JP2024066486A - Biaxially-oriented polypropylene film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高温環境下において熱収縮性、平面性に優れ、精密部材用のカバーフィルム、保護フィルム、工程フィルム等の離型用フィルムとして好適に用いることのできる二軸配向ポリプロピレンフィルムに関する。 The present invention relates to a biaxially oriented polypropylene film that has excellent heat shrinkability and flatness in high-temperature environments and can be suitably used as a release film for precision components, such as a cover film, protective film, or process film.
熱収縮性フィルムは、食品の包装用途、意匠性の付与や内容物の保護を目的としたラベル包装用途、機能層の配向制御を目的とした機能層塗工用の工程基材用途、電子部材のカバーフィルムや保護フィルムなど、さまざまな用途に利用される。中でもポリプロピレン製の熱収縮性フィルムは強度、離型性に優れることから、これら用途において特に好ましく用いられる。 Heat-shrinkable films are used in a variety of applications, including food packaging, label packaging for adding design and protecting the contents, processing substrates for functional layer coatings for controlling the orientation of the functional layer, and cover and protective films for electronic components. Among these, heat-shrinkable films made from polypropylene are particularly preferred for these applications due to their excellent strength and releasability.
さらに近年、電子機器の小型化や精密化に伴い、カバーフィルム、保護フィルム、工程フィルムの表面平滑性への要求が高まりつつある。上記状況を踏まえ、これまでにα-オレフィン系コポリマーを使用した熱収縮フィルム(例えば特許文献1、2、3)や、結晶性が低いポリプロピレン樹脂を使用した熱収縮フィルム(例えば特許文献4、5)等が報告されている。 Furthermore, in recent years, as electronic devices become smaller and more precise, there is an increasing demand for surface smoothness in cover films, protective films, and processing films. In light of the above, heat-shrinkable films using α-olefin copolymers (e.g., Patent Documents 1, 2, and 3) and heat-shrinkable films using polypropylene resins with low crystallinity (e.g., Patent Documents 4 and 5) have been reported.
しかしながら、特許文献1~5の熱収縮フィルムには、加熱して相手部材に貼り合わせる際にシワや気泡が発生して相手部材に表面欠陥が生じるという課題があり、平面性にも改善の余地があった。そこで本発明は、上記した問題点を解決し、熱収縮性と平面性に優れ、精密部材用のカバーフィルム、保護フィルム、工程フィルム等の離型用フィルムとして好適に用いることのできる二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することを課題とする。 However, the heat shrinkable films of Patent Documents 1 to 5 have the problem that when they are heated and bonded to a mating member, wrinkles and bubbles are generated, causing surface defects on the mating member, and there is also room for improvement in flatness. Therefore, the object of the present invention is to solve the above problems and provide a biaxially oriented polypropylene film that has excellent heat shrinkability and flatness and can be suitably used as a release film for cover films, protective films, process films, etc. for precision members.
上述した課題を解決するために、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、以下の構成よりなる。すなわち、フィルムの主収縮方向をX方向としたときに、前記X方向の150℃での熱収縮応力値が0.40N/2mm以上0.80N/2mm以下であり、前記X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度が80℃以上90℃以下である、二軸配向ポリプロピレンフィルムである。 In order to solve the above-mentioned problems, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has the following configuration. That is, when the main shrinkage direction of the film is the X direction, the heat shrinkage stress value in the X direction at 150°C is 0.40 N/2 mm or more and 0.80 N/2 mm or less, and the onset temperature of the heat shrinkage stress in the X direction is 80°C or more and 90°C or less.
なお、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、上記課題を解決するために以下の構成とすることもでき、また、これをコアに巻回してフィルムロールとすることもできる。
(1) フィルムの主収縮方向をX方向としたときに、前記X方向の150℃での熱収縮応力値が0.40N/2mm以上0.80N/2mm以下であり、前記X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度が80℃以上90℃以下である、二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(2) 前記X方向にフィルム面内で直交する方向をY方向、140℃における前記X方向の熱収縮率をΔ140X%、140℃における前記Y方向の熱収縮率をΔ140Y%、160℃における前記X方向の熱収縮率をΔ160X%、160℃における前記Y方向の熱収縮率をΔ160Y%としたときに、式1を満たす、(1)に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
式1:0.10<(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)<0.40
(3) 前記Δ140Xが6.0以上12.0以下であり、前記Δ160Xが30.0以上50.0以下である、(2)に記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(4) 少なくとも一方の面において、フィルム表面粗さSRaが10nm以上100nm以下である、(1)~(3)のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(5) 少なくとも2層以上の積層構成を有し、厚みが40μm以上80μm以下である、(1)~(4)のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルム。
(6) (1)~(5)のいずれかに記載の二軸配向ポリプロピレンフィルムがコアに巻回された、フィルムロール。
In order to solve the above problems, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention may have the following configuration, and may be wound around a core to form a film roll.
(1) A biaxially oriented polypropylene film, in which, when the main shrinkage direction of the film is the X direction, a heat shrinkage stress value in the X direction at 150°C is 0.40 N/2 mm or more and 0.80 N/2 mm or less, and a heat shrinkage stress onset temperature in the X direction is 80°C or more and 90°C or less.
(2) The biaxially oriented polypropylene film according to (1), which satisfies Formula 1 when the direction perpendicular to the X direction in the film plane is the Y direction, the heat shrinkage in the X direction at 140°C is Δ 140X % , the heat shrinkage in the Y direction at 140°C is Δ 140Y %, the heat shrinkage in the X direction at 160°C is Δ 160X %, and the heat shrinkage in the Y direction at 160°C is Δ 160Y %,.
Formula 1: 0.10<(Δ 140X + Δ 140Y )/(Δ 160X + Δ 160Y )<0.40
(3) The biaxially oriented polypropylene film according to (2), wherein the Δ 140X is 6.0 or more and 12.0 or less, and the Δ 160X is 30.0 or more and 50.0 or less.
(4) The biaxially oriented polypropylene film according to any one of (1) to (3), having a film surface roughness SRa of 10 nm or more and 100 nm or less on at least one surface.
(5) The biaxially oriented polypropylene film according to any one of (1) to (4), which has a laminated structure of at least two layers and a thickness of 40 μm or more and 80 μm or less.
(6) A film roll comprising the biaxially oriented polypropylene film according to any one of (1) to (5) wound around a core.
本発明により、高温環境下でフィルム面内の特定の方向に高い熱収縮性を持つにも関わらず、平面性が良好である二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することができる。本発明のポリプロピレンフィルムは上記特性を備えることから、精密部材用のカバーフィルム、保護フィルム、工程フィルム等の離型用フィルムとして好適に使用することができる。 The present invention provides a biaxially oriented polypropylene film that has good flatness despite having high heat shrinkability in a specific direction in the film plane in a high temperature environment. Since the polypropylene film of the present invention has the above-mentioned properties, it can be suitably used as a release film for cover films, protective films, process films, etc. for precision components.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、フィルムの主収縮方向をX方向としたときに、前記X方向の150℃での熱収縮応力値が0.40N/2mm以上0.80N/2mm以下であり、前記X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度が80℃以上90℃以下であることを特徴とする。以下、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムについて具体的に説明する。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is characterized in that, when the main shrinkage direction of the film is the X direction, the heat shrinkage stress value in the X direction at 150°C is 0.40 N/2 mm or more and 0.80 N/2 mm or less, and the heat shrinkage stress rise temperature in the X direction is 80°C or more and 90°C or less. The biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be specifically described below.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、ポリプロピレン樹脂を主成分とするキャストシート(未延伸シート)をその面内で直交する二方向に延伸した二軸延伸ポリプロピレンフィルムである。すなわち、ここでいう二軸配向とは、面内で直交する二方向(例えば、長手方向と幅方向)に延伸したという意味である。フィルムを二軸配向フィルムとすることで、特に表面平滑性に優れ、かつ後述する熱収縮特性にも優れたものとなる。なお、長手方向(MD)とは、製膜時にフィルムが走行する方向(フィルムロールの場合は巻き方向)をいい、幅方向(TD)とは、フィルム面内で長手方向に直交する方向をいう。また、主成分とはフィルムを構成する全成分を100質量%としたときに、50質量%を超えて100質量%以下含まれる成分をいい(主成分については、以下同様に解釈することができる。)、ポリプロピレンフィルムとはポリプロピレン樹脂を主成分とするフィルムをいう。ポリプロピレン樹脂とは、樹脂を構成する全構成単位を100質量%としたときに、プロピレン単位を50質量%より多く100質量%以下含む樹脂をいう。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is a biaxially oriented polypropylene film obtained by stretching a cast sheet (unstretched sheet) mainly composed of polypropylene resin in two directions perpendicular to each other in its plane. That is, biaxial orientation here means stretching in two directions perpendicular to each other in its plane (for example, the longitudinal direction and the width direction). By making the film a biaxially oriented film, the film has excellent surface smoothness and excellent heat shrinkage properties, which will be described later. The longitudinal direction (MD) refers to the direction in which the film runs during film formation (the winding direction in the case of a film roll), and the width direction (TD) refers to the direction perpendicular to the longitudinal direction in the film plane. The main component refers to a component that is contained in the film at more than 50% by mass and not more than 100% by mass when the total components constituting the film are taken as 100% by mass (the main component can be interpreted in the same way hereinafter), and the polypropylene film refers to a film mainly composed of polypropylene resin. The polypropylene resin refers to a resin that contains propylene units at more than 50% by mass and not more than 100% by mass when the total constituent units constituting the resin are taken as 100% by mass.
本発明における主収縮方向(X方向)とは、フィルム面内において、MDを0°方向とした場合に、MD、及びMDと15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°の角度をなす各々の方向において、160℃で15分間処理した後の熱収縮率を測定したときに、最も高い値を示す方向をいう。フィルムの外観からMDを特定できない場合は、任意の方向を0°として同様に熱収縮率を測定し、熱収縮率が最も高い方向を主収縮方向(X方向)とする。なお、熱収縮率の測定方法は後述する。 In the present invention, the main shrinkage direction (X direction) refers to the direction in the film plane that shows the highest value when the heat shrinkage is measured after treatment at 160°C for 15 minutes in the MD and in each direction that forms an angle of 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, and 165° with the MD, with the MD being the 0° direction. If the MD cannot be identified from the appearance of the film, the heat shrinkage is measured in the same manner with an arbitrary direction set to 0°, and the direction with the highest heat shrinkage is regarded as the main shrinkage direction (X direction). The method for measuring the heat shrinkage is described below.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、例えば、配線基板等に用いられる基材のように、140℃を超える温度での加熱により収縮する基材(以下、このような基材を熱収縮基材ということがある。)と貼り合わせて使用するにあたり好ましい熱収縮特性を実現する観点から、フィルムの主収縮方向をX方向としたときに、X方向の150℃での熱収縮応力値が0.40N/2mm以上0.80N/2mm以下であることが重要である。上記観点から、X方向の150℃での熱収縮応力値は好ましくは0.50N/2mm以上0.70N/2mm以下、より好ましくは0.53N/2mm以上0.57N/2mm以下である。 When the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is used by laminating it with a substrate that shrinks when heated at a temperature exceeding 140°C, such as a substrate used in a wiring board or the like (hereinafter, such a substrate may be referred to as a heat-shrinkable substrate), it is important from the viewpoint of realizing favorable heat shrinkage characteristics that the heat shrinkage stress value in the X direction at 150°C is 0.40 N/2 mm or more and 0.80 N/2 mm or less when the main shrinkage direction of the film is the X direction. From the above viewpoint, the heat shrinkage stress value in the X direction at 150°C is preferably 0.50 N/2 mm or more and 0.70 N/2 mm or less, more preferably 0.53 N/2 mm or more and 0.57 N/2 mm or less.
熱収縮基材としては、例えばフェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、ガラスエポキシ樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする基材があり、これらを硬化させる過程では140℃を超える温度での加熱を伴うことが多い。そのため、このような熱収縮基材の硬化工程で硬化前の基材と貼り合わせて使用する工程フィルムには、熱収縮基材との密着性や硬化後の熱収縮基材のシワ発生防止等の観点から、硬化時の加熱温度において、硬化に伴う熱収縮基材の収縮に追従する程度の熱収縮性が求められる。 Examples of heat-shrinkable substrates include substrates whose main component is a thermosetting resin such as phenolic resin, polycarbonate resin, melamine resin, glass epoxy resin, and epoxy resin, and the process of curing these often involves heating at temperatures exceeding 140°C. Therefore, the process film used by laminating the substrate before curing in the curing process of such a heat-shrinkable substrate is required to have heat shrinkability at the heating temperature during curing to a degree that follows the shrinkage of the heat-shrinkable substrate associated with curing, from the viewpoints of adhesion to the heat-shrinkable substrate and prevention of wrinkles in the heat-shrinkable substrate after curing.
