JP6651997B2 - Laminated porous film and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は積層多孔フィルムに関し、該多孔フィルムは包装用品、衛生用品、畜産用品、農業用品、建築用品、医療用品、光拡散板、反射シート、電池用セパレーターまたは、分離膜として利用でき、特に食品関連分野、製薬・化粧品分野、化学工業品分野、電子工業分野に利用される濾過膜として好適に用いられるものである。さらに本発明は該積層多孔フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a laminated porous film, and the porous film can be used as a packaging product, a sanitary product, a livestock product, an agricultural product, a construction product, a medical product, a light diffusion plate, a reflection sheet, a separator for a battery, or a separator, particularly a food product. It is suitably used as a filtration membrane used in the related fields, the pharmaceutical / cosmetic field, the chemical industry field, and the electronics industry field. Further, the present invention relates to a method for producing the laminated porous film.
精密濾過膜や限外濾過膜等の多孔膜による濾過操作は、自動車産業(電着塗料回収再利用システム)、半導体産業(超純水製造)、医薬食品産業(除菌、酵素精製)などの多方面にわたって実用化されている。特に近年は河川水等を除濁して飲料水や工業用水を製造するための手法としても多用されつつある。膜の素材としては、セルロース系、ポリアクリロニトリル系、ポリオレフィン系等多種多様のものが用いられている。
中でもポリオレフィン系重合体(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン等)は、疎水性のために耐水性が高いため、水系濾過膜の素材として適しており、多用されている。
Filtration operations using porous membranes such as microfiltration membranes and ultrafiltration membranes are used in the automobile industry (electrodeposition paint recovery and reuse system), the semiconductor industry (ultra pure water production), the pharmaceutical food industry (sterilization, enzyme purification), etc. It has been put to practical use in many fields. Particularly in recent years, it has been widely used as a method for producing drinking water and industrial water by turbidizing river water and the like. As the material of the membrane, various materials such as cellulose, polyacrylonitrile, and polyolefin are used.
Above all, polyolefin-based polymers (polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, etc.) are suitable as a material for aqueous filtration membranes because they have high water resistance due to hydrophobicity and are widely used.
特許文献1には、炭酸カルシウム、タルク等の充填材を含有するポリオレフィン樹脂組成物を溶融押出成形して得られたフィルムを一軸延伸することによって、衣料用、包装用、電池セパレーター用、濾過材用、医療用等の材料特に包装用、医療用の材料として用いて好適な柔軟性に優れる多孔質フィルムが得られることが開示されている。
しかしながら、フィラーの形状が不均一で樹脂との相溶性が悪いなどの理由から、多孔質フィルムは均一な物性が期待できなかったり、表面が平滑にならずに凸凹が発生するなどの問題点があった。またこれらのフィラーは耐薬品性が悪く、例えば酢酸等の酸に溶出することがあるので、用途には制限があった。
Patent Document 1 discloses that a film obtained by melt-extrusion of a polyolefin resin composition containing a filler such as calcium carbonate and talc is uniaxially stretched, so that the film is used for clothing, packaging, a battery separator, and a filter material. It is disclosed that a porous film excellent in flexibility suitable for use as a material for medical use, medical use, and the like, particularly, a material for packaging and medical use can be obtained.
However, there are problems that the porous film cannot be expected to have uniform physical properties or that the surface is not smooth and unevenness is generated, for example, because the shape of the filler is not uniform and the compatibility with the resin is poor. there were. In addition, these fillers have poor chemical resistance and may be eluted in an acid such as acetic acid, so that their use is limited.
特許文献2には、ポリプロピレン樹脂を主成分として含む海部とポリオレフィン・ポリスチレン系エラストマーを主成分として含む島部とからなる海島構造を有する二軸方向に延伸されることによって、滅菌処理に必要とされる高度な水蒸気透過性を有する連通孔を外観のムラ等なく均一に有し、かつ注射針やカテーテルなどの鋭利な物を包装するのに十分な突刺し強度を有するブリスター包装等の包装体における蓋材等に有用な微多孔性フィルムが得られることが開示されている。
しかしながら、特許文献2には濾過膜としての使用方法は記載されておらず、濾過膜としての使用をした際、どの程度の性能を示すかは不明であった。
In Patent Document 2, it is required for sterilization by being stretched in a biaxial direction having a sea-island structure composed of a sea portion containing a polypropylene resin as a main component and an island portion containing a polyolefin / polystyrene-based elastomer as a main component. In a package such as a blister package or the like, which has a uniform communication hole having high water vapor permeability without unevenness in appearance, and has a sufficient piercing strength for packaging sharp objects such as injection needles and catheters. It is disclosed that a microporous film useful as a lid material or the like can be obtained.
However, Patent Literature 2 does not describe a method of using the membrane as a filtration membrane, and it is unclear to what extent the membrane shows performance when used as a filtration membrane.
本発明の課題は、透気度及び空孔率が高い多数の多孔構造を有し、濾過速度、濾過精度、及び、濾過寿命等の濾過性能に優れる延伸多孔フィルム、特に自動車産業(電着塗料回収再利用システム)、半導体産業(超純水製造)、医薬食品産業(除菌、酵素精製)などに使用することができる濾過膜を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a stretched porous film having a large number of porous structures having high air permeability and porosity and having excellent filtration performance such as filtration speed, filtration accuracy, and filtration life, especially in the automotive industry (electrocoating paint). It is an object of the present invention to provide a filtration membrane which can be used in a semiconductor industry (production of ultrapure water), a pharmaceutical food industry (sterilization, enzyme purification), and the like.
本発明者らは、上記の実情に鑑み鋭意検討した結果、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have conducted intensive studies in view of the above-described circumstances, and as a result, have found that the above-mentioned problems can be solved, and have completed the present invention.
すなわち、第1の発明によれば、式(1)の関係を満たすI層とII層を有し、I層とII層はそれぞれオレフィン重合体(A)とビニル芳香族エラストマーからなる多孔層であることを特徴とする積層多孔フィルムが提供される
式(1): 2 ≦ N2/N1 ≦ 50
(N1、N2は、それぞれI層、II層の断面における、長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の存在比率を表す)
That is, according to the first invention, there are an I layer and an II layer satisfying the relationship of the formula (1), and the I layer and the II layer are each a porous layer made of the olefin polymer (A) and the vinyl aromatic elastomer. There is provided a laminated porous film characterized by the following formula (1): 2 ≦ N 2 / N 1 ≦ 50
(N 1 and N 2 represent the abundance ratio of pores having a pore diameter in the major axis direction of 5 to 100 μm in the cross sections of the I layer and the II layer, respectively)
また、第2の発明によれば、第1の発明において、前記I層を中間層、前記II層を表裏面に有する3層構造であることを特徴とする積層多孔フィルムが提供される。 According to a second invention, there is provided the laminated porous film according to the first invention, which has a three-layer structure having the I layer on the intermediate layer and the II layer on the front and back surfaces.
さらに、第3の発明によれば、第1又は第2の発明において、厚みが1μm以上1000μ以下、かつ、透気度が1〜1000秒/100ccであることを特徴とする積層多孔フィルムが提供される。 Further, according to the third invention, there is provided the laminated porous film according to the first or second invention, wherein the thickness is 1 μm or more and 1000 μm or less, and the air permeability is 1 to 1000 sec / 100 cc. Is done.
また、第4の発明によれば、第1〜3のいずれかの発明において、二軸延伸フィルムであることを特徴とする積層多孔フィルムが提供される。 According to a fourth invention, there is provided the laminated porous film according to any one of the first to third inventions, which is a biaxially stretched film.
さらに、第5の発明によれば、オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)からなる層、及び、オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)からなる層、を少なくとも1層ずつ有する未延伸フィルムを作成し、延伸することを特徴とする積層多孔フィルムの製造方法が提供される。 Furthermore, according to the fifth invention, a layer composed of the olefin polymer (A) and the styrene-olefin block copolymer (B), and the olefin polymer (A) and the styrene-olefin-styrene block copolymer ( A method for producing a laminated porous film is provided, in which an unstretched film having at least one layer comprising C) is formed and stretched.
また、第6の発明によれば、第5の発明において、前記未延伸フィルムを、0℃〜60℃の温度で縦方向に1.1倍以上3.0倍未満で延伸し、60℃〜160℃の温度で縦方向に1.5倍以上6.0倍未満で延伸し、70〜150℃の温度で横方向に1.1倍以上10倍未満で延伸することを特徴とする請求項5に記載の積層多孔フィルムの製造方法が提供される。 According to a sixth aspect, in the fifth aspect, the unstretched film is stretched in a longitudinal direction at a temperature of 0 ° C. to 60 ° C. by 1.1 times or more and less than 3.0 times, and The film is stretched at a temperature of 160 [deg.] C. in the longitudinal direction by 1.5 times or more and less than 6.0 times, and at a temperature of 70-150 [deg.] C. by a stretch of 1.1 times or more and less than 10 times. 5. A method for producing a laminated porous film according to item 5 is provided.
さらに、第7の発明によれば、第5又は6の発明において、前記スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)の230℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが1.0g/10分以下であることを特徴とする積層多孔フィルムの製造方法が提供される。 Further, according to a seventh invention, in the fifth or sixth invention, the melt flow rate of the styrene-olefin block copolymer (B) at 230 ° C. and a load of 2.16 kg is 1.0 g / 10 min or less. A method for producing a laminated porous film is provided.
また、第8の発明によれば、第5〜7のいずれかの発明において、前記スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)の230℃、2.16kg荷重におけるメルトフローレートが1.0g/10分以下であることを特徴とする積層多孔フィルムの製造方法が提供される。
第9の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明における前記積層多孔フィルムを用いたフィルターが提供される。
According to an eighth aspect, in any one of the fifth to seventh aspects, the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) has a melt flow rate of 1.0 g at 230 ° C. under a load of 2.16 kg. / 10 minutes or less, a method for producing a laminated porous film is provided.
According to a ninth aspect, there is provided a filter using the laminated porous film according to any one of the first to fourth aspects.
本発明の延伸多孔フィルムは、透気度及び空孔率が高い多数の多孔構造を有し、濾過速度、濾過精度、及び、濾過寿命等の濾過性能に優れ、特に自動車産業(電着塗料回収再利用システム)、半導体産業(超純水製造)、医薬食品産業(除菌、酵素精製)などに使用することができる濾過膜として有用である。 The stretched porous film of the present invention has a large number of porous structures having high air permeability and porosity, and is excellent in filtration performance such as filtration speed, filtration accuracy, and filtration life. It is useful as a filtration membrane which can be used in the semiconductor industry (production of ultrapure water), the pharmaceutical food industry (sterilization, enzyme purification), and the like.
以下、本発明を詳しく説明する。ただし、本発明の内容が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the content of the present invention is not limited to the embodiment described below.
1.積層多孔フィルム
本発明の実施形態の一例に係る積層多孔フィルム(以下、「本フィルム」と称することがある)は、式(1)の関係を満たすI層、II層を有し、I層とII層はそれぞれオレフィン重合体とビニル芳香族エラストマーを有する多孔層である積層多孔フィルムである。
式(1): 2 ≦ N2/N1 ≦ 50
(N1、N2は、それぞれI層、II層の断面における5〜100μmの孔の存在比率を表す)
1. Laminated porous film The laminated porous film according to an example of the embodiment of the present invention (hereinafter, may be referred to as “the present film”) includes an I layer and a II layer satisfying the relationship of the formula (1), and Layer II is a laminated porous film which is a porous layer having an olefin polymer and a vinyl aromatic elastomer, respectively.
Formula (1): 2 ≦ N 2 / N 1 ≦ 50
(N 1 and N 2 represent the abundance ratio of 5 to 100 μm holes in the cross sections of the I layer and the II layer, respectively)
本フィルムは、式(1)を満たすI層、II層を有する。
式(1): 2 ≦ N2/N1 ≦ 50
(N1、N2は、それぞれI層、II層の断面における5〜100μmの孔の存在比率を表す)
This film has an I layer and a II layer satisfying the formula (1).
Formula (1): 2 ≦ N 2 / N 1 ≦ 50
(N 1 and N 2 represent the abundance ratio of 5 to 100 μm holes in the cross sections of the I layer and the II layer, respectively)
N2/N1は2以上であるが、好ましくは3以上、より好ましくは5以上である。一方下限については、50以下であるが、好ましくは40以下、より好ましくは20以下である。N2/N1は2以上であることで、優れた濾過精度を付与することができ、50以下であることで、優れた濾過速度、及び、濾過寿命を付与することができる。 N 2 / N 1 is 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 5 or more. On the other hand, the lower limit is 50 or less, preferably 40 or less, more preferably 20 or less. When N 2 / N 1 is 2 or more, excellent filtration accuracy can be provided, and when N 2 / N 1 is 50 or less, excellent filtration speed and filtration life can be provided.
