리프로필렌으로서는, 스미또모 가가꾸(주)제 “타프셀렌” 등의 시판품을 적절히 선택한 후에 사용할 수 있다.
본 발명에서의 비정질성 폴리프로필렌으로서 비정질성 폴리프로필렌-α-올레핀 공중합체를 사용하는 경우, 해당 α-올레핀으로서는, 예를 들어, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 4-메틸·1-펜텐, 또는 프로필렌-에틸렌-1-부텐 등이 바람직하다.
또한, 이러한 α-올레핀을 사용한 비정질성 폴리프로필렌-α-올레핀 공중합체로서는, 프로필렌·에틸렌 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-부텐 공중합체, 프로필렌-1-부텐 공중합체, 프로필렌·에틸렌·환상 올레핀 공중합체, 프로필렌·에틸렌·부타디엔 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리프로필렌 원료 B로서, 바람직하게 사용되는 저입체규칙성 폴리프로필렌으로서는, 프로필렌의 단독중합체이며, 중합 촉매로서 메탈로센 촉매를 사용해서 제조된 것이 바람직하다. 저입체규칙성 폴리프로필렌의 융점은 100℃ 이하이고, 60 내지 90℃인 것이 보다 바람직하고, 65 내지 85℃인 것이 특히 바람직하다. 중량 평균 분자량은 4만 내지 20만인 것이 바람직하고, 분자량 분포 Mw/Mn은 1 내지 3인 것이 바람직하다(Mw: 중량 평균 분자량, Mn: 수 평균 분자량). 이상과 같은 특징을 갖는 저입체규칙성 폴리프로필렌으로서는, 이데미쓰 고산(주)제 “엘 모듀” 등의 시판품을 적절히 선택한 후에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 상술한 폴리프로필렌 원료 A 및 폴리프로필렌 원료 B 이외에, 강도 향상이나 내전압 향상의 관점에서 분지쇄상 폴리프로필렌 H를 함유해도 된다. 첨가하는 경우에는, 0.05 내지 10질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8질량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5질량% 함유하게 하는 것이 바람직하다. 상기 분지쇄상 폴리프로필렌 H를 함유시킴으로써 용융 압출한 수지 시트의 냉각 공정에서 생성하는 구정(球晶) 사이즈를 작게 제어할 수 있고, 투명성이나 강도가 우수한 폴리프로필렌 필름을 얻을 수 있다.
상기한 분지쇄상 폴리프로필렌 H로서는, 제막성의 관점에서 용융 유속(MFR)은 1 내지 20g/10분의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1 내지 10g/10분의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 용융 장력에 대해서는, 1 내지 30cN의 범위에 있는 것이 바람직하고, 2 내지 20cN의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 분지쇄상 폴리프로필렌 H란, 카본 원자 10,000개 중에 대하여 5군데 이하의 내부 3 치환 올레핀을 갖는 폴리프로필렌이다. 이 내부 3 치환 올레핀의 존재는 1H-NMR 스펙트럼의 프로톤 비에 의해 확인할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 필름을 구성하는 중합체 중에 함유되는 에틸렌 성분의 함유량이 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 5질량% 이하, 더욱 바람직하게는 3질량% 이하이다. 에틸렌 성분의 함유량이 많을수록, 결정성이 저하되어, 투명성을 향상시키기 쉽지만, 에틸렌 성분의 함유량이 10질량%를 초과하면, 강도가 저하되거나, 내열성이 저하되어서 열 수축률이 악화되거나 할 경우가 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 필름을 구성하는 중합체 중에 함유되는 석유 수지의 함유량이 5질량% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하이고, 석유 수지를 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다. 석유 수지를 첨가함으로써, 투명성이나 강도를 향상시킬 수 있지만, 석유 수지의 함유량이 5질량%를 초과하면, 내열성이 저하되어서 열 수축률이 악화되거나, 또한 원료 비용이 높아지는 경우가 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 필름을 구성하는 중합체 중에 함유되는 시클로올레핀 중합체의 함유량이 5질량% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하이고, 시클로올레핀 중합체를 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다. 시클로올레핀 중합체를 첨가함으로써, 내열성이나 강도를 향상시킬 수 있지만, 시클로올레핀 중합체의 함유량이 5질량%를 초과하면, 폴리프로필렌과의 상용성의 문제로부터 투명성이 저하되어서 헤이즈가 악화되거나, 또한 원료 비용이 높아지는 경우가 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 투명성, 내열성, 강도의 관점에서 필름을 구성하는 중합체 중에 함유되는 폴리프로필렌 중합체의 함유량이 95질량% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 96질량% 이상, 더욱 바람직하게는 97질량% 이상이며, 가장 바람직하게는 98질량% 이상이다.
본 발명의 폴리프로필렌 원료에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 여러 가지 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 장기 내열성의 관점에서 중요하다. 즉, 이러한 산화 방지제로서는 입체 장애성을 갖는 페놀계의 것으로, 그 중 적어도 1종은 분자량 500 이상의 고분자량형의 것이 바람직하다. 그 구체예로서는 다양한 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, 바스프(BASF)사제 Irganox(등록 상표) 1330: 분자량 775.2) 또는 테트라키스[메틸렌-3(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(예를 들어, 바스프(BASF)사제 Irganox(등록 상표) 1010: 분자량 1177.7) 등을 병용하는 것이 바람직하다. 이들 산화 방지제의 총 함유량은 폴리프로필렌 전량에 대하여 0.03 내지 1.0질량%의 범위가 바람직하다. 산화 방지제가 너무 적으면 압출 공정에서 중합체가 열화되어서 필름이 착색되거나, 장기 내열성이 떨어지는 경우가 있다. 산화 방지제가 너무 많으면 이들 산화 방지제의 블리드 아웃에 의해 투명성이 저하하는 경우가 있다. 더 바람직한 함유량은 0.1 내지 0.9질량%이며, 특히 바람직하게는 0.2 내지 0.8질량%이다.
