(57)【要約】【課題】透明性に優れ、かつ配向の小さいプロピレン樹脂製フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】Ｔダイから押出したプロピレン樹脂製溶融膜を、エアチャンバーから吹き出した気体によって冷却ロールに密着させて冷却してプロピレン樹脂製フィルムを製造する方法において、エアチャンバー内の気体の圧力が５〜１００（Ｐａ）であり、冷却ロールの周速度が４〜１３（ｍ／ｍｉｎ）であるプロピレン樹脂製フィルムの製造方法。冷却ロールとプロピレン樹脂製溶融膜とが最初に接触する接点と、Ｔダイリップ出口との距離が３０〜９０（ｍｍ）である前記プロピレン樹脂製フィルムの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔダイから押出したプロピレン樹脂製溶融膜を、エアチャンバーから吹き出した気体によって冷却ロールに密着させて冷却してプロピレン樹脂製フィルムを製造する方法において、
エアチャンバー内の気体の圧力が５〜１００（Ｐａ）であり、冷却ロールの周速度が４〜１３（ｍ／ｍｉｎ）であるプロピレン樹脂製フィルムの製造方法。
【請求項２】
冷却ロールとプロピレン樹脂製溶融膜とが最初に接触する接点と、Ｔダイリップ出口との距離が３０〜９０（ｍｍ）である請求項１に記載のプロピレン樹脂製フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロピレン樹脂製フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロピレン樹脂またはその組成物からなるフィルムは、透明性、剛性、耐熱性、食品衛生性、ヒートシール性等の特性を活かして食品や雑貨等の包装フィルムとして広く用いられている。一方、近年ではプロピレン樹脂を用いてプロテクトフィルムや光学関連フィルム等の工業用部材フィルムを得ることも検討されているが、こうした用途のフィルムでは透明性に加えて高い寸法精度も求められ、配向の小さいフィルムが要求されている。
プロピレン樹脂製フィルムは、通常、冷却ロールの補助密着装置として特許文献１に記載されるいわゆるエアチャンバーを用いたＴダイフィルム製造装置によって製造されるが、この製造方法によってプロピレン樹脂製フィルムを製造すると、フィルム流れ方向（ＭＤ方向）への配向を生じる傾向が強く、透明性に優れ、かつ配向の小さいフィルムを得ることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭４７−３９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来技術の問題に鑑みて本発明は、透明性に優れ、かつ配向の小さいプロピレン樹脂製フィルムの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明は、Ｔダイから押出したプロピレン樹脂製溶融膜を、エアチャンバーから吹き出した気体によって冷却ロールに密着させて冷却してプロピレン樹脂製フィルムを製造する方法において、エアチャンバー内の気体の圧力が５〜１００（Ｐａ）であり、冷却ロールの周速度が４〜１３（ｍ／ｍｉｎ）であるプロピレン樹脂製フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、透明性に優れ、かつ配向の小さいプロピレン樹脂製フィルムを製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明におけるプロピレン樹脂としては、プロピレンの単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン三元共重合体、主にプロピレンからなるモノマーを重合して得られる重合体成分と、プロピレンとエチレンおよび／または炭素数４〜１２のα−オレフィンから選択される１種以上のモノマーとを重合させて得られる共重合体成分を少なくとも２段階以上の多段で製造して得られるプロピレン系共重合体（ブロック共重合体という事がある。）等が挙げられるが、好ましくはプロピレンの単独重合体である。前記した重合体は単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。
【０００８】
前記α−オレフィンとしては、炭素数４〜１２のα−オレフィンが挙げられ、例えば、１−ブテン、２−メチル−１−プロペン、１−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、２−エチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−１−ブテン、２−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブテン、１−ヘプテン、メチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ペンテン、エチル−１−ペンテン、トリメチル−１−ブテン、メチルエチル−１−ブテン、１−オクテン、メチル−１−ペンテン、エチル−１−ヘキセン、ジメチル−１−ヘキセン、プロピル−１−ヘプテン、メチルエチル−１−ヘプテン、トリメチル−１−ペンテン、プロピル−１−ペンテン、ジエチル−１−ブテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセンなどが挙げられる。好ましくは、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンであり、更に好ましくは共重合特性、経済性などの観点から、１−ブテン、１−ヘキセンである。