二軸配向ポリプロピレンフィルムのX方向の150℃での熱収縮応力値が0.4N/2mm以上であることにより、硬化前の熱収縮基材と重ね合わせて加熱した際に、適切な熱収縮応力がかかることにより高い密着性が得られ、歩留まりの低下やシワの発生等が抑えられる。一方、主収縮方向の150℃での熱収縮応力値が0.80N/2mm以下であることにより、二軸配向ポリプロピレンフィルムの常温収縮が抑えられるため製品ロールとしての品位の低下が軽減される。また、主収縮方向の150℃での熱収縮応力値が0.80N/2mm以下であると、加熱時に硬化前の熱収縮基材に急激な応力が加わることによる変形や破損も軽減されるため、歩留まりの低下も抑えられる。 By having a heat shrinkage stress value of 0.4 N/2 mm or more in the X direction at 150°C, when the biaxially oriented polypropylene film is superimposed on the heat-shrinkable substrate before curing and heated, an appropriate heat shrinkage stress is applied, resulting in high adhesion and suppressing a decrease in yield and the occurrence of wrinkles. On the other hand, by having a heat shrinkage stress value of 0.80 N/2 mm or less in the main shrinkage direction at 150°C, room temperature shrinkage of the biaxially oriented polypropylene film is suppressed, thereby reducing the deterioration of the quality of the product roll. In addition, if the heat shrinkage stress value in the main shrinkage direction at 150°C is 0.80 N/2 mm or less, deformation and damage caused by sudden stress applied to the heat-shrinkable substrate before curing during heating are also reduced, thereby suppressing a decrease in yield.
主収縮方向の150℃での熱収縮応力値を0.40N/2mm以上0.80N/2mm以下、または上記の好ましい範囲とする方法としては、例えば、二軸配向ポリプロピレンフィルムにMFRが0.1g/10分以上2.0g/10分以下であるポリプロピレン樹脂を用いる方法が挙げられる。また、このようなポリプロピレン樹脂を用いた上で、製膜条件に関しては、横延伸(幅方向への延伸)工程における延伸温度を145℃~180℃、好ましくは151℃~175℃、熱処理工程における弛緩率を1.0%~20%、好ましくは1.0~14%、冷却工程の温度を130℃~145℃とすることが効果的である。横延伸、弛緩、冷却を上記の条件とすることで、フィルム内部の応力が強化された状態で延伸や熱固定等を行うことができるため、得られる二軸配向ポリプロピレンフィルムは高い熱収縮応力を持つフィルムとなる。なお、これらの条件は適宜組み合わせることができる。 As a method for making the heat shrinkage stress value at 150°C in the main shrinkage direction 0.40 N/2 mm or more and 0.80 N/2 mm or less, or the above-mentioned preferred range, for example, a method using a polypropylene resin having an MFR of 0.1 g/10 min or more and 2.0 g/10 min or less for a biaxially oriented polypropylene film can be mentioned. In addition, in regard to the film formation conditions using such a polypropylene resin, it is effective to set the stretching temperature in the transverse stretching (stretching in the width direction) process to 145°C to 180°C, preferably 151°C to 175°C, the relaxation rate in the heat treatment process to 1.0% to 20%, preferably 1.0 to 14%, and the temperature in the cooling process to 130°C to 145°C. By setting the transverse stretching, relaxation, and cooling under the above conditions, stretching and heat setting can be performed in a state in which the stress inside the film is strengthened, so that the obtained biaxially oriented polypropylene film has a high heat shrinkage stress. Note that these conditions can be combined as appropriate.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、硬化前の熱収縮基材と貼り合わせて使用するにあたり好ましい熱収縮特性を実現する観点から、X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度が80℃以上90℃以下であることが重要である。X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度は、後述のTMA(Thermo Mechanical Analysis)法により測定することができる。X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度が80℃未満であると、熱収縮基材と貼り合わせて使用する際に熱収縮基材の収縮開始温度よりも低温で収縮が開始するため、熱収縮性基材に追従せず密着性の低下やシワの発生の原因となる。一方、X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度が90℃以上であると、逆に熱収縮基材と貼り合わせて使用する際に熱収縮基材の収縮開始温度で収縮が起こらないため、熱収縮性基材に追従せず密着性の低下やシワの発生の原因となる。上記観点から、X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度は、83℃以上90℃以下が好ましく、83℃以上87℃以下がより好ましい。 In order to realize favorable heat shrinkage properties when used in combination with a heat shrinkable substrate before curing, it is important that the heat shrinkage stress rise temperature in the X direction is 80°C or more and 90°C or less. The heat shrinkage stress rise temperature in the X direction can be measured by the TMA (Thermo Mechanical Analysis) method described later. If the heat shrinkage stress rise temperature in the X direction is less than 80°C, the film will not follow the heat shrinkable substrate and cause a decrease in adhesion and wrinkles when used in combination with a heat shrinkable substrate, since the film will start shrinking at a temperature lower than the shrinkage start temperature of the heat shrinkable substrate. On the other hand, if the heat shrinkage stress rise temperature in the X direction is 90°C or more, the film will not follow the heat shrinkable substrate and cause a decrease in adhesion and wrinkles when used in combination with a heat shrinkable substrate. From the above viewpoint, the heat shrinkage stress rise temperature in the X direction is preferably 83°C or more and 90°C or less, and more preferably 83°C or more and 87°C or less.
X方向の熱収縮応力の立ち上がり温度を80℃以上90℃以下とする方法としては、例えば0.1g/10分以上2.0g/10分以下であるポリプロピレン樹脂を用いた上で、縦延伸(長手方向への延伸)において温度を140℃より高く160℃以下とし、延伸倍率を3.0倍以上5.0倍未満とする方法が挙げられる。さらに、熱処理工程における弛緩率を1.0~14%、冷却工程の温度を130℃~145℃とすることも効果的である。なお、これらの方法は適宜併用することもできる。熱処理工程における弛緩率を上記の条件とすることで、フィルム内部の高分子鎖の配向状態を好適に制御できるため、高い熱収縮応力や優れた熱寸法安定性を具備する二軸配向ポリプロピレンフィルムを得ることができる。また、冷却工程における温度を上記の条件とすることで、テンター外部との温度差を制御してフィルム内部の結晶化度を増大させることができるため、得られる二軸配向ポリプロピレンフィルムは高い熱収縮応力や優れた熱寸法安定性を具備する。 A method for setting the onset temperature of the heat shrinkage stress in the X direction to 80°C or more and 90°C or less can be mentioned, for example, by using a polypropylene resin having a viscosity of 0.1 g/10 min or more and 2.0 g/10 min or less, setting the temperature in the longitudinal stretching (stretching in the longitudinal direction) to 140°C or more and 160°C or less, and setting the stretching ratio to 3.0 times or more and less than 5.0 times. Furthermore, it is also effective to set the relaxation rate in the heat treatment process to 1.0 to 14% and the temperature in the cooling process to 130°C to 145°C. These methods can also be used in combination as appropriate. By setting the relaxation rate in the heat treatment process to the above conditions, the orientation state of the polymer chains inside the film can be suitably controlled, so that a biaxially oriented polypropylene film with high heat shrinkage stress and excellent thermal dimensional stability can be obtained. In addition, by setting the temperature in the cooling process to the above conditions, the temperature difference with the outside of the tenter can be controlled to increase the crystallinity inside the film, so that the obtained biaxially oriented polypropylene film has high heat shrinkage stress and excellent thermal dimensional stability.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、熱収縮基材との密着性と平面性の両立の観点から、X方向にフィルム面内で直交する方向をY方向、140℃におけるX方向の熱収縮率をΔ140X%、140℃におけるY方向の熱収縮率をΔ140Y%、160℃におけるX方向の熱収縮率をΔ160X%、160℃におけるY方向の熱収縮率をΔ160Y%としたときに、式1を満たすことが好ましい。
式1:0.10<(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)<0.40。
From the viewpoint of achieving both adhesion to a heat-shrinkable substrate and flatness, it is preferable that the biaxially oriented polypropylene film of the present invention satisfies Formula 1 when the direction perpendicular to the X direction in the film plane is the Y direction, the heat shrinkage in the X direction at 140°C is Δ 140X %, the heat shrinkage in the Y direction at 140°C is Δ 140Y %, the heat shrinkage in the X direction at 160°C is Δ 160X %, and the heat shrinkage in the Y direction at 160°C is Δ 160Y %.
Equation 1: 0.10<(Δ 140X +Δ 140Y )/(Δ 160X +Δ 160Y )<0.40.
ここでY方向とは、前述の方法により定めたX方向にフィルム面内で直交する方向をいう。Δ140Xとは140℃で15分間加熱したときのX方向における収縮率をいい、Δ140Y、Δ160X、Δ160Yも測定方向と測定温度が変わる以外は同様に解釈することができる。なお、Δ140X、Δ140Y、Δ160X、Δ160Yの測定方法の詳細は後述する。 Here, the Y direction refers to the direction perpendicular to the X direction determined by the above-mentioned method in the film plane. Δ 140X refers to the shrinkage rate in the X direction when heated at 140°C for 15 minutes, and Δ 140Y , Δ 160X , and Δ 160Y can be interpreted in the same way except that the measurement direction and measurement temperature are different. The details of the measurement method of Δ 140X , Δ 140Y , Δ 160X , and Δ 160Y will be described later.
上記観点から(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)の値は、熱収縮基材との密着性と平面性の両立の観点から、より好ましくは0.15以上0.35以下、さらに好ましくは0.20以上0.30以下、特に好ましくは0.20以上0.26以下である。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムには、硬化過程における熱収縮基材への追従性の観点から、熱収縮基材が収縮する前段階の140℃では収縮率が低いことが求められる。一方、熱収縮基材との密着性の観点からは、当該基材が収縮する160℃において、シワ等の発生により平面性を損なわない範囲で高い収縮率が求められる。 From the above viewpoint, the value of (Δ 140X + Δ 140Y ) / (Δ 160X + Δ 160Y ) is more preferably 0.15 to 0.35, even more preferably 0.20 to 0.30, and particularly preferably 0.20 to 0.26, from the viewpoint of both adhesion to the heat-shrinkable substrate and flatness. The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is required to have a low shrinkage rate at 140°C, which is the stage before the heat-shrinkable substrate shrinks, from the viewpoint of conformity to the heat-shrinkable substrate in the curing process. On the other hand, from the viewpoint of adhesion to the heat-shrinkable substrate, a high shrinkage rate is required at 160°C, where the substrate shrinks, within a range that does not impair flatness due to the occurrence of wrinkles, etc.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)の値を0.40未満とすることにより、熱収縮基材と貼り合わせて加熱した際に、当該基材が収縮する温度に達するまではX方向とY方向の収縮率が低く抑えられるため、製品ロールとした際の巻き姿の悪化やシワ等の発生による平面性の悪化が軽減される。また、(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)の値が0.40未満であると、熱収縮基材が収縮する温度条件(140℃を超える温度)では、二軸配向ポリプロピレンフィルムも熱収縮基材に追従して収縮するため、熱収縮基材との密着性が向上する。上記観点から(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)の値は小さいほど好ましいが、実現可能性の観点から0.10を超える。 In the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, by making the value of (Δ 140X + Δ 140Y ) / (Δ 160X + Δ 160Y ) less than 0.40, when the film is laminated with a heat-shrinkable base material and heated, the shrinkage rate in the X direction and Y direction is kept low until the temperature at which the base material shrinks is reached, so that the deterioration of the winding shape and the deterioration of flatness due to the occurrence of wrinkles, etc., when the film is made into a product roll are reduced. In addition, if the value of (Δ 140X + Δ 140Y ) / (Δ 160X + Δ 160Y ) is less than 0.40, the biaxially oriented polypropylene film also shrinks following the heat-shrinkable base material under temperature conditions at which the heat-shrinkable base material shrinks (temperatures exceeding 140 ° C.), so that the adhesion to the heat-shrinkable base material is improved. From the above viewpoint, the smaller the value of (Δ 140X + Δ 140Y ) / (Δ 160X + Δ 160Y ) is, the more preferable it is, but from the viewpoint of feasibility, it exceeds 0.10.