본 발명의 폴리프로필렌 원료에는, 본 발명의 목적에 반하지 않는 범위에서, 결정 핵제를 첨가할 수 있다. 이미 설명한 대로, 분지쇄상 폴리프로필렌(H)은 이미 그 자신으로 α 결정 또는 β 결정의 결정 핵제 효과를 갖는 것이지만, 별종의 α 결정 핵제(디벤질리덴 소르비톨류, 벤조산 나트륨 등), β 결정 핵제(1,2-히드록시스테아르산 칼륨, 벤조산 마그네슘, N,N'-디시클로헥실-2,6-나프탈렌 디카르복사미드 등의 아미드계 화합물, 퀴나크리돈계 화합물 등) 등이 예시된다. 단, 상기 별종의 핵제의 과잉 첨가는 연신성 저하나 보이드 형성 등에 의한 투명성이나 강도 저하를 야기할 경우가 있기 때문에, 첨가량은 통상 0.5질량% 이하, 바람직하게는 0.1질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.05질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 첨가하지 않는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 상술한 원료를 사용하여, 2축 연신 됨으로써 얻어진다. 2축 연신의 방법으로서는, 인플레이션 동시 2축 연신법, 스텐터(stenter) 동시 2축 연신법, 스텐터 축차 이축 연신법 중 어느 방법에 의해서도 얻어지지만, 그중에서도, 제막 안정성, 두께 균일성, 필름의 고강성과 치수 안정성을 제어하는 점에 있어서 스텐터 축차 이축 연신법을 채용하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 폴리프로필렌 원료를 사용한 필름의 구성에 대해서 설명한다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 고강도와 고투명성과 저열 수축을 동시에 만족하기 위해서, 적어도 2층의 적층 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은, 적층 구성 중, 적어도 1층(이후, I층이라 함)은 고강도와 저열 수축의 관점에서 폴리프로필렌 원료 A를 96질량% 이상 함유하는 것이 바람직하다. I층 중의 폴리프로필렌 원료 A의 함유량은 보다 바람직하게는 97질량% 이상, 더욱 바람직하게는 98질량% 이상이다. I층 중의 폴리프로필렌 원료 A의 함유량이 96질량% 미만이면, 필름의 배향이 낮아져 강도가 저하되거나, 또한 내열성이 낮은 첨가 성분이 많은 경우에는, 열 수축이 커지는 경우가 있다.
또한, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 적층 구성 중, 적어도 1층(이후, II층이라 함)은 투명성과 저열 수축의 관점에서 폴리프로필렌 원료 A와 폴리프로필렌 원료 B의 혼합 비율이 50:50 내지 95:5(질량비. 이하 동일함)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 60:40 내지 95:5, 더욱 바람직하게는 70:30 내지 93:7이다. II층 중의 폴리프로필렌 원료 B의 혼합 비율이 50을 초과하면, 강도나 내열성이 저하되는 경우가 있다. 5 미만이면 미연신 필름의 입체규칙성이 너무 높아져, 연신 시에 투명성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 적어도 2층 이상의 적층 구성이며, 상술한 I층 및 II층이 적어도 1층씩 포함되어 있는 것이 바람직하다. 필름의 두께 방향에서의, I층의 적층 두께 비율은 0.5% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1% 이상, 더욱 바람직하게는 1.5% 이상, 특히 바람직하게는 2% 이상이다. II층의 적층 두께 비율은 1% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10% 이상, 더욱 바람직하게는 15% 이상, 가장 바람직하게는 20% 이상이다.
또한, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 상술한 적층 구성 중, 적어도 편면의 표층에 입자(이하, 이활(易滑) 입자라고 함)를 함유하는 것이, 마찰 계수 저감의 관점에서 바람직하다. 이활 입자는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 것이라면 특별히 한정은 되지 않고, 무기 입자로서는, 실리카, 산화티타늄, 산화 알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 카본 블랙, 제올라이트 입자 등, 유기 입자로서는, 아크릴계 수지 입자, 스티렌계 수지 입자, 폴리에스테르계 수지 입자, 폴리우레탄계 수지 입자, 폴리카르보네이트계 수지 입자, 폴리아미드계 수지 입자, 실리콘계 수지 입자, 불소계 수지 입자, 또는 상기 수지의 합성에 사용되는 2종 이상의 단량체 공중합 수지 입자 등을 들 수 있다. 단, 폴리프로필렌 수지는 표면 에너지가 낮기 때문에, 입자를 첨가해서 연신하면, 연신 시에 입자 계면이 박리해서 보이드가 발생하고, 헤이즈가 상승해서 투명성이 저하되는 경우가 있다. 투명성 향상의 관점에서, 표면에 실란 커플링 처리를 한 상기 무기 입자 또는 유기 입자를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 실란 커플링 처리한 실리카 입자가 바람직하다.
이활 입자의 평균 입자 직경은 0.1㎛ 이상 1.0㎛ 미만인 것이 바람직하다. 평균 입자 직경이 0.1㎛ 미만이면, 입자가 응집해서 조대(粗大) 입자가 되고, 투명성이 저하되는 경우가 있다. 평균 입자 직경이 1.0㎛ 이상이면, 연신 시에 입자 계면에 보이드가 발생하기 쉬워져, 투명성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 표층에 첨가한 입자가 제막 내에 탈락하고, 표면 조도가 커지거나, 헤이즈가 상승할 경우가 있다. 평균 입자 직경은 0.1㎛ 이상 0.9㎛ 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.1㎛ 이상 0.8㎛ 미만인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 취급성 향상의 관점에서, 2종류 이상의 평균 입자 직경이 다른 입자를 병용해도 상관없다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 적어도 2층의 적층 구성으로서 적어도 편면의 표층에 이활 입자를 함유하는 것이 바람직하다. 이때 이활 입자를 함유하는 층의 두께는 0.05 내지 2.0㎛인 것이 바람직하다. 0.05㎛ 미만이면, 제막 중에 이활 입자가 탈락할 경우가 있다. 2.0㎛를 초과하면, 헤이즈가 상승해 투명성이 저하되는 경우가 있다. 이활 입자를 함유하는 층의 두께는 0.1 내지 1.0㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.2 내지 0.8㎛인 것이 더욱 바람직하다.
이활 입자를 함유하는 층의 원료에서의, 이활 입자의 함유량은 0.01질량% 이상 1.0질량% 미만인 것이 바람직하다. 함유량이 0.01질량% 미만에서는, 마찰 계수 저감의 효과를 얻지 못할 경우가 있다. 함유량이 1.0질량% 이상에서는, 헤이즈가 상승해 투명성이 저하되는 경우가 있다. 함유량은 보다 바람직하게는 0.05질량% 이상 0.9질량% 미만이고, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이상 0.8질량% 미만이다.