【０００９】
共重合体中のエチレンおよびα−オレフィン由来の構成単位の含有量は、通常０．１〜４０重量％であり、好ましくは１〜３０重量％である。
【００１０】
本発明で用いるプロピレン樹脂は、示差走査熱量測定による融解主ピーク温度が１５０（℃）以上であることが好ましく、１５５〜１７０（℃）であることがより好ましい。該融解主ピーク温度がこの範囲にあると、剛性や耐熱性に優れ、好ましい。該融解主ピーク温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて実施例に記載の方法で測定される。ここで融解主ピークとは、複数のピークがある場合、ピーク位置が最も高い温度にあるピークを表す。
【００１１】
本発明で用いるプロピレン樹脂の２３０℃で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、流動性や製膜性の観点から、好ましくは１〜５０ｇ／１０分であり、さらに好ましくは４〜１０ｇ／１０分である。
【００１２】
本発明で用いるプロピレン樹脂は、フィルムの透明性の観点からＧＰＣで測定される分子量分布（Ａｗ／Ａｎ）が６以下であることが好ましく、更に好ましくは分子量分布２〜４である。
【００１３】
本発明で用いるプロピレン樹脂には、酸化防止剤を配合することが好ましく、例えば酸化防止剤としてフェノール系酸化防止剤やリン系酸化防止剤などが挙げられる。
酸化防止剤の好ましい配合量は、例えばフェノール系酸化防止剤の場合、プロピレン樹脂１００重量部に対して０．０１〜０．２重量部であり、リン系酸化防止剤の場合、プロピレン樹脂１００重量部に対して０．０１〜０．２重量部である。
【００１４】
上記のフェノール系酸化防止剤としては、例えば、２，６−ジーｔ−ブチル−４−メチルフェノール、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、オクタデシル−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、３，９−ビス［２−｛３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ｝−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５・５］ウンデカン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、トリエチレングリコール−Ｎ−ビス−３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，６−ヘキサンジオールビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピルネート］、２，２−チオビス−ジエチレンビス［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］、ビタミンＥに代表されるα−トコフェノール類等が挙げられる。
【００１５】
上記のリン系酸化防止剤としては、例えば、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリル  ペンタエリスリトール  ジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール  ジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−６−メチルフェニル）ペンタエリスリトール  ジホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール  ジホスファイト、ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトール  ジホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ジフェニレンジホスナイト、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）  ２−エチルヘキシルホスファイト、２，２’−エチリデンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）  フルオロホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチル−６−メチルフェニル）  エチルホスファイト、２−（２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニル）−５−エチル−５−ブチル−１，３，２−オキサホスホリナン、２，２’，２’’−ニトリロ［トリエチル−トリス（３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチル−１，１’−ビフェニルー２，２’−ジイル）ホスファイト等が挙げられる。
【００１６】
本発明で用いられるプロピレン樹脂には、本発明の目的および効果を損なわない範囲で、必要に応じて、その他の添加剤やその他の樹脂を添加してもよい。その他の添加剤としては、例えば高級脂肪酸アミドや高級脂肪酸エステルに代表される滑剤、炭素数８〜２２の脂肪酸のグリセリンエステルやソルビタン酸エステル、ポリエチレングリコールエステルなどの帯電防止剤の他、造核剤、防曇剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。