5〜100μmの孔の存在比率(N)は以下の方法により測定される。
走査型電子顕微鏡(SEM)(「株式会社日立ハイテクノロジーズ社製 S−4500」)にて、多孔質フィルム断面像から、孔の異なる層が形成されていることを目視で確認し、孔の異なる層が形成されている場合、Image Metorology社製イメージ解析ソフトウェア「SPIP(バージョン6.2.8)」を用いた画像処理によって、それぞれの孔の長軸方向の長さを計測した後、各層における長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の存在比率を以下の式より算出する。
各層における長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の存在比率[N]=
(各層の5〜100μmの孔の個数/全層の5〜100μmの孔の個数)×100
The abundance ratio (N) of 5 to 100 μm pores is measured by the following method.
Using a scanning electron microscope (SEM) (“S-4500 made by Hitachi High-Technologies Corporation”), it was visually confirmed from the cross-sectional image of the porous film that layers with different pores were formed, and the pores were different. When the layers are formed, the length of each hole in the long axis direction is measured by image processing using image analysis software “SPIP (version 6.2.8)” manufactured by Image Metrology, and then the respective layers are measured. The abundance ratio of pores having a pore diameter in the long axis direction of 5 to 100 μm is calculated by the following formula.
Existence ratio [N] of pores having a pore diameter in the major axis direction of 5 to 100 μm in each layer =
(Number of 5-100 μm holes in each layer / number of 5-100 μm holes in all layers) × 100
(1)厚み
本発明の積層多孔フィルムの厚みは、特に制限されるものではないが、25μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましい。一方、上限は500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましい。厚みが25μm以上であれば、充分な強度を有することができる。また、厚みが500μm以下であれば、小型化・軽量化が求められる用途に対しても使用が容易である。
(1) Thickness The thickness of the laminated porous film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 25 μm or more, and more preferably 50 μm or more. On the other hand, the upper limit is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less. When the thickness is 25 μm or more, sufficient strength can be obtained. Further, if the thickness is 500 μm or less, it can be easily used for applications requiring miniaturization and weight reduction.
(2)透気度
本発明の積層多孔フィルムの透気度は、1秒/100cc以上が好ましく、5秒/100cc以上がより好ましく、10秒/100cc以上がさらに好ましい。一方、上限は1000 秒/100cc以下が好ましく、100秒/100cc以下がより好ましく、30秒/100cc以下がさらに好ましい。透気度が上記範囲であれば、強度と多孔性を両立した多孔フィルムであるため好ましい。
なお、透気度は、25℃の空気雰囲気下にて、JIS P8117に準拠して透気度を測定される。
(2) Air permeability The air permeability of the laminated porous film of the present invention is preferably 1 second / 100 cc or more, more preferably 5 seconds / 100 cc or more, and even more preferably 10 seconds / 100 cc or more. On the other hand, the upper limit is preferably 1000 seconds / 100 cc or less, more preferably 100 seconds / 100 cc or less, and even more preferably 30 seconds / 100 cc or less. When the air permeability is in the above range, it is preferable because the porous film has both strength and porosity.
The air permeability is measured in an air atmosphere at 25 ° C. in accordance with JIS P8117.
(3)空孔率
空孔率は多孔構造を規定する為の重要な要素であり、本発明の多孔フィルムにおける多孔層の空間部分の割合を示す数値である。一般に空孔率が高いほど、優れた濾過速度を有することが知られており、本発明の製造方法で得られる延伸多孔フィルムにおいては、空孔率が50%以上であることが好ましく、より好ましくは60%以上、更に好ましくは65%以上である。一方上限は98%以下が好ましく、95%以下がより好ましい。空孔率が50%以上であれば、優れた多孔性を有する多孔フィルムとなる。
なお、空孔率は、多孔フィルムの実重量W1を測定し、樹脂組成物の密度と厚みから空孔率0%の場合の重量W0を計算し、それらの値から下記式に基づき算出される。
空孔率[%]={(W0−W1)/W0}×100
(3) Porosity The porosity is an important factor for defining the porous structure, and is a numerical value indicating the ratio of the space portion of the porous layer in the porous film of the present invention. In general, it is known that the higher the porosity, the better the filtration rate, and in the stretched porous film obtained by the production method of the present invention, the porosity is preferably 50% or more, more preferably. Is at least 60%, more preferably at least 65%. On the other hand, the upper limit is preferably 98% or less, more preferably 95% or less. When the porosity is 50% or more, a porous film having excellent porosity is obtained.
The porosity is measured by measuring the actual weight W1 of the porous film, calculating the weight W0 when the porosity is 0% from the density and the thickness of the resin composition, and calculating from these values based on the following equation. .
Porosity [%] = {(W0−W1) / W0} × 100
(4)濾過速度
本発明のる延伸多孔フィルムの濾過速度は、好ましくは23ml/min・cm2以上、より好ましくは24ml/min・cm2以上、更に好ましくは25ml/min・cm2以上である。一方、上限については、好ましくは100ml/min・cm2以下、より好ましくは90ml/min・cm2以下、更に好ましくは80ml/min・cm2以下である。濾過速度が上記範囲であれば、強度と濾過効率を両立した多孔フィルムとなる。
なお、濾過速度は、25℃の空気雰囲気下において、所定の体積Vのアセトンが0.07MPaの圧力で、有効濾過面積Aの多孔フィルムを通過する時間tを測定し、下記式に基づき算出される。
濾過速度[ml/min・cm2]=(V×60)/(t×A)
(4) Filtration speed The filtration speed of the stretched porous film of the present invention is preferably 23 ml / min · cm 2 or more, more preferably 24 ml / min · cm 2 or more, and still more preferably 25 ml / min · cm 2 or more. . On the other hand, the upper limit is preferably 100 ml / min · cm 2 or less, more preferably 90 ml / min · cm 2 or less, and still more preferably 80 ml / min · cm 2 or less. When the filtration speed is in the above range, a porous film having both strength and filtration efficiency is obtained.
The filtration speed is calculated based on the following equation by measuring the time t at which acetone having a predetermined volume V passes through a porous film having an effective filtration area A under a pressure of 0.07 MPa in an air atmosphere at 25 ° C. You.
Filtration rate [ml / min · cm 2 ] = (V × 60) / (t × A)
(5)濾過精度
本発明の積層多孔フィルムの濾過精度は、好ましくは0.50以下、より好ましくは、0.25以下、更に好ましくは0.20以下である。濾過精度が上記範囲であれば、濾過精度が良好な多孔フィルムとなる。
なお、濾過精度は、日産化学社製コロイダルシリカ(製品名:スノーテックスMP−4540M)、平均粒子径:450nm、固形分:40重量%、媒体:水)を4重量%になるように水で希釈し、超音波攪拌機中で十分に均一分散させた後、0.07MPaの圧力で多孔フィルムを通過させ、吸光度法により通過前後の液の濃度を測定し、粒子の捕集効率(%)を求めることで産出される。
(5) Filtration accuracy The filtration accuracy of the laminated porous film of the present invention is preferably 0.50 or less, more preferably 0.25 or less, and even more preferably 0.20 or less. When the filtration accuracy is in the above range, a porous film having good filtration accuracy is obtained.
The filtration accuracy was determined by using colloidal silica manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (product name: Snowtex MP-4540M), average particle diameter: 450 nm, solid content: 40% by weight, medium: water) so as to become 4% by weight with water. After dilution and uniform dispersion in an ultrasonic stirrer, the mixture is passed through a porous film at a pressure of 0.07 MPa, and the concentration of the liquid before and after the passage is measured by an absorbance method. Produced by asking.
(6)濾過寿命
本発明の積層多孔フィルムの濾過寿命は、好ましくは1.0g/cm2以上、より好ましくは1.1g/cm2以上、更に好ましくは1.2g/cm2以上である。一方、上限については、好ましくは10g/cm2以下、より好ましくは5.0g/cm2以下、更に好ましくは2.0g/cm2以下である。濾過速度が上記範囲であれば、濾過効率が良好な多孔フィルムとなる。
なお、濾過寿命は、日産化学社製コロイダルシリカ(製品名:スノーテックスMP−4540M)、平均粒子径:450nm、固形分:40重量%、媒体:水)を4重量%になるように水で希釈し、超音波攪拌機中で十分に均一分散させた後、0.09MPaの圧力で多孔フィルムを通過させ、濾過が不可能になるまでに通過した液体の重量Wを測定し、有効濾過面積Aで除算することによって濾過寿命(g/cm2)を算出される。
(6) Filtration Life The filtration life of the laminated porous film of the present invention is preferably 1.0 g / cm 2 or more, more preferably 1.1 g / cm 2 or more, and still more preferably 1.2 g / cm 2 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 10 g / cm 2 or less, more preferably 5.0 g / cm 2 or less, and still more preferably 2.0 g / cm 2 or less. When the filtration rate is in the above range, a porous film having good filtration efficiency is obtained.
The filtration life was determined by using 4% by weight of colloidal silica (product name: Snowtex MP-4540M, manufactured by Nissan Chemical Industries, Inc., average particle diameter: 450 nm, solid content: 40% by weight, medium: water) so as to be 4% by weight. After diluting and sufficiently dispersing uniformly in an ultrasonic stirrer, the mixture was passed through a porous film at a pressure of 0.09 MPa, and the weight W of the liquid that had passed until filtration became impossible was measured. The filtration life (g / cm 2 ) is calculated by dividing by.
本発明の積層多孔フィルムの構成は特に制限されるものではなく、2層構成だけでなく、3層、4層、5層、それ以上の多層構成であっても構わない。いずれの層構成であっても、I、II層に相当する層を少なくとも1層ずつ有していれば、層間の孔径分布が大きい積層多孔フィルムであるため濾過効率が優れる。具体的には、上記の濾過精度、及び、濾過寿命の範囲を満たす積層多孔フィルムとなる。さらに、I、II層に相当する層を有するだけでなく、上記の透気度、及び/又は、空孔率の範囲を満たす多孔フィルムであれば、濾過速度にも優れる多孔フィルムとなる。
長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の数が多いII層をI層よりも表面側に配置することで、濾過を行った際に、比較的大きな粒子を表裏層で補足しつつ、比較的小さな粒子を中間層で補足するため、濾過速度、濾過精度、及び、濾過寿命に優れた効率的な濾過を行うことができるため好ましい。
The configuration of the laminated porous film of the present invention is not particularly limited, and may be not only a two-layer configuration but also a three-layer, four-layer, five-layer or more multilayer configuration. Regardless of the layer configuration, if at least one layer corresponding to the I and II layers is provided, the filtration efficiency is excellent because the laminated porous film has a large pore size distribution between the layers. Specifically, it becomes a laminated porous film that satisfies the above-mentioned ranges of filtration accuracy and filtration life. Furthermore, a porous film which not only has the layers corresponding to the I and II layers but also satisfies the above-mentioned air permeability and / or porosity range is a porous film having an excellent filtration rate.
By arranging the II layer having a large number of pores having a long axis direction pore diameter of 5 to 100 μm on the surface side than the I layer, when filtering, while supplementing relatively large particles with the front and back layers, Since relatively small particles are captured by the intermediate layer, it is preferable because efficient filtration can be performed with excellent filtration speed, filtration accuracy, and filtration life.
また、II層/I層/II層、I層/II層/I層の関係をみたす中心対称構造にすることが、環境反りや捩れのおそれを低減させる点より好ましい。
特に、II層/I層/II層のように、中間層に長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の数が少ない層を、表裏層に長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の数が多い層を配置することで、濾過を行った際に、比較的大きな粒子を表裏層で補足しつつ、比較的小さな粒子を中間層で補足するため、濾過精度、及び、濾過寿命に優れた効率的な濾過を行うことができる。
Further, it is preferable to have a centrally symmetric structure that satisfies the relation of II layer / I layer / II layer and I layer / II layer / I layer from the viewpoint of reducing the possibility of environmental warpage and twisting.
In particular, a layer having a small number of pores having a long axis direction of 5 to 100 μm in the intermediate layer, such as the II layer / I layer / II layer, and a long axis direction pore diameter of 5 to 100 μm in the front and back layers. By arranging a layer with a large number of holes, when filtering, relatively large particles are captured by the front and back layers, while relatively small particles are captured by the intermediate layer. Excellent and efficient filtration can be performed.