다음으로, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 제조 방법을 설명하지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 폴리프로필렌 원료 A를 A층용 단축 압출기에 공급하고, 폴리프로필렌 원료 A와 폴리프로필렌 원료 B를 90:10(질량비)으로 드라이 블렌드한 원료를 B층용 단축 압출기에 공급하고, 200 내지 260℃에서 용융 압출을 행한다. 그리고 중합체 관의 도중에 설치한 필터로 이물이나 변성 중합체 등을 제거한 후, 멀티 매니폴드형의 A층/B층 복합 T 다이에서 1/4 내지 1/200의 적층 두께 비가 되게 적층하고, 캐스트 드럼 위에 토출하고, A층/B층의 층 구성을 갖는 적층 미연신 시트를 얻는다. 여기서 적층 구성은 A층/B층/A층의 3층 적층 구성으로 해도 되고, 그때의 적층 두께 비(개별의 A층과 B층의 비율)도 1/4 내지 1/200인 것이 바람직하다. 이때, 캐스트 드럼은 표면 온도가 10 내지 40℃인 것이, 투명성의 관점에서 바람직하다. 또한, A층이 드럼에 접촉하는 면으로 하는 것이, 투명성의 관점에서 바람직하다. 또한, A층/B층/A층의 3층 적층 구성으로 해도 상관없다. 캐스팅 드럼에의 밀착 방법으로서는 정전 인가법, 물의 표면 장력을 이용한 밀착 방법, 에어 나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스트법 등 중의 어느 한 방법을 사용해도 좋지만, 평면성이 양호하고 또한 표면 조도의 제어가 가능한 에어 나이프법이 바람직하다. 에어 나이프의 에어 온도는 0 내지 50℃, 바람직하게는 0 내지 30℃에서, 분출 에어 속도는 130 내지 150m/s가 바람직하고, 폭 방향 균일성을 향상시키기 위해서 2중관 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 필름의 진동을 발생시키지 않기 위해서 제막 하류측에 에어가 흐르도록 에어 나이프의 위치를 적절히 조정하는 것이 바람직하다.
또한, 캐스팅 드럼에 밀착시킨 후에, 필름의 비캐스팅 드럼 면을 또한 강제적으로 냉각시킴으로써, 비캐스팅 드럼 면의 β 결정 생성을 억제할 수 있고, 필름의 헤이즈를 저하시키거나, 평활성을 향상시킬 수 있다. 특히 필름의 두께가 두꺼운 경우에는, 캐스팅 드럼의 온도를 낮게 설정하여, 필름의 캐스팅 드럼 면의 β 결정을 저감시켜도, 비캐스팅 드럼 면의 온도는 급격하게는 저하되지 않고, β 결정이 생성되고, 헤이즈나 평면성의 악화로 이어지는 경우가 있다. β 결정이 생성되기 쉬운 온도는 80 내지 120℃이기 때문에, 캐스팅 드럼에 밀착시킨 후에, 필름의 비캐스팅 드럼 면을 강제적으로 80℃ 이하까지 냉각시키는 것이 바람직하다. 80℃ 이하까지 저하시키는 시간은, 캐스트 후 5초 이내인 것이 바람직하고, 4초 이내인 것이 더욱 바람직하다. 비캐스팅 드럼 면의 냉각 방법은 에어 나이프법, 프레스 롤법, 수중 캐스트법 등 중의 어느 한 방법을 사용해도 좋지만, 설비로서 간이하고, 표면 조도의 제어가 쉽고, 평활성이 양호한 에어 나이프법이 바람직하다.
얻어진 미연신 시트는 공기 중에서 방냉된 후, 세로 연신 공정에 도입된다. 세로 연신 공정에서는 먼저 복수의 120℃ 이상 150℃ 미만으로 유지된 금속 롤에 미연신 시트를 접촉시켜서 예열해 연신 온도까지 승온하지만, 이 예열 공정에 있어서, 일단 미연신 필름의 표면을 150 내지 170℃로 유지된 금속 롤에 접촉시키는 것이, 투명성 향상의 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 예열 롤이 6개 있는 경우, 1개째를 100℃, 2개째를 140℃로 설정해서 서서히 승온하고, 3개째와 4개째를 155℃로 설정하여, 미연신 시트의 양면을 순차 롤에 접촉시키고, 5개째와 6개째를 140℃로 설정하여, 연신 온도까지 예열하는 등의 조건을 들 수 있다. 상술한 방법에 의해, 투명성이 향상되는 이유는 이하와 같이 생각된다. 캐스트 후의 미연신 시트 표면에는, 공기 중에서 방냉된 후, 미소한 β 결정이 존재하지만, 계속되는 세로 연신 공정 및 가로 연신 공정에서 β 결정은 개열되어 피브릴을 형성해서 헤이즈의 원인이 되어, 필름의 투명성을 저하시키는 경우가 있다. 세로 연신의 예열 공정에 있어서 일단 미연신 필름의 표면을 150 내지 170℃의 금속 롤에 접촉시킴으로써, 미연신 필름 표면의 β 결정을 α 결정으로 전이시킬 수 있고, 결과적으로 얻어지는 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 투명성이 향상되는 것이라 생각된다. 일단 150 내지 170℃의 금속 롤에 접촉시킨 후에는 120℃ 이상 150℃ 미만으로 유지된 롤에 의해, 연신 온도까지 예열되고, 길이 방향으로 3 내지 8배로 연신한 후, 실온까지 냉각한다. 연신 온도가 150℃ 이상이면, 필름의 배향이 약해지고, 강도가 저하되는 경우가 있다. 또한, 연신 배율이 3배 미만이면 필름의 배향이 약해지고, 강도가 저하되는 경우가 있다.
계속해서, 세로 1축 연신 필름을 텐터에 유도해서 필름의 단부를 클립으로 파지하고 가로 연신을 140 내지 165℃의 온도에서 폭 방향으로 7 내지 13배로 연신한다. 연신 온도가 낮으면, 필름이 파단되거나 투명성이 저하되는 경우가 있고, 연신 온도가 너무 높으면, 필름의 배향이 약하고 강도가 저하되는 경우가 있다. 또한, 배율이 높으면 필름이 파단되는 경우가 있고, 배율이 낮으면 필름의 배향이 약하고 강도가 저하되는 경우가 있다.
본 발명에서는 계속되는 열 처리 및 이완 처리 공정에서는 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 폭 방향으로 2 내지 20%의 이완율로 이완을 부여하면서, 100℃ 이상 140℃ 미만의 온도에서 열 고정(1단째)한 후에, 클립으로 폭 방향을 긴장 파지한 채 상기한 열 고정 온도를 초과해서 가로 연신 온도 미만의 조건에서 열 고정을 실시(2단째)하도록 다단 방식의 열 처리를 행하는 것이, 고강도와 저열 수축을 양립하는 관점에서 바람직하다.