【００１７】
その他の樹脂としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、ポリブテンなどのオレフィン系重合体、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体に代表されるフッ素系重合体が挙げられ、これらは不均一系触媒で製造されたものでも、メタロセン系触媒に代表される均一系触媒で製造された物でもよい。また、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体やスチレンイソプレン−スチレン共重合体を水添したスチレン系共重合体ゴム、その他のエラストマ−等も挙げられる。
【００１８】
本発明で用いるプロピレン樹脂製フィルムを製造する装置は、いわゆるＴダイ加工装置であり、押出機、Ｔダイ、エアチャンバー、冷却ロール等を備える。前記押出機にはフィルターが備えられていてもよい。また通常、フィルムの引取装置として、複数の引取ロールや巻取機を備えている。
【００１９】
エアチャンバーは、冷却ロールに近接して設置される、冷却ロールに面した部分のみが開放されたボックス構造の装置であり、ダクトによって繋がれたブロアから気体の供給を受けてエアチャンバー内に気体圧力を発生させ、該気体圧力によってＴダイから押し出された溶融樹脂膜を冷却ロールに押し付けて密着させる役割を果たす。
エアチャンバーに導入される気体は通常、空気であるが、特に制限はされず、窒素や炭酸ガス等の気体を準備して導入してもよい。
また、該気体の温度についても特に制限はなく、気体を冷却した上でエアチャンバーに導入してもよい。
【００２０】
本発明のプロピレン樹脂フィルムの製造方法においては、透明性に優れ、かつ配向の小さいフィルムを得る観点から、該エアチャンバー内部の気体の圧力を５〜１００（Ｐａ）とする。エアチャンバー内部の気体の圧力は、好ましくは１０〜７０（Ｐａ）である。
エアチャンバー内部の気体圧力が１００（Ｐａ）を超える場合、溶融樹脂膜が冷却ロールに強く押し付けられる為、溶融膜の冷却過程で急激な伸張変形が起こり、ＭＤ配向が生じやすくなる。一方、エアチャンバー内部の気体圧力が５（Ｐａ）より低い場合、溶融樹脂膜を冷却ロールに押し付ける力が弱くなり、フィルムの冷却が不十分となって透明性が悪化する他、配向も悪化する場合がる。
【００２１】
エアチャンバーと冷却ロールとの隙間は、フィルムの安定加工が可能であり、かつ、少ない風量でエアチャンバー内の空気圧力を高めることができることから、上端部（Ｔダイに近い端部）０．５〜３ｍｍ、下端部１〜１０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは、上端部０．５〜２ｍｍ、下端部１〜５ｍｍである。
エアチャンバー内の冷却ロールに面した部分には、パンチングメタル等の整流板を有することが好ましい。こうした整流板を設けることにより、溶融膜全体に対して均等に気体圧力を加えることができる。
冷却ロールとプロピレン樹脂製溶融膜とが最初に接触する接点と、Ｔダイリップ出口との距離は３０〜９０（ｍｍ）であることが好ましく、４０〜８０（ｍｍ）であることがより好ましく、５０〜８０（ｍｍ）であることがさらに好ましい。９０（ｍｍ）以下とすることにより、溶融膜の振動が小さくなるため、配向の小さいフィルムが得られやすい。
【００２２】
エアチャンバーの幅は、製造するフィルム幅より６０ｍｍ以上広いことが好ましい。このようなエアチャンバーを用いることにより、フィルム全面を均一に冷却ロールに押し付けることができる。また、フィルム幅方向両端に位置するロール円弧に沿った形状のエアチャンバー端部材と冷却ロールとの距離は、１ｍｍ以下とすることが好ましい。
エアチャンバー両端部のエアチャンバー上には、溶融膜の端部を安定化させる装置として、気体を噴出すノズルや針状の静電ピニング装置等が取り付けられてもよい。
【００２３】
本発明で用いるＴダイとしては特に制限はなく、公知のものを適用可能である。また、Ｔダイの幅についても制限はなく、０．３〜５（ｍ）程度の幅を有するＴダイが一般に用いられる。
【００２４】
冷却ロールの設定温度は、得られるフィルムの透明性改良の観点から２５℃以下であることが好ましく、より好ましくは５〜２０（℃）である。本発明のプロピレン樹脂製フィルムの製造方法では、配向の小さいフィルムを得るために、エアチャンバー圧力を低く設定する為、冷却ロールの温度を低温として、透明性に優れるフィルムを得やすくすることが好ましい。
【００２５】
本発明の製造方法における、Ｔダイから押し出された直後の溶融膜の温度は、フィルムの透明性および配向抑制と、加工時の発煙や樹脂分解防止の観点から、２５０〜３００（℃）であることが好ましく、より好ましくは２６０〜２９０（℃）である。
【００２６】
本発明のプロピレン樹脂製フィルムの製造方法において、押出機の設定温度は溶融樹脂の均一流動性の観点から、Ｔダイの設定温度と同一であることが好ましい。
【００２７】
本発明のプロピレン樹脂製フィルムの製造方法において、冷却ロールの周速度は、４〜１３（ｍ／ｍｉｎ）であり、好ましくは、５〜１０ｍ／ｍｉｎである。冷却ロールの周速度が１３（ｍ／ｍｉｎ）を超えると、透明性が悪くなったり、配向が大きくなる傾向があり、５（ｍ／ｍｉｎ）未満では配向が大きくなる傾向がある。
【００２８】