本発明の積層多孔フィルムの、それぞれの層の厚みの割合(積層比)については特に、制限されるものではない。
特に、II層/I層/II層の2種3層構成の場合は、その総厚みに対するI層の積層比は、10%以上80%以下が好ましく、15%以上75%以下がより好ましく、20%以上70%以下がさらに好ましい。I層の厚み割合が10%以上であれば、本発明のフィルムが良好な濾過精度を有するようになり好ましい。また、I層の厚みが80%以下であれば、良好な濾過速度を有することになるため好ましい。ここで、I層が複数配される場合は、各層の合計厚みを用いて算出する。
The ratio of the thickness of each layer (lamination ratio) of the laminated porous film of the present invention is not particularly limited.
In particular, in the case of a two-layer three-layer structure of II layer / I layer / II layer, the lamination ratio of the I layer to the total thickness is preferably 10% or more and 80% or less, more preferably 15% or more and 75% or less, 20% or more and 70% or less are more preferable. When the thickness ratio of the I layer is 10% or more, the film of the present invention has good filtration accuracy, which is preferable. Further, when the thickness of the I layer is 80% or less, it is preferable because a good filtration rate is obtained. Here, when a plurality of I layers are arranged, calculation is performed using the total thickness of each layer.
本フィルムは上記構成を備えていればよいから、他の層をさらに備えていてもよい。 The present film only needs to have the above configuration, and may further include another layer.
以下、本フィルムを構成する多孔層について説明する。その後、製造方法としての当該積層多孔フィルムの成形方法について説明する。 Hereinafter, the porous layer constituting the present film will be described. Thereafter, a method for forming the laminated porous film as a production method will be described.
2.多孔層
本発明の積層多孔フィルムを構成する多孔層は、フィルム断面において長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の数が少ない層(I層)と長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の数が多い層(II層)の少なくとも2層の多孔層を有する。またそれぞれの多孔層は、オレフィン重合体とビニル芳香族エラストマーを有するものである。
2. Porous layer The porous layer constituting the laminated porous film of the present invention has a layer (I layer) having a small number of pores having a long axis direction pore diameter of 5 to 100 μm in the film cross section and a long axis direction pore diameter of 5 to 100 μm. It has at least two porous layers of a layer having a large number of pores (layer II). Each porous layer has an olefin polymer and a vinyl aromatic elastomer.
<オレフィン重合体>
オレフィン重合体は、本発明の積層多孔フィルムにおいては海相を形成する重合体である。延伸により多孔性を付与された本フィルムの成分として、コスト、耐溶剤性、耐熱性の観点からオレフィン重合体の群の中から選ばれる一種又は二種以上の重合体を挙げることができる。
<Olefin polymer>
The olefin polymer is a polymer that forms a sea phase in the laminated porous film of the present invention. As a component of the present film to which porosity has been imparted by stretching, one or two or more polymers selected from the group of olefin polymers from the viewpoint of cost, solvent resistance and heat resistance can be mentioned.
オレフィン重合体(A)は脂肪族炭化水素の単量体からなる重合体であることが、後に記載するスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)との相溶性の関係より、好ましい。
オレフィン重合体(A)の例としては、エチレン単独重合体(ホモポリエチレン);エチレンと1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン又は1−デセンとの共重合体等のエチレン重合体;プロピレン単独重合体(ホモポリプロピレン);プロピレンとエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン又は1−デセンなどと共重合することで得られるプロピレン共重合体等のプロピレン重合体が挙げられる。これらの中でも、耐熱性の観点から、プロピレン重合体が好適に使用される。
The olefin polymer (A) is preferably a polymer composed of an aliphatic hydrocarbon monomer in view of the compatibility with the styrene-olefin block copolymer (B) described later.
Examples of the olefin polymer (A) include ethylene homopolymer (homopolyethylene); ethylene and 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene or 1-decene. Propylene homopolymer (homopolypropylene); propylene and ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene or 1-decene And a propylene polymer such as a propylene copolymer obtained by copolymerization with the like. Among them, a propylene polymer is preferably used from the viewpoint of heat resistance.
プロピレン重合体としては、立体規則性を示すアイソタクチックペンタッド分率が80〜99%であることが好ましく、より好ましくは83〜98%、更に好ましくは85〜97%であるものを使用する。アイソタクチックペンタッド分率が低すぎると、機械的強度が低下する恐れがある。一方、アイソタクチックペンタッド分率の上限については現時点において工業的に得られる上限値で規定しているが、将来的に工業レベルで更に規則性の高い樹脂が開発された場合においてはこの限りではない。アイソタクチックペンタッド分率とは、任意の連続する5つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して側鎖である5つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造あるいはその割合を意味する。
メチル基領域のシグナルの帰属は、A.Zambelliet at al.(Macromol.8,687(1975)に準拠している。
As the propylene polymer, one having an isotactic pentad fraction exhibiting stereoregularity of preferably 80 to 99%, more preferably 83 to 98%, and still more preferably 85 to 97% is used. . If the isotactic pentad fraction is too low, the mechanical strength may decrease. On the other hand, the upper limit of the isotactic pentad fraction is specified at the present time by the upper limit obtained industrially, but in the case where a resin with higher regularity is developed at the industrial level in the future, this limit is not. The isotactic pentad fraction is a steric structure in which all five methyl groups which are side chains with respect to the main chain formed by carbon-carbon bonds composed of any five consecutive propylene units are located in the same direction. Or it means the ratio.
Assignment of signals in the methyl group region is described in A. Zambelliet at al. (Based on Macromol. 8, 687 (1975).
また、プロピレン重合体は、分子量分布を示すパラメータであるMw/Mnが1.5以上であることが好ましく、2.0以上であることがより好ましい。一方、上限については、10.0以下であることが好ましく、8.0以下であることがより好ましく、6.0以下であることが更に好ましい。Mw/Mnが小さいほど分子量分布が狭いことを意味するが、Mw/Mnを1.5以上とすることで十分な押出成形性が得られ、工業的に大量生産が可能である。一方、Mw/Mnを10.0以下とすることで、十分な機械的強度を確保することができる。
Mw/MnはGPC(ゲルパーエミッションクロマトグラフィー)法によって得られる。
The propylene polymer preferably has Mw / Mn, which is a parameter indicating a molecular weight distribution, of 1.5 or more, more preferably 2.0 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 10.0 or less, more preferably 8.0 or less, and even more preferably 6.0 or less. The smaller the Mw / Mn, the narrower the molecular weight distribution. However, by setting the Mw / Mn to 1.5 or more, sufficient extrudability can be obtained and industrial mass production is possible. On the other hand, by setting Mw / Mn to 10.0 or less, sufficient mechanical strength can be ensured.
Mw / Mn is obtained by GPC (gel permeation chromatography).
また、プロピレン重合体のメルトフローレート(MFR)は特に制限されるものではないが、通常、MFRは0.5以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましい。一方、上限については、15g/10分以下であることが好ましく、10g/10分以下であることがより好ましい。MFRが0.5g/10分以上とすることで、成形加工時において十分な溶融粘度を有し、高い生産性を確保することができる。一方、MFRが15g/10分以下とすることで、強度を十分に有することができる。
なお、MFRはJIS K7210に準拠して温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定される。
The melt flow rate (MFR) of the propylene polymer is not particularly limited, but usually, the MFR is preferably 0.5 or more, and more preferably 1.0 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 15 g / 10 minutes or less, more preferably 10 g / 10 minutes or less. When the MFR is 0.5 g / 10 minutes or more, a sufficient melt viscosity can be obtained at the time of molding and high productivity can be secured. On the other hand, when the MFR is 15 g / 10 minutes or less, sufficient strength can be obtained.
The MFR is measured under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.
プロピレン重合体としては、例えば、商品名「ノバテックPP」「WINTEC」(日本ポリプロ社製)、「ノティオ」「タフマーXR」(三井化学社製)、「ゼラス」「サーモラン」(三菱化学社製)、「住友ノーブレン」「タフセレン」(住友化学社製)、「プライム PP」「プライム TPO」(プライムポリマー社製)、「Adflex」「Adsyl」「HMS−PP(PF814)」(サンアロマー社製)、「バーシファイ」「インスパイア」(ダウケミカル)など市販されている商品を使用できる。 Examples of the propylene polymer include “Novatec PP” and “WINTEC” (manufactured by Nippon Polypropylene), “Natio” and “Tuffmer XR” (manufactured by Mitsui Chemicals), “Zeras” and “Thermolan” (manufactured by Mitsubishi Chemical). , "Sumitomo Noblen", "Tafselen" (Sumitomo Chemical), "Prime PP", "Prime TPO" (Prime Polymer), "Adflex", "Adsyl", "HMS-PP (PF814)" (Sun Allomer), Commercially available products such as "Versify" and "Inspire" (Dow Chemical) can be used.
一方、エチレン重合体の場合、分子量分布を示すパラメータであるMw/Mnが1.5以上であることが好ましく、2.0以上であることがより好ましい。一方、上限については、10.0以下であることが好ましく、8.0以下であることがより好ましく、6.0以下であることが更に好ましい。Mw/Mnが小さいほど分子量分布が狭いことを意味するが、Mw/Mnを1.5以上とすることで十分な押出成形性が得られ、工業的に大量生産が可能である。一方、Mw/Mnを10.0以下とすることで、十分な機械的強度を確保することができる。
Mw/MnはGPC(ゲルパーエミッションクロマトグラフィー)法によって得られる。
On the other hand, in the case of an ethylene polymer, Mw / Mn which is a parameter indicating a molecular weight distribution is preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 10.0 or less, more preferably 8.0 or less, and even more preferably 6.0 or less. The smaller the Mw / Mn, the narrower the molecular weight distribution. However, by setting the Mw / Mn to 1.5 or more, sufficient extrudability can be obtained and industrial mass production is possible. On the other hand, by setting Mw / Mn to 10.0 or less, sufficient mechanical strength can be ensured.
Mw / Mn is obtained by GPC (gel permeation chromatography).
また、エチレン重合体のメルトフローレート(MFR)は特に制限されるものではないが、通常、MFRは0.5以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましい。一方、上限については、15g/10分以下であることが好ましく、10g/10分以下であることがより好ましい。MFRが0.5g/10分以上とすることで、成形加工時において十分な溶融粘度を有し、高い生産性を確保することができる。一方、MFRが15g/10分以下とすることで、強度を十分に有することができる。
なお、MFRはJIS K7210に準拠して温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定される。
エチレン重合体の密度は特に制限されるものではないが、通常、密度は0.955以上であることが好ましく、0.957以上であることがより好ましい。一方、上限については、0.965以下であることが好ましく、0.970以下であることがより好ましい。密度が、0.955以上であることで、多孔フィルムの結晶性が高くなり目的とする多孔構造の形成を満たすことができる。一方、密度が0.970を超えると結晶性が高すぎて延伸ムラが起こりやすい。
なお、密度はJIS K7112に準拠して測定される。
Further, the melt flow rate (MFR) of the ethylene polymer is not particularly limited, but usually, the MFR is preferably 0.5 or more, and more preferably 1.0 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 15 g / 10 minutes or less, more preferably 10 g / 10 minutes or less. When the MFR is 0.5 g / 10 minutes or more, a sufficient melt viscosity can be obtained at the time of molding and high productivity can be secured. On the other hand, when the MFR is 15 g / 10 minutes or less, sufficient strength can be obtained.
The MFR is measured at a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.
The density of the ethylene polymer is not particularly limited, but usually, the density is preferably 0.955 or more, and more preferably 0.957 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 0.965 or less, more preferably 0.970 or less. When the density is 0.955 or more, the crystallinity of the porous film is increased, and the desired formation of the porous structure can be satisfied. On the other hand, if the density exceeds 0.970, the crystallinity is too high and stretching unevenness tends to occur.
The density is measured according to JIS K7112.
エチレン重合体としては、例えば、商品名「ノバテックLD」「ノバテックLL」「ノバテックHDPE」(日本ポリエチレン社製)、「ハイゼックス」「エボリューH」(プライムポリマー社製)、「ニポロン―L」「ペトロセン」「ニポロンハード(東ソー社製)など市販されている商品を使用できる。 Examples of the ethylene polymer include “Novatech LD”, “Novatech LL”, “Novatech HDPE” (manufactured by Nippon Polyethylene), “HIZEX”, “Evolu H” (manufactured by Prime Polymer), “Nipolon-L”, and “Petrocene”. Commercially available products such as Nipolon Hard (manufactured by Tosoh Corporation) can be used.