이완율은 열 치수 안정성을 얻는 관점에서 5 내지 18%가 보다 바람직하고, 8 내지 15%가 더욱 바람직하다. 20%를 초과하는 경우에는 텐터 내부에서 필름이 너무 늘어져 제품에 주름이 들어가는 경우가 있고, 이완율이 2%보다 작은 경우에는 열 치수 안정성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
1단째의 열 처리·이완 온도는 100℃ 이상 130℃ 미만이 보다 바람직하고, 110℃ 이상 130℃ 미만이 더욱 바람직하다. 100℃ 미만의 열 처리 온도에서는 필름이 충분히 이완되지 않고, 열 수축이 커지거나, 필름이 펄럭거려 주름이 들어가는 경우가 있다. 한편, 130℃ 이상에서의 열 처리 경우에는 분자쇄 배향 완화가 진행되기 때문에 필름의 강도가 저하되는 경우가 있다.
2단째 열 처리 온도는 1단째의 열 처리 온도를 초과해서 1단째의 열 처리 온도+30℃ 이하로 함으로써, 1단째의 열 처리 공정에서 완화 불충분한 운동성이 높은 비결정 분자쇄를 완화시킬 수 있어, 고강도와 저열 수축을 양립할 수 있는 것이다. 이 관점에서 2단째 열 처리 온도는 1단째의 열 처리 온도+5℃ 이상, 1단째의 열 처리 온도+25℃ 이하가 보다 바람직하고, 1단째의 열 처리 온도+8℃ 이상, 1단째의 열 처리 온도+15℃ 이하가 더욱 바람직하다.
다단식의 열 처리를 거친 뒤에는 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, 필름 제품 롤을 권취한다.
이상과 같이 해서 얻어진 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름은 포장용 필름, 이형용 필름, 공정 필름, 위생용품, 농업용품, 건축용품, 의료용품 등 다양한 용도로 사용할 수 있지만, 특히 고강도, 저열 수축이며, 또한 투명성이 우수한 점에서, 위상차 필름이나 편광자 보호 필름 등의 플랫 패널 디스플레이용 필름이나 디스플레이 등의 제조 공정용 필름이나, 필름 콘덴서용 소자로서 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 사용하는 경우에는, 편광자의 적어도 편면에 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 접합하여, 편광판으로서 사용할 수 있다. 또한, 위상차 필름으로서 사용하는 경우에는, 액정 셀과 편광판 사이나 편광판의 외측에, 본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 소정의 각도로 설치함으로써 사용할 수 있다. 예를 들어, 액정 패널의 양면에, 상술한 위상차 필름이나 편광판을 배치하고, 배면으로부터 광원을 비춤으로써, 액정 디스플레이로서 사용할 수 있다.
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 콘덴서용 필름으로서 사용하는 경우에는, 먼저 표면에 금속막을 형성한다. 금속막을 형성해서 금속막 적층 필름으로 하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리프로필렌 필름의 적어도 편면에, 알루미늄을 증착해서 필름 콘덴서의 내부 전극이 되는 알루미늄 증착막 등의 금속막을 형성하는 방법이 바람직하게 사용된다. 이때, 알루미늄과 동시 또는 순차적으로, 예를 들어, 니켈, 구리, 금, 은, 크롬 및 아연 등의 다른 금속 성분을 증착할 수도 있다. 또한, 증착막 위에 오일 등으로 보호층을 형성할 수도 있다.
본 발명에서는, 필요에 따라, 금속막을 형성 후, 금속막 적층 필름을 특정한 온도에서 어닐 처리를 행하거나, 열 처리를 행하거나 할 수 있다. 또한, 절연 또는 다른 목적으로 금속막 적층 필름의 적어도 편면에 폴리페닐렌옥시드 등의 코팅을 실시할 수도 있다.
이와 같이 해서 얻어진 금속막 적층 필름은 다양한 방법으로 적층 또는 권회해서 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 권회형 필름 콘덴서의 바람직한 제조 방법을 예시하면, 다음과 같다.
폴리프로필렌 필름의 편면에 알루미늄을 감압 상태에서 증착한다. 그때, 필름 길이 방향으로 뻗어 있는 마진부를 갖는 스트라이프 형상으로 증착한다. 이어서, 표면의 각 증착부의 중앙과 각 마진부의 중앙에 날을 넣어서 슬릿하고, 표면이 한쪽에 마진을 갖는, 테이프 형상의 권취 릴을 작성한다. 좌측 또는 우측에 마진을 갖는 테이프 형상의 권취 릴을 좌측 마진 및 우측 마진의 각 1개씩을, 폭 방향으로 증착 부분이 마진부로부터 비어져 나오게 2장 중첩해서 권회하여, 권회체를 얻는다.
양면에 증착을 행하는 경우에는, 한쪽 면의 길이 방향으로 뻗어 있는 마진부를 갖는 스트라이프 형상으로 증착하고, 다른 한쪽 면에는 길이 방향의 마진부가 이면측 증착부의 중앙에 위치하도록 스트라이프 형상으로 증착한다. 다음으로, 표리 각각의 마진부 중앙에 날을 넣어서 슬릿하고, 양면 모두 각각 편측에 마진(예를 들어, 표면 우측에 마진이 있으면 이면에는 좌측에 마진)을 갖는 테이프 형상의 권취 릴을 제작한다. 얻어진 릴과 미증착의 맞춤 필름 각 1개씩을, 폭 방향으로 금속화 필름이 맞춤 필름보다 비어져 나오게 2장 중첩해서 권회하여, 권회체를 얻는다.
이상과 같이 해서 제조한 권회체로부터 코어재를 빼서 프레스하고, 양 단부면에 메탈리콘을 용사해서 외부 전극으로 하고, 메탈리콘에 리드선을 용접해서 권회형 필름 콘덴서를 얻을 수 있다. 필름 콘덴서의 용도는 철도차량용, 자동차용(하이브리드 카, 전기 자동차), 태양광 발전·풍력 발전용 및 일반 가전용 등, 여러 갈래로 걸쳐 있으며, 본 발명의 필름 콘덴서도 이들 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 특성은 이하의 방법에 의해 측정, 평가를 행하였다.
(1) 필름 두께
마이크로 두께계(안리쓰사제)를 사용해서 5점 측정하고, 평균값을 구하였다.