前記式1を満たす(あるいは、(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)を上記の好ましい範囲とする)方法としては、例えば、0.1g/10分以上2.0g/10分以下であるポリプロピレン樹脂を用いた上で、縦延伸工程における予熱温度を125℃~175℃、延伸温度を140℃より高く160℃以下にする方法がある。縦延伸における予熱温度を高くし、フィルム内部の応力を緩和した状態で延伸することにより、縦方向の熱収縮を緩和させることができる。また、横延伸工程における予熱温度を160℃~185℃、延伸温度を145℃~180℃(好ましくは151℃~180℃)、熱固定温度を140℃より高く160℃以下、冷却工程の温度を130℃~145℃、弛緩率を1.0%~20%にする方法もある。横延伸温度を140℃より高い温度、好ましくは151℃以上にすることで、140℃における内部応力を緩和しつつ160℃における内部応力を高く保つことができる。また、熱固定温度を140℃より高く160℃以下とすることで、140℃での収縮を軽減することができる。なお、これらの方法は適宜組み合わせて用いることができる。 As a method for satisfying the formula 1 (or making (Δ 140X +Δ 140Y )/(Δ 160X +Δ 160Y ) the above preferred range), for example, there is a method of using a polypropylene resin having a viscosity of 0.1 g/10 min or more and 2.0 g/10 min or less, and setting the preheating temperature in the longitudinal stretching step to 125° C. to 175° C. and the stretching temperature to be higher than 140° C. and lower than 160° C. Increasing the preheating temperature in the longitudinal stretching and stretching the film in a state in which the internal stress of the film is relaxed can relax the thermal shrinkage in the longitudinal direction. In addition, there is also a method of setting the preheating temperature in the transverse stretching step to 160° C. to 185° C., the stretching temperature to be 145° C. to 180° C. (preferably 151° C. to 180° C.), the heat setting temperature to be higher than 140° C. and lower than 160° C., the cooling step temperature to be 130° C. to 145° C., and the relaxation rate to be 1.0% to 20%. By setting the transverse stretching temperature to a temperature higher than 140° C., preferably 151° C. or higher, it is possible to maintain a high internal stress at 160° C. while alleviating the internal stress at 140° C. Furthermore, by setting the heat setting temperature to a temperature higher than 140° C. and 160° C. or lower, it is possible to reduce shrinkage at 140° C. Note that these methods can be used in appropriate combination.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、Δ140Xが6.0以上12.0以下であり、Δ160Xが30.0以上50.0以下であることが好ましい。Δ140Xが6.0以上であると、例えば、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムに硬化前の熱収縮基材を貼り合せて加熱した際に、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムが熱収縮基材の収縮に追従する程度に収縮するため両者の密着性が高まり、熱収縮基材を十分に保護することができる。一方、Δ140Xが12.0%以下であることにより、140℃での収縮が大きすぎるため熱収縮基材と貼り合わせて加熱したときにシワが発生する場合や、平面性が悪化し外観不良となる場合がある。上記観点から、Δ140Xの上限は好ましくは12.0、より好ましくは11.0、さらに好ましくは10.8、特に好ましくは10.0であり、下限は好ましくは6.0、より好ましくは7.0、さらに好ましくは8.0、特に好ましくは9.6である。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention preferably has a Δ 140X of 6.0 or more and 12.0 or less, and a Δ 160X of 30.0 or more and 50.0 or less. When the Δ 140X is 6.0 or more, for example, when the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is laminated with a heat-shrinkable base material before curing and heated, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention shrinks to a degree that follows the shrinkage of the heat-shrinkable base material, so that the adhesion between the two is increased and the heat-shrinkable base material can be sufficiently protected. On the other hand, when the Δ 140X is 12.0% or less, the shrinkage at 140 ° C. is too large, so that wrinkles may occur when the film is laminated with the heat-shrinkable base material and heated, or the flatness may deteriorate, resulting in poor appearance. From the above viewpoint, the upper limit of Δ 140X is preferably 12.0, more preferably 11.0, even more preferably 10.8, and particularly preferably 10.0, and the lower limit is preferably 6.0, more preferably 7.0, even more preferably 8.0, and particularly preferably 9.6.
また、Δ160Xが30.0以上であると、熱収縮基材が収縮する160℃で当該基材に追従して二軸配向ポリプロピレンフィルムも収縮することとなり、二軸配向ポリプロピレンフィルムと熱収縮基材の密着性が保たれる。一方、Δ160Xが50.0以下であると、熱収縮基材が収縮する160℃の環境下において、当該基材の収縮に比べて二軸配向ポリプロピレンフィルムの収縮が過剰とならず、シワ等の発生による平面性の悪化が軽減される。上記観点からΔ160Xの上限は好ましくは50.0、より好ましくは46.0、さらに好ましくは43.5であり、下限は好ましくは30.0、より好ましくは39.5、さらに好ましくは40.5である。 In addition, when Δ 160X is 30.0 or more, the biaxially oriented polypropylene film also shrinks following the heat-shrinkable base material at 160 ° C., where the heat-shrinkable base material shrinks, and the adhesion between the biaxially oriented polypropylene film and the heat-shrinkable base material is maintained. On the other hand, when Δ 160X is 50.0 or less, in an environment of 160 ° C., where the heat-shrinkable base material shrinks, the biaxially oriented polypropylene film does not shrink excessively compared to the shrinkage of the base material, and deterioration of flatness due to the occurrence of wrinkles, etc. is reduced. From the above viewpoint, the upper limit of Δ 160X is preferably 50.0, more preferably 46.0, and even more preferably 43.5, and the lower limit is preferably 30.0, more preferably 39.5, and even more preferably 40.5.
Δ140XとΔ160Xをそれぞれ6.0以上12.0以下、30.0以上50.0以下に制御する方法としては、例えば、前記式1を好ましい範囲とする方法と同様の方法を用いることができる。但し、横延伸工程の予熱温度は166℃以上がより好ましく、横延伸温度は156℃~164℃がより好ましく、弛緩処理での弛緩率は1.0%~14%が好ましい。 As a method for controlling Δ140X and Δ160X to 6.0 or more and 12.0 or less and 30.0 or more and 50.0 or less, respectively, a method similar to the method for setting the preferable range of the above formula 1 can be used. However, the preheating temperature in the transverse stretching step is more preferably 166° C. or more, the transverse stretching temperature is more preferably 156° C. to 164° C., and the relaxation rate in the relaxation treatment is preferably 1.0% to 14%.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルム及びこれを巻き取ったフィルムロールにおいては、長手方向がY方向、幅方向がX方向であることが好ましい。このような態様とすることにより、ロールtoロールプロセスなどの連続工程において、硬化前の熱収縮基材と貼り合わせて熱をかける際に二軸配向ポリプロピレンフィルムが適度に収縮するため、熱収縮基材と高い密着性を得られる。また、長手方向がY方向、幅方向がX方向であることにより、二軸配向ポリプロピレンフィルムは加熱時にフィルムの進行方向の収縮が相対的に小さいものとなるため、ロールtoロールプロセスにおいてフィルムを搬送する力と収縮の干渉によるシワや気泡等の発生が軽減され、結果として熱収縮基材との密着性を維持しやすくなる。 In the biaxially oriented polypropylene film of the present invention and the film roll obtained by winding it, it is preferable that the longitudinal direction is the Y direction and the width direction is the X direction. By adopting such an embodiment, in a continuous process such as a roll-to-roll process, the biaxially oriented polypropylene film shrinks appropriately when it is laminated with a heat-shrinkable substrate before curing and heated, so that high adhesion to the heat-shrinkable substrate can be obtained. In addition, since the longitudinal direction is the Y direction and the width direction is the X direction, the shrinkage of the biaxially oriented polypropylene film in the film advance direction when heated is relatively small, so that the occurrence of wrinkles, air bubbles, etc. due to interference between the force conveying the film and the shrinkage in the roll-to-roll process is reduced, and as a result, adhesion to the heat-shrinkable substrate can be easily maintained.
長手方向がY方向、幅方向がX方向である二軸配向ポリプロピレンフィルム及びこれを巻き取ったフィルムロールを得る方法としては、例えば長手方向の延伸倍率よりも幅方向の延伸倍率を大きくする方法が挙げられ、さらに前記式1を好ましい範囲とする方法と同様の方法も用いることができる。なお、これらの方法は適宜併用してもよい。 As a method for obtaining a biaxially oriented polypropylene film in which the longitudinal direction is the Y direction and the width direction is the X direction, and a film roll obtained by winding this film, for example, a method in which the stretching ratio in the width direction is greater than the stretching ratio in the longitudinal direction can be mentioned, and further, a method similar to the method in which the above formula 1 is in the preferred range can also be used. Note that these methods may be used in combination as appropriate.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、少なくとも一方の面において、フィルム表面粗さSRaが10nm以上100nm以下であることが好ましく、より好ましくは25nm以上50nm以下である。二軸配向ポリプロピレンフィルムの少なくとも一方の面において、フィルム表面粗さSRaが10nm以上100nm以下である場合、フィルム表面の粗さが適切となるため、熱収縮基材との貼り合わせが良好となり、また熱収縮基材の形状変化や欠損を軽減することができる。また、少なくとも一方の面において、二軸配向ポリプロピレンフィルムのフィルム表面粗さSRaを100nm以下とすることで、熱収縮基材との積層体としてロール状に巻き取った際に当該基材に突起による打痕や欠損が発生しにくくなり、これらによる歩留まりの低下を軽減できる。一方、表面粗さSRaが10nm以上であることにより、過度に平滑性が高いことによる巻きズレ等を軽減することができる。上記観点からは、両面のフィルム表面粗さSRaが10nm以上100nm以下又は上記の好ましい範囲であることがさらに好ましい。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention preferably has a film surface roughness SRa of 10 nm to 100 nm on at least one side, more preferably 25 nm to 50 nm. When the film surface roughness SRa is 10 nm to 100 nm on at least one side of the biaxially oriented polypropylene film, the roughness of the film surface is appropriate, so that the film can be bonded well to the heat-shrinkable substrate, and the shape change and defects of the heat-shrinkable substrate can be reduced. In addition, by making the film surface roughness SRa of the biaxially oriented polypropylene film 100 nm or less on at least one side, when the laminate with the heat-shrinkable substrate is wound into a roll, dents and defects due to protrusions are unlikely to occur on the substrate, and the decrease in yield due to these can be reduced. On the other hand, by making the surface roughness SRa 10 nm or more, it is possible to reduce winding misalignment due to excessively high smoothness. From the above viewpoint, it is even more preferable that the film surface roughness SRa on both sides is 10 nm to 100 nm or less or in the above preferred range.
少なくとも一方の面において、フィルム表面粗さSRaを10nm以上100nm以下または上記の好ましい範囲とする方法としては、例えば、キャスト時の冷却工程でキャストドラムの表面温度を20℃以上80℃以下に制御する方法を用いることができる。キャストドラムの表面温度を上記範囲にすることで、フィルム表面に形成される結晶形を制御し、表面粗さSRaを低くすることができる。また、SRaの調整に最も効果的な方法はキャストドラムの表面温度を調整する方法であるが、SRaは延伸前の予熱温度の影響も受け、例えば横延伸前の予熱温度を後述する好ましい範囲で高くすることによっても大きくすることができる。 As a method for making the film surface roughness SRa on at least one side 10 nm or more and 100 nm or less or the above-mentioned preferred range, for example, a method of controlling the surface temperature of the cast drum to 20°C or more and 80°C or less during the cooling process during casting can be used. By making the surface temperature of the cast drum within the above range, the crystal form formed on the film surface can be controlled and the surface roughness SRa can be reduced. In addition, the most effective method for adjusting SRa is to adjust the surface temperature of the cast drum, but SRa is also affected by the preheating temperature before stretching, and can be increased, for example, by increasing the preheating temperature before transverse stretching within the preferred range described below.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、熱収縮基材と貼り合わせて用いる観点から、その厚みが40μm以上80μm以下であることが好ましく、より好ましくは50μm以上70μm以下、さらに好ましくは55μm以上65μm以下である。二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みが40μm以上80μm以下である場合、二軸配向ポリプロピレンフィルムにコシが生まれ、硬化前の収縮性基材と貼り合わせる時のハンドリングが向上する。また、厚みが40μm以上であることにより、二軸配向ポリプロピレンフィルムが加熱により収縮してもシワが発生しにくくなるため、これに起因する熱収縮基材の欠陥を低減できる。二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みを上記の範囲内とするためには、キャストシートを形成する際の樹脂の吐出量、キャスティングドラムの回転速度、口金のスリットの幅を調整することや、延伸倍率を調整することが効果的である。 From the viewpoint of being used by laminating with a heat-shrinkable substrate, the biaxially oriented polypropylene film of the present invention preferably has a thickness of 40 μm or more and 80 μm or less, more preferably 50 μm or more and 70 μm or less, and even more preferably 55 μm or more and 65 μm or less. When the thickness of the biaxially oriented polypropylene film is 40 μm or more and 80 μm or less, the biaxially oriented polypropylene film is stiff, and handling is improved when laminating with a shrinkable substrate before curing. In addition, by having a thickness of 40 μm or more, wrinkles are unlikely to occur even if the biaxially oriented polypropylene film shrinks by heating, and defects in the heat-shrinkable substrate caused by this can be reduced. In order to make the thickness of the biaxially oriented polypropylene film within the above range, it is effective to adjust the amount of resin discharged when forming a cast sheet, the rotation speed of the casting drum, the width of the slit of the die, and the stretching ratio.
本発明のフィルムロールは、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムがコアに巻回されたものである。かかるコアの材質としては、変形の少ないプラスチック製、繊維強化プラスチック製、金属製が好ましく、強度の観点から繊維強化プラスチック製を用いることがより好ましい。繊維強化プラスチック製コアとしては、例えば、炭素繊維あるいはガラス繊維を巻回して円筒形とし、これに不飽和ポリエステル樹脂のような熱可塑性樹脂を含浸せしめて硬化させた樹脂含浸タイプのコアなどが挙げられる。 The film roll of the present invention is formed by winding the biaxially oriented polypropylene film of the present invention around a core. The material of the core is preferably plastic, fiber-reinforced plastic, or metal, which are less likely to deform, and fiber-reinforced plastic is more preferably used from the viewpoint of strength. Examples of fiber-reinforced plastic cores include resin-impregnated cores formed by winding carbon fiber or glass fiber into a cylindrical shape, impregnating this with a thermoplastic resin such as unsaturated polyester resin, and hardening the core.
本発明のフィルムロールでは、フィルムロールから長手方向に二軸配向ポリプロピレンフィルムを巻き出して加工する工程における二軸配向ポリプロピレンフィルムの走行性の観点から、片伸び量を適正な範囲に制御することが好ましい。より具体的には、片伸び量を10.0mm/10m長以下とすることが好ましく、より好ましくは7.0mm/10m長以下、さらに好ましくは5.0mm/10m長以下である。 In the film roll of the present invention, it is preferable to control the amount of one-sided elongation within an appropriate range from the viewpoint of the running property of the biaxially oriented polypropylene film in the process of unwinding and processing the biaxially oriented polypropylene film from the film roll in the longitudinal direction. More specifically, it is preferable to set the amount of one-sided elongation to 10.0 mm/10 m length or less, more preferably 7.0 mm/10 m length or less, and even more preferably 5.0 mm/10 m length or less.
片伸びとは、フィルムロールより二軸配向ポリプロピレンフィルムを長手方向に巻き出した際に、二軸配向ポリプロピレンフィルムが円弧状に湾曲する現象をいう。本発明でいう片伸び量は、以下の手順で測定することができる。まず、フィルムロールから二軸配向ポリプロピレンフィルムを長手方向に10m長巻き出して切り取り、10m(長手方向)×フィルムロール幅(幅方向)サイズの矩形の測定サンプルを得る。得られたサンプルの頂点同士を結ぶように長手方向と平行に糸を貼り(頂点で固定、辺は対向して2本存在するので糸も2本貼る。)、糸の中間点(各頂点から5mの位置)において糸と二軸配向ポリプロピレンフィルムとの距離を測定する。2本の糸について同様の測定を行い、その平均値を片伸び量(単位:mm/10m長)とする。 One-sided elongation refers to the phenomenon in which the biaxially oriented polypropylene film curves in an arc shape when it is unwound from the film roll in the longitudinal direction. The amount of one-sided elongation referred to in the present invention can be measured by the following procedure. First, the biaxially oriented polypropylene film is unwound from the film roll in the longitudinal direction for a length of 10 m and cut to obtain a rectangular measurement sample with a size of 10 m (longitudinal direction) x film roll width (width direction). A thread is attached parallel to the longitudinal direction so as to connect the vertices of the obtained sample (fixed at the vertices, two threads are also attached as there are two opposing sides), and the distance between the thread and the biaxially oriented polypropylene film is measured at the midpoint of the thread (5 m from each vertex). The same measurement is performed for two threads, and the average value is taken as the amount of one-sided elongation (unit: mm/10 m length).
片伸び量が大きいことは、フィルムロールから巻き出された二軸配向ポリプロピレンフィルムが円弧状に湾曲している状態にあることを意味する。片伸び量を上記範囲内とすることで、ロールtoロールプロセスで貼り合わせ加工等をする際に、走行性に加え、巻き取り性が向上する。さらに片伸び量を10.0mm/10m長以下とすることにより、巻き出し時や搬送時における二軸配向ポリプロピレンフィルムの蛇行を軽減することができる。そのため、EPC(エッジポジションコントロール装置)やクロスガイダーを使用して走行状態を調整することにより、加工ムラやシワ、巻き取り時における耳不揃いなどの不具合の発生を軽減し、さらに生産性を改善することができる。長手方向の片伸び量を上記の範囲内とするためには、後述する通り横延伸工程におけるクリップ離間時の搬送フィルム走行速度と基準としたときの搬送ロールの速度を調整して、クリップ離間直後の搬送フィルムの張りを調整することが効果的である。 A large amount of one-sided stretch means that the biaxially oriented polypropylene film unwound from the film roll is curved in an arc shape. By setting the amount of one-sided stretch within the above range, not only running properties but also winding properties are improved when performing lamination processing in a roll-to-roll process. Furthermore, by setting the amount of one-sided stretch to 10.0 mm/10 m length or less, meandering of the biaxially oriented polypropylene film during unwinding and transport can be reduced. Therefore, by adjusting the running state using an EPC (edge position control device) or a cross guider, it is possible to reduce the occurrence of defects such as uneven processing, wrinkles, and uneven edge alignment during winding, and further improve productivity. In order to set the amount of one-sided stretch in the longitudinal direction within the above range, it is effective to adjust the tension of the transport film immediately after the clip is separated by adjusting the speed of the transport roll based on the transport film running speed at the time of clip separation in the transverse stretching process as described below.
本発明のフィルムロールは、巻き取り性と平面性を両立する観点から、フィルムロール内のエア噛み込み率が5.0%以下であることが好ましく、好ましくは3.0%以下である。フィルムロール内のエア噛み込み率が5.0%以下であることにより、エア溜まりに伴う二軸配向ポリプロピレンフィルムのシワの発生を軽減できる。なお、フィルムロール内のエア噛み込み率の下限は、巻き取られたフィルムロールの常温収縮によるブロッキングを軽減する観点から1.0%となる。 In order to achieve both windability and flatness, the film roll of the present invention preferably has an air entrapment rate of 5.0% or less, and more preferably 3.0% or less. By having an air entrapment rate of 5.0% or less in the film roll, the occurrence of wrinkles in the biaxially oriented polypropylene film due to air accumulation can be reduced. The lower limit of the air entrapment rate in the film roll is 1.0% in order to reduce blocking due to room temperature shrinkage of the wound film roll.
フィルムロール内のエア噛み込み率は、ロールに巻き取った二軸配向ポリプロピレンフィルムの長さ、厚み、フィルムロールとコアの直径より求めることができ、その詳細は後述する。フィルムロール内のエア噛み込み率を5.0%以下又は上記の好ましい範囲とする方法としては、例えば後述するスリット工程において、巻き取り張力や巻き取り面圧等の巻き取り条件を好適な範囲に制御する方法が挙げられる。 The air entrapment rate in the film roll can be calculated from the length and thickness of the biaxially oriented polypropylene film wound on the roll, and the diameter of the film roll and core, and will be described in detail later. One method for keeping the air entrapment rate in the film roll at 5.0% or less or within the above-mentioned preferred range is to control the winding conditions, such as the winding tension and winding surface pressure, within a preferred range in the slitting process described later.
続いて、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムの層構成や原料について説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、単層構成であっても2層以上の積層構成であってもよいが、様々な効果を付与する観点から2層以上の積層構成を有することが好ましい。本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムが2層以上の積層構成である場合、ポリプロピレン樹脂Aを主成分とする基層(以下、A層ということがある。)と、ポリプロピレン樹脂Bを主成分とし、少なくとも一方の表面に位置する表層(以下、B層ということがある。)の積層構成からなることが好ましく、A層の両側にB層を有することがより好ましい。ここで主成分とは、層を構成する全成分を100質量%としたときに、50質量%を超えて100質量%以下含まれる成分をいう。なお、ポリプロピレン樹脂A、Bの区別については、後述する条件で測定したMFRの小さい方をポリプロピレン樹脂A、大きい方をポリプロピレン樹脂Bとするものとする。 Next, the layer structure and raw materials of the biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be described, but are not necessarily limited thereto. The biaxially oriented polypropylene film of the present invention may be a single layer structure or a laminated structure of two or more layers, but it is preferable that it has a laminated structure of two or more layers from the viewpoint of imparting various effects. When the biaxially oriented polypropylene film of the present invention has a laminated structure of two or more layers, it is preferable that it has a laminated structure of a base layer (hereinafter sometimes referred to as A layer) mainly composed of polypropylene resin A and a surface layer (hereinafter sometimes referred to as B layer) mainly composed of polypropylene resin B and located on at least one surface, and it is more preferable that it has B layer on both sides of A layer. Here, the main component refers to a component that is contained in more than 50 mass% to 100 mass% or less when the total components constituting the layer are 100 mass%. In addition, polypropylene resins A and B are distinguished from each other by the smaller MFR measured under the conditions described below as polypropylene resin A and the larger MFR measured under the conditions described below as polypropylene resin B.
また、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを積層構成とする場合において用いることができる積層方法としては、例えば、フィードブロック方式やマルチマニホールド方式による共押出法や、ラミネートによってフィルム同士を貼り合わせる方法等を用いることができる。 In addition, lamination methods that can be used when the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is laminated include, for example, coextrusion methods using the feed block method or the multi-manifold method, and methods in which films are bonded together by lamination.
ポリプロピレン樹脂A、ポリプロピレン樹脂Bは、本発明の目的を損なわない限りプロピレンの単独重合体であっても、他の不飽和炭化水素による共重合成分などを含有する共重合体であってもよい。共重合成分としては例えば、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-ヘプタデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネンなどが挙げられる。また、A層やB層にはポリプロピレン樹脂以外の樹脂がブレンドされていてもよく、ブレンドできる樹脂としては、例えば上記モノマー由来の構成単位を主たる構成単位とする樹脂(共重合単位としてプロピレンを含んでもよい。)が挙げられる。 As long as the object of the present invention is not impaired, polypropylene resin A and polypropylene resin B may be homopolymers of propylene or copolymers containing copolymerization components with other unsaturated hydrocarbons. Examples of copolymerization components include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methylpentene-1, 3-methylbutene-1, 1-hexene, 4-methylpentene-1, 5-ethylhexene-1, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, vinylcyclohexene, styrene, allylbenzene, cyclopentene, norbornene, and 5-methyl-2-norbornene. In addition, resins other than polypropylene resins may be blended into layers A and B, and examples of resins that can be blended include resins whose main constituent units are structural units derived from the above monomers (which may contain propylene as a copolymerization unit).
但し、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、透明性や耐熱性の観点から、フィルムを構成する全樹脂成分を構成する構成単位に占めるポリプロピレン単位の含有量が95質量%以上100質量%以下であることが好ましい。より好ましくは96質量%以上100質量%以下、さらに好ましくは97質量%以上100質量%以下であり、特に好ましくは98質量%以上100質量%以下である。 However, from the viewpoint of transparency and heat resistance, the content of polypropylene units in the structural units constituting all the resin components constituting the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less. More preferably, it is 96% by mass or more and 100% by mass or less, even more preferably, it is 97% by mass or more and 100% by mass or less, and particularly preferably, it is 98% by mass or more and 100% by mass or less.
ポリプロピレン樹脂Aやポリプロピレン樹脂Bがエチレン単位を含む場合、含まれるエチレン単位の含有量は、全構成単位中10質量%以下であることが好ましい。より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。エチレン単位が多いほど、ポリプロピレン樹脂の結晶性が低下して透明性を向上させやすい。一方、エチレン単位の量を10質量%以下に留めることにより、二軸配向ポリプロピレンフィルムの強度や耐熱性の低下による熱収縮率が悪化を軽減することができる。 When polypropylene resin A or polypropylene resin B contains ethylene units, the content of the ethylene units contained is preferably 10% by mass or less of all constituent units. More preferably, it is 5% by mass or less, and even more preferably, it is 3% by mass or less. The more ethylene units there are, the lower the crystallinity of the polypropylene resin is, and the easier it is to improve transparency. On the other hand, by keeping the amount of ethylene units to 10% by mass or less, it is possible to reduce deterioration of the heat shrinkage rate due to a decrease in the strength and heat resistance of the biaxially oriented polypropylene film.
また、ポリプロピレン樹脂AやBとポリエチレン樹脂をブレンドする場合、表面がより粗くなることや押出工程中で樹脂が劣化することがある。そのため、ポリエチレン樹脂起因のフィッシュアイの増加や、表面が削れることによる異物の増加により、平面性が悪化する場合がある。このようなメカニズムによる平面性悪化を軽減する観点から、ポリプロピレン樹脂AやBとポリエチレン樹脂をブレンドする場合、ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の合計を100質量%としたときに10質量%以下に留めることが好ましい。 In addition, when polypropylene resin A or B is blended with polyethylene resin, the surface may become rougher and the resin may deteriorate during the extrusion process. As a result, flatness may deteriorate due to an increase in fish eyes caused by the polyethylene resin and an increase in foreign matter due to surface scraping. From the viewpoint of reducing the deterioration of flatness due to such mechanisms, when polypropylene resin A or B is blended with polyethylene resin, it is preferable to keep the amount of polypropylene resin A or B to 10% by mass or less when the total of the polypropylene resin and the polyethylene resin is 100% by mass.
また、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、本発明の目的を損なわない範囲で上記樹脂以外の成分として、種々の添加剤、例えば、結晶核剤、酸化防止剤、熱安定剤、易滑剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、充填剤、粘度調整剤、着色防止剤などを含有することもできる。これらの中で、酸化防止剤の種類および添加量の選定は酸化防止剤のブリードアウト軽減の観点から重要である。かかる酸化防止剤としては、立体障害性を有するフェノール系のものが好ましく、複数種類の酸化防止剤を併用する場合、少なくとも1種は分子量500以上の高分子量型のものが好ましい。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention may also contain various additives, such as crystal nucleating agents, antioxidants, heat stabilizers, lubricants, antistatic agents, antiblocking agents, fillers, viscosity modifiers, and color inhibitors, as components other than the above resins, provided that the object of the present invention is not impaired. Among these, the selection of the type and amount of antioxidant to be added is important from the viewpoint of reducing bleed-out of the antioxidant. As such antioxidants, phenolic antioxidants having steric hindrance are preferred, and when multiple types of antioxidants are used in combination, at least one is preferably a high molecular weight type having a molecular weight of 500 or more.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムに用いることができる酸化防止剤の具体例としては種々のものが挙げられるが、例えば2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT:分子量220.4)とともに、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン(例えばBASF社製“Irganox”(登録商標)1330:分子量775.2)、またはテトラキス[メチレン-3(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(例えばBASF社製“Irganox”(登録商標)1010:分子量1177.7)等を併用することが好ましい。これら酸化防止剤の総含有量は、二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する全成分を100質量%としたときに、0.03質量%~1.0質量%の範囲が好ましい。酸化防止剤が少なすぎると押出工程でポリマーが劣化してフィルムが着色する場合や、長期耐熱性に劣る場合がある。一方、酸化防止剤が多すぎると、これら酸化防止剤のブリードアウトにより透明性が低下する場合がある。上記観点から、酸化防止剤のより好ましい含有量は、二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成する全成分を100質量%としたときに、0.05質量%~0.90質量%であり、さらに好ましくは0.10質量%~0.80質量%である。 Specific examples of antioxidants that can be used in the biaxially oriented polypropylene film of the present invention include various ones, but for example, it is preferable to use 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT: molecular weight 220.4) in combination with 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene (e.g., BASF's "Irganox" (registered trademark) 1330: molecular weight 775.2) or tetrakis[methylene-3(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane (e.g., BASF's "Irganox" (registered trademark) 1010: molecular weight 1177.7). The total content of these antioxidants is preferably in the range of 0.03% to 1.0% by mass when the total components constituting the biaxially oriented polypropylene film are taken as 100% by mass. If the amount of antioxidant is too small, the polymer may deteriorate during the extrusion process, causing the film to become discolored, or the long-term heat resistance may be poor. On the other hand, if the amount of antioxidant is too large, the transparency may decrease due to the antioxidant bleeding out. From the above viewpoint, the content of the antioxidant is more preferably 0.05% by mass to 0.90% by mass, and even more preferably 0.10% by mass to 0.80% by mass, when the total components constituting the biaxially oriented polypropylene film are taken as 100% by mass.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを構成するポリプロピレン樹脂AのMFRはJIS K 7210-2:2014の条件M(230℃、2.16kg)に準拠して測定した場合において、0.1g/10分以上2.0g/10分以下であることが好ましく、0.5g/10分以上2.0g/10分以下であることがより好ましく、1.0g/10分以上2.0g/10分以下であるとさらに好ましい。同様に測定したポリプロピレン樹脂BのMFRは、ポリプロピレン樹脂AのMFRよりも大きく、かつ1.0g/10分以上10g/10分以下であることが好ましく、2.0g/10分以上8.0g/10分以下であることがより好ましく、3.0g/10分以上5.0g/10分以下であることがさらに好ましい。 The MFR of polypropylene resin A constituting the biaxially oriented polypropylene film of the present invention, when measured in accordance with condition M (230°C, 2.16 kg) of JIS K 7210-2:2014, is preferably 0.1 g/10 min to 2.0 g/10 min, more preferably 0.5 g/10 min to 2.0 g/10 min, and even more preferably 1.0 g/10 min to 2.0 g/10 min. The MFR of polypropylene resin B, measured in the same manner, is greater than the MFR of polypropylene resin A and is preferably 1.0 g/10 min to 10 g/10 min, more preferably 2.0 g/10 min to 8.0 g/10 min, and even more preferably 3.0 g/10 min to 5.0 g/10 min.
一般的に、ポリプロピレン樹脂AのMFRが0.1g/10分以上である場合、製膜性が安定し、かつ厚み斑が抑えられるため、硬化前の熱収縮基材と貼り合わせて加熱する際に両者の密着性が向上する。ポリプロピレン樹脂AやBのMFRを上記の範囲内とするためには、ポリプロピレンの重合触媒の選定や、重合促進剤の添加、プロピレンモノマーの添加量により平均分子量や分子量分布を制御する方法などが好ましく採用される。ポリプロピレン樹脂A、Bとしては、上記MFRを満たすポリプロピレン樹脂から適宜選択することができ、ポリプロピレン樹脂Aとして好適に用いることができるポリプロピレン樹脂としては、例えば住友化学製“ノーブレン”(登録商標)S131等が例示される。また、ポリプロピレン樹脂Bとしてとして好適に用いることができるポリプロピレン樹脂としては、例えば日本ポリプロ製“ノバテック”(登録商標)(FL203D等)や住友化学製“ノーブレン”(登録商標)(AH561等)等が例示される。 In general, when the MFR of polypropylene resin A is 0.1 g/10 min or more, the film-forming property is stable and thickness unevenness is suppressed, so that when the polypropylene resin is laminated with a heat-shrinkable base material before curing and heated, the adhesion between the two is improved. In order to set the MFR of polypropylene resins A and B within the above range, it is preferable to select a polypropylene polymerization catalyst, add a polymerization accelerator, or control the average molecular weight and molecular weight distribution by the amount of propylene monomer added. Polypropylene resins A and B can be appropriately selected from polypropylene resins that satisfy the above MFR, and examples of polypropylene resins that can be suitably used as polypropylene resin A include, for example, "Noblen" (registered trademark) S131 manufactured by Sumitomo Chemical. Examples of polypropylene resins that can be suitably used as polypropylene resin B include, for example, "Novatec" (registered trademark) (FL203D, etc.) manufactured by Nippon Polypropylene and "Noblen" (registered trademark) (AH561, etc.) manufactured by Sumitomo Chemical.
次に、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムを製造する方法について、一態様を例に挙げて具体的に説明するが、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは必ずしも以下の方法により得られるものに限定されない。 Next, the method for producing the biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be specifically described using one embodiment as an example, but the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is not necessarily limited to that obtained by the following method.
本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、上述した原料を用い、二軸延伸することが好ましい。二軸延伸の方法としては、インフレーション同時二軸延伸法、ステンター同時二軸延伸法、ステンター逐次二軸延伸法のいずれによっても得られるが、その中でも、製膜安定性、厚み均一性、フィルムの高剛性と寸法安定性を制御する点においてステンター逐次二軸延伸法を採用することが好ましい。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention is preferably biaxially stretched using the above-mentioned raw materials. As the biaxial stretching method, any of the inflation simultaneous biaxial stretching method, the stenter simultaneous biaxial stretching method, and the stenter sequential biaxial stretching method can be used. Among these, the stenter sequential biaxial stretching method is preferably used in terms of film formation stability, thickness uniformity, and control of high film rigidity and dimensional stability.
まず、ポリプロピレン樹脂Aを基層(A層)用の単軸押出機に、ポリプロピレン樹脂Bを表層(B層)用の単軸押出機にそれぞれ供給し、200~280℃、より好ましくは220~280℃、さらに好ましくは240~270℃にて溶融押出を行う。そして、ポリマー管の途中に設置したフィルターにて異物や変性ポリマーなどを除去した後、240℃~270℃に温度を調節したマルチマニホールド型の複合TダイによりB層/A層/B層の2種3層構成となるように溶融樹脂を積層し、キャストドラム上に吐出して冷却固化することでB層/A層/B層の層構成を有する積層未延伸シートを得る。この際、積層厚み比は、B層/A層/B層が1/38/1~1/78/1の範囲とすることが好ましい。積層厚み比を上記範囲とすることで、得られる二軸配向ポリプロピレンフィルムにコシが生まれ、熱収縮基材への貼り合わせの際にハンドリングが向上する。 First, polypropylene resin A is fed to a single-screw extruder for the base layer (A layer), and polypropylene resin B is fed to a single-screw extruder for the surface layer (B layer), and melt extrusion is performed at 200 to 280°C, more preferably 220 to 280°C, and even more preferably 240 to 270°C. Then, after removing foreign matter and modified polymers with a filter installed in the middle of the polymer tube, the molten resin is laminated to a two-type three-layer structure of B layer/A layer/B layer using a multi-manifold type composite T-die with a temperature adjusted to 240°C to 270°C, and then discharged onto a cast drum and cooled and solidified to obtain a laminated unstretched sheet having a layer structure of B layer/A layer/B layer. At this time, the lamination thickness ratio of B layer/A layer/B layer is preferably in the range of 1/38/1 to 1/78/1. By setting the lamination thickness ratio in the above range, stiffness is created in the obtained biaxially oriented polypropylene film, and handling is improved when it is laminated to a heat-shrinkable substrate.
また、キャストドラムの表面温度は、二軸配向ポリプロピレンフィルムの表面粗さSRaを適切な範囲に制御する観点から、好ましくは20℃~80℃、より好ましくは25℃~60℃、さらに好ましくは30℃~50℃である。キャストドラムへの溶融樹脂の密着方法としては、静電印加法、水の表面張力を利用した密着方法、エアナイフ法、プレスロール法、水中キャスト法などのうちいずれの手法を用いてもよいが、得られる二軸配向ポリプロピレンフィルムの平面性が良好であり、かつ表面粗さSRaの制御が容易である観点から、エアナイフ法が好ましい。このとき、エアナイフのエア温度は20℃~80℃であることが好ましく、吹き出しエア圧力は0.01MPa~0.1MPaが好ましい。また、フィルムの振動を生じさせないために、製膜下流側にエアが流れるようにエアナイフの位置を適宜調整することも好ましい。 The surface temperature of the cast drum is preferably 20°C to 80°C, more preferably 25°C to 60°C, and even more preferably 30°C to 50°C, from the viewpoint of controlling the surface roughness SRa of the biaxially oriented polypropylene film within an appropriate range. As a method for adhering the molten resin to the cast drum, any of the following methods may be used: electrostatic application method, adhesion method using the surface tension of water, air knife method, press roll method, underwater casting method, etc., but the air knife method is preferred from the viewpoint of good flatness of the obtained biaxially oriented polypropylene film and easy control of the surface roughness SRa. At this time, the air temperature of the air knife is preferably 20°C to 80°C, and the blowing air pressure is preferably 0.01 MPa to 0.1 MPa. In addition, it is also preferable to appropriately adjust the position of the air knife so that air flows downstream of the film production in order to prevent vibration of the film.
こうして得られた未延伸シートは、縦延伸工程に導入される。縦延伸工程では、まず125℃以上175℃以下、好ましくは135℃以上165℃以下、さらに好ましくは150℃以上160℃以下に保たれたオーブン内に未延伸シートを通して加熱し、周速差を設けたロール間でこれを長手方向に延伸した後、室温まで冷却する。熱収縮特性を好適に制御する観点から、延伸温度は140℃を超え160℃以下、好ましくは140℃を超え155℃以下、さらに好ましくは140℃を超え150℃以下である。また、延伸時のフィルムの破断を抑えつつ強度を高める観点から、延伸倍率は3.0倍以上5.0倍未満が好ましく、3.0倍以上5.0倍未満がより好ましく、4.0倍以上5.0倍未満がさらに好ましい。 The unstretched sheet thus obtained is introduced into the longitudinal stretching process. In the longitudinal stretching process, the unstretched sheet is first heated by passing it through an oven maintained at 125°C to 175°C, preferably 135°C to 165°C, more preferably 150°C to 160°C, and then stretched in the longitudinal direction between rolls with a difference in peripheral speed, and then cooled to room temperature. From the viewpoint of appropriately controlling the heat shrinkage characteristics, the stretching temperature is more than 140°C to 160°C, preferably more than 140°C to 155°C, more preferably more than 140°C to 150°C. In addition, from the viewpoint of increasing the strength while suppressing breakage of the film during stretching, the stretching ratio is preferably 3.0 times or more and less than 5.0 times, more preferably 3.0 times or more and less than 5.0 times, and even more preferably 4.0 times or more and less than 5.0 times.
縦延伸(長手方向への延伸)の予熱工程は、得られる二軸配向ポリプロピレンフィルムの表面平滑化の観点から、全体を均一に加熱することで未延伸シートの温度ムラを抑制することが重要となる。また、予熱温度と延伸温度が大きく異なる場合、フィルムが高温の延伸ロールに触れた際に幅方向に不均一に収縮することがあり、それに伴いシワが入る場合がある。その対策として、延伸ロールにセラミックロールを用いることができる。セラミックロール上ではフィルムが滑りやすく、フィルムの収縮がより均一となるため、上記メカニズムで生じるシワの発生を抑えて延伸することができる。 In the preheating process for longitudinal stretching (stretching in the lengthwise direction), it is important to heat the entire sheet evenly to suppress temperature unevenness in the unstretched sheet from the viewpoint of smoothing the surface of the resulting biaxially oriented polypropylene film. Furthermore, if the preheating temperature and the stretching temperature are significantly different, the film may shrink unevenly in the width direction when it touches the high-temperature stretching roll, which may result in wrinkles. As a countermeasure to this, a ceramic roll can be used for the stretching roll. The film slides easily on the ceramic roll, and the film shrinks more uniformly, making it possible to stretch the film while suppressing the occurrence of wrinkles caused by the above mechanism.