本発明のプロピレン樹脂フィルムの製造方法において、Ｔダイリップ出口の間隙は、配向の小さいフィルムを得る観点から、０．３〜１．５（ｍｍ）であることが好ましく、より好ましくは０．４〜０．８（ｍｍ）である。
【００２９】
本発明で製造するプロピレン樹脂製フィルムは、単層フィルムであってもよく、プロピレン樹脂からなる層を少なくとも１層以上含む多層フィルムであってもよい。多層フィルムの場合、上記プロピレン樹脂からなる層は、フィルム最表面に構成されることが好ましい。
本発明で得られるプロピレン樹脂製フィルムの好ましい厚みは、１０〜１５０（μｍ）であり、より好ましくは３０〜９０（μｍ）である。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例および具体例によって本発明を説明する。
実施例および比較例の各項目の測定値は、下記の方法で測定した。
【００３１】
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ、単位：ｇ／１０分）
ＪＩＳ  Ｋ７２１０  条件−１４の方法に従い、２３０℃で測定した。
【００３２】
（２）融解主ピーク温度
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計を用いて、試料１０ｍｇを入れた容器を窒素雰囲気下で２２０℃で５分間保持し、試料を溶融させた。次いで、２２０℃から４０℃まで、５℃／分の降温速度で降温させた。その後、４０℃から１８０℃まで、５℃／分の昇温速度で昇温させて融解吸熱カーブを得た。得られた融解吸熱カーブの主ピークのピーク温度を、該試料の融解主ピーク温度（Ｔｍ）とした。なお、該示差走査熱量計を用いて５℃／分の昇温速度で測定したインジウム（Ｉｎ）の融点は１５６．６℃であった。
【００３３】
（３）透明性（ＨＡＺＥ、単位：％）
ＪＩＳ  Ｋ７１０５に従い測定した。
【００３４】
（４）位相差（Ｒ０、単位：ｎｍ）
王子計測機器（株）ＫＯＢＲＡ−ＷＲ型位相差測定装置を用い、サンプルステージにフィルム試片をセットして位相差値Ｒ０を測定した。この数値が小さいほど配向が小さいことを示す。
【００３５】
（５）エアチャンバー圧力（単位：Ｐａ）
マノメーターを用いてエアチャンバー内部の圧力を測定した。
【００３６】
実施例１
プロピレン樹脂として、プロピレン単独重合体（住友化学（株）製、ＦＬＸ８０Ｅ４、ＭＦＲ＝７ｇ／１０ｍｉｎ、融解主ピーク温度＝１６３（℃））を用いた（以下、ＰＰ（１）と称する）。ＰＰ（１）をスクリュー直径５０ｍｍ押出機で２７５℃にて溶融混練し、この押出機が接続されたＴダイ（ダイ幅６００ｍｍ、リップ開度０．６ｍｍ）に導入して、該Ｔダイから溶融膜を押出した。Ｔダイの温度は２７５℃とした。また、ダイリップ出口から冷却ロール接点までの距離を６０（ｍｍ）とした。
前記溶融膜を、周速度１２ｍ／分で回転する、冷却水温度２０℃の冷却ロールで引き取り、該冷却ロールに近接して設けられたエアチャンバー内に空気圧力を生じさせ前記溶融膜を前記冷却ロールに押し付けながら冷却固化させて、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
エアチャンバー上端と冷却ロールの間隙は２．０ｍｍ、エアチャンバー下端と冷却ロールの間隙は５．０ｍｍであり、エアチャンバー内の空気圧力は５０（Ｐａ）であった。
得られたフィルムの評価結果を、表１に示した。
【００３７】
実施例２
実施例１において、冷却ロールの周速度を８（ｍ／ｍｉｎ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表１に示した。
実施例３
実施例１において冷却ロールの周速度を５（ｍ／ｍｉｎ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表１に示した。
実施例３
実施例１において、エアチャンバー内の空気圧力を２０（Ｐａ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表１に示した。
実施例４
実施例１において、冷却ロールの周速度を８（ｍ／ｍｉｎ）、エアチャンバー内の空気圧力を２０（Ｐａ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表１に示した。
【００３８】
比較例１
実施例１において、エアチャンバー内の空気圧力を１５０（Ｐａ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表２に示した。
【００３９】
比較例２
実施例１において、冷却ロールの周速度を２０（ｍ／ｍｉｎ）、エアチャンバー内の空気圧力を５０（Ｐａ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表２に示した。
比較例３
実施例１において、冷却ロールの周速度を３（ｍ／ｍｉｎ）、エアチャンバー内の空気圧力を２０（Ｐａ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表２に示した。
比較例４
実施例１において、冷却ロールの周速度を２０（ｍ／ｍｉｎ）、エアチャンバー内の空気圧力を１５０（Ｐａ）とした他は、実施例１と同様にフィルム製造を行い、厚さ５０（μｍ）のフィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を、表２に示した。
【００４０】
【表１】
2011218646.tif 000002
【００４１】
【表２】
2011218646.tif 000003