(2) 길이 방향 및 폭 방향의 인장 탄성률(EMD, ETD)
2축 배향 폴리프로필렌 필름을 시험 방향 길이 150mm×폭 10mm의 직사각형으로 잘라내 샘플로 하였다. 인장 시험기(오리엔테크제 텐실론 AMF/RTA-100)를 사용하여, JIS K 7127:1999에 규정된 방법에 준하여, 25℃, 65% RH 분위기에서 5회 측정을 행하고, 평균값을 구하였다. 단, 초기 척간 거리 50mm로 하고, 인장 속도를 300mm/분으로 해서, 시험을 개시하고 나서 하중이 1N을 통과한 점을 신장의 원점으로 하였다.
(3) 필름의 전체 헤이즈
본 발명의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을, 헤이즈 미터(닛본 덴쇼꾸 고교사제, NDH-5000)를 사용하여, JIS K 7136:2000에 준해서 23℃에서의 헤이즈값(%)을 3회 측정하고, 평균값을 사용하였다.
(4) 필름의 표면 조도(SRa, SRz)
2축 배향 폴리프로필렌 필름을, 표면 조도계(SURFCORDER ET4000A: (주)고사까 겡뀨쇼제)를 사용하고, JIS B 0601:2001에 기초하여, 하기 측정 조건에서 측정을 행하고, 중심 평균 표면 조도 SRa(nm) 및 10점 평균 조도 SRz(nm)를 구하였다. 단, 측정은 압출시에 캐스트 드럼과 접촉하는 면에 대해서 3군데 측정하고, 평균값으로 하였다.
<측정 조건>
측정 속도: 0.1mm/S
측정 범위: 길이 방향 1000㎛, 폭 방향 400㎛
측정 피치: 길이 방향 1㎛, 폭 방향 5㎛
컷 오프값 λc: 0.2mm
촉침 선단 반경: 0.5㎛
(5) 필름의 면 내 위상차 및 두께 방향 위상차(Ret, Rth)
오지 게이소꾸(주)제의 자동 복굴절계(코브라(KOBRA)-21ADH)를 사용하여, 파장 548.3nm의 광선에 대한 면 내 위상차 및 두께 방향 위상차를 측정하였다.
(6) 길이 방향 및 폭 방향의 85℃ 100시간 처리 후의 열 수축률
필름의 길이 방향 및 폭 방향 각각에 대해서, 폭 10mm, 길이 200mm(측정 방향)의 시료를 5개 잘라내고, 양단으로부터 25mm의 위치에 표선으로서 표시를 하여, 만능 투영기로 표선 간의 거리를 측정해 시료 길이(l0)로 한다. 이어서, 시험편을 종이에 끼워 넣어 하중 제로의 상태에서 85℃로 보온된 오븐 내에서, 100시간 가열 후에 취출하여, 실온에서 냉각 후, 치수(l1)를 만능 투영기로 측정해서 하기 식으로 구하고, 5개의 평균값을 열 수축률로 하였다.
열 수축률={(l0-l1)/l0}×100 (%)
(7) 정지 마찰 계수 μs
도요 테스터 고교제 마찰 측정기를 사용하고, ASTM-D1894(1999년)에 준하여, 필름의 한쪽 면과 그의 이면이 접촉하도록 겹쳐서 MD 방향끼리를 마찰시켰을 때의 초기 상승 저항값을 측정하고, 최댓값을 정지 마찰 계수 μs로 하였다. 단, 초기의 상승이 커서 측정값 상한(5.0)을 초과한 경우에는 측정 불가능으로 하였다. 샘플은 폭 80mm, 길이 200mm의 직사각형으로 하고, 5세트(10장) 잘라냈다. 5회 측정을 행하고, 평균값을 구하였다.
(8) 필름의 융점 Tm
2축 배향 폴리프로필렌 필름 5mg을 시료로서 알루미늄제의 팬에 채취하고, 시차 주사 열량계(세이꼬 덴시 고교제 RDC220)를 사용하여 측정하였다. 먼저, 질소 분위기 하에 실온에서 260℃까지 10℃/분으로 승온(퍼스트 런) 하고, 10분간 유지한 후, 20℃까지 10℃/분으로 냉각한다. 5분 유지 후, 다시 10℃/분으로 승온(세컨드 런) 했을 때에 관측되는 융해 피크 온도를 필름의 융점 Tm으로 하였다.
(실시예 1)
표층(A)용 폴리프로필렌 원료로서 결정성 PP(a)((주)프라임 폴리머사제, TF850H, 극한점도[η]: 1.8dl/g, MFR: 2.9g/10분, 이소택틱 지수: 96%)를 A층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료로서, 상기 결정성 PP(a) 90질량부와, 저입체규칙성 PP(b)(이데미쓰 고산(주)제, 엘 모듀 S901, MFR: 50g/10분, 분자량 분포 Mw/Mn: 2, 융점: 80℃) 10질량부를 드라이 블렌드해서 B층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 240℃에서 용융 압출을 행하고, 60㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 피드 블록형의 A/B/A 복합 T 다이에서 1/8/1의 두께 비로 적층하고, 30℃로 표면 온도를 제어한 캐스트 드럼에 토출해서 캐스트 시트를 얻었다. 계속해서, 7개의 세라믹 롤을 사용해서 140℃로 예열을 행해(단, 롤 온도는 1개째를 100℃, 2개째를 125℃, 3 내지 7개째를 140℃로 했음) 필름의 길이 방향으로 4.6배 연신을 행하였다. 다음으로, 텐터식 연신기에 단부를 클립으로 파지시켜서 도입하고, 170℃에서 3초간 예열 후, 165℃에서 8.0배로 연신하였다. 계속되는 열 처리 공정에서, 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10%의 이완을 부여하면서 120℃에서 열 처리를 행하고, 또한 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 3초간 열 처리를 행하였다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐서 텐터의 외측에 유도하고, 필름 단부의 클립을 해방하고, 필름을 코어에 권취하고, 두께 12㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 2)
실시예 1의 세로 연신 공정에 있어서, 7개의 세라믹 롤 중, 4개째와 5개째의 온도를 155℃로 하고, 그 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 3)
실시예 1의 열 처리 공정에 있어서, 이완율을 15%로 하고, 그 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 4)
표층(A)용 폴리프로필렌 원료로서 결정성 PP(a)((주)프라임 폴리머사제, TF850H, 극한점도[η]: 1.8dl/g, MFR: 2.9g/10분, 이소택틱 지수: 96%)를 A층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료로서, 상기 결정성 PP(a) 85질량부와, 저입체규칙성 PP(b)(이데미쓰 고산(주)제, 엘 모듀 S901, MFR: 50g/10분, 분자량 분포 Mw/Mn: 2, 융점: 80℃) 15질량부를 드라이 블렌드해서 B층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 240℃에서 용융 압출을 행하여, 60㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 피드 블록형의 A/B/A 복합 T 다이에서 1/10/1의 두께 비로 적층하고, 30℃로 표면 온도를 제어한 캐스트 드럼에 토출해서 캐스트 시트를 얻었다. 계속해서, 7개의 세라믹 롤을 사용해서 140℃로 예열을 행해(단, 롤 온도는 1개째를 100℃, 2개째를 125℃, 3 내지 7개째를 140℃로 했음) 필름의 길이 방향으로 4.6배 연신을 행하였다. 다음으로, 텐터식 연신기에 단부를 클립으로 파지시켜서 도입하고, 170℃에서 3초간 예열 후, 165℃에서 8.0배로 연신하였다. 계속되는 열 처리 공정에서, 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10%의 이완을 부여하면서 120℃에서 열 처리를 행하고, 또한 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 3초간 열 처리를 행하였다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐서 텐터의 외측으로 유도하고, 필름 단부의 클립을 해방하고, 필름을 코어에 권취하고, 두께 12㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 5)
먼저, 결정성 PP(a)(프라임 폴리머(주)제, TF850H, MFR: 2.9g/10분)를 99.3질량부, 표면 실란 커플링 처리한 실리카 입자(덴끼 가가꾸 고교사제, SFP-20MHE, 평균 입경 0.3㎛)를 0.5질량부, 또한 산화 방지제인 시바 스페셜티 케미컬즈제 IRGANOX1010, IRGAFOS168을 각각 0.1질량부씩 이 비율로 혼합되도록 계량 호퍼로부터 2축 압출기에 원료 공급하고, 260℃에서 용융 혼련을 행하고, 스트랜드 형상으로 다이로부터 토출하여, 25℃의 수조에서 냉각 고화하고, 칩 형상으로 커트해서 A층용 폴리프로필렌 원료(1)을 얻었다.