次いで、縦延伸工程で得られた一軸配向フィルムの幅方向両端部をクリップで把持し、テンターに導いて予熱した後、幅方向に5.0倍~12.0倍に横延伸する。横延伸時の延伸温度、熱固定温度、熱固定における弛緩率を調整することで、熱収縮応力や熱収縮率を制御することが可能である。上記観点から、予熱温度は好ましくは160℃~185℃であり、より好ましくは165℃~180℃、さらに好ましくは166℃~175℃である。また、同様の観点から、延伸温度は好ましくは145℃~180℃であり、より好ましくは150℃~175℃、さらに好ましくは151℃~175℃、特に好ましくは155℃~170℃、最も好ましくは156℃~164℃である。予熱・延伸温度がポリプロピレンの融点に近づくと、ポリプロピレンの結晶が非晶へと転移して高分子の運動性が向上し、熱収縮率や熱収縮応力が低下する。そのため、上記観点からは予熱・延伸温度は低い方が好ましいが、予熱・延伸温度が低すぎると高分子の運動性が乏しいまま一軸配向フィルムが延伸されて延伸時の破れや厚みムラが発生するため、上記予熱・延伸温度の範囲が好ましい。 Next, the uniaxially oriented film obtained in the longitudinal stretching process is held at both ends in the width direction by clips, introduced into a tenter for preheating, and then transversely stretched 5.0 to 12.0 times in the width direction. By adjusting the stretching temperature during transverse stretching, the heat setting temperature, and the relaxation rate during heat setting, it is possible to control the heat shrinkage stress and heat shrinkage rate. From the above viewpoint, the preheating temperature is preferably 160°C to 185°C, more preferably 165°C to 180°C, and even more preferably 166°C to 175°C. From the same viewpoint, the stretching temperature is preferably 145°C to 180°C, more preferably 150°C to 175°C, even more preferably 151°C to 175°C, particularly preferably 155°C to 170°C, and most preferably 156°C to 164°C. When the preheating and stretching temperature approaches the melting point of polypropylene, the polypropylene crystals transition to amorphous, improving the mobility of the polymer, and the heat shrinkage rate and heat shrinkage stress decrease. For this reason, from the above viewpoint, a low preheating/stretching temperature is preferable, but if the preheating/stretching temperature is too low, the uniaxially oriented film will be stretched with poor polymer mobility, causing breakage and thickness unevenness during stretching, so the above preheating/stretching temperature range is preferable.
続く熱処理工程ではクリップで幅方向両端部を緊張把持したまま幅方向に1.0%~20%の弛緩率で弛緩を与えつつ、140℃より高く160℃以下、好ましくは145℃より高く160℃以下、さらに好ましくは150℃以上160℃以下の温度で熱処理する。熱処理工程でフィルム幅を固定したまま熱処理温度をかけることにより熱処理温度以上の温度で収縮しにくくなるため、熱収縮基材と貼り合わせた加工を好適に行う観点から、140℃を超える温度で熱処理することが好ましい。また、非結晶分子鎖の配向性が高く、フィルムロールをして巻き取った後の熱寸法率が悪くなるため、弛緩率を与えフィルムを緩めることによりに配向性を緩和する方が好ましい。但し、弛緩率が高くなるにつれて横延伸後のフィルムが弛み、テンター内部に接触してフィルム破れを引き起こす可能性が高くなるため、弛緩率の上限は好ましくは20%、より好ましくは14%、さらに好ましくは5.0%である。一方、熱収縮応力の立ち上がり温度や(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)の値を好適な範囲に制御する観点から、弛緩率の下限は2.0%がより好ましい。その後、クリップで幅方向を緊張把持したまま130℃~145℃の冷却工程を経てテンターの外側へ導き、幅方向両端部のクリップを解放し、ワインダ工程にてフィルムエッジ部をスリットして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得る。 In the subsequent heat treatment step, the film is heated at a temperature of 140°C to 160°C, preferably 145°C to 160°C, more preferably 150°C to 160°C, while being relaxed at a relaxation rate of 1.0% to 20% in the width direction while being held taut at both ends in the width direction with clips. Since the film is less likely to shrink at a temperature equal to or higher than the heat treatment temperature by applying a heat treatment temperature while keeping the film width fixed in the heat treatment step, it is preferable to heat treat the film at a temperature exceeding 140°C from the viewpoint of suitably carrying out processing by laminating the film with a heat shrinkable base material. In addition, since the orientation of the amorphous molecular chains is high and the thermal dimensional ratio after winding the film into a roll is poor, it is preferable to relax the orientation by applying a relaxation rate to the film. However, as the relaxation rate increases, the film after transverse stretching becomes looser and is more likely to come into contact with the inside of the tenter, causing film tearing, so the upper limit of the relaxation rate is preferably 20%, more preferably 14%, and even more preferably 5.0%. On the other hand, from the viewpoint of controlling the heat shrinkage stress onset temperature and the value of (Δ 140X + Δ 140Y )/(Δ 160X + Δ 160Y ) within a suitable range, the lower limit of the relaxation rate is more preferably 2.0%. Thereafter, while being tension-held in the width direction with clips, the film is passed through a cooling process at 130°C to 145°C and guided to the outside of the tenter, the clips at both ends in the width direction are released, and the film edges are slit in a winder process to obtain a biaxially oriented polypropylene film.
最後に、このようにして得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムをスリット工程にて所定の幅、長さにスリットし、フィルムロールとしてコアに巻き取る。本発明においては生産性の観点から、フィルムロール幅(二軸配向ポリプロピレンフィルムの幅方向の長さ)は、1000mm以上2000mm以下が好ましく、1300mm以上1700mm以下がより好ましい。フィルム長さは、1000m以上3000m以下が好ましく、1500m以上3000m以下がさらに好ましい。生産性と巻き取り技術の難易度を考慮すると、さらに好ましくは、2000m以上3000m以下である。 Finally, the biaxially oriented polypropylene film thus obtained is slit to a predetermined width and length in a slitting process, and wound around a core as a film roll. In the present invention, from the viewpoint of productivity, the film roll width (the length in the width direction of the biaxially oriented polypropylene film) is preferably 1000 mm or more and 2000 mm or less, and more preferably 1300 mm or more and 1700 mm or less. The film length is preferably 1000 m or more and 3000 m or less, and even more preferably 1500 m or more and 3000 m or less. Taking into consideration the productivity and the difficulty of the winding technique, it is even more preferably 2000 m or more and 3000 m or less.
スリット工程でのスリット速度は、フィルムロールのエア噛み込み率や表層硬度を好適に制御する観点、及び生産性の観点から、100m/分~200m/分であることが好ましく、より好ましくは100m/分~190m/分である。スリット速度を200m/分以下とすることにより、走行する二軸配向ポリプロピレンフィルム(以下、搬送フィルムということがある。)によって生じる随伴気流が少なくなるため、搬送時におけるシワの発生が抑えられる。そのため、フィルムロールとするときにシワを巻き込むことや、シワが折れることによる平面性の悪化を軽減できる。 The slitting speed in the slitting process is preferably 100 m/min to 200 m/min, more preferably 100 m/min to 190 m/min, from the viewpoint of optimal control of the air entrapment rate and surface hardness of the film roll, and from the viewpoint of productivity. By setting the slitting speed at 200 m/min or less, the accompanying air current generated by the traveling biaxially oriented polypropylene film (hereinafter sometimes referred to as the conveying film) is reduced, so the occurrence of wrinkles during conveying is suppressed. Therefore, it is possible to reduce the occurrence of wrinkles when forming the film roll, and the deterioration of flatness due to the wrinkles being folded.
スリット工程での巻出張力は、搬送時のシワを抑制する観点で600N~800Nであることが好ましい。巻出張力が600N未満の場合、張力不足により搬送フィルムが弛むためシワが発生し易くなる。一方、巻出張力が800Nを超える場合、搬送フィルムに厚みムラがあれば、搬送フィルムが強く引っ張られることにより幅方向の応力差が大きくなるためシワが発生しやすくなる。また、巻出張力が800Nを超える場合においては、搬送フィルムが強く引っ張られて変形したまま巻き取られるため、フィルムロール中で変形が戻ることによってもシワが発生し易くなる。 The unwinding force in the slitting process is preferably 600N to 800N in terms of suppressing wrinkles during transport. If the unwinding force is less than 600N, the transport film will slacken due to insufficient tension, making it more likely to wrinkle. On the other hand, if the unwinding force exceeds 800N, if there is unevenness in the thickness of the transport film, the transport film will be pulled strongly, causing a large stress difference in the width direction, making it more likely to wrinkle. In addition, if the unwinding force exceeds 800N, the transport film will be pulled strongly and wound up in a deformed state, making it more likely to wrinkle as the deformation returns to normal within the film roll.
スリット工程での初期巻取張力は、エア噛み込み率や巻き硬度の観点で60N/m~100N/mであることが好ましく、70N/m~90N/mであるとより好ましい。初期巻取張力が60N/m未満の場合、張力不足により搬送フィルムが弛むため巻き取り時にシワが発生し易くなり、それに伴い巻きズレも発生しやすくなる。一方、初期巻取張力が100N/mを超える場合、搬送フィルムに厚みムラがあれば、搬送フィルムが強く引っ張られることにより幅方向の応力差が大きくなるためシワや巻きズレが発生しやすくなる。また、初期巻取張力が100N/mを超える場合においては、搬送フィルムが強く引っ張られて変形したまま巻き取られるため、フィルムロール中で変形が戻ることによってもシワが発生し易くなる。なお、初期巻取張力とは、スリット工程でスリットされた二軸配向ポリプロピレンフィルムをコアに巻き取る際の最初のタイミングにおける巻取張力をいう。 In terms of air entrapment rate and winding hardness, the initial winding tension in the slitting process is preferably 60 N/m to 100 N/m, and more preferably 70 N/m to 90 N/m. If the initial winding tension is less than 60 N/m, the conveying film will slacken due to insufficient tension, making it easier for wrinkles to occur during winding, and therefore easier for winding misalignment to occur. On the other hand, if the initial winding tension exceeds 100 N/m, if the conveying film has uneven thickness, the conveying film will be pulled strongly, causing a large stress difference in the width direction, making it easier for wrinkles and winding misalignment to occur. In addition, if the initial winding tension exceeds 100 N/m, the conveying film will be pulled strongly and wound up while deformed, so wrinkles will also easily occur due to the deformation returning in the film roll. The initial winding tension refers to the winding tension at the initial timing when the biaxially oriented polypropylene film slit in the slitting process is wound around the core.
搬送時の二軸配向ポリプロピレンフィルムやフィルムロールにおけるシワの発生軽減、エア噛み込み率の制御、及び巻きズレ軽減等の観点から、スリット工程での巻取張力テーパー(フィルムロール巻き上がり時の巻取張力/初期巻取張力×100)は70%~100%であることが好ましい。巻取張力テーパーを70%以上とすることにより、フィルムロール表層の硬度が保たれ、座屈や巻きズレを軽減することができる。また、急激に巻取張力が変化することに伴って発生する搬送時の二軸配向ポリプロピレンフィルムのシワも軽減することができる。一方、巻取張力テーパーを100%以下とすることにより、特にフィルムロール表層付近におけるシワや凹凸の発生を軽減することができる。 From the viewpoints of reducing the occurrence of wrinkles in the biaxially oriented polypropylene film or film roll during transport, controlling the air entrapment rate, and reducing winding misalignment, it is preferable that the winding tension taper (winding tension when the film roll is wound up/initial winding tension x 100) in the slitting process is 70% to 100%. By setting the winding tension taper to 70% or more, the hardness of the surface layer of the film roll is maintained, and buckling and winding misalignment can be reduced. In addition, wrinkles in the biaxially oriented polypropylene film during transport that occur due to a sudden change in winding tension can also be reduced. On the other hand, by setting the winding tension taper to 100% or less, the occurrence of wrinkles and unevenness can be reduced, especially near the surface layer of the film roll.
スリット工程での初期巻取面圧は、フィルムロールの表層硬度を制御する観点から、200N/m~400N/mであることが好ましく、より好ましくは210N/m~340N/mである。初期巻取面圧を200N/m以上とすることにより、フィルムロールの表層硬度が保たれ、座屈や巻きズレを軽減することができる。一方、初期巻取面圧を400N/m以下とすることにより、フィルムロールの表層硬度の過度な上昇が抑えられ、フィルム層間でのブロッキングや、コンタクトロールのベンディングに伴うフィルムロール中央部におけるシワの発生、これに伴う巻きズレ等を軽減することができる。なお、初期巻取面圧とは、スリット工程でスリットされた二軸配向ポリプロピレンフィルムをコアに巻き取る際の最初のタイミングにおける面圧をいう。 From the viewpoint of controlling the surface hardness of the film roll, the initial winding surface pressure in the slitting process is preferably 200 N/m to 400 N/m, and more preferably 210 N/m to 340 N/m. By setting the initial winding surface pressure at 200 N/m or more, the surface hardness of the film roll is maintained, and buckling and winding misalignment can be reduced. On the other hand, by setting the initial winding surface pressure at 400 N/m or less, an excessive increase in the surface hardness of the film roll can be suppressed, and blocking between film layers, the occurrence of wrinkles in the center of the film roll due to bending of the contact roll, and the associated winding misalignment can be reduced. The initial winding surface pressure refers to the surface pressure at the initial timing when the biaxially oriented polypropylene film slit in the slitting process is wound around the core.
スリット工程での巻取面圧テーパー(フィルムロール巻き上がり時の巻取面圧/初期巻取面圧×100)は、表層硬度を制御する観点から、80%~120%であることが好ましく、より好ましくは90%~120%である。巻取面圧テーパーを80%以上とすることにより、フィルムロールの表層硬度が保たれ、座屈や巻きズレを軽減することができる。一方、巻取面圧テーパーを120%以下とすることにより、フィルムロールの表層硬度の過度な上昇が抑えられ、フィルム層間でのブロッキングや、コンタクトロールのベンディングによるフィルムロール中央部におけるシワの発生を軽減することができる。 The winding surface pressure taper in the slitting process (winding surface pressure when the film roll is wound up/initial winding surface pressure x 100) is preferably 80% to 120%, more preferably 90% to 120%, from the viewpoint of controlling the surface hardness. By setting the winding surface pressure taper to 80% or more, the surface hardness of the film roll is maintained and buckling and winding misalignment can be reduced. On the other hand, by setting the winding surface pressure taper to 120% or less, an excessive increase in the surface hardness of the film roll is suppressed, and blocking between film layers and the occurrence of wrinkles in the center of the film roll due to bending of the contact roll can be reduced.