<ビニル芳香族エラストマー>
ビニル芳香族エラストマーは、本発明の積層多孔フィルムにおいては島相を形成する重合体である。I層、II層に含まれるビニル芳香族エラストマーについては特に限定はしないが、I層に含まれるビニル芳香族エラストマーはオレフィン重合体との相溶性が比較的高く、島相が小さくなるものが選ばれる。一方、II層に含まれるビニル芳香族エラストマーはオレフィン重合体との相溶性が比較的低く、島相が大きくなるものが選ばれる。
<Vinyl aromatic elastomer>
The vinyl aromatic elastomer is a polymer that forms an island phase in the laminated porous film of the present invention. The vinyl aromatic elastomer contained in the I layer and the II layer is not particularly limited, but the vinyl aromatic elastomer contained in the I layer is selected from those having relatively high compatibility with the olefin polymer and having a small island phase. It is. On the other hand, the vinyl aromatic elastomer contained in the layer II is selected to have relatively low compatibility with the olefin polymer and a large island phase.
I層を構成するビニル芳香族エラストマーとしては、オレフィン重合体との相溶性が比較的小さいことから、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)であることが好ましい。I層を構成する樹脂として、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を選択することにより、効率的に微細な多孔構造が得られ、空孔の形状や孔径を制御し易くなる。 The vinyl aromatic elastomer constituting the I layer is preferably a styrene-olefin block copolymer (B) because of its relatively low compatibility with the olefin polymer. By selecting the styrene-olefin block copolymer (B) as the resin constituting the I layer, a fine porous structure can be efficiently obtained, and the shape and diameter of the pores can be easily controlled.
本発明に用いられるスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)とは、スチレン成分を基材とした熱可塑性エラストマーの1種で、硬質成分であるポリスチレンブロック(ハードセグメント)と軟質成分であるポリオレフィン構造のエラストマーブロック(ソフトセグメント)を有する共重合体であり、ポリマー鎖の一方の端にハードセグメント、他方の端にソフトセグメントをもつブロック共重合体である。 The styrene-olefin block copolymer (B) used in the present invention is a kind of thermoplastic elastomer having a styrene component as a base material, and has a polystyrene block (hard segment) as a hard component and a polyolefin structure as a soft component. Is a block copolymer having a hard segment at one end of a polymer chain and a soft segment at the other end of the polymer chain.
本発明に用いられるスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)は、温度230℃、荷重2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)は、好ましくは1.0g/10分以下、より好ましくは0.5g/10分以下、さらに好ましくは0.1g/10分以下であることが好ましい。シート状に成形した際、分散した前記スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)は、樹脂との粘度差によってその形状が変化するが、前記範囲内におけるMFRのものであるならば、その形状が球状になり易いからである。球状分散したドメインは、アスペクト比が大きなドメインとは異なり、その後の延伸工程によって得られる多孔構造の均一性が高くなり易く、物性安定性に優れるので好ましい。さらに、上記範囲内におけるMFRであった場合、延伸工程時において、高い弾性率を有するマトリックスと低い弾性率のドメイン界面部分に応力が集中しやすくなるため、開孔起点が生じやすく、多孔化し易いという特徴を有する。
なお、MFRはJIS K7210に準拠して温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定される。
The styrene-olefin block copolymer (B) used in the present invention has a melt flow rate (MFR) at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg of preferably 1.0 g / 10 min or less, more preferably 0.5 g or less. / 10 minutes or less, more preferably 0.1 g / 10 minutes or less. When molded into a sheet, the dispersed styrene-olefin block copolymer (B) changes its shape due to the difference in viscosity with the resin, but if it has an MFR within the above range, the shape is changed. This is because they tend to be spherical. Spherically dispersed domains are different from domains having a large aspect ratio, because the uniformity of the porous structure obtained by the subsequent stretching step is likely to be high and the physical properties are excellent in stability. Furthermore, when the MFR is within the above range, stress tends to concentrate on the interface between the matrix having a high elastic modulus and the domain having a low elastic modulus during the stretching step, so that the starting point of the hole is likely to occur and the porous body is easily formed. It has the feature of.
The MFR is measured under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.
また、本発明におけるスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)は、スチレン構造単位の含有量が1〜40重量%であることが好ましく、10重量%〜35重量%であることがより好ましい。スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)中のスチレン含有量が1重量%以上であることにより、シートに成形した際、効果的にドメインを形成することができ、スチレン含有量が40重量%以下であることにより、過度に大きなドメイン形成を抑制することができる。 Further, the styrene-olefin block copolymer (B) in the present invention preferably has a styrene structural unit content of 1 to 40% by weight, more preferably 10 to 35% by weight. When the styrene content in the styrene-olefin block copolymer (B) is 1% by weight or more, domains can be effectively formed when formed into a sheet, and the styrene content is 40% by weight or less. By this, formation of an excessively large domain can be suppressed.
前記スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)の具体的な種類については特に限定しないが、スチレン−ブタジエンブロック共重合体(SBR);水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体(SEB);スチレン−イソプレンブロック共重合体(SIR);スチレン−(エチレン/プロピレン)ブロック共重合体(SEP)などが挙げられる。 The specific type of the styrene-olefin block copolymer (B) is not particularly limited, but styrene-butadiene block copolymer (SBR); hydrogenated styrene-butadiene block copolymer (SEB); styrene-isoprene Block copolymer (SIR); styrene- (ethylene / propylene) block copolymer (SEP) and the like.
シートに成形した際、効率的にスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を分散させるためには、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)の中でも、オレフィン重合体(A)との相溶性が高い、エチレン成分、ブチレン成分が含有されているものが好ましく、中でも、スチレン−(エチレン/プロピレン)ブロック共重合体(SEP)が好ましい。 In order to efficiently disperse the styrene-olefin block copolymer (B) when formed into a sheet, the compatibility with the olefin polymer (A) is required among the styrene-olefin block copolymers (B). Those containing a high content of an ethylene component and a butylene component are preferable, and among them, a styrene- (ethylene / propylene) block copolymer (SEP) is preferable.
本発明にかかるフィルム中には、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)の群の中から選ばれる1種又は2種以上の共重合体を含んでいてもよい。 The film according to the present invention may contain one or more copolymers selected from the group of styrene-olefin block copolymers (B).
II層を構成するビニル芳香族エラストマーとしては、オレフィン重合体との相溶性が比較的大きいことから、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)が選ばれる。スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)及びスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)は、それぞれのオレフィン重合体(A)に対する相溶性が異なるので、分散径の分布が大きい未延伸シートが得られる。結果として、その未延伸シートを延伸させることで厚み方向に開口率、孔径の分布が大きい多孔膜を得ることができ、濾過効率を向上させることができる。 As the vinyl aromatic elastomer constituting the II layer, a styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is selected because it has relatively high compatibility with the olefin polymer. Since the styrene-olefin block copolymer (B) and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) have different compatibility with the respective olefin polymers (A), an unstretched sheet having a large distribution of the dispersion diameter can be obtained. can get. As a result, by stretching the unstretched sheet, a porous membrane having a large distribution of aperture ratio and pore diameter in the thickness direction can be obtained, and filtration efficiency can be improved.
本発明におけるスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)とは、スチレン成分を基材とした熱可塑性エラストマーの1種で、硬質成分であるポリスチレンブロック(ハードセグメント)と軟質成分であるポリオレフィン構造のエラストマーブロック(ソフトセグメント)を有する共重合体であり、ポリマー鎖の両端にハードセグメントをもつブロック重合体である。 The styrene-olefin-styrene block copolymer (C) in the present invention is one kind of a thermoplastic elastomer having a styrene component as a base material, and has a polystyrene block (hard segment) as a hard component and a polyolefin structure as a soft component. Is a block polymer having hard segments at both ends of a polymer chain.
本発明に用いられるスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)は、好ましくは1.0g/10分以下、より好ましくは0.5g/10分以下、さらに好ましくは0.1g/10分以下であることが好ましい。スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)は、樹脂との粘度差によってその形状が変化するが、前記範囲内におけるMFRのものであるならば、その形状が球状になり易いからである。球状分散したドメインは、アスペクト比が大きなドメインとは異なり、その後の延伸工程によって得られる多孔構造の均一性が高くなり易く、物性安定性に優れるので好ましい。さらに、上記範囲内におけるMFRであった場合、延伸工程時において、高い弾性率を有するマトリックスと低い弾性率のドメイン界面部分に応力が集中しやすくなるため、開孔起点が生じやすく、多孔化し易いという特徴を有する。
なお、MFRはJIS K7210に準拠して温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定される。
The styrene-olefin-styrene block copolymer (C) used in the present invention is preferably at most 1.0 g / 10 min, more preferably at most 0.5 g / 10 min, even more preferably at most 0.1 g / 10 min. It is preferred that This is because the shape of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) changes depending on the difference in viscosity with the resin, but if the styrene-olefin-styrene block copolymer has an MFR within the above range, the shape tends to be spherical. Spherically dispersed domains are different from domains having a large aspect ratio, because the uniformity of the porous structure obtained by the subsequent stretching step is likely to be high and the physical properties are excellent in stability. Furthermore, when the MFR is within the above range, stress tends to concentrate on the interface between the matrix having a high elastic modulus and the domain having a low elastic modulus during the stretching step, so that the starting point of the hole is likely to occur and the porous body is easily formed. It has the feature of.
The MFR is measured under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210.
また、本発明におけるスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)は、スチレン含有量が1〜40重量%であることが好ましく、10重量%〜35重量%であることがより好ましい。スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)のスチレン含有量が1重量%以上であることにより、シートに成形した際、効果的にドメインを形成することができ、スチレン含有量が40重量%以下であることにより、過度に大きなドメイン形成を抑制することができる点で好ましい。 Further, the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) in the present invention preferably has a styrene content of 1 to 40% by weight, more preferably 10 to 35% by weight. When the styrene content of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is 1% by weight or more, domains can be effectively formed when formed into a sheet, and the styrene content is 40% by weight. The following is preferable in that the formation of an excessively large domain can be suppressed.
前記スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)の具体的な種類については特に限定しないが、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS);スチレン−(ブタジエン/ブチレン)−スチレンブロック共重合体(SBBS);スチレン−(エチレン/ブタジエン)−スチレンブロック共重合体(SEBS);スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS);スチレン−(エチレン/プロピレン)−スチレンブロック共重合体(SEPS);スチレン−エチレン−(エチレン/プロピレン)−スチレンブロック共重合体(SEEPS)などが挙げられる。 Although the specific type of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is not particularly limited, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS); styrene- (butadiene / butylene) -styrene block copolymer Styrene- (ethylene / butadiene) -styrene block copolymer (SEBS); styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS); styrene- (ethylene / propylene) -styrene block copolymer (SEPS) ); Styrene-ethylene- (ethylene / propylene) -styrene block copolymer (SEEPS) and the like.
シートに成形した際、効率的にスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)を分散させるためには、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)の中でも、スチレン−(エチレン/プロピレン)−スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン−(エチレン/ブタジエン)−スチレンブロック共重合体(SEBS)がオレフィン共重合体(A)との相溶性が高い点より好ましい。 In order to efficiently disperse the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) when formed into a sheet, styrene- (ethylene / propylene) is preferred among the styrene-olefin-styrene block copolymers (C). Styrene block copolymer (SEPS) and styrene- (ethylene / butadiene) -styrene block copolymer (SEBS) are preferred because of high compatibility with olefin copolymer (A).
本発明にかかるフィルム中には、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)の群の中から選ばれる1種又は2種以上の共重合体を含んでいてもよい。 The film according to the present invention may contain one or more copolymers selected from the group of styrene-olefin-styrene block copolymers (C).
3.積層多孔質フィルムの製造方法
本発明の積層多孔質フィルムの製造方法について説明するが、以下の説明は、本発明の積層多孔質フィルムを製造する方法の一例であり、本発明の積層多孔質フィルムはかかる製造方法により製造される積層樹脂多孔質フィルムに限定されるものではない。
3. The method for producing the laminated porous film of the present invention will be described. The following description is an example of the method for producing the laminated porous film of the present invention, and the laminated porous film of the present invention is described below. Is not limited to the laminated resin porous film produced by such a production method.
本発明の実施形態の一例に係る積層多孔フィルムの製造方法(以下、本フィルム製造方法)と称することがある)は、オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)からなる層、及び、オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)からなる層、を少なくとも1層ずつ有する未延伸フィルムを作成し(製膜工程)、延伸する(延伸工程)積層多孔フィルムの製造方法である。 A method for producing a laminated porous film according to an embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the present film production method) includes an olefin polymer (A) and a styrene-olefin block copolymer (B). A non-stretched film having at least one layer and at least one layer each composed of an olefin polymer (A) and a styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is prepared (film-forming step) and stretched (stretching step) A) A method for producing a laminated porous film.
本フィルム製造方法は上記工程を備えていればよいから、他の工程や処理をさらに備えていてもよい。 The present film manufacturing method may include the above steps, and may further include other steps and processes.
以下、製膜工程、延伸工程について順次説明する。 Hereinafter, the film forming step and the stretching step will be sequentially described.
<製膜工程>
オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)、さらに、オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)とをそれぞれ混合する。
オレフィン重合体(A)55〜85重量%、ビニル芳香族エラストマー15〜45重量%の割合で混合する。好ましくは、オレフィン重合体(A)60〜80重量%、ビニル芳香族エラストマー20〜40重量%の割合である。
オレフィン重合体が85重量%以下であることによって、延伸による多孔化が生じやすくなり、十分な空孔構造を形成することによって、濾過性能の向上が期待できる。一方、オレフィン重合体が55重量%以上であることによって、前記オレフィン重合体中のスビニル芳香族エラストマー同士が凝集を生じにくくなり延伸による多孔化が生じやすくなる。
<Film forming process>
The olefin polymer (A) and the styrene-olefin block copolymer (B), and further, the olefin polymer (A) and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) are mixed.
55-85% by weight of the olefin polymer (A) and 15-45% by weight of the vinyl aromatic elastomer are mixed. Preferably, the ratio is 60 to 80% by weight of the olefin polymer (A) and 20 to 40% by weight of the vinyl aromatic elastomer.
When the olefin polymer content is 85% by weight or less, porosity tends to be easily generated by stretching, and an improvement in filtration performance can be expected by forming a sufficient pore structure. On the other hand, when the content of the olefin polymer is 55% by weight or more, it is difficult for the vinyl aromatic elastomers in the olefin polymer to agglomerate with each other, so that the olefin polymer tends to be porous by stretching.
本発明においては、結晶核剤(D)を更に混合することが好ましい。結晶核剤を混合することにより、前記オレフィン重合体(A)の結晶化が促進され、結晶構造が緻密に均一化する。それゆえ、延伸前のシートにおける前記オレフィン重合体(A)は緻密に均一化した結晶部と、該結晶部間に存在する非晶部とからなり、ビニル芳香族エラストマーは前記オレフィン重合体(A)の非晶部に多く存在する。そのため、延伸により前記オレフィン重合体(A)の緻密な結晶部とビニル芳香族エラストマーとの界面で生じる多孔化は、マトリックスの結晶化に伴う弾性率の向上によって容易になり、かつ、結晶の緻密な均一化によって、得られる多孔構造も緻密で均一な多孔構造を形成しやすくなる。 In the present invention, it is preferable to further mix a nucleating agent (D). By mixing the crystal nucleating agent, the crystallization of the olefin polymer (A) is promoted, and the crystal structure becomes dense and uniform. Therefore, the olefin polymer (A) in the sheet before stretching is composed of dense and uniform crystal parts and an amorphous part existing between the crystal parts, and the vinyl aromatic elastomer is the olefin polymer (A). Many are present in the amorphous part of ()). Therefore, the porosity generated at the interface between the dense crystal part of the olefin polymer (A) and the vinyl aromatic elastomer by stretching is facilitated by the improvement of the elastic modulus accompanying the crystallization of the matrix, By uniform homogenization, the resulting porous structure can easily form a dense and uniform porous structure.
前記結晶核剤(D)の含有量は、前記オレフィン重合体(A)100重量部に対し、1.0×10−3〜5.0重量部であることが好ましい。 The content of the crystal nucleating agent (D) is preferably 1.0 × 10 −3 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the olefin polymer (A).
結晶核剤としては、以下に記載するα晶核剤又はβ晶核剤が例として挙げられるが、より均一な孔構造が形成されるという理由により、α晶核剤であることが好ましい。 Examples of the crystal nucleating agent include the α crystal nucleating agent and the β crystal nucleating agent described below, but the α crystal nucleating agent is preferable because a more uniform pore structure is formed.
α晶核剤としては、例えば、タルク、ミョウバン、シリカ、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、カーボンブラック、粘土鉱物などの無機化合物;マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、クエン酸、ブタントリカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ナフテン酸、シクロペンタンカルボン酸、1−メチルシクロペンタンカルボン酸、2−メチルシクロペンタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、1−メチルシクロヘキサンカルボン酸、4−メチルシクロヘキサンカルボン酸、3,5−ジメチルシクロヘキサンカルボン酸、4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、4−オクチルシクロヘキサンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、4−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、キシリル酸、エチル安息香酸、4−t−ブチル安息香酸、サリチル酸、フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの脂肪族モノカルボン酸を除くカルボン酸;前記非脂肪族モノカルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、アルミニウムなどの正塩または塩基性塩;1・2,3・4−ジベンジリデンソルビトールなどのジベンジリデンソルビトール系化合物;リチウム−ビス(4−t−ブチルフェニル)フォスフェートなどのアリールフォスフェート系化合物;前記アリールフォスフェート系化合物の内、環状多価金属アリールフォスフェート系化合物と酢酸、乳酸、プロピオン酸、アクリル酸、オクチル酸、イソオクチル酸、ノナン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、ベヘン酸、エルカ酸、モンタン酸、メリシン酸、ステアロイル乳酸、β−N−ラウリルアミノプロピオン酸、β−N−メチル−N−ラウロイルアミノプロピオン酸などの脂肪酸族モノカルボン酸のリチウム、ナトリウムまたはカリウム塩など脂肪酸モノカルボン酸アルカリ金属塩、もしくは塩基性アルミニウム・リチウム・ヒドロキシ・カーボネート・ハイドレートとの混合物;ポリ3−メチル−1−ブテン、ポリ3−メチル−1−ペンテン、ポリ3−エチル−1−ペンテン、ポリ4−メチル−1−ペンテン、ポリ4−メチル−1−ヘキセン、ポリ4,4−ジメチル−1−ペンテン、ポリ4、4−ジメチル−1−ヘキセン、ポリ4−エチル−1−ヘキセン、ポリ3−エチル−1−ヘキセン、ポリアリルナフタレン、ポリアリルノルボルナン、アタクティックポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン、ポリジメチルスチレン、ポリビニルナフタレン、ポリアリルベンゼン、ポリアリルトルエン、ポリビニルシクロペンタン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリビニルシクロペプタン、ポリビニルトリメチルシラン、ポリアリルトリメチルシランなどの高分子化合物、などが挙げられる。 Examples of the α crystal nucleating agent include inorganic compounds such as talc, alum, silica, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, carbon black, and clay minerals; malonic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, azelaic acid, sebacin Acid, dodecane diacid, citric acid, butanetricarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, naphthenic acid, cyclopentanecarboxylic acid, 1-methylcyclopentanecarboxylic acid, 2-methylcyclopentanecarboxylic acid, cyclopentanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, 1-methylcyclohexanecarboxylic acid, 4-methylcyclohexanecarboxylic acid, 3,5-dimethylcyclohexanecarboxylic acid, 4-butylcyclohexanecarboxylic acid, 4-octylcyclohexanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, 4-cyclohexane Aliphatic monocarboxylic acids such as hexane-1,2-dicarboxylic acid, benzoic acid, toluic acid, xylic acid, ethylbenzoic acid, 4-t-butylbenzoic acid, salicylic acid, phthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid. Excluding carboxylic acids; Normal or basic salts of the above-mentioned non-aliphatic monocarboxylic acids such as lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, and aluminum; 1,2,3,4-dibenzylidenesorbitol and the like A dibenzylidene sorbitol compound; an aryl phosphate compound such as lithium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate; among the aryl phosphate compounds, a cyclic polyvalent metal aryl phosphate compound and acetic acid or lactic acid , Propionic acid, acrylic acid, octylic acid, Octylic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, 12-hydroxystearic acid, ricinoleic acid, behenic acid, erucic acid, montanic acid, melicic acid Fatty acid monocarboxylic acid alkali metal salts such as lithium, sodium or potassium salts of fatty acid monocarboxylic acids such as stearoyl lactic acid, β-N-laurylaminopropionic acid, β-N-methyl-N-lauroylaminopropionic acid, or bases 3-methyl-1-butene, poly-3-methyl-1-pentene, poly-3-ethyl-1-pentene, poly-4-methyl-1-pentene; mixtures with neutral aluminum lithium hydroxycarbonate hydrate , Poly 4-methyl-1-hexene, poly 4,4-di Methyl-1-pentene, poly-4,4-dimethyl-1-hexene, poly-4-ethyl-1-hexene, poly-3-ethyl-1-hexene, polyallylnaphthalene, polyallylnorbornane, atactic polystyrene, syndiotactic Polymer compounds such as polystyrene, polydimethylstyrene, polyvinyl naphthalene, polyallylbenzene, polyallyltoluene, polyvinylcyclopentane, polyvinylcyclohexane, polyvinylcyclopeptane, polyvinyltrimethylsilane, and polyallyltrimethylsilane.
市販されているα晶核剤の具体例としては、新日本理化社製「ゲルオールD」シリーズ、「ゲルオールMD」シリーズ、ADEKA社製「NA」シリーズ、ミリケンケミカル社製「Millad」シリーズ、「Hyperform」シリーズ、BASF社製「IRGACLEAR」シリーズなどが挙げられる。 Specific examples of commercially available α crystal nucleating agents include “Nippon Rika's“ Gelall D ”series,“ Gelall MD ”series, ADEKA's“ NA ”series, Milliken Chemical's“ Millad ”series, and“ Hyperform ”. "Series and" IRGACLEAR "series manufactured by BASF.
β晶核剤としては、例えば、アミド化合物;テトラオキサスピロ化合物;キナクリドン類;ナノスケールのサイズを有する酸化鉄;1,2−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウムもしくはコハク酸マグネシウム、フタル酸マグネシウムなどに代表されるカルボン酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩;ベンゼンスルホン酸ナトリウムもしくはナフタレンスルホン酸ナトリウムなどに代表される芳香族スルホン酸化合物;二もしくは三塩基カルボン酸のジもしくはトリエステル類;フタロシアニンブルーなどに代表されるフタロシアニン系顔料;有機二塩基酸である成分Aと周期律表第IIA族金属の酸化物、水酸化物もしくは塩である成分Bとからなる二成分系化合物;環状リン化合物とマグネシウム化合物からなる組成物などが挙げられる。 Examples of the β crystal nucleating agent include an amide compound; a tetraoxaspiro compound; a quinacridone; an iron oxide having a nanoscale size; potassium 1,2-hydroxystearate, magnesium benzoate or magnesium succinate, and magnesium phthalate. Alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids represented by; sulfonic acid compounds represented by sodium benzenesulfonate or sodium naphthalenesulfonate; di- or triesters of di- or tribasic carboxylic acids; phthalocyanine blue A phthalocyanine pigment represented by, for example, a component A which is an organic dibasic acid and a component B which is an oxide, hydroxide or salt of a metal of Group IIA of the periodic table; a cyclic phosphorus compound; Consists of magnesium compounds Such as the formation thereof.
市販されているβ晶核剤の具体例としては、新日本理化社製β晶核剤「エヌジェスターNU−100」、β晶核剤の添加されたプロピレン重合体の具体例としては、Aristech社製ポリプロピレン「Bepol B−022SP」、Borealis社製ポリプロピレン「Beta(β)−PP BE60−7032」、mayzo社製ポリプロピレン「BNX BETAPP−LN」などが挙げられる。 Specific examples of commercially available β crystal nucleating agents include Nippon Rika's β crystal nucleating agent “NJESTA NU-100”, and specific examples of β crystal nucleating agent-added propylene polymers include Aristech Co., Ltd. Polypropylene "Bepol B-022SP", Borealis polypropylene "Beta (β) -PP BE60-7032", Mayzo polypropylene "BNX BETAPP-LN", and the like.
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲において、前記のオレフィン重合体(A)及びスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)、及び、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)以外の成分、例えばオレフィン重合体(A)以外の他の樹脂を混合することを許容することができる。
他の樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩素化ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメチルペンテン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミドビスマレイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、アラミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
In the present invention, other than the olefin polymer (A), the styrene-olefin block copolymer (B), and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) as long as the effects of the present invention are not impaired. , For example, a resin other than the olefin polymer (A).
Other resins include polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, chlorinated polyethylene resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyacetal resin, acrylic resin, and ethylene acetic acid. Vinyl copolymer, polymethylpentene resin, polyvinyl alcohol resin, cyclic olefin resin, polylactic acid resin, polybutylene succinate resin, polyacrylonitrile resin, polyethylene oxide resin, cellulose resin, polyimide resin , Polyurethane resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, polyvinyl acetal resin, polybutadiene resin, polybutene resin, polyamide imide resin, polyamide bismaleimide resin, Arylate resins, polyether imide resins, polyether ether ketone resin, polyether ketone resin, polyether sulfone resin, polyketone resin, polysulfone resin, aramid-based resin, fluorine-based resins.
また、本発明においては、前述した成分のほか、本発明の効果を著しく阻害しない範囲内で、一般的に配合される添加剤を適宜添加できる。前記添加剤としては、成形加工性、生産性および多孔フィルムの諸物性を改良・調整する目的で添加される、耳などのトリミングロス等から発生するリサイクル樹脂や、シリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、難燃剤、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、着色剤などの添加剤が挙げられる。 In addition, in the present invention, in addition to the above-mentioned components, additives which are generally blended can be appropriately added as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Examples of the additives include recycled resin generated from trimming loss of ears and the like, silica, talc, kaolin, and calcium carbonate, which are added for the purpose of improving and adjusting molding processability, productivity, and various physical properties of the porous film. Inorganic particles such as titanium oxide, pigments such as carbon black, flame retardants, weather resistance stabilizers, heat stabilizers, antistatic agents, melt viscosity improvers, crosslinking agents, lubricants, nucleating agents, plasticizers, antioxidants, Additives such as antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, neutralizers, antifogging agents, antiblocking agents, slip agents, coloring agents and the like can be mentioned.
上記オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)、オレフィン重合体(A)とスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)をそれぞれ混合する際、これらの原料を、例えばタンブラーミキサー、オムニミキサー等の混合機でプレブレンドした後、必要に応じて、得られた混合物を押出混練して、調製することができる。 When each of the olefin polymer (A) and the styrene-olefin block copolymer (B) and the olefin polymer (A) and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) are mixed, these raw materials are used, for example. After pre-blending with a mixer such as a tumbler mixer or an omni mixer, the resulting mixture can be extruded and kneaded, if necessary, to prepare the mixture.
それぞれの原料を、それぞれ別々に、もしくは混合された状態で、オーブンや真空乾燥機などで加熱乾燥してもよい。乾燥の際には、成分の変質や融着が起こらない条件とすることが好ましい。 Each raw material may be heated and dried separately or in a mixed state by using an oven, a vacuum dryer, or the like. It is preferable that the drying is performed under conditions that do not cause deterioration or fusion of the components.
混錬する際、用いる機械を特に限定するものではない。例えば単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機など、公知の押出機を用いることができる。また、設備構造および必要性に応じて、ベント口に減圧機を接続し、水分や分低分子量物質を除去してもよい。 The machine used for kneading is not particularly limited. For example, a known extruder such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, and a multi-screw extruder can be used. Further, depending on the equipment structure and necessity, a decompressor may be connected to the vent port to remove moisture and low molecular weight substances.
上記のように混練した樹脂混合物を加熱溶融する方法として、例えばTダイ法、インフレーション法などを挙げることができ、中でもTダイ法を採用するのが好ましい。実用的には、Tダイから材料樹脂を溶融押出してキャストロールによりキャスト成形するのが好ましい。 As a method of heating and melting the resin mixture kneaded as described above, for example, a T-die method, an inflation method and the like can be mentioned, and among them, the T-die method is preferable. Practically, it is preferable that the material resin is melt-extruded from a T-die and cast by a cast roll.
シート状に製膜する具体的方法として、Tダイ法を採用する場合、Tダイからそれぞれ押出されたシート状の溶融樹脂を積層し、回転するキャストロール(チルロール、キャストドラム)上に密着させながら引き取りシート状物に成形する方法を挙げることができる。 When a T-die method is adopted as a specific method for forming a film into a sheet, the sheet-shaped molten resin extruded from the T-die is laminated, and is adhered onto a rotating cast roll (chill roll, cast drum). A method of forming the sheet into a take-off sheet may be used.
キャストロールにシート状物を密着させるために、タッチロール、エアナイフ、電気密着装置などをキャストロールに付けてもよい。特にキャストロールを低温とする場合には電気密着が有効である。 In order to bring the sheet into close contact with the cast roll, a touch roll, an air knife, an electric contact device, or the like may be attached to the cast roll. In particular, when the temperature of the cast roll is low, electric adhesion is effective.
得られる未延伸シートにおいて、両端部を除いた有効部分の厚みは30μm〜1000μmであるのが好ましく、中でも50μm以上或いは800μm以下、その中でも100μm以上或いは600μm以下であるのがさらに好ましい。
未延伸シートの厚さが30μm以上であれば、シートが薄すぎるために延伸時に破断を起こすのを防ぐことができ、未延伸シートの厚さが1000μm以下であれば、シートが剛直になり過ぎて延伸を行い難くなるのを防ぐことができるばかりか、延伸後のシートの厚みを薄くすることができる。
In the obtained unstretched sheet, the thickness of the effective portion excluding both end portions is preferably 30 μm to 1000 μm, more preferably 50 μm or more and 800 μm or less, and particularly preferably 100 μm or more and 600 μm or less.
If the thickness of the unstretched sheet is 30 μm or more, it is possible to prevent breakage during stretching because the sheet is too thin, and if the thickness of the unstretched sheet is 1000 μm or less, the sheet becomes too rigid. In addition to preventing the stretching from becoming difficult, the thickness of the sheet after stretching can be reduced.
未延伸シートにおいて、それぞれの層の厚みの割合(積層比)については特に、制限されるものではないが、II層/I層/II層の2種3層構成の場合は、その総厚みに対するI層の積層比は、10%以上80%以下が好ましく、15%以上75%以下がより好ましく、20%以上70%以下がさらに好ましい。I層の厚み割合が10%以上であれば、本発明のフィルムが良好な濾過精度を有するようになり好ましい。また、I層の厚みが80%以下であれば、良好な濾過速度を有することになるため好ましい。ここで、I層が複数配される場合は、各層の合計厚みを用いて算出する。 In the unstretched sheet, the ratio of the thickness of each layer (lamination ratio) is not particularly limited, but in the case of a two-layer, three-layer structure of II layer / I layer / II layer, The lamination ratio of the I layer is preferably from 10% to 80%, more preferably from 15% to 75%, even more preferably from 20% to 70%. When the thickness ratio of the I layer is 10% or more, the film of the present invention has good filtration accuracy, which is preferable. Further, when the thickness of the I layer is 80% or less, it is preferable because a good filtration rate is obtained. Here, when a plurality of I layers are arranged, calculation is performed using the total thickness of each layer.
<延伸工程>
以下、上記未延伸シートを延伸して積層多孔フィルムを得る工程を詳述する。
得られた未延伸シートを一軸延伸、又は、二軸延伸を行う。一軸延伸は縦一軸延伸であってもよいし、横一軸延伸であってもよい。二軸延伸は同時二軸延伸であってもよいし、逐次二軸延伸であってもよい。未延伸シートの組成、厚み、および延伸倍率を変更することにより、作成される積層多孔フィルムの厚み、透気度、空孔率を調整することができる点が本発明の一つの利点である。本発明の目的である積層多孔フィルムを作製する場合には、各延伸工程で延伸条件を選択でき、多孔構造を制御し易い逐次二軸延伸がより好ましい。なお、膜状物の流れ方向(MD)への延伸を「縦方向の延伸」といい、流れ方向に対して垂直方向(TD)への延伸を「横方向の延伸」という。横延伸は、延伸区間となる一対の駆動ロールの速度差を利用して行う方法が好ましいが、これに限定されるものではない。一方、横延伸に用いる装置は、クリップ式テンターを用いることが好ましい。但しこれに限定するものではない。
<Stretching process>
Hereinafter, the step of stretching the unstretched sheet to obtain a laminated porous film will be described in detail.
The obtained unstretched sheet is subjected to uniaxial stretching or biaxial stretching. The uniaxial stretching may be longitudinal uniaxial stretching or horizontal uniaxial stretching. Biaxial stretching may be simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching. One of the advantages of the present invention is that the thickness, air permeability, and porosity of the formed laminated porous film can be adjusted by changing the composition, thickness, and stretching ratio of the unstretched sheet. When producing a laminated porous film as the object of the present invention, stretching conditions can be selected in each stretching step, and sequential biaxial stretching in which the porous structure can be easily controlled is more preferable. The stretching of the film in the machine direction (MD) is referred to as “longitudinal stretching”, and the stretching in the direction perpendicular to the machine direction (TD) is referred to as “horizontal stretching”. The transverse stretching is preferably performed using a speed difference between a pair of drive rolls serving as a stretching section, but is not limited thereto. On the other hand, it is preferable to use a clip type tenter as an apparatus used for the transverse stretching. However, it is not limited to this.
本発明の実施形態の一例に係る延伸多孔フィルムの製造方法は、前記未延伸シートを、0℃〜60℃の温度で縦方向に1.1倍以上3.0倍未満で延伸し、60℃〜160℃の温度で縦方向に1.5倍以上6.0倍未満で延伸し、70〜150℃の温度で横方向に1.1倍以上10倍未満で延伸する方法である。以下に詳細を説明する。 In the method for producing a stretched porous film according to an example of the embodiment of the present invention, the unstretched sheet is stretched in a longitudinal direction at a temperature of 0 ° C to 60 ° C by 1.1 times or more and less than 3.0 times; This is a method in which the film is stretched in a longitudinal direction at a temperature of up to 160 ° C. by 1.5 times or more and less than 6.0 times, and at a temperature of 70 ° C. to 150 ° C. in a transverse direction by 1.1 times or more and less than 10 times. The details will be described below.
縦延伸を行う際は、延伸による開孔をし易くするための理由から、高温縦延伸の前に以下の低温縦延伸工程成形を行うことが好ましい。
未延伸シートを好ましくは0℃〜60℃、より好ましくは10〜40℃の温度で、好ましくは縦方向に1.1倍以上3.0倍未満、より好ましくは、1.2倍以上2.0倍未満の範囲で延伸する。0℃以下で延伸した場合はフィルムが破断する傾向があり、また、60℃を超える温度で延伸した場合は、得られる延伸フィルムの気孔率が低く、透気度が高くなる傾向がある。また、本実施の形態で得られる多孔フィルムの透過性が向上することから、上記延伸工程を実施する前に、シート成形工程で得られたシートを一定の温度範囲で一定時間熱処理しても良い。
When performing longitudinal stretching, it is preferable to perform the following low-temperature longitudinal stretching step molding before high-temperature longitudinal stretching, for the purpose of facilitating opening by stretching.
The unstretched sheet is preferably at a temperature of 0 ° C to 60 ° C, more preferably 10 ° C to 40 ° C, and preferably 1.1 times or more and less than 3.0 times in the longitudinal direction, more preferably 1.2 times or more. It is stretched in a range of less than 0 times. When stretched at 0 ° C. or lower, the film tends to break, and when stretched at a temperature higher than 60 ° C., the resulting stretched film tends to have low porosity and high air permeability. Further, since the permeability of the porous film obtained in the present embodiment is improved, the sheet obtained in the sheet forming step may be heat-treated for a certain time in a certain temperature range before performing the above-mentioned stretching step. .
次いで、上記で得られた延伸シートを好ましくは60℃〜160℃、より好ましくは70℃〜130℃の温度で、縦方向に好ましくは1.5倍以上6.0倍未満、より好ましくは、1.5倍以上5.0倍未満の範囲で高温縦延伸する。60℃未満で延伸した場合はフィルムが破断する傾向があり、また、160℃を超える温度で延伸した場合は、得られる延伸フィルムの気孔率が低く、透気度が高くなる傾向がある。また、本実施の形態の多孔フィルムに要求される物性や用途の観点から、上記したような条件で2段階以上延伸することが好ましい。延伸工程を1段階とすると、得られる延伸フィルムが、要求された物性を満たさない場合がある。 Next, the stretched sheet obtained above is preferably at a temperature of 60 ° C to 160 ° C, more preferably 70 ° C to 130 ° C, and preferably 1.5 times or more and less than 6.0 times in the longitudinal direction, more preferably, High temperature longitudinal stretching is performed in a range of 1.5 times or more and less than 5.0 times. When the film is stretched at a temperature lower than 60 ° C., the film tends to break, and when the film is stretched at a temperature higher than 160 ° C., the porosity of the obtained stretched film tends to be low and the air permeability tends to be high. In addition, from the viewpoint of physical properties and applications required for the porous film of the present embodiment, it is preferable to perform stretching in two or more steps under the above-described conditions. When the stretching process is performed in one stage, the obtained stretched film may not satisfy the required physical properties.
縦延伸倍率は、任意に選択することができるが、一軸延伸あたりの延伸倍率は1.1倍以上15倍未満が好ましく、より好ましくは1.5倍以上12倍未満であり、さらに好ましくは1.5倍以上10倍未満である。一軸延伸あたりの延伸倍率を1.1倍以上とすることで白化が進行して、延伸による多孔化が十分起こっていることを示唆している。また、15倍未満とすることで、空孔の変形は抑制され、十分に白化した多孔フィルムを得ることができる。 The longitudinal stretching ratio can be arbitrarily selected, but the stretching ratio per uniaxial stretching is preferably 1.1 times or more and less than 15 times, more preferably 1.5 times or more and less than 12 times, and further preferably 1 time or less. 0.5 times or more and less than 10 times. By setting the stretching ratio per uniaxial stretching to 1.1 times or more, whitening progresses, suggesting that sufficient porosity due to stretching has occurred. Further, when the ratio is less than 15 times, deformation of the pores is suppressed, and a sufficiently whitened porous film can be obtained.
横延伸を行う際用いる装置としては、前述のとおり、クリップ式テンターを用いることが好ましい。クリップ式テンターは、横延伸用のクリップ走行装置とオーブンとから構成される。
上記クリップ走行装置は縦延伸シートの両端部を一対のクリップで掴んで搬送すると同時に、グリップ走行装置のガイドレールが開いて2列のグリップ間の距離を広げることにより当該シートを延伸する。
上記オーブンは、流れ方向にいくつかのゾーンに区切られており、ゾーンごとに設定温度又は熱風の風量を変えられることが望ましい。上流側から、予熱ゾーンを設けて縦延伸シートを延伸可能な温度にまで加熱し、延伸ゾーンで延伸し、延伸後に必要に応じて熱処理ゾーンを設けて熱処理し、オーブンから前記シートが出て常温に曝される前に徐冷ゾーンを設けられる。
As described above, it is preferable to use a clip-type tenter as an apparatus used for performing the transverse stretching. The clip type tenter includes a clip traveling device for transverse stretching and an oven.
The clip travel device stretches the longitudinally stretched sheet by grasping both ends of the stretched sheet with a pair of clips and simultaneously opening the guide rails of the grip travel device to increase the distance between the two rows of grips.
The oven is divided into several zones in the flow direction, and it is desirable that the set temperature or the amount of hot air can be changed for each zone. From the upstream side, a preheating zone is provided and the longitudinally stretched sheet is heated to a temperature at which it can be stretched, stretched in the stretching zone, and after stretching, a heat treatment zone is provided as necessary, and heat treatment is performed. A slow cooling zone before exposure to water.
横延伸を行う際の温度に関しては、シートを好ましくは70〜150℃であり、より好ましくは80〜140℃の温度範囲で横方向に延伸する。前記横延伸温度が規定された範囲内であることによって、縦延伸時に生じた空孔が拡大されて空孔率を増加することができ、十分な多孔性を有することができる。 Regarding the temperature at the time of performing the transverse stretching, the sheet is preferably stretched in a temperature range of 70 to 150 ° C, more preferably in a temperature range of 80 to 140 ° C. When the transverse stretching temperature is within the specified range, pores generated during longitudinal stretching can be enlarged to increase the porosity and have sufficient porosity.
横延伸倍率は、任意に選択できるが、好ましくは1.1倍以上10倍未満であり、より好ましくは1.5倍以上9.0倍未満、更に好ましくは2.0倍以上8.0倍未満である。規定した横延伸倍率で延伸することによって、縦延伸時に生じた空孔を変形することなく、十分な空孔率を有することができる。 The transverse stretching ratio can be arbitrarily selected, but is preferably 1.1 times or more and less than 10 times, more preferably 1.5 times or more and less than 9.0 times, and still more preferably 2.0 times or more and 8.0 times or more. Is less than. By stretching at a specified transverse stretching ratio, it is possible to have a sufficient porosity without deforming the holes generated at the time of longitudinal stretching.
延伸速度は、好ましくは10〜20000%/分の範囲、より好ましくは100〜10000%/分の範囲である。10%/分以上であれば、十分な延伸倍率を効率よく得ることができ、製造コストを抑えることができる一方、20000%/分以下であれば、シートの破断等が起こるのを抑えることができる。 The stretching speed is preferably in the range of 10 to 20,000% / min, more preferably in the range of 100 to 10,000% / min. When the rate is 10% / min or more, a sufficient stretching ratio can be efficiently obtained, and the production cost can be suppressed. On the other hand, when the rate is 20,000% / min or less, the occurrence of sheet breakage or the like can be suppressed. it can.
<用語の説明>
一般的に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいい、一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう(日本工業規格JIS K6900)。例えば厚さに関して言えば、狭義では100μm以上のものをシートと称し、100μm未満のものをフィルムと称すことがある。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとし、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとする。
<Explanation of terms>
In general, a "sheet" refers to a product that is thin by definition in JIS, and whose thickness is generally small and flat for its length and width. Generally, a "film" refers to a product that is thinner than its length and width. A thin, flat product with extremely small thickness and arbitrarily limited maximum thickness, usually supplied in roll form (Japanese Industrial Standard JIS K6900). For example, in terms of thickness, a sheet having a thickness of 100 μm or more may be referred to as a sheet in a narrow sense, and a sheet having a thickness of less than 100 μm may be referred to as a film. However, the boundary between the sheet and the film is not clear, and it is not necessary to distinguish the two literally in the present invention. Therefore, in the present invention, the term “sheet” includes the “film” even when referred to as “film”. Even in this case, the term “sheet” is included.
本発明において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」及び「好ましくはYより小さい」の意を包含する。
また、本発明において、「X以上」(Xは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「好ましくはXより大きい」の意を包含し、「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、特にことわらない限り「好ましくはYより小さい」の意を包含する。
In the present invention, when expressed as "X to Y" (X and Y are arbitrary numbers), "preferably larger than X" and "preferably Y" together with "X or more and Y or less" unless otherwise specified. "Smaller".
In the present invention, the expression “X or more” (X is an arbitrary number) includes “preferably larger than X” unless otherwise specified, and “Y or less” (Y is an arbitrary number). ) Includes the meaning of "preferably smaller than Y" unless otherwise specified.
次に、実施例および比較例を示し、本多孔体について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本多孔体の実施形態として、フィルム状物に賦形した。また、フィルムの引き取り(流れ)方向を「MD」、その直角方向を「TD」と記載する。 Next, the present porous body will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, as an embodiment of the present porous body, the porous body was shaped into a film. Further, the direction of taking (flow) of the film is referred to as “MD”, and the direction perpendicular thereto is referred to as “TD”.
(オレフィン重合体(A))
・A−1:ホモポリプロピレン(MFR:1.9g/10分、Mw/Mn=3.2)
(Olefin polymer (A))
A-1: homopolypropylene (MFR: 1.9 g / 10 minutes, Mw / Mn = 3.2)
(スチレン−オレフィンブロック共重合体(B))
・B−1:スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン−(エチレン/プロピレン)共重合体(SEP)、MFR(230℃、2.16kg):0.1g/10分、スチレン含有量:35質量%)
(Styrene-olefin block copolymer (B))
B-1: Styrene-based thermoplastic elastomer (styrene- (ethylene / propylene) copolymer (SEP), MFR (230 ° C., 2.16 kg): 0.1 g / 10 minutes, styrene content: 35% by mass)
(スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C))
・C−1:スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン−(エチレン/プロピレン)−スチレンブロック共重合体(SEPS)、MFR(230℃、2.16kg):流動せず、スチレン含有量:20質量%)
(Styrene-olefin-styrene block copolymer (C))
C-1: Styrene-based thermoplastic elastomer (styrene- (ethylene / propylene) -styrene block copolymer (SEPS), MFR (230 ° C., 2.16 kg): does not flow, styrene content: 20% by mass)
(結晶核剤(D))
・D−1:α晶核剤(ソルビトール系化合物、グレード名:ゲルオールMD―LM30G、新日本理化社製)
(Crystal nucleating agent (D))
D-1: α crystal nucleating agent (sorbitol compound, grade name: Gelol MD-LM30G, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.)
(1)厚み
得られた多孔フィルムを1/1000mmのダイアルゲージにて、面内を不特定に5箇所測定しその平均を厚みとした。
(1) Thickness The obtained porous film was measured indefinitely at five places with a 1/1000 mm dial gauge, and the average was defined as the thickness.
(2)透気度
25℃の空気雰囲気下にて、JIS P8117に準拠して透気度を測定した。測定機器として、デジタル型王研式透気度専用機(旭精工社製)を用いた。
(2) Air permeability The air permeability was measured in an air atmosphere at 25 ° C in accordance with JIS P8117. As a measuring device, a digital Oken type air permeability dedicated machine (made by Asahi Seiko Co., Ltd.) was used.
(3)空孔率
得られた多孔フィルムの実質量W1を測定し、樹脂組成物の密度と厚みから空孔率0%の場合の質量W0を計算し、それらの値から下記式に基づき算出した。
空孔率[%]={(W0−W1)/W0}×100
(3) Porosity The substantial amount W1 of the obtained porous film was measured, the mass W0 at a porosity of 0% was calculated from the density and thickness of the resin composition, and the value was calculated based on the following formula based on the values. did.
Porosity [%] = {(W0−W1) / W0} × 100
(4)濾過速度
25℃の空気雰囲気下において、所定の体積Vのアセトンが0.07MPaの圧力で、有効濾過面積Aの多孔フィルムを通過する時間tを測定し、下記式に基づき算出した。
濾過速度[ml/min・cm2]=(V×60)/(t×A)
(4) Filtration speed In an air atmosphere at 25 ° C., a time t at which a predetermined volume V of acetone passes through a porous film having an effective filtration area A at a pressure of 0.07 MPa was measured, and calculated based on the following equation.
Filtration rate [ml / min · cm 2 ] = (V × 60) / (t × A)
(5)濾過精度試験
日産化学社製コロイダルシリカ(製品名:スノーテックスMP−4540M)、平均粒子径:450nm、固形分:40質量%、媒体:水)を4質量%になるように水で希釈し、超音波攪拌機中で十分に均一分散させた後、0.07MPaの圧力で多孔質フィルムを通過させ、吸光度法により通過前後の液の濃度を測定し、粒子の捕集効率(%)を算出した。
(5) Filtration accuracy test Colloidal silica manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (product name: Snowtex MP-4540M), average particle size: 450 nm, solid content: 40% by mass, medium: water so as to be 4% by mass with water. After dilution and sufficient uniform dispersion in an ultrasonic stirrer, the solution is passed through a porous film at a pressure of 0.07 MPa, and the concentration of the liquid before and after the passage is measured by an absorbance method, and the particle collection efficiency (%) Was calculated.
(6)濾過寿命
日産化学社製コロイダルシリカ(製品名:スノーテックスMP−4540M)、平均粒子径:450nm、固形分:40質量%、媒体:水)を4質量%になるように水で希釈し、超音波攪拌機中で十分に均一分散させた後、0.09MPaの圧力で多孔フィルムを通過させ、濾過が不可能になるまでに通過した液体の質量Wを測定し、有効濾過面積Aで除算することによって濾過寿命(g/cm2)を算出した。
(6) Filtration life Nissan Chemical's colloidal silica (product name: Snowtex MP-4540M), average particle diameter: 450 nm, solid content: 40% by mass, medium: water diluted with water to 4% by mass. Then, after sufficiently uniformly dispersed in an ultrasonic stirrer, passed through a porous film at a pressure of 0.09 MPa, the mass W of the liquid that passed until filtration became impossible was measured, and the effective filtration area A The filtration life (g / cm 2 ) was calculated by dividing.
(7)各層の孔の個数の算出
走査型電子顕微鏡(SEM)(「株式会社日立ハイテクノロジーズ社製 S−4500」)にて、多孔フィルム断面像から、孔の異なる層が形成されていることを目視で確認した。孔の異なる層が形成されている場合、Image Metorology社製イメージ解析ソフトウェア「SPIP(バージョン6.2.8)」を用いた画像処理によって、それぞれの孔の長軸方向の長さを計測した後、各層における長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の存在比率を以下の式より算出した。
各層における長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の存在比率=
(各層の5〜100μmの孔の個数/全層の5〜100μmの孔の個数)×100
(7) Calculation of the number of holes in each layer
With a scanning electron microscope (SEM) (“S-4500 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation”), it was visually confirmed from the cross-sectional image of the porous film that layers having different holes were formed. In the case where layers having different holes are formed, the length of each hole in the major axis direction is measured by image processing using image analysis software “SPIP (version 6.2.8)” manufactured by Image Metrology. The abundance ratio of pores having a pore diameter in the major axis direction of 5 to 100 μm in each layer was calculated by the following formula.
Existence ratio of pores having a pore diameter in the long axis direction of 5 to 100 μm in each layer =
(Number of 5-100 μm holes in each layer / number of 5-100 μm holes in all layers) × 100
[実施例1]
ポリプロピレン(A−1)70質量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B−1)30重量%、及び、前記ポリプロピレン(A−1)と前記スチレン−オレフィンブロック共重合体(B−1)との混合樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(ポリプロピレン系樹脂100重量部に対しては、0.14重量部)の割合で配合し、2軸押出機に投入し、設定温度240℃で溶融混練後、ストランドダイにてストランド状に賦形した後、水槽にてストランドを冷却固化し、ストランドカッターにて裁断し、ペレット(以下「ペレット(I)」と称す)を作製した。同様の方法でポリプロピレン(A−1)70質量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C−1)30重量%、及び、前記プロピレン共重合体(A−1)と前記スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C−1)との混合樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(ポリプロピレン系樹脂100重量部に対しては、0.14重量部)の割合で配合することによって、ペレット(以下「ペレット(II)」と称す)を作製した。
[Example 1]
70% by mass of polypropylene (A-1), 30% by weight of styrene-olefin block copolymer (B-1), and the polypropylene (A-1) and the styrene-olefin block copolymer (B-1) 0.1 parts by weight of the crystal nucleating agent (D-1) with respect to 100 parts by weight of the mixed resin composition (0.14 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polypropylene-based resin); It is put into an extruder, melt-kneaded at a set temperature of 240 ° C., shaped into a strand by a strand die, cooled and solidified in a water tank, cut with a strand cutter, and pelletized (hereinafter referred to as “pellet (I ) "). In a similar manner, 70% by mass of polypropylene (A-1), 30% by weight of styrene-olefin-styrene block copolymer (C-1), and the propylene copolymer (A-1) and the styrene-olefin- 0.1 part by weight of the crystal nucleating agent (D-1) per 100 parts by weight of the mixed resin composition with the styrene block copolymer (C-1) (0.14 parts by weight based on 100 parts by weight of the polypropylene resin) Parts by weight) to produce pellets (hereinafter, referred to as “pellets (II)”).
作製したペレットは、単軸押出機を用いて、200℃で溶融混合後、リップ開度1mmのTダイで、表裏層側押出機にペレット(II)、中層側押出機にペレット(I)を用いて、積層の厚み比が、表層/中間層/裏層=1/1/1となるように、200℃の押出温度で共押出成形を行い、127℃のキャストロールに導いて積層未延伸シートを得た。その後、得られた未延伸シートを、20℃に設定したロール(X)と20℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.0倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.5倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃で、3.0倍横方向に延伸した後、155℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1に示す。また、得られたフィルムの走査型電子顕微鏡によるフィルム断面の観察写真を図1に示す。フィルム断面より、表層−中間層間、中間層−裏層間で孔径分布が異なる空孔が生じていることがわかる。 The prepared pellets were melt-mixed at 200 ° C. using a single-screw extruder, and then, using a T-die having a lip opening of 1 mm, pellets (II) were applied to the front and back layer side extruders and pellets (I) were applied to the middle layer extruders. The co-extrusion molding is performed at an extrusion temperature of 200 ° C. so that the thickness ratio of the laminate becomes the surface layer / intermediate layer / back layer = 1/1/1. I got a sheet. Thereafter, the obtained unstretched sheet is subjected to low-temperature stretching between a roll (X) set at 20 ° C. and a roll (Y) set at 20 ° C. by applying a draw ratio of 100% (drawing ratio 2.0 times). went. Next, between the roll (P) set at 120 ° C. and the roll (Q) set at 120 ° C., a draw ratio of 50% (a draw ratio of 1.5) was applied to perform high-temperature stretching to obtain an MD stretched film. . Next, the obtained MD stretched porous film was preheated at a preheating temperature of 145 ° C. and a preheating time of 12 seconds in a film tenter device manufactured by Kyoto Machinery Co., and then stretched 3.0 times in the transverse direction at a stretching temperature of 145 ° C. Thereafter, heat treatment was performed at 155 ° C. to obtain a biaxially stretched porous film. Table 1 shows the evaluation results of the obtained films. FIG. 1 shows an observation photograph of a cross section of the obtained film by a scanning electron microscope. From the cross section of the film, it can be seen that pores having different pore size distributions are generated between the surface layer and the intermediate layer and between the intermediate layer and the back layer.
(実施例2)
積層の厚み比について、表層/中間層/裏層=1/2/1とした以外は、実施例1と同様に未延伸シートを得た。得られた未延伸シートを、20℃に設定したロール(X)と20℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.0倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.5倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃で、3.0倍横方向に延伸した後、155℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1に示す。
(Example 2)
An unstretched sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the thickness ratio of the lamination was changed to surface layer / intermediate layer / back layer = 1/2/1. The obtained unstretched sheet was stretched at a low temperature by applying a draw ratio of 100% (stretching ratio of 2.0) between a roll (X) set at 20 ° C. and a roll (Y) set at 20 ° C. . Next, between the roll (P) set at 120 ° C. and the roll (Q) set at 120 ° C., a draw ratio of 50% (a draw ratio of 1.5) was applied to perform high-temperature stretching to obtain an MD stretched film. . Next, the obtained MD stretched porous film was preheated at a preheating temperature of 145 ° C. and a preheating time of 12 seconds in a film tenter manufactured by Kyoto Machinery Co., and then stretched 3.0 times in the transverse direction at a stretching temperature of 145 ° C. Thereafter, heat treatment was performed at 155 ° C. to obtain a biaxially stretched porous film. Table 1 shows the evaluation results of the obtained films.
(比較例1)
ペレット(I)を単軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、127℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、未延伸シートを得た。その後、得られた未延伸シートを、20℃に設定したロール(X)と20℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.0倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.5倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃で、3.0倍横方向に延伸した後、155℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
The pellet (I) is put into a single screw extruder, melt-kneaded at a set temperature of 200 ° C., shaped into a sheet by a T-die, cooled and solidified by a cast roll set at 127 ° C., and undrawn. I got a sheet. Thereafter, the obtained unstretched sheet is subjected to low-temperature stretching between a roll (X) set at 20 ° C. and a roll (Y) set at 20 ° C. by applying a draw ratio of 100% (stretching ratio of 2.0). went. Next, between the roll (P) set at 120 ° C. and the roll (Q) set at 120 ° C., a draw ratio of 50% (a draw ratio of 1.5) was applied to perform high-temperature stretching to obtain an MD stretched film. . Next, the obtained MD stretched porous film was preheated at a preheating temperature of 145 ° C. and a preheating time of 12 seconds in a film tenter manufactured by Kyoto Machinery Co., and then stretched 3.0 times in the transverse direction at a stretching temperature of 145 ° C. Thereafter, heat treatment was performed at 155 ° C. to obtain a biaxially stretched porous film. Table 1 shows the evaluation results of the obtained films.
(比較例2)
ペレット(II)を単軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、127℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、未延伸シートを得た。その後、得られた未延伸シートを比較例1と同様の条件で延伸処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
The pellet (II) is put into a single screw extruder, melt-kneaded at a set temperature of 200 ° C., shaped into a sheet by a T-die, cooled and solidified by a cast roll set at 127 ° C., and undrawn. I got a sheet. Thereafter, the obtained unstretched sheet was stretched under the same conditions as in Comparative Example 1 to obtain a biaxially stretched porous film. Table 1 shows the evaluation results of the obtained films.
実施例1〜2において、5〜100μmの孔の存在比は実施例1では表層/中間層=9、裏層/中間層=10、実施例2では表層/中間層=8、裏層/中間層=7となっており、各層によって明確に孔の大きさの異なる層が形成されていることが確認できる。また、それぞれ空孔率が60%以上、透気度は30sec/100cc以下であり、良好な透気性能を得るために十分な多孔構造が形成された積層多孔質フィルムが得られていることがわかる。濾過性能については濾過速度が25ml/min・cm2以上、濾過精度は0.00%、濾過寿命は1g/cm2以上であり、孔の大きな層と小さい層を存在させることによって粒子を補足しつつ、透気性能及び濾過効率に優れた多孔の積層フィルムが得られている。 In Examples 1 and 2, the abundance ratio of pores having a size of 5 to 100 μm was as follows: surface layer / intermediate layer = 9, back layer / intermediate layer = 10 in Example 1, surface layer / intermediate layer = 8, back layer / middle Layer = 7, and it can be confirmed that layers having different pore sizes are clearly formed by each layer. Moreover, the porosity is not less than 60% and the air permeability is not more than 30 sec / 100 cc, respectively, and a laminated porous film having a sufficient porous structure for obtaining good air permeability can be obtained. Understand. Regarding the filtration performance, the filtration rate is 25 ml / min · cm 2 or more, the filtration accuracy is 0.00%, the filtration life is 1 g / cm 2 or more, and the particles are captured by the presence of a layer having a large pore and a layer having a small pore. Meanwhile, a porous laminated film having excellent air permeability and filtration efficiency has been obtained.
比較例1は、孔の大きさの違う層を明確に確認できず、積層構成ではないが、透気性能は実施例と同様に優れており、濾過精度も0.00%であるため、粒子を捕集できている。しかし、濾過寿命が実施例と比較して低いため、濾過対象物を濾過させた際に、目詰まりを起こしやすく、濾過フィルターとしての性能が低い。
比較例2においては、孔の大きさの違う層を明確に確認できず、積層構成ではない。また、透気性能は実施例以上であり優れているが、濾過精度は0.72%となり、粒子を捕集できていない。そのため、濾過速度や濾過寿命が優れているものの、粒子の捕集漏れがあるため、濾過効率に劣る。
In Comparative Example 1, particles having different pore sizes could not be clearly confirmed, and the structure was not a laminated structure. However, the air permeability was excellent as in the example, and the filtration accuracy was 0.00%. Have been collected. However, since the filtration life is shorter than that of the example, when the filtration target is filtered, clogging is likely to occur, and the performance as a filtration filter is low.
In Comparative Example 2, layers having different hole sizes could not be clearly confirmed, and the structure was not a laminated structure. In addition, the air permeability is higher than that of the embodiment and is excellent, but the filtration accuracy is 0.72%, and the particles cannot be collected. For this reason, although the filtration speed and the filtration life are excellent, the filtration efficiency is inferior due to the trapping of particles.
本発明の積層多孔フィルムは、孔径の異なる多数の空孔構造を有する層が積層され、透気性能、及び、濾過性能に優れた安価な多孔フィルムであり、この多孔質フィルムは自動車産業(電着塗料回収再利用システム)、半導体産業(超純水製造)、医薬食品産業(除菌、酵素精製)などの濾過膜として有用である。 The laminated porous film of the present invention is an inexpensive porous film in which layers having a large number of pore structures having different pore diameters are laminated, and which is excellent in air permeability and filtration performance. It is useful as a filtration membrane in the coating industry for collecting and reusing paint, the semiconductor industry (production of ultrapure water), and the pharmaceutical food industry (sterilization and enzyme purification).
Claims (9)
式(1): 2 ≦ N2/N1 ≦ 50
(N1、N2は、それぞれI層、II層の断面における、長軸方向の孔径が5〜100μmである孔の存在比率を表す) A laminated porous film having an I layer and an II layer satisfying the relationship of the formula (1), wherein the I layer and the II layer are each a porous layer made of an olefin polymer (A) and a vinyl aromatic elastomer.
Formula (1): 2 ≦ N 2 / N 1 ≦ 50
(N 1 and N 2 represent the abundance ratio of pores having a pore diameter in the major axis direction of 5 to 100 μm in the cross sections of the I layer and the II layer, respectively)
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