표층(A)용의 폴리프로필렌 원료로서 상기 폴리프로필렌 원료(1)을 A층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료로서, 상기 결정성 PP(a) 90질량부와, 저입체규칙성 PP(b)(이데미쓰 고산(주)제, 엘 모듀 S901, MFR: 50g/10분, 분자량 분포 Mw/Mn: 2, 융점: 80℃) 10질량부를 드라이 블렌드해서 B층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 240℃에서 용융 압출을 행하여, 60㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 피드 블록형의 A/B/A 복합 T 다이에서 1/15/1의 두께 비로 적층하고, 30℃로 표면 온도를 제어한 캐스트 드럼에 토출해서 캐스트 시트를 얻었다. 계속해서, 7개의 세라믹 롤을 사용해서 140℃로 예열을 행해(단, 롤 온도는 1개째를 100℃, 2개째를 125℃, 3 내지 7개째를 140℃로 했음) 필름의 길이 방향으로 4.6배 연신을 행하였다. 다음으로, 텐터식 연신기에 단부를 클립으로 파지시켜서 도입하고, 170℃에서 3초간 예열 후, 165℃에서 8.0배로 연신하였다. 계속되는 열 처리 공정에서, 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10%의 이완을 부여하면서 120℃에서 열 처리를 행하고, 또한 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 3초간 열 처리를 행하였다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐서 텐터의 외측으로 유도하고, 필름 단부의 클립을 해방하여, 필름을 코어에 권취하고, 두께 12㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 6)
표층(A)용 폴리프로필렌 원료로서 상기 폴리프로필렌 원료(1)을 A층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료로서, 상기 결정성 PP(a)를 B층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 240℃에서 용융 압출을 행하여, 60㎛ 커트의 소결 필터로 이물을 제거 후, 피드 블록형의 A/B/A 복합 T 다이에서 1/30/1의 두께 비로 적층하고, 30℃로 표면 온도를 제어한 캐스트 드럼에 토출해서 캐스트 시트를 형성하고, 또한 캐스트 후, 캐스트 시트의 비냉각 드럼 면에 온도 30℃, 압력 0.3MPa의 압공 에어를 분사해서 냉각하고, 캐스트 시트를 얻었다. 캐스트로부터 4초 후의 비캐스팅 드럼 면의 온도는 75℃였다. 계속해서, 7개의 세라믹 롤을 사용해서 140℃로 예열을 행해(단, 롤 온도는 1개째를 100℃, 2개째를 125℃, 3 내지 7개째를 140℃로 했음) 필름의 길이 방향으로 4.6배 연신을 행하였다. 다음으로, 텐터식 연신기에 단부를 클립으로 파지시켜서 도입하고, 170℃에서 3초간 예열 후, 165℃에서 8.0배로 연신하였다. 계속되는 열 처리 공정에서, 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10%의 이완을 부여하면서 120℃에서 열 처리를 행하고, 또한 2단째의 열 처리로서 클립으로 폭 방향 파지한 채 140℃에서 3초간 열 처리를 행하였다. 그 후 100℃에서 냉각 공정을 거쳐서 텐터의 외측으로 유도하고, 필름 단부의 클립을 해방하여, 필름을 코어에 권취하고, 두께 25㎛의 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 1)
실시예 1에 있어서, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료로서 결정성 PP(a)를 사용(표층도 코어층도 동일한 원료를 사용)하고, 그 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 원료의 결정성이 높고, 투명성이 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 2)
실시예 1에 있어서, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료로서 결정성 PP(a) 50질량부와, 신디오택틱 PP(c)(신지오택틱 펜태드 분율: 0.92, MFR: 3.5g/10분) 50질량부를 드라이 블렌드해서 B층용 단축 용융 압출기에 공급하고, 그 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 원료의 결정성 및 내열성이 낮고, 투명성은 양호화했지만, 강도와 열 수축이 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 3)
실시예 4의 열 처리 공정에 있어서, 1단째의 열 처리 및 이완 처리로서 폭 방향으로 10%의 이완을 부여하면서 145℃에서 열 처리를 행하고, 그 이외는 실시예 4와 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 이완 시의 온도가 높기 때문에, 배향 완화가 진행하고, 필름의 강도가 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 4)
실시예 4의 가로 연신 공정에 있어서, 가로 연신 배율을 5.5배로 하고, 그 이외는 실시예 4와 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 두께는 17㎛였다. 연신 배율이 낮기 때문에 배향이 약하고, 필름의 강도가 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 5)
실시예 6에 있어서, 캐스트 후, 에어에 의한 냉각을 실시하지 않은 것 이외는 실시예 6과 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 두께는 25㎛였다. 냉각을 실시하지 않았기 때문에, 필름의 헤이즈, 평면성이 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 6)
실시예 6에 있어서, 코어층(B)용 폴리프로필렌 원료에도, 표층(A)용 폴리프로필렌 원료와 마찬가지인 상기 폴리프로필렌 원료(1)을 사용하고, 그 이외는 실시예 6과 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 두께는 25㎛였다. 전체 층에 입자가 함유되기 때문에, 필름의 헤이즈가 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 7)
실시예 5에 있어서, 덴끼 가가꾸 고교사제의 실리카 입자 SFP-20MHE 대신에 미즈사와 가가꾸 가부시끼가이샤 제조의 실리카 입자 실톤 AMT-20S(입경 1.7㎛, 표면처리 없음)를 1.25질량부 사용하고, 그 이외는 실시예 5와 마찬가지의 방법으로 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 두께는 12㎛였다. 연신 시에, 입자와 폴리프로필렌의 계면에 보이드가 발생하고, 필름의 헤이즈가 악화되었다. 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure pct00001

Claims (11)