スリット工程において、二軸配向ポリプロピレンフィルムに厚み斑が存在する場合、巻き取ったフィルムロールに厚み斑起因の凹凸が生じ易くなることがある。この問題を解消するために、巻き出す側のフィルムロールもしくは巻き取り側のフィルムロールを幅方向に反復移動させて厚み斑の影響を分散させる、所謂オシレーションを実施することが好ましい。スリット工程でのオシレーション幅は、厚み斑を分散させ、巻きズレを軽減する観点で5mm以上50mm以下であることが好ましく、10mm以上30mm以下であるとより好ましい。オシレーション速度は5mm/分~30mm/分であることが好ましい。 In the slitting process, if thickness unevenness exists in the biaxially oriented polypropylene film, the wound film roll may easily become uneven due to the thickness unevenness. To solve this problem, it is preferable to perform so-called oscillation, in which the film roll on the unwinding side or the film roll on the winding side is repeatedly moved in the width direction to disperse the effects of thickness unevenness. The oscillation width in the slitting process is preferably 5 mm to 50 mm, and more preferably 10 mm to 30 mm, from the viewpoint of dispersing thickness unevenness and reducing winding misalignment. The oscillation speed is preferably 5 mm/min to 30 mm/min.
以上のようにして得られた本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは、高温熱収縮性に加え、高温での平面性に優れ、精密部材用のカバーフィルム、保護フィルム、工程フィルム等の離型用フィルムとして好適に用いることができる。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention obtained in the above manner has excellent high-temperature heat shrinkability and flatness at high temperatures, and can be suitably used as a release film for precision components, such as a cover film, a protective film, or a processing film.
以下、実施例により本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムについて詳細に説明するが、本発明の二軸配向ポリプロピレンフィルムは以下に示す態様に限定されない。なお、樹脂や二軸配向ポリプロピレンフィルムの特性は、以下の方法により測定、評価した。 The biaxially oriented polypropylene film of the present invention will be described in detail below with reference to examples, but the biaxially oriented polypropylene film of the present invention is not limited to the embodiments shown below. The properties of the resin and the biaxially oriented polypropylene film were measured and evaluated by the following methods.
(1)メルトフローレート(MFR、g/10分)
JIS K 7210-2:2014の条件M(230℃、2.16kg)に準拠して測定した。
(1) Melt flow rate (MFR, g/10 min)
Measurement was performed in accordance with JIS K 7210-2:2014, condition M (230°C, 2.16 kg).
(2)二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚み
マイクロ厚み計(アンリツ社製)を用いて任意に選択した5点での厚みを測定し、その平均値を二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚みとした。
(2) Thickness of Biaxially Oriented Polypropylene Film The thickness was measured at five arbitrarily selected points using a micro thickness meter (manufactured by Anritsu Corporation), and the average value was regarded as the thickness of the biaxially oriented polypropylene film.
(3)140℃、160℃における熱収縮率、主収縮方向の特定
長手方向と幅方向が測定方向となるように、200mm(測定方向)×10mmサイズの二軸配向ポリプロピレンフィルムを5本ずつ(合計10本)切り出し、試料とした。得られた試料の両端から50mmの位置にそれぞれ印を付けて試長l0を100mmとした。次に、試料を140℃に保温されたオーブン内に吊して15分間加熱した後に取り出し、室温で冷却後、寸法(l1)を測定して下記式2にて熱収縮率を求めた。長手方向、幅方向それぞれについて、5本の測定値の平均値を算出し、得られた値を140℃における二軸配向ポリプロピレンフィルムの熱収縮率(%)とした。160℃における熱収縮率についても、オーブンの温度を160℃とした以外は同様に測定した。なお、各実施例及び各比較例においては延伸方向が長手方向と幅方向であることから、これらの方向のうち160℃における収縮率の高い方を主収縮方向とした。
式2:収縮率(%)={(l0-l1)/l0}×100。
(3) Identification of heat shrinkage rate and main shrinkage direction at 140°C and 160°C Five pieces of biaxially oriented polypropylene film with a size of 200 mm (measurement direction) x 10 mm (total of 10 pieces) were cut out so that the longitudinal direction and the width direction were the measurement directions, and used as samples. Marks were made at positions 50 mm from both ends of the obtained sample to set the test length l 0 to 100 mm. Next, the sample was hung in an oven kept at 140°C and heated for 15 minutes, then removed, cooled at room temperature, and the dimension (l 1 ) was measured to determine the heat shrinkage rate according to the following formula 2. The average value of the five measured values was calculated for each of the longitudinal direction and the width direction, and the obtained value was taken as the heat shrinkage rate (%) of the biaxially oriented polypropylene film at 140°C. The heat shrinkage rate at 160°C was also measured in the same manner, except that the oven temperature was 160°C. In each example and each comparative example, since the stretching direction was the longitudinal direction and the width direction, the direction with the higher shrinkage rate at 160°C among these directions was taken as the main shrinkage direction.
Equation 2: Shrinkage rate (%)={(l 0 −l 1 )/l 0 }×100.
(4)TMA測定
TMA(Thermo Mechanical Analysis)法にて、各温度における試料の変化率を測定して横軸を温度、縦軸を試料の長さの変化量としてプロットした曲線(TMA曲線)を描き、TMA曲線からX方向の熱収縮応力の立ち上がり温度を読み取り、各温度における熱収縮応力を測定した。なお、測定装置と測定条件は以下の通りとした。
<測定装置、測定条件>
応力負荷装置:セイコーインスツル(株)製の「TMA/SS 6100」
データ処理装置:セイコーインスツル(株)製の「EXSTAR 6000」
測定モード:10℃/分の等速昇温
装置載置雰囲気:室温の大気中
サンプル:15mm×2mmの矩形(測定方向である主収縮方向(X方向)が15mm)。
(4) TMA Measurement The rate of change of the sample at each temperature was measured by the TMA (Thermo Mechanical Analysis) method, and a curve (TMA curve) was plotted with the horizontal axis representing temperature and the vertical axis representing the amount of change in the length of the sample. The temperature at which the thermal shrinkage stress in the X direction started was read from the TMA curve, and the thermal shrinkage stress at each temperature was measured. The measuring device and measuring conditions were as follows:
<Measurement equipment and conditions>
Stress loading device: "TMA/SS 6100" manufactured by Seiko Instruments Inc.
Data processing device: "EXSTAR 6000" manufactured by Seiko Instruments Inc.
Measurement mode: Placed in a temperature increasing apparatus at a constant rate of 10° C./min. Atmosphere: Air at room temperature Sample: Rectangle of 15 mm×2 mm (main shrinkage direction (X direction) which is the measurement direction is 15 mm)
(5)算術平均高さ(SRa)
株式会社菱化システム社製非接触表面・層断面形状測定システム“VertScan”(登録商標)2.0(型式:R3300GL-Lite-AC)を用いて測定した。キャストドラムとの接触面を測定面とし、スリット後のフィルムロールの幅方向の中心位置より、長手方向に無作為に抽出した3箇所を測定箇所として定め、各測定箇所における測定値の平均値を当該フィルムロールにおける二軸配向ポリプロピレンフィルムの算術平均高さ(SRa)とした。1回の測定の詳細条件については下記の通りとした。なお、1回の測定に対して1視野(視野面積1,252μm×939μm=1,175,628μm2)の観察を行った。
(5) Arithmetic mean height (SRa)
Measurements were made using a non-contact surface/layer cross-sectional shape measuring system "VertScan" (registered trademark) 2.0 (model: R3300GL-Lite-AC) manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd. The contact surface with the cast drum was used as the measurement surface, and three locations randomly selected in the longitudinal direction from the center position in the width direction of the film roll after slitting were set as measurement locations, and the average value of the measurements at each measurement location was taken as the arithmetic mean height (SRa) of the biaxially oriented polypropylene film in the film roll. Detailed conditions for one measurement were as follows. Note that one visual field (visual field area 1,252 μm × 939 μm = 1,175,628 μm 2 ) was observed for one measurement.
(6)エア噛み込み率
二軸配向ポリプロピレンフィルムの厚み、フィルムロールに巻かれた二軸配向ポリプロピレンフィルムの長さ、フィルムロールの直径、コアの直径より、下記式3によりエア噛み込み率を算出した。なお、フィルムロールの直径は以下の手順により測定、算出した。まず、任意に選択した一方の幅方向端部から5mmの箇所において、フィルムロールの外周長さを寸法精度10μmの巻き尺を用いて測定し、外周の長さよりフィルムロールの直径を求めた。次いで、測定箇所を50mm幅方向中央部側にずらして同様の測定を行い、これを全幅にわたって繰り返した。
式3:α= {1-t1L/((d12-d22)π/4)}×100
ここで、αはエア噛み込み率(%)、t1はフィルム厚み(μm、(2)の方法で測定した値を使用)、Lはフィルムロールに巻かれた二軸配向ポリプロピレンフィルムの長さ(m)、d1はフィルムロールの直径(mm)、d2はコアの直径(mm)を表す。
(6) Air entrapment rate The air entrapment rate was calculated from the thickness of the biaxially oriented polypropylene film, the length of the biaxially oriented polypropylene film wound on the film roll, the diameter of the film roll, and the diameter of the core according to the following formula 3. The diameter of the film roll was measured and calculated according to the following procedure. First, the outer periphery of the film roll was measured at a point 5 mm from one of the widthwise ends selected arbitrarily using a tape measure with a dimensional accuracy of 10 μm, and the diameter of the film roll was calculated from the outer periphery. Next, the measurement point was shifted 50 mm toward the center in the width direction and the same measurement was performed, and this was repeated over the entire width.
Formula 3: α={1−t1L/((d1 2 −d2 2 )π/4)}×100
Here, α is the air entrapment rate (%), t1 is the film thickness (μm, the value measured by the method of (2) is used), L is the length (m) of the biaxially oriented polypropylene film wound around the film roll, d1 is the diameter (mm) of the film roll, and d2 is the diameter (mm) of the core.
(7)片伸び量
まず、フィルムロールから二軸配向ポリプロピレンフィルムを長手方向に10m長巻き出して切り取り、10m(長手方向)×フィルムロール幅(幅方向)サイズの矩形の測定サンプルを取得した。次いで、得られたサンプルの頂点同士を結ぶように長手方向と平行に糸を貼り(頂点で固定、辺は対向して2本存在するので糸も2本貼った。)、糸の中間点(各頂点から5mの位置)において糸と二軸配向ポリプロピレンフィルムとの距離を測定した。2本の糸について同様の測定を行い、その平均値を二軸配向ポリプロピレンフィルムの片伸び量(単位:mm/10m)とした。
(7) One-sided elongation First, the biaxially oriented polypropylene film was unwound from the film roll in the longitudinal direction by 10 m and cut to obtain a rectangular measurement sample with a size of 10 m (longitudinal direction) x film roll width (width direction). Next, a thread was attached parallel to the longitudinal direction so as to connect the vertices of the obtained sample (fixed at the vertices, two threads were also attached because there were two sides facing each other), and the distance between the thread and the biaxially oriented polypropylene film was measured at the midpoint of the thread (5 m from each vertex). The same measurement was performed for two threads, and the average value was taken as the one-sided elongation of the biaxially oriented polypropylene film (unit: mm/10 m).
(8)平面性評価
スリット工程で巻き取ったフィルムロールの外観を確認し、シワの状態を確認した。次にフィルムロールより二軸配向ポリプロピレンフィルムを1m引き出し、両端を指で支え、10Nの力で引っ張った際のシワの状態を確認した。なお、評価は○△×の順に優れており、×は実用に耐えられないものである。
○:フィルムロールの外観でシワが確認されなかった。
△:フィルムロールの外観でシワが確認されたが、フィルムを引き出して10Nの力で引っ張った際にはシワが消滅した。
×:フィルムロールの外観でシワが確認され、フィルムを引き出して10Nの力で引っ張ってもシワが消滅しなかった。
(8) Flatness Evaluation The appearance of the film roll wound in the slitting process was checked to confirm the state of wrinkles. Next, 1 m of the biaxially oriented polypropylene film was pulled out from the film roll, both ends were supported with fingers, and the state of wrinkles when pulled with a force of 10 N was confirmed. The evaluation was made in the order of excellent to poor, with poor being unsuitable for practical use.
A: No wrinkles were observed on the appearance of the film roll.
Δ: Wrinkles were observed on the appearance of the film roll, but when the film was pulled out and pulled with a force of 10 N, the wrinkles disappeared.
x: Wrinkles were observed in the appearance of the film roll, and the wrinkles did not disappear even when the film was pulled out and pulled with a force of 10 N.
(9)走行性評価
スリット工程で巻き取った二軸配向ポリプロピレンフィルムを1000m巻き出して、幅方向において、搬送ロールの中心とフィルムの中心の偏りの最大値を測定し以下の基準で評価した。なお、評価は○△×の順に優れており、×は実用に耐えられないものである。
○:幅方向において、搬送ロールの中心とフィルムの中心の偏りの最大値が5mm未満であった。
△:幅方向において、搬送ロールの中心とフィルムの中心の偏りの最大値が5mm以上10mm未満であった。
×:幅方向において、搬送ロールの中心とフィルムの中心の偏りの最大値が10mm以上であった。
(9) Evaluation of runnability The biaxially oriented polypropylene film taken up in the slitting process was unwound to 1000 m, and the maximum deviation between the center of the transport roll and the center of the film in the width direction was measured and evaluated according to the following criteria. The evaluation was made in the order of excellent to excellent, with × being unsuitable for practical use.
◯: The maximum deviation between the center of the transport roll and the center of the film in the width direction was less than 5 mm.
Δ: The maximum deviation between the center of the transport roll and the center of the film in the width direction was 5 mm or more and less than 10 mm.
x: The maximum deviation between the center of the transport roll and the center of the film in the width direction was 10 mm or more.
(10)加工適性の総合評価
フィルムロールより二軸配向ポリプロピレンフィルムを巻き出して貼り合わせ等の加工をする際には、「平面性」と「走行性」の両立が必要であり、どちらか一方でも欠くと、加工の際にフィルムにシワが発生するなどの不具合が発生する。そのため、(8)(9)の評価結果を基に、以下の基準で加工適性の総合評価を行った。加工適性に及ぼす影響は走行性よりも平面性が大きいため、評価に及ぼすウェイトは平面性をより大きくした。なお、評価においては◎○△を合格とした。
◎:平面性評価、走行性評価の両方が〇であった。
〇:平面性評価が〇であり、走行性評価が△であった。
△:平面性評価が△であり、走行性評価が〇又は△であった。
×:平面性評価、走行性評価の少なくとも一方が×であった。
(10) Overall evaluation of processability When unwinding a biaxially oriented polypropylene film from a film roll and processing it such as laminating, it is necessary to have both "flatness" and "running property." If either one is lacking, problems such as wrinkles will occur in the film during processing. Therefore, based on the evaluation results of (8) and (9), an overall evaluation of processability was performed using the following criteria. Since flatness has a greater effect on processability than running property, flatness was given a greater weight in the evaluation. In the evaluation, ◎, ○, and △ were considered to be acceptable.
⊚: Both the flatness evaluation and the running performance evaluation were ◯.
◯: The flatness was evaluated as ◯, and the running performance was evaluated as Δ.
Δ: The flatness was evaluated as Δ, and the running performance was evaluated as ◯ or Δ.
×: At least one of the flatness evaluation and the running property evaluation was ×.
(11)熱収縮基材との密着性評価
フィルムロールより二軸配向ポリプロピレンフィルムを巻き出して、エポキシ樹脂板(PCBマテリアルズ製 G-10 厚み:2.0μm)と重ね合わせ、160℃に加熱された金属鏡面ロールで線圧60kg/cm、速度40m/minの条件で処理して二軸配向ポリプロピレンフィルムとエポキシ樹脂板の積層体のサンプルを得た。得られたサンプルを、温度25℃、50%RHの雰囲気下にて3時間エージングした。その後、引張試験機にて荷重400g/15mm、速度300mm/minの条件で両者を剥離した。両者を貼り合わせた際のシワ・ヨレや、剥離の容易性より以下の基準で密着性を評価した。
◎:二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材共にシワ、ヨレ、気泡がなく、上記引張試験の条件で二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材の剥離ができなかった。
〇:二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材共にシワ、ヨレ、気泡がなかったが、上記引張試験の条件で二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材の剥離が可能であった。
△:上記引張試験の条件で二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材の剥離ができなかったが、二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材の少なくとも一方にシワ、ヨレ、気泡のいずれかが確認された。
×:二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材の少なくとも一方にシワ、ヨレ、気泡のいずれかが確認され、かつ上記引張試験の条件で二軸配向ポリプロピレンフィルムと基材の剥離が可能であった。
(11) Evaluation of Adhesion to Heat-Shrinkable Substrate The biaxially oriented polypropylene film was unwound from the film roll, and superimposed on an epoxy resin plate (G-10 manufactured by PCB Materials, thickness: 2.0 μm), and treated with a metal mirror roll heated to 160 ° C. under conditions of a linear pressure of 60 kg / cm and a speed of 40 m / min to obtain a sample of a laminate of a biaxially oriented polypropylene film and an epoxy resin plate. The obtained sample was aged for 3 hours in an atmosphere of a temperature of 25 ° C. and 50% RH. Then, the two were peeled off with a tensile tester under conditions of a load of 400 g / 15 mm and a speed of 300 mm / min. The adhesion was evaluated according to the following criteria based on wrinkles and twists when the two were bonded together and the ease of peeling.
⊚: Both the biaxially oriented polypropylene film and the substrate were free of wrinkles, twists, and air bubbles, and the biaxially oriented polypropylene film and the substrate could not be peeled off under the above tensile test conditions.
◯: There were no wrinkles, twists, or bubbles in either the biaxially oriented polypropylene film or the substrate, but the biaxially oriented polypropylene film and the substrate could be peeled off under the above tensile test conditions.
Δ: The biaxially oriented polypropylene film and the substrate could not be peeled off under the above tensile test conditions, but wrinkles, twists, or bubbles were observed in at least one of the biaxially oriented polypropylene film and the substrate.
×: Wrinkles, kinks, or bubbles were observed in at least one of the biaxially oriented polypropylene film and the substrate, and the biaxially oriented polypropylene film and the substrate could be peeled off under the above tensile test conditions.
(12)巻きズレ・端面評価
裁断後のフィルムロールにおいて、端面(中心軸と垂直な面)からフィルムが飛び出している状態を巻きズレとし、その有無を確認するとともに、その長さをノギスで測定して巻きズレ量とした。加えて、フィルムロールの端面を観察し、キズやスポーキングシワと呼ばれる花模様や車輪の形状のシワの有無を目視で確認した。評価は得られた結果より以下の基準で行い、評価結果は◎〇△×の順で優れており、×は実用に耐えられないものであると判断した。なお、評価にあたり、端面の観察は両側の端面で行い、評価結果が異なる場合は悪い方の評価結果を採用した。
◎:巻きズレ量が5mm未満(巻きズレがない場合も含む。)であり、フィルムロール端面の目視検査でキズ、シワがいずれも観察されなかった。
○:巻きズレ量が5mm以上10mm未満であり、フィルムロール端面の目視検査でキズ、シワがいずれも観察されなかった。
△:巻きズレ量が10mm以上であるが、フィルムロール端面の目視検査でキズ、シワがいずれも観察されなかった。
×:フィルムロール端面の目視検査でキズ、シワの少なくとも一方が観察された。
(12) Winding Misalignment and End Face Evaluation After cutting, the state in which the film protrudes from the end face (the face perpendicular to the central axis) of the film roll was considered as winding misalignment. The presence or absence of such misalignment was confirmed, and the length was measured with a vernier caliper to determine the amount of winding misalignment. In addition, the end face of the film roll was observed, and the presence or absence of scratches, spoked wrinkles, flower patterns, and wheel-shaped wrinkles was visually confirmed. The evaluation was performed based on the obtained results according to the following criteria, with the evaluation results being in the order of ◎, ◯, △, and ×, with × being judged to be unsuitable for practical use. In addition, the end faces were observed on both sides, and if the evaluation results differed, the worse evaluation result was used.
⊚: The amount of winding misalignment was less than 5 mm (including cases where there was no winding misalignment), and no scratches or wrinkles were observed in visual inspection of the end surface of the film roll.
◯: The amount of winding misalignment was 5 mm or more and less than 10 mm, and neither scratches nor wrinkles were observed in visual inspection of the end surface of the film roll.
Δ: The amount of winding misalignment was 10 mm or more, but no scratches or wrinkles were observed in visual inspection of the end surface of the film roll.
x: At least one of scratches and wrinkles was observed in visual inspection of the end surface of the film roll.
[実施例1]
第1の押出機にてホモポリプロピレン樹脂(MFR=1.3g/10分 以下、樹脂Aということがある。)を、第2の押出機にてエチレン・プロピレンランダム共重合体(MFR=4.0g/10分 以下、樹脂Bということがある。)を溶融押出し、ダイス内にて樹脂B/樹脂A/樹脂Bの順にTダイ方式にて265℃でシート状に共押出後、35℃の冷却ロールにて冷却して未延伸フィルムを得た(以下、樹脂Aからなる層をA層、樹脂Bからなる層をB層ということがある。)。なお、このときの積層厚み比は、樹脂B/樹脂A/樹脂B=1/58/1とした。次いで、得られた未延伸フィルムを150℃で予熱し、145℃で長手方向に倍率4.6倍で延伸して一軸配向フィルムを得た。その後、一軸延伸フィルムの幅方向両端部をクリップで把持してテンターに導いて、170℃で予熱を行い、160℃にて幅方向に倍率7.7倍で延伸し、さらに150℃で幅方向に2.7%のリラックスをかけながら熱処理を行った。その後、145℃の冷却工程を経て熱処理後の二軸配向ポリプロピレンフィルムをテンター外へ導きクリップを解放した。その後、得られた二軸配向ポリプロピレンフィルムの両面にコロナ処理を行い、ワインダでフィルムエッジ部をスリットして二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。最後に下記条件によりスリットで1500mm幅に裁断して巻き取りフィルムロールを得た。評価結果を表1に示す。
<スリットでの巻き取り条件>
スリット速度:180m/min
巻出張力:650N
初期巻取張力:80N/m
巻取張力テーパー:90%
初期巻取面圧:300N/m
巻取面圧テーパー:100%。
[Example 1]
A homopolypropylene resin (MFR=1.3g/10min. hereinafter, sometimes referred to as resin A) was melt-extruded in a first extruder, and an ethylene-propylene random copolymer (MFR=4.0g/10min. hereinafter, sometimes referred to as resin B) was melt-extruded in a second extruder, and resin B/resin A/resin B were co-extruded in a die in the order of resin B/resin A/resin B in a sheet shape at 265°C using a T-die method, and then cooled with a cooling roll at 35°C to obtain an unstretched film (hereinafter, the layer made of resin A may be referred to as layer A, and the layer made of resin B may be referred to as layer B). The lamination thickness ratio at this time was resin B/resin A/resin B=1/58/1. The obtained unstretched film was then preheated at 150°C and stretched at 145°C in the longitudinal direction at a magnification of 4.6 times to obtain a uniaxially oriented film. Then, the uniaxially stretched film was guided to a tenter by holding both ends in the width direction with clips, preheated at 170°C, stretched in the width direction at 160°C at a ratio of 7.7 times, and further heat-treated at 150°C while applying 2.7% relaxation in the width direction. Then, the biaxially oriented polypropylene film after the heat treatment was guided outside the tenter through a cooling process at 145°C, and the clips were released. Then, both sides of the obtained biaxially oriented polypropylene film were subjected to corona treatment, and the film edge portion was slit with a winder to obtain a biaxially oriented polypropylene film. Finally, the film was cut to a width of 1500 mm with a slit under the following conditions to obtain a wound film roll. The evaluation results are shown in Table 1.
<Winding conditions at the slit>
Slitting speed: 180 m/min
Unwinding force: 650N
Initial winding tension: 80 N/m
Winding tension taper: 90%
Initial winding surface pressure: 300 N / m
Winding surface pressure taper: 100%.
[実施例2~14、比較例1~8]
樹脂A(MFR)、縦方向及び幅方向への延伸・熱処理条件、及びスリット条件を表1の通りとした以外は実施例1と同様にして、二軸配向ポリプロピレンフィルムを得た。評価結果を表1に示す。
[Examples 2 to 14, Comparative Examples 1 to 8]
A biaxially oriented polypropylene film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin A (MFR), the stretching and heat treatment conditions in the machine direction and width direction, and the slitting conditions were as shown in Table 1. The evaluation results are shown in Table 1.
本発明により、高温環境下でフィルム面内の特定の方向に高い熱収縮性を持つにも関わらず、平面性が良好である二軸配向ポリプロピレンフィルムを提供することができる。本発明のポリプロピレンフィルムは上記特性を備えることから、精密部材用のカバーフィルム、保護フィルム、工程フィルム等の離型用フィルムとして好適に使用することができる。
According to the present invention, a biaxially oriented polypropylene film having good flatness despite having high heat shrinkability in a specific direction in the film plane under high temperature environment can be provided. Since the polypropylene film of the present invention has the above-mentioned properties, it can be suitably used as a release film for precision components such as a cover film, a protective film, and a processing film.
Claims (6)
式1:0.10<(Δ140X+Δ140Y)/(Δ160X+Δ160Y)<0.40 2. The biaxially oriented polypropylene film according to claim 1, which satisfies formula 1 when the direction perpendicular to the X direction in the film plane is the Y direction, the heat shrinkage in the X direction at 140°C is Δ 140X %, the heat shrinkage in the Y direction at 140°C is Δ 140Y %, the heat shrinkage in the X direction at 160°C is Δ 160X %, and the heat shrinkage in the Y direction at 160°C is Δ 160Y %, respectively.
Formula 1: 0.10<(Δ 140X + Δ 140Y )/(Δ 160X + Δ 160Y )<0.40
A film roll comprising the biaxially oriented polypropylene film according to any one of claims 1 to 3 wound around a core.
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