  1. 필름의 길이 방향에서의 인장 탄성률 EMD와 폭 방향에서의 인장 탄성률 ETD의 합 EMD +TD의 값이 4.5GPa 이상이며, 전체 헤이즈가 1% 이하이고, 85℃ 100시간 처리 후의 열 수축률이 필름의 길이 방향과 폭 방향 모두 1.0% 이하인 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 편면의 10점 평균 조도 SRz가 500nm 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 편면의 중심 평균 표면 조도 SRa가 50nm 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 필름의 면 내 위상차 Ret가 0.1 내지 500nm인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필름의 두께 방향의 위상차 Rth와 필름의 면 내 위상차 Ret의 비의 값 Rth/Ret의 값이 1 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 한쪽 면과 그의 이면 사이의 정지 마찰 계수 μs가 0.5 이하인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 2축 배향 폴리프로필렌 필름의 융점 Tm이 158℃ 이상인, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 플랫 패널 디스플레이용 필름으로서 사용되는, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  9. 제8항에 기재된 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 사용한 플랫 패널 디스플레이.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 필름 콘덴서용 소자로서 사용되는, 2축 배향 폴리프로필렌 필름.
  11. 제10항에 기재된 2축 배향 폴리프로필렌 필름을 사용한 필름 콘덴서.
KR1020167023103A 2014-02-28 2015-02-27 2축 배향 폴리프로필렌 필름 KR102388113B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-038199 2014-02-28
JP2014038199 2014-02-28
JPJP-P-2014-196330 2014-09-26
JP2014196330 2014-09-26
PCT/JP2015/055794 WO2015129851A1 (ja) 2014-02-28 2015-02-27 二軸配向ポリプロピレンフィルム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160128314A true KR20160128314A (ko) 2016-11-07
KR102388113B1 KR102388113B1 (ko) 2022-04-19

Family

ID=54009164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167023103A KR102388113B1 (ko) 2014-02-28 2015-02-27 2축 배향 폴리프로필렌 필름

Country Status (4)

Country Link
JP (2) JP6508043B2 (ko)
KR (1) KR102388113B1 (ko)
CN (1) CN106029754B (ko)
WO (1) WO2015129851A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190111975A (ko) * 2017-02-01 2019-10-02 도요보 가부시키가이샤 이축배향 폴리프로필렌계 필름
KR20190111905A (ko) * 2017-02-07 2019-10-02 도레이 카부시키가이샤 이축 배향 폴리프로필렌 필름

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2837855T3 (es) * 2013-12-18 2021-07-01 Borealis Ag Película de BOPP que tiene una contracción baja
JP2016030825A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 王子ホールディングス株式会社 二軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP6828437B2 (ja) * 2015-08-06 2021-02-10 東レ株式会社 粘着フィルムおよび粘着フィルムロール
JP6431832B2 (ja) * 2015-09-11 2018-11-28 富士フイルム株式会社 転写材料、ロール、タッチパネルの製造方法およびタッチパネル
EP3363616B1 (en) * 2015-10-13 2020-10-07 Toray Industries, Inc. Biaxially oriented polypropylene film, multilayered film including metal film, and film capacitor
JP6926827B2 (ja) * 2016-08-30 2021-08-25 東レ株式会社 オレフィン系積層フィルムおよびフィルムコンデンサ
JP7070426B2 (ja) * 2016-11-25 2022-05-18 東レ株式会社 積層ポリプロピレンフィルム
WO2018139264A1 (ja) * 2017-01-25 2018-08-02 株式会社クレハ フッ化ビニリデン系樹脂フィルム
CN109923158B (zh) * 2017-01-25 2021-09-28 株式会社吴羽 偏氟乙烯系树脂膜
JP6832199B2 (ja) * 2017-03-09 2021-02-24 昭和電工株式会社 光制御パネルおよび光学結像装置ならびに光制御パネルの製造方法
WO2018181271A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 東レ株式会社 ポリプロピレンフィルム、金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサ並びにそれらの製造方法
EP3677620A4 (en) * 2017-08-29 2021-04-28 Toray Industries, Inc. POLYPROPYLENE FILM, METALLIC FILM AND FILM CAPACITOR
CN107901555A (zh) * 2017-11-22 2018-04-13 贵州金田新材料科技有限公司 一种bopp耐高温保护膜及其制备方法
JP6470828B1 (ja) * 2017-12-04 2019-02-13 住友化学株式会社 プロテクトフィルム付偏光板枚葉体の製造方法
JP7261389B2 (ja) * 2018-03-07 2023-04-20 王子ホールディングス株式会社 二軸延伸ポリプロピレンフィルム、金属化フィルム、フィルムコンデンサ、及び、フィルムロール
WO2020071291A1 (ja) * 2018-10-05 2020-04-09 東レ株式会社 ポリオレフィンフィルム、および離型用フィルム
CA3115748C (en) * 2018-10-09 2023-10-03 Sunallomer Ltd. Production method of polypropylene sheet
WO2020080483A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 東レ株式会社 ポリプロピレンフィルム、および離型用フィルム
JP6795106B2 (ja) 2018-11-01 2020-12-02 東レ株式会社 ポリプロピレンフィルム、および離型フィルム
CN113905884A (zh) * 2019-06-05 2022-01-07 王子控股株式会社 聚丙烯膜卷和金属化聚丙烯膜卷
WO2021070672A1 (ja) * 2019-10-10 2021-04-15 東レ株式会社 ポリオレフィンフィルム
CN114502375B (zh) * 2019-10-10 2024-04-26 东丽株式会社 聚烯烃膜
JP6782505B1 (ja) * 2020-04-03 2020-11-11 株式会社Tbm 延伸シートを製造するための樹脂組成物、延伸シート、及び延伸シートの製造方法
CN113071122A (zh) * 2021-04-06 2021-07-06 山东胜通光学材料科技有限公司 一种偏光片保护膜用基膜制备工艺及设备
JP7282404B2 (ja) * 2021-05-21 2023-05-29 株式会社Tbm 高周波誘電体

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297658A (ja) * 1993-04-14 1994-10-25 Chisso Corp 二軸延伸複層フィルム
JPH06297659A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Chisso Corp 二軸延伸複層フィルム
JPH10156940A (ja) * 1996-10-04 1998-06-16 Toray Ind Inc ポリプロピレンフィルムおよびそれを誘電体とするコンデンサー
JP2003170485A (ja) 2001-12-07 2003-06-17 Idemitsu Unitech Co Ltd 透明ポリプロピレンシートの製造方法および透明ポリプロピレンシート
JP2009012225A (ja) 2007-07-02 2009-01-22 Sekisui Seikei Ltd ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及びそれに使用する製造装置
JP2010164733A (ja) 2009-01-15 2010-07-29 Dainippon Printing Co Ltd 偏光子保護用光学フィルム及びその製造方法、偏光板、並びに表示装置
JP2010195993A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Mitsui Chemicals Inc 延伸フィルム、およびその製造方法
KR20120107098A (ko) * 2009-11-30 2012-09-28 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 필름 및 복합 편광판
JP2013152455A (ja) 2011-12-27 2013-08-08 Toyobo Co Ltd 偏光子保護フィルム
WO2013146367A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 東レ株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム、金属化フィルム、およびフィルムコンデンサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10180963A (ja) * 1996-10-29 1998-07-07 Toray Ind Inc 積層フィルムおよびその製造方法
JPH10231369A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Chisso Corp ポリプロピレン延伸フィルム
JP2002234124A (ja) * 2000-12-06 2002-08-20 Toray Ind Inc 金属化用二軸配向ポリプロピレンフィルムおよびその金属化フィルムおよびそれを用いた包装体
WO2014002934A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 東洋紡株式会社 延伸ポリプロピレンフィルム

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06297659A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Chisso Corp 二軸延伸複層フィルム
JPH06297658A (ja) * 1993-04-14 1994-10-25 Chisso Corp 二軸延伸複層フィルム
JPH10156940A (ja) * 1996-10-04 1998-06-16 Toray Ind Inc ポリプロピレンフィルムおよびそれを誘電体とするコンデンサー
JP2003170485A (ja) 2001-12-07 2003-06-17 Idemitsu Unitech Co Ltd 透明ポリプロピレンシートの製造方法および透明ポリプロピレンシート
JP2009012225A (ja) 2007-07-02 2009-01-22 Sekisui Seikei Ltd ポリオレフィン系樹脂シートの製造方法及びそれに使用する製造装置
JP2010164733A (ja) 2009-01-15 2010-07-29 Dainippon Printing Co Ltd 偏光子保護用光学フィルム及びその製造方法、偏光板、並びに表示装置
JP2010195993A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Mitsui Chemicals Inc 延伸フィルム、およびその製造方法
KR20120107098A (ko) * 2009-11-30 2012-09-28 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 필름 및 복합 편광판
JP2013152455A (ja) 2011-12-27 2013-08-08 Toyobo Co Ltd 偏光子保護フィルム
WO2013146367A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 東レ株式会社 コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルム、金属化フィルム、およびフィルムコンデンサ
KR20140143185A (ko) * 2012-03-28 2014-12-15 도레이 카부시키가이샤 콘덴서용 2축 연신 폴리프로필렌 필름, 금속화 필름 및 필름 콘덴서

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190111975A (ko) * 2017-02-01 2019-10-02 도요보 가부시키가이샤 이축배향 폴리프로필렌계 필름
KR20190111905A (ko) * 2017-02-07 2019-10-02 도레이 카부시키가이샤 이축 배향 폴리프로필렌 필름

Also Published As

Publication number Publication date
JP6508043B2 (ja) 2019-05-08
JPWO2015129851A1 (ja) 2017-03-30
JP6838617B2 (ja) 2021-03-03
KR102388113B1 (ko) 2022-04-19
JP2019147953A (ja) 2019-09-05
CN106029754B (zh) 2019-09-03
CN106029754A (zh) 2016-10-12
WO2015129851A1 (ja) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6838617B2 (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルム
JP7173202B2 (ja) ポリプロピレンフィルム、金属膜積層フィルムおよびフィルムコンデンサ並びにそれらの製造方法
US11440292B2 (en) Polypropylene film, metal layer laminated film, and film capacitor
JP6485112B2 (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルム
CN107849399B (zh) 粘结膜和粘结膜筒
EP3069850B1 (en) Biaxially oriented polypropylene film and method for producing same
JP5924183B2 (ja) 二軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP6488703B2 (ja) 2軸延伸ポリプロピレンフィルム
JP7070426B2 (ja) 積層ポリプロピレンフィルム
JP6795106B2 (ja) ポリプロピレンフィルム、および離型フィルム
KR20180036956A (ko) 올레핀계 적층 필름 및 필름 콘덴서
CN110225937B (zh) 双轴取向聚丙烯膜
JP6786935B2 (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルム
CN115135703B (zh) 聚丙烯膜、金属膜层叠膜及膜电容器
JP2011122143A (ja) コンデンサ用二軸延伸ポリプロピレンフィルムおよび金属化フィルム、フィルムコンデンサ
CN112585197A (zh) 聚丙烯薄膜以及使用其的金属膜叠层薄膜、薄膜电容器
JP6237557B2 (ja) 二軸延伸ポリプロピレンフィルム
EP3363616B1 (en) Biaxially oriented polypropylene film, multilayered film including metal film, and film capacitor
JP6476844B2 (ja) 二軸配向ポリプロピレンフィルム
WO2016051897A1 (ja) 二軸延伸ポリプロピレンフィルム
EP4316831A1 (en) Polypropylene film, laminate, packaging material, and packing body
WO2021070672A1 (ja) ポリオレフィンフィルム
WO2022210693A1 (ja) ポリプロピレンフィルム
TW202302733A (zh) 聚丙烯薄膜
JP2004160688A (ja) 二軸延伸ポリプロピレンフィルムおよび金属蒸着二軸延伸ポリプロピレンフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant