JP6922161B2 - Method for manufacturing stretched porous film - Google Patents
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Description
本発明は、特定の樹脂から得られる延伸多孔フィルムの製造方法に関し、該延伸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。 The present invention relates to a method for producing a stretched porous film obtained from a specific resin, and the stretched porous film is used for packaging products, sanitary products, livestock products, agricultural products, building products, medical products, light diffusers, reflective sheets, and batteries. It can be used as a separator or a separation film, and is particularly preferably used as a filter film used in the food-related field, the pharmaceutical / cosmetics field, the chemical industry product field, and the electronic industry field.
従来、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(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。
Conventionally, filtration operations using microfiltration membranes such as microfiltration membranes and ultrafiltration membranes have been used in the automobile industry (electrodeposition paint recovery and reuse system), semiconductor industry (ultrapure water production), and pharmaceutical food industry (sterilization, enzyme purification). It has been put to practical use in many fields such as. In particular, in recent years, it has been widely used as a method for producing drinking water and industrial water by deturbing river water and the like. As the material of the membrane, a wide variety of materials such as cellulosic, polyacrylonitrile, and polyolefin are used.
Among them, polyolefin-based materials (polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, etc.) are suitable as materials for water-based filtration membranes because of their high water resistance due to their hydrophobicity, and are widely used.
濾過フィルターでは濾過する物体の大きさが様々な場合、厚み方向の孔径の変化があるフィルターを使用することで効率よく濾過できることが知られている。厚み方向の孔径を変化させてフィルターの効率を向上させるものには、以下のような例が挙げられる。 It is known that when the size of the object to be filtered varies, the filtration filter can efficiently filter by using a filter having a change in pore diameter in the thickness direction. The following examples can be given as examples of improving the efficiency of the filter by changing the pore diameter in the thickness direction.
例えば特許文献1にはポリフッ化ビニリデン樹脂に可塑剤を添加し、溶融混練した後、中空糸状に押し出し、水浴中で冷却固化させ、可塑剤を溶剤によって抽出除去した後に、乾燥することによって中空糸状の厚み方向に開孔率の異なる微多孔膜が得られることが記載されている。 For example, in Patent Document 1, a plasticizer is added to a polyvinylidene fluoride resin, melt-kneaded, extruded into a hollow thread, cooled and solidified in a water bath, the plasticizer is extracted and removed with a solvent, and then dried to form a hollow thread. It is described that microporous films having different porosity in the thickness direction of the above can be obtained.
特許文献2には、ポリエチレン樹脂と可塑剤、フィラー(シリカ粒子)の添加割合を変化させることで、開孔率の異なるよう調整した二種類の混合原料を外層と内層の積層構造となるようにそれぞれの混合原料で共押し出しを行うことで積層させ、得られたシート状物から、溶剤を用いて可塑剤とフィラーを抽出することによって厚み方向に孔径勾配を有する積層多孔質体が記載されている。 In Patent Document 2, by changing the addition ratio of the polyethylene resin, the plasticizer, and the filler (silica particles), two kinds of mixed raw materials adjusted to have different pore opening ratios are formed into a laminated structure of an outer layer and an inner layer. A laminated porous body having a pore diameter gradient in the thickness direction is described by extracting a plasticizer and a filler from the obtained sheet-like material by co-extruding each mixed raw material. There is.
濾過の効率を向上させるために、厚み方向の開口率、孔径の変化がある多孔膜を形成させる必要がある。しかしながら、特許文献1、2に記載された方法では、用いた可塑剤の抽出処理に要するコストが大きいという問題点がある。可塑剤の抽出除去が有機溶剤を用いて行われるため、有機溶剤が大量に必要となり、残留溶媒の懸念や、環境への影響が考えられる。 In order to improve the efficiency of filtration, it is necessary to form a porous membrane having a change in aperture ratio and pore size in the thickness direction. However, the methods described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the cost required for the extraction treatment of the used plasticizer is high. Since the extraction and removal of the plasticizer is performed using an organic solvent, a large amount of the organic solvent is required, which may cause a concern about residual solvent and an impact on the environment.
そこで本発明は、多量の有機溶剤を用いることなく安価で生産性がよく、かつ、濾過速度、濾過精度、濾過寿命に優れ、濾過効率の良い延伸多孔フィルムの製造方法を提案せんとするものである。 Therefore, the present invention proposes a method for producing a stretched porous film which is inexpensive, has good productivity, has excellent filtration speed, filtration accuracy, and filtration life, and has good filtration efficiency without using a large amount of organic solvent. be.
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。 As a result of diligent studies in view of the above circumstances, the present inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.
すなわち、第1の発明によれば、オレフィン重合体(A)を55〜85重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を1〜44重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)を1〜44重量%の割合でそれぞれ混合してなる未延伸シートを作成し、延伸することを特徴とする延伸多孔フィルムの製造方法が提供される。 That is, according to the first invention, the olefin polymer (A) is 55 to 85% by weight, the styrene-olefin block copolymer (B) is 1 to 44% by weight, and the styrene-olefin-styrene block copolymer (Styrene-olefin-styrene block copolymer). Provided is a method for producing a stretched porous film, which comprises producing an unstretched sheet obtained by mixing C) at a ratio of 1 to 44% by weight and stretching the unstretched sheet.
また、第2の発明によれば、第1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延伸多孔フィルムの製造方法が提供される。 Further, according to the second invention, in the first 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 minutes or less. A method for producing a stretched porous film characterized by the above is provided.
さらに、第3の発明によれば、第1または第2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延伸多孔フィルムの製造方法が提供される。 Further, according to the third invention, in the first or second invention, the melt flow rate of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) at 230 ° C. and a load of 2.16 kg is 1.0 g / 10. Provided is a method for producing a stretched porous film, which is characterized by a minute or less.
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、前記混合において、結晶核剤(D)を更に混合することを特徴とする延伸多孔フィルムの製造方法が提供される。 Further, according to the fourth invention, in any one of the first to third inventions, there is provided a method for producing a stretched porous film, which comprises further mixing the crystal nucleating agent (D) in the mixing. ..
さらに、第5の発明によれば、第1〜4のいずれかの発明において、得られる延伸多孔フィルムの厚みが25μm以上500μm以下、透気度は1秒/100cc以上1000秒/100cc以下、空孔率が50%以上98%以下である延伸多孔フィルムの製造方法が提供される。 Further, according to the fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the thickness of the obtained stretched porous film is 25 μm or more and 500 μm or less, the air permeability is 1 second / 100 cc or more and 1000 seconds / 100 cc or less, and the air is empty. A method for producing a stretched porous film having a porosity of 50% or more and 98% or less is provided.
また、第6の発明によれば、第1〜5のいずれかの発明において、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倍未満で延伸することを特徴とすることを特徴とする延伸多孔フィルムの製造方法が提供される。 Further, according to the sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, the unstretched sheet is stretched at a temperature of 0 ° C. to 60 ° C. in the longitudinal direction by 1.1 times or more and less than 3.0 times. Then, at a temperature of 60 ° C. to 160 ° C., it is stretched 1.5 times or more and less than 6.0 times in the vertical direction, and at a temperature of 70 to 150 ° C., it is stretched 1.1 times or more and less than 10 times in the horizontal direction. Provided is a method for producing a stretched porous film, which is characterized in that.
本発明によれば、大量の有機溶媒を使用しないので、安価で生産性が良い延伸多孔フィルムを提供することが可能となる。またこの延伸多孔フィルムは、透気性、濾過性能に優れ、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。 According to the present invention, since a large amount of organic solvent is not used, it is possible to provide a stretched porous film that is inexpensive and has good productivity. In addition, this stretched porous film has excellent air permeability and filtration performance, and is a filtration film for the automobile industry (electrodeposition paint recovery and reuse system), semiconductor industry (ultrapure water production), pharmaceutical food industry (sterilization, enzyme purification), etc. It is useful as.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。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のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the content of the present invention is not limited to the embodiments described below.
<延伸多孔フィルムの製造方法>
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(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)を55〜85重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を1〜44重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)を1〜44重量%の割合でそれぞれ混合してなる未延伸シートを作成し(製膜工程)、延伸すること(延伸工程)を特徴とする延伸多孔フィルムの製造方法である。
<Manufacturing method of stretched porous film>
The method for producing a stretched porous film according to an example of the embodiment of the present invention (hereinafter, may be referred to as "the present film production method") contains 55 to 85% by weight of the olefin polymer (A) and a styrene-olefin block. An unstretched sheet prepared by mixing the polymer (B) at a ratio of 1 to 44% by weight and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) at a ratio of 1 to 44% by weight was prepared (film forming step). It is a method for producing a stretched porous film, which is characterized by stretching (stretching step).
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。 Since the present film manufacturing method may include the above steps, it may further include other steps and treatments.
以下、オレフィン重合体(A)、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)について説明した後、製膜工程、延伸工程について順次説明する。 Hereinafter, the olefin polymer (A), the styrene-olefin block copolymer (B), and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) will be described, and then the film forming step and the stretching step will be described in order.
<オレフィン重合体(A)>
延伸して多孔性を付与する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 (A)>
Examples of the components of this film that are stretched to impart porosity include one or more polymers selected from the group of olefin polymers from the viewpoints of cost, solvent resistance, and heat resistance.
オレフィン重合体(A)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−ノネンもしくは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−ノネンもしくは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。 Examples of the olefin polymer (A) include ethylene homopolymers (homopolyethylene), ethylene and 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonen or 1-decene. Ethylene polymers such as polymers; propylene homopolymers, propylene and ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonen or 1-decene, etc. Examples thereof include propylene polymers such as propylene copolymers obtained by copolymerization. Among these, 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, an isotactic pentad fraction exhibiting stereoregularity is preferably 80 to 99%, more preferably 83 to 98%, still more preferably 85 to 97%. .. 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 by the upper limit value that can be obtained industrially at present, but this is limited to the case where a resin with higher regularity at the industrial level is developed in the future. is not it. The isotactic pentad fraction is a three-dimensional structure in which all five methyl groups, which are side chains, are located in the same direction as the main chain formed by a carbon-carbon bond composed of five consecutive propylene units. Or it means the ratio.
The attribution of the signal in the methyl group region is described in A.I. Zambelliet at al. (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。
Further, the propylene polymer preferably has Mw / Mn, which is a parameter indicating the molecular weight distribution, of 1.5 or more, and 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, when the Mw / Mn is 1.5 or more, sufficient extrusion moldability can be obtained, and mass production is possible industrially. On the other hand, by setting Mw / Mn to 10.0 or less, sufficient mechanical strength can be secured.
Mw / Mn is obtained by the GPC (Gel Permeation Chromatography) method.
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, and more preferably 10 g / 10 minutes or less. When the MFR is 0.5 g / 10 minutes or more, it has a sufficient melt viscosity at the time of molding and can secure high productivity. On the other hand, when the MFR is 15 g / 10 minutes or less, sufficient strength can be obtained.
The MFR is measured in accordance with JIS K7210 under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg.
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 propylene polymers include trade names "Novatec PP" and "WINTEC" (manufactured by Japan Polypropylene Corporation), "Notio" and "Toughmer XR" (manufactured by Mitsui Chemicals), "Zeras" and "Thermoran" (manufactured by Mitsubishi Chemicals). , "Sumitomo Noblen" "Tough Serene" (manufactured by Sumitomo Chemicals), "Prime PP" "Prime TPO" (manufactured by Prime Polymer), "Adflex" "Adsil" "HMS-PP (PF814)" (manufactured by Sun Aromar), Commercially available products such as "Versify" and "Inspire" (Dow Chemicals) 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 the molecular weight distribution, is preferably 1.5 or more, and 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, when the Mw / Mn is 1.5 or more, sufficient extrusion moldability can be obtained, and mass production is possible industrially. On the other hand, by setting Mw / Mn to 10.0 or less, sufficient mechanical strength can be secured.
Mw / Mn is obtained by the GPC (Gel Permeation Chromatography) method.
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の条件で測定されたものである。
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。
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, and more preferably 10 g / 10 minutes or less. When the MFR is 0.5 g / 10 minutes or more, it has a sufficient melt viscosity at the time of molding and can secure high productivity. On the other hand, when the MFR is 15 g / 10 minutes or less, sufficient strength can be obtained.
The MFR was measured in accordance with JIS K7210 under the conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg.
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, and more preferably 0.970 or less. When the density is 0.955 or more, the crystallinity of the porous film becomes high and the formation of the desired porous structure can be satisfied. On the other hand, when the density exceeds 0.970, the crystallinity is too high and uneven stretching is likely 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 ethylene polymers include the trade names "Novatec LD", "Novatec LL", "Novatec HDPE" (manufactured by Japan Polyethylene Corporation), "Hi-Zex", "Evolu H" (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), "Nipolon-L" and "Petrosen". "Commercially available products such as Nipolon Hard (manufactured by Tosoh) can be used.
<スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)>
本発明においては、オレフィン重合体(A)に対し、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を添加することが重要である。スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を添加することにより、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。
<Styrene-olefin block copolymer (B)>
In the present invention, it is important to add the styrene-olefin block copolymer (B) to the olefin polymer (A). By adding the styrene-olefin block copolymer (B), a fine porous structure can be efficiently obtained, and the shape and diameter of the pores can be easily controlled.
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)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) in the present invention is a kind of thermoplastic elastomer based on a styrene component, and is an elastomer having a polystyrene block (hard segment) as a hard component and a polyolefin structure as a soft component. It is a copolymer having a block (soft segment), and is a block copolymer having a hard segment at one end of a polymer chain and a soft segment at the other end.
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) of preferably 1.0 g / 10 minutes or less, more preferably 0.5 g, at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg. It is preferably less than / 10 minutes, 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 is of MFR within the above range, the shape is This is because it tends to be spherical. Unlike a domain having a large aspect ratio, a spherically dispersed domain is preferable because the uniformity of the porous structure obtained by the subsequent stretching step tends to be high and the physical property stability is excellent. Further, when the MFR is within the above range, stress is likely to be concentrated on the domain interface portion between the matrix having a high elastic modulus and the domain having a low elastic modulus during the stretching step, so that an opening starting point is likely to occur and the porosity is likely to occur. It has the feature.
The MFR is measured in accordance with JIS K7210 under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg.
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% by weight to 35% by weight. When the styrene content in the styrene-olefin block copolymer (B) is 1% by weight or more, the domain can be effectively formed when molded into a sheet, and the styrene content is 40% by weight or less. Therefore, excessively large domain formation 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 is limited to 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 can be mentioned.
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 molded into a sheet, the compatibility of the styrene-olefin block copolymer (B) with the olefin polymer (A) is high. Those containing a high ethylene component and butylene component are preferable, and among them, 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).
<スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)>
本発明においては、オレフィン重合体(A)に対し、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)のみでなく、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)も添加することが重要である。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)を添加することにより、それぞれのオレフィン重合体(A)に対する相溶性の違いにより、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。
<Styrene-olefin-styrene block copolymer (C)>
In the present invention, it is important to add not only the styrene-olefin block copolymer (B) but also the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) to the olefin polymer (A). By adding the styrene-olefin block copolymer (B) and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C), the distribution of the dispersion diameter is large due to the difference in compatibility with each olefin polymer (A). An unstretched sheet is obtained. As a result, by stretching the unstretched sheet, a porous membrane having a large aperture ratio and pore diameter distribution in the thickness direction can be obtained, and the 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 a kind of thermoplastic elastomer based on a styrene component, and has a polystyrene block (hard segment) which is a hard component and a polyolefin structure which is a soft component. It is a block polymer having an elastomer block (soft segment) of the above, and 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 1.0 g / 10 minutes or less, more preferably 0.5 g / 10 minutes or less, still more preferably 0.1 g / 10 minutes or less. Is preferable. The shape of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) changes depending on the difference in viscosity with the resin, but if it is MFR within the above range, the shape tends to be spherical. Unlike a domain having a large aspect ratio, a spherically dispersed domain is preferable because the uniformity of the porous structure obtained by the subsequent stretching step tends to be high and the physical property stability is excellent. Further, when the MFR is within the above range, stress is likely to be concentrated on the domain interface portion between the matrix having a high elastic modulus and the domain having a low elastic modulus during the stretching step, so that an opening starting point is likely to occur and the porosity is likely to occur. It has the feature.
The MFR is measured in accordance with JIS K7210 under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg.
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。 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% by weight to 35% by weight. When the styrene content of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is 1% by weight or more, the domain can be effectively formed when molded into a sheet, and the styrene content is 40% by weight. The following is preferable in that excessively large domain formation 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。 The specific type of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is not particularly limited, but is styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS); styrene- (butadiene / butylene) -styrene block common weight. Combined (SBBS); 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。 Among the styrene-olefin-styrene block copolymers (C), styrene- (ethylene / propylene) is used to efficiently disperse the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) when molded into a sheet. -Styrene block copolymer (SEPS) and styrene- (ethylene / butadiene) -styrene block copolymer (SEBS) are preferable because they have high compatibility with the 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).
<製膜工程>
以下、オレフィン重合体(A)、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)をそれぞれ混合し、加熱溶融して未延伸シートを製造する方法の一例について説明する。
<Film formation process>
Hereinafter, an example of a method of mixing an olefin polymer (A), a styrene-olefin block copolymer (B), and a styrene-olefin-styrene block copolymer (C) and heating and melting them to produce an unstretched sheet. Will be described.
上記のオレフィン重合体(A)を55〜85重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)が1〜44重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)が1〜44重量%の割合で混合する。好ましくは、55〜85重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)を1〜40重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)を1〜40重量%である。さらに好ましくは、オレフィン重合体(A)が60〜80重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)が20〜40重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)が20〜40重量%である。
オレフィン重合体(A)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、十分な空気層を確保することで、断熱性の向上が期待できる。一方、オレフィン重合体(A)が55重量%以上であることによって、前記プロピレン重合体中のスチレン−オレフィンブロック共重合体(B)及び/またはスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)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。
55-85% by weight of the above olefin polymer (A), 1-44% by weight of the styrene-olefin block copolymer (B), and 1-44% by weight of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C). Mix at the ratio of. Preferably, it is 55 to 85% by weight, the styrene-olefin block copolymer (B) is 1 to 40% by weight, and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is 1 to 40% by weight. More preferably, the olefin polymer (A) is 60 to 80% by weight, the styrene-olefin block copolymer (B) is 20 to 40% by weight, and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is 20 to 40% by weight. By weight%.
When the olefin polymer (A) is 85% by weight or less, porosity is likely to occur due to stretching, and by securing a sufficient air layer, improvement in heat insulating properties can be expected. On the other hand, when the olefin polymer (A) is 55% by weight or more, the styrene-olefin block copolymer (B) and / or the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) in the propylene polymer are used with each other. Is less likely to agglomerate and is more likely to become porous due to 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、前記スチレン−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、前記スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)またはスチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)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 the crystal nucleating agent (D). By mixing the crystal nucleating agent, the crystallization of the olefin polymer (A) is promoted, and the crystal structure becomes densely uniform. Therefore, the olefin polymer (A) in the sheet before stretching is composed of a densely homogenized crystal portion and an amorphous portion existing between the crystal portions, and is composed of the styrene-olefin block copolymer (B) and the styrene-olefin block copolymer (B). A large amount of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is present in the amorphous portion of the olefin polymer (A). Therefore, the porosity that occurs at the interface between the dense crystal portion of the olefin polymer (A) and the styrene-olefin block copolymer (B) or the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) due to stretching is The improvement of the elastic modulus accompanying the crystallization of the matrix facilitates the formation of a dense and uniform porous structure, and the dense homogenization of the crystals facilitates the formation of 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 with respect to 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、より緻密に結晶が均一化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 the crystals are more densely homogenized.
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 α-crystal nucleating agents include inorganic compounds such as talc, myoban, silica, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, carbon black, and clay minerals; malonic acid, succinic acid, adipic acid, maleic acid, azelaic acid, and sebacine. Acids, dodecandic acid, 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-1,2-dicarboxylic acid Carboxylic acids excluding aliphatic monocarboxylic acids such as acids, benzoic acids, toluic acids, xylyl acids, ethyl benzoic acids, 4-t-butyl benzoic acids, salicylic acids, phthalic acids, trimellitic acids, pyromellitic acids; Positive or basic salts of group monocarboxylic acids such as lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, aluminum; divendilidene sorbitol compounds such as 1,2,3,4-dibenzylene sorbitol; Aryl phosphate-based compounds such as lithium-bis (4-t-butylphenyl) phosphate; among the aryl phosphate-based compounds, cyclic polyvalent metal aryl phosphate-based compounds and acetic acid, lactic acid, propionic acid, acrylic acid, Octylic acid, isooctylic acid, nonanoic acid, decanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, 12-hydroxystearic acid, ricinolic acid, behenic acid, erucic acid, montanoic acid , Melicic acid, stearoyl lactic acid, β-N-laurylaminopropionic acid, β-N-methyl-N-lauroylaminopropionic acid and other fatty acid group monocarboxylic acids such as lithium, sodium or potassium salt and other fatty acid monocarboxylic acid alkali metal salts Or a mixture with basic aluminum, lithium, hydroxy, carbonate, hydride; poly-3-methyl-1-butene, poly3-methyl-1-pentene, poly3-ethyl-1-pentene, poly4-methyl- 1-pentene, poly 4-methyl-1-hexene, poly 4,4-Dimethyl-1-pentene, poly 4,4-dimethyl-1-hexene, poly4-ethyl-1-hexene, poly3-ethyl-1-hexene, polyallylnaphthalene, polyallylnorbornane, tactic polystyrene , Syndiotactic polystyrene, polydimethylstyrene, polyvinylnaphthalene, polyallylbenzene, polyallyltoluene, polyvinylcyclopentane, polyvinylcyclohexane, polyvinylcyclopeptane, polyvinyltrimethylsilane, polyallyltrimethylsilane and other high molecular compounds. Be done.
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 "Gelall D" series manufactured by Shin Nihon Rika Co., Ltd., "Gelall MD" series, "NA" series manufactured by ADEKA Corporation, "Millad" series manufactured by Milliken Chemical Co., Ltd., and "Hyperform". Series, BASF's "IRGACLEAR" series, etc.
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 amide compounds; tetraoxaspirones; quinacridones; iron oxide having a nanoscale size; potassium 1,2-hydroxystearate, magnesium benzoate or magnesium succinate, magnesium phthalate and the like. Alkaline or alkaline earth metal salt of carboxylic acid typified by; Aromatic sulfonic acid compound typified by sodium benzenesulfonate or sodium naphthalene sulfonate; Di or triesters of di or tribasic carboxylic acid; Phthalocyanine blue Phthalocyanin-based pigments typified by such as; a two-component compound composed of a component A which is an organic dibasic acid and a component B which is an oxide, a hydroxide or a salt of a group IIA metal of the periodic table; a cyclic phosphorus compound and the like. Examples thereof include a composition composed of a magnesium compound.
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。 As a specific example of a commercially available β crystal nucleating agent, a β crystal nucleating agent “Ngester NU-100” manufactured by Shin Nihon Rika Co., Ltd., and as a specific example of a polypropylene polymer to which a β crystal nucleating agent is added, Aristech Co., Ltd. Examples thereof include polypropylene "Bepol B-022SP" manufactured by Borealis, polypropylene "Beta (β) -PP BE60-7032" manufactured by Borealis, and polypropylene "BNX BETAPP-LN" manufactured by mayo.
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, components other than the above-mentioned olefin polymer (A), styrene-olefin block copolymer (B) and styrene-olefin-styrene block copolymer (C) are used as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, it is acceptable to mix a resin other than the olefin polymer (A).
Other resins include polystyrene-based resins, polyvinyl chloride-based resins, polyvinylidene chloride-based resins, chlorinated polyethylene-based resins, polyester-based resins, polycarbonate-based resins, polyamide-based resins, polyacetal-based resins, acrylic resins, 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, Polypolyacetal resin, Polybutadiene resin, Polybutene resin, Polyamideimide resin, Polyamide bismaleimide resin, Polyarylate resin, Polyetherimide resin, Examples thereof include polyether ether ketone-based resins, polyether ketone-based resins, polyether sulfone-based resins, polyketone-based resins, polysulfone-based resins, aramid-based resins, and 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。 Further, in the present invention, in addition to the above-mentioned components, additives generally blended can be appropriately added as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The additives include recycled resins generated from trimming loss of ears and the like, which are added for the purpose of improving and adjusting molding processability, productivity and various physical properties of porous films, silica, talc, kaolin and calcium carbonate. Inorganic particles such as titanium oxide, pigments such as carbon black, flame retardant, weather resistance stabilizer, heat stabilizer, antistatic agent, melt viscosity improver, cross-linking agent, talc, nucleating agent, plasticizer, anti-aging agent, etc. Additives such as antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, neutralizers, anti-fog agents, anti-blocking agents, slip agents, colorants and the like can be mentioned.
上記オレフィン重合体(A)、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B)、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 mixing the olefin polymer (A), the styrene-olefin block copolymer (B), and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C), these raw materials are used, for example, in a tumbler mixer, an omni mixer, or the like. After pre-blending in a mixer, the resulting mixture can be extruded and kneaded, if desired.
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 heat-dried in an oven, a vacuum dryer, or the like in a state of being separated or mixed. It is preferable that the conditions are such that the components do not deteriorate or fuse during drying.
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, or 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 water 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。 Examples of the method for heating and melting the resin mixture kneaded as described above include the T-die method and the inflation method, and among them, the T-die method is preferably adopted. Practically, it is preferable to melt-extrude the material resin from the T-die and cast-mold it with 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 the T-die method is adopted as a specific method for forming a film into a sheet, the sheet-shaped molten resins extruded from the T-die are laminated and adhered to a rotating cast roll (chill roll, cast drum). Examples thereof include a method of molding into a take-back sheet.
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。 A touch roll, an air knife, an electric contact device, or the like may be attached to the cast roll in order to bring the sheet-like material into close contact with the cast roll. In particular, when the cast roll is cooled to a low temperature, electrical 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 ends is preferably 30 μm to 1000 μm, more preferably 50 μm or more or 800 μm or less, and more preferably 100 μm or more or 600 μm or less.
If the thickness of the unstretched sheet is 30 μm or more, it is possible to prevent the sheet from breaking due to being too thin, and if the thickness of the unstretched sheet is 1000 μm or less, the sheet becomes too rigid. Not only can it be prevented from becoming difficult to perform stretching, but also the thickness of the sheet after stretching can be reduced.
<延伸工程>
以下、上記未延伸シートを延伸して延伸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。無孔質シート状物の組成、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 stretched porous film will be described in detail.
The obtained unstretched sheet is uniaxially stretched or biaxially stretched. The uniaxial stretching may be a longitudinal uniaxial stretching or a horizontal uniaxial stretching. The 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 produced porous film can be adjusted by changing the composition, thickness, and draw ratio of the non-porous sheet-like material. be. When producing a porous film, which is the object of the present invention, sequential biaxial stretching is more preferable because the stretching conditions can be selected in each stretching step and the porous structure can be easily controlled. The stretching of the film-like material in the flow direction (MD) is referred to as "longitudinal stretching", and the stretching in the direction perpendicular to the flow direction (TD) is referred to as "horizontal stretching". The transverse stretching is preferably performed by utilizing the speed difference between the pair of drive rolls serving as the stretching section, but the transverse stretching is not limited to this. On the other hand, it is preferable to use a clip-type tenter as the device used for lateral 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 at a temperature of 0 ° C. to 60 ° C. in the longitudinal direction at a temperature of 1.1 times or more and less than 3.0 times at 60 ° C. It is a method of stretching at a temperature of ~ 160 ° C. in the vertical direction at 1.5 times or more and less than 6.0 times, and at a temperature of 70 to 150 ° C. in the horizontal direction at 1.1 times or more and less than 10 times. 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 the longitudinal stretching is performed, it is preferable to perform the following low-temperature longitudinal stretching step molding before the high-temperature longitudinal stretching for the reason of facilitating the opening of holes by the stretching.
The unstretched sheet is preferably at a temperature of 0 ° C. to 60 ° C., more preferably 10 to 40 ° C., preferably 1.1 times or more and less than 3.0 times in the longitudinal direction, and more preferably 1.2 times or more. Stretch in the range of less than 0 times. When stretched at 0 ° C. or lower, the film tends to break, and when stretched at a temperature exceeding 60 ° C., the obtained stretched film tends to have a low porosity and a high air permeability. Further, since the permeability of the porous film obtained in the present embodiment is improved, the sheet obtained in the sheet molding step may be heat-treated in a certain temperature range for a certain period of time before the stretching step is carried out. ..
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℃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、160℃以上で延伸した場合は、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., 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 the range of 1.5 times or more and less than 5.0 times. When stretched at 60 ° C. or lower, the film tends to break, and when stretched at 160 ° C. or higher, the obtained stretched film tends to have a low porosity and a high air permeability. Further, from the viewpoint of physical properties and applications required for the porous film of the present embodiment, it is preferable to stretch the film in two or more steps under the above-mentioned conditions. If the stretching step is one step, 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. .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 perforation due to stretching has sufficiently occurred. Further, when the content 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, as a device used for lateral stretching, it is preferable to use a clip-type tenter. The clip-type tenter is composed of a clip traveling device for lateral stretching and an oven.
The clip traveling device stretches the sheet by grasping both ends of the vertically stretched sheet with a pair of clips and transporting the sheet, and at the same time, the guide rail of the grip traveling device is opened to widen 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 air volume of hot air can be changed for each zone. From the upstream side, a preheating zone is provided to heat the vertically stretched sheet to a temperature at which it can be stretched, the stretched sheet is stretched in the stretched zone, and after stretching, a heat treatment zone is provided as necessary for heat treatment. A slow cooling zone is provided before exposure to.
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 lateral stretching, the sheet is preferably stretched in the lateral direction in a temperature range of 70 to 150 ° C., more preferably 80 to 140 ° C. When the transverse stretching temperature is within the specified range, the pores generated during the longitudinal stretching can be expanded to increase the porosity, and sufficient porosity can be obtained.
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 further preferably 2.0 times or more and 8.0 times. Is less than. By stretching at a specified transverse stretching ratio, it is possible to have a sufficient porosity without deforming the pores generated during 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 rate is preferably in the range of 10 to 20000% / min, more preferably in the range of 100 to 10000% / min. If it is 10% / min or more, a sufficient draw ratio can be efficiently obtained and the manufacturing cost can be suppressed, while if it is 20000% / min or less, it is possible to suppress the occurrence of sheet breakage or the like. can.
本発明の製造方法で得られる延伸多孔フィルムは、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)、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C)を混合してなる多孔フィルムである。以下、この延伸多孔フィルムについて記載する。 The stretched porous film obtained by the production method of the present invention is a porous film formed by mixing an olefin polymer (A), a styrene-olefin block copolymer (B), and a styrene-olefin-styrene block copolymer (C). Is. Hereinafter, this stretched porous film will be described.
(1)厚み
本発明の製造方法で得られる延伸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 stretched porous film obtained by the production method of the present invention is not particularly limited, but is preferably 25 μm or more, 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, it can have sufficient strength. 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
本発明の製造方法で得られる延伸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 stretched porous film obtained by the production method of the present invention is preferably 1 second / 100 cc or more, more preferably 5 seconds / 100 cc or more, still 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 within the above range, it is preferable because it is a porous film having both strength and porosity.
The air permeability is measured in accordance with JIS P8117 in an air atmosphere of 25 ° C.
(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 a 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. It is generally known that the higher the porosity, the better the filtration rate. In the stretched porous film obtained by the production method of the present invention, the porosity is preferably 50% or more, more preferably. Is 60% or more, more preferably 65% or more. On the other hand, the upper limit is preferably 98% or less, more preferably 95% or less. When the porosity is 50% or more, the porous film has excellent porosity.
The porosity is calculated by measuring the actual weight W1 of the porous film, calculating the weight W0 when the porosity is 0% from the density and thickness of the resin composition, and calculating from those values based on the following formula. ..
Porosity (%) = {(W0-W1) / W0} x 100
(4)濾過速度
本発明の製造方法で得られる延伸多孔フィルムの濾過速度は、好ましくは10ml/min・cm2以上、より好ましくは20ml/min・cm2以上、更に好ましくは23ml/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 rate The filtration rate of the stretched porous film obtained by the production method of the present invention is preferably 10 ml / min · cm 2 or more, more preferably 20 ml / min · cm 2 or more, still more preferably 23 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 further preferably 80 ml / min · cm 2 or less. If the filtration rate is within the above range, a porous film having both strength and filtration efficiency can be obtained.
The filtration rate is calculated based on the following formula by measuring the time t through which acetone having a predetermined volume V passes through a porous film having an effective filtration area A at a pressure of 0.07 MPa in an air atmosphere of 25 ° C. NS.
Filtration rate (ml / min · cm 2 ) = (V × 60) / (t × A)
(5)濾過精度
本発明の製造方法で得られる延伸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。
(6)濾過寿命
本発明の製造方法で得られる延伸多孔フィルムの濾過寿命は、好ましくは0.10g/cm2以上、より好ましくは0.50g/cm2以上、更に好ましくは1.0g/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。
(5) Filtration accuracy The filtration accuracy of the stretched porous film obtained by the production method of the present invention is preferably 0.50 or less, more preferably 0.25 or less, still more preferably 0.20 or less. If the filtration accuracy is within the above range, the porous film has good filtration accuracy.
The filtration accuracy is as follows: Colloidal silica manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. (product name: Snowtex MP-4540M), average particle size: 450 nm, solid content: 40% by weight, medium: water) with water so as to be 4% by weight. After diluting and sufficiently uniformly dispersing in an ultrasonic stirrer, the particles are 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 the absorbance method to determine the particle collection efficiency (%). Produced by asking.
(6) Filtration Life The filtration life of the stretched porous film obtained by the production method of the present invention is preferably 0.10 g / cm 2 or more, more preferably 0.50 g / cm 2 or more, still more preferably 1.0 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 further preferably 2.0 g / cm 2 or less. If the filtration rate is within the above range, the porous film has good filtration efficiency.
The filtration life is 4% by weight of colloidal silica (product name: Snowtex MP-4540M) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., average particle size: 450 nm, solid content: 40% by weight, medium: water). After diluting and sufficiently uniformly dispersing in an ultrasonic stirrer, the mixture is passed through a porous film at a pressure of 0.09 MPa, the weight W of the liquid passed until filtration becomes impossible is measured, and the effective filtration area A is measured. The filtration life (g / cm 2 ) is calculated by dividing by.
本発明の製造方法で得られる延伸多孔フィルムは、スチレン−オレフィンブロック共重合体、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体を含み、孔径分布が大きい多孔膜であるため濾過効率が優れる。具体的には、本発明の製造方法により、上記の濾過速度、濾過精度、及び、濾過寿命の範囲を満たす延伸多孔フィルムが得られるものである。 The stretched porous film obtained by the production method of the present invention contains a styrene-olefin block copolymer and a styrene-olefin-styrene block copolymer, and is a porous film having a large pore size distribution, so that the filtration efficiency is excellent. Specifically, by the production method of the present invention, a stretched porous film satisfying the above-mentioned filtration speed, filtration accuracy, and filtration life range can be obtained.
<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>
Generally, a "sheet" is a thin product according to the definition in JIS, and its thickness is generally small for its length and width, and is flat. Generally, a "film" is compared to its length and width. A thin flat product with an extremely small thickness and an arbitrarily limited maximum thickness, which is usually supplied in the form of a roll (Japanese Industrial Standards JIS K6900). For example, in terms of thickness, in a narrow sense, a film having a thickness of 100 μm or more may be referred to as a sheet, and a film 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 between the two in the present invention. Therefore, in the present invention, even when the term "sheet" is used, the term "film" is included and is referred to as "film". Even in the case, the "sheet" shall be 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, Y are arbitrary numbers), unless otherwise specified, it means "X or more and Y or less", and "preferably larger than X" and "preferably Y". Includes the meaning of "smaller".
Further, in the present invention, when expressed as "X or more" (X is an arbitrary number), it includes the meaning of "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, Examples and Comparative Examples will be shown and the porous body will be described in more detail, but the present invention is not limited thereto. In addition, as an embodiment of this porous body, it was shaped into a film-like material. Further, the take-back (flow) direction of the film is described as "MD", and the direction perpendicular to the direction is described 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重量%、)
(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 weight, )
(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):MFR測定時流動せず、スチレン含有量:20重量%)
(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 during MFR measurement, styrene content: 20 weight%)
(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 Nihon 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 at 5 unspecified points in the plane with a 1/1000 mm dial gauge, and the average thereof was taken 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 accordance with JIS P8117 in an air atmosphere of 25 ° C. As a measuring device, a digital type Oken type air permeability dedicated machine (manufactured by Asahi Seiko Co., Ltd.) was used.
(3)空孔率
得られた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した。
空孔率(%)={(W0−W1)/W0}×100
(3) Porosity The actual weight W1 of the obtained porous film is measured, the weight W0 when the porosity is 0% is calculated from the density and thickness of the resin composition, and the weight W0 is calculated from those values based on the following formula. bottom.
Porosity (%) = {(W0-W1) / W0} x 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 rate In an air atmosphere of 25 ° C., the time t for passing acetone of a predetermined volume V through the porous film having an effective filtration area A at a pressure of 0.07 MPa was measured and calculated based on the following formula.
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(%)を算出した。
(5) Filtration accuracy test Nissan Chemical Co., Ltd. colloidal silica (product name: Snowtex MP-4540M), average particle size: 450 nm, solid content: 40% by weight, medium: water) with water so as to be 4% by weight. After diluting and sufficiently uniformly dispersing in an ultrasonic stirrer, the particles are 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 the absorbance method to determine the particle collection efficiency (%). 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)を算出した。
(6) Filtration life Nissan Chemical Co., Ltd. colloidal silica (product name: Snowtex MP-4540M), average particle size: 450 nm, solid content: 40% by weight, medium: water) diluted with water to 4% by weight. Then, after sufficiently uniformly dispersing in an ultrasonic stirrer, the porous film was passed at a pressure of 0.09 MPa, the weight W of the liquid passed until filtration became impossible was measured, and the effective filtration area A was measured. The filtration life (g / cm 2 ) was calculated by dividing.
<実施例1>
オレフィン重合体(A−1)70重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B−1)22.5重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C−1)7.5重量%をそれぞれ混合した樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(オレフィン重合体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を作製した。
<Example 1>
70% by weight of olefin polymer (A-1), 22.5% by weight of styrene-olefin block copolymer (B-1), 7.5% by weight of styrene-olefin-styrene block copolymer (C-1). 2 It was put into a shaft extruder, melt-kneaded at a set temperature of 240 ° C., shaped into a strand shape with a strand die, cooled and solidified in a water tank, and cut with a strand cutter to prepare pellets.
作製したペレットは、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、積層無孔質シート状物を得た。その後、得られた無孔質シート状物を、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。 The produced pellets are put into a single-screw extruder, melt-kneaded at a set temperature of 200 ° C., shaped into a sheet with a T-die, and then cooled and solidified with a cast roll set at 127 ° C. without stacking. A porous sheet-like material was obtained. Then, the obtained non-porous sheet-like material was subjected to a draw ratio of 100% (stretching ratio 2.0 times) between the roll (X) set at 20 ° C. and the roll (Y) set at 20 ° C. Low temperature stretching was performed. Next, a draw ratio of 50% (stretching ratio 1.5 times) was applied between the roll (P) set at 120 ° C. and the roll (Q) set at 120 ° C. to perform high-temperature stretching to obtain an MD stretched film. .. Next, the obtained MD stretched porous film was preheated in a film tenter facility manufactured by Kyoto Machinery Co., Ltd. at a preheating temperature of 145 ° C. and a preheating time of 12 seconds, and then stretched 3.0 times in the lateral direction at a stretching temperature of 145 ° C. After that, heat treatment was performed at 155 ° C. to obtain a biaxially stretched porous film. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
<実施例2>
ペレットの配合割合に関して、オレフィン重合体(A−1)70重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B−1)15重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C−1)15重量%をそれぞれ混合した樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(オレフィン重合体100重量部に対しては、0.14重量部)とした以外は、実施例1と同様に無孔質シート状物を得た。得られた無孔質シート状物を、実施例1と同様に延伸を行い、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>
Regarding the blending ratio of pellets, 70% by weight of olefin polymer (A-1), 15% by weight of styrene-olefin block copolymer (B-1), and 15% by weight of styrene-olefin-styrene block copolymer (C-1). Except that the amount of the crystal nucleating agent (D-1) was 0.1 parts by weight (0.14 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin polymer) with respect to 100 parts by weight of the resin composition in which% was mixed. A non-porous sheet-like material was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained non-porous sheet-like material was stretched in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially stretched porous film. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(実施例3)
ペレットの配合割合に関して、オレフィン重合体(A−1)70重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B−1)7.5重量%、スチレン−オレフィン−スチレンブロック共重合体(C−1)22.5重量%をそれぞれ混合した樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(オレフィン重合体100重量部に対しては、0.14重量部)とした以外は、実施例1と同様に無孔質シート状物を得た。得られた無孔質シート状物を、実施例1と同様に延伸を行い、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 3)
Regarding the blending ratio of the pellets, 70% by weight of the olefin polymer (A-1), 7.5% by weight of the styrene-olefin block copolymer (B-1), and the styrene-olefin-styrene block copolymer (C-1). 0.1 parts by weight of the crystal nucleating agent (D-1) was added to 100 parts by weight of the resin composition in which 22.5% by weight was mixed (0.14 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin polymer). A non-porous sheet-like material was obtained in the same manner as in Example 1. The obtained non-porous sheet-like material was stretched in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially stretched porous film. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(比較例1)
ペレットの配合割合に関して、オレフィン重合体(A−1)70重量%、スチレン−オレフィンブロック共重合体(B−1)30重量%をそれぞれ混合した樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(オレフィン重合体100重量部に対しては、0.14重量部)とした以外は、実施例1と同様に無孔質シート状物を得た。得られた無孔質シート状物を、実施例1と同様に延伸を行い、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)
Regarding the blending ratio of the pellets, the crystal nucleating agent (D) was added to 100 parts by weight of the resin composition obtained by mixing 70% by weight of the olefin polymer (A-1) and 30% by weight of the styrene-olefin block copolymer (B-1). A non-porous sheet-like material was obtained in the same manner as in Example 1 except that -1) was made 0.1 parts by weight (0.14 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin polymer). The obtained non-porous sheet-like material was stretched in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially stretched porous film. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(比較例2)
ペレットの配合割合に関して、オレフィン重合体(A−1)70重量%、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%をそれぞれ混合した樹脂組成物100重量部に対し結晶核剤(D−1)を0.1重量部(オレフィン重合体100重量部に対しては、0.14重量部)とした以外は、実施例1と同様に無孔質シート状物を得た。得られた無孔質シート状物を、実施例1と同様に延伸を行い、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)
Regarding the blending ratio of the pellets, the crystal nucleating agent was added to 100 parts by weight of the resin composition obtained by mixing 70% by weight of the olefin polymer (A-1) and 30% by weight of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C-1). A non-porous sheet-like material was obtained in the same manner as in Example 1 except that (D-1) was 0.1 parts by weight (0.14 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin polymer). The obtained non-porous sheet-like material was stretched in the same manner as in Example 1 to obtain a biaxially stretched porous film. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
実施例1〜3で得られる多孔フィルムは、空孔率が60%以上、透気度は30秒/100cc以下であり、比較例1,2の多孔フィルムに比べて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多孔フィルムが得られていることがわかる。また、濾過性能については濾過速度が23ml/min・cm2以上、濾過精度は0.00%、濾過寿命は1.0g/cm2以上であり、粒子を補足しつつ、濾過効率に優れた多孔フィルムが得られている。これは、本発明によって孔構造が濾過対象物の濾過に好適な状態に制御されたためであると推察される。 The porous films obtained in Examples 1 to 3 have a porosity of 60% or more and an air permeability of 30 seconds / 100 cc or less, and obtain better air permeability as compared with the porous films of Comparative Examples 1 and 2. Therefore, it can be seen that a porous film having a sufficiently porous structure is obtained. Regarding the filtration performance, the filtration rate is 23 ml / min · cm 2 or more, the filtration accuracy is 0.00%, and the filtration life is 1.0 g / cm 2 or more. The film is obtained. It is presumed that this is because the pore structure is controlled in a state suitable for filtering the object to be filtered by the present invention.
比較例1で得られる多孔フィルムは、透気性能は実施例1〜3より低い。濾過精度は0.00%であり、粒子を捕集できているが、濾過寿命が実施例と比較して低いことから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は低い。これは、孔径が実施例よりも小さく、濾過対象物に対して小さい孔が集中して存在しているためだと推察される。
比較例2で得られる多孔フィルムは、透気性能は実施例1〜3より高い。しかし、、濾過精度が0.72%となり、粒子を捕集できていない。実施例1〜3よりも濾過速度や透気性能が優れているものの、粒子の捕集漏れがあるため、濾過フィルターとしての性能は低い。これは、形成される孔の孔径が大きく、濾過対象物に対して大きな孔が集中して存在しているためだと推察される。
The perforated film obtained in Comparative Example 1 has lower air permeability than Examples 1 to 3. The filtration accuracy is 0.00%, and particles can be collected, but since the filtration life is lower than that of the examples, clogging is likely to occur when the object to be filtered is filtered, and the filter can be used as a filtration filter. Performance is low. It is presumed that this is because the pore diameter is smaller than that of the example, and small pores are concentrated on the object to be filtered.
The perforated film obtained in Comparative Example 2 has higher air permeability than Examples 1 to 3. However, the filtration accuracy was 0.72%, and the particles could not be collected. Although the filtration rate and air permeability are superior to those of Examples 1 to 3, the performance as a filtration filter is low due to the leakage of particles. It is presumed that this is because the pores to be formed have a large pore diameter and large pores are concentrated on the object to be filtered.
本発明の製造方法により得られる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する濾過性能に優れることを特徴とする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 stretched porous film obtained by the production method of the present invention is an inexpensive porous film having a large number of porous structures having high air permeability and porosity and excellent filtration performance, and this porous film is an automobile. It is useful as a filter membrane for industry (electrodeposition paint recovery and reuse system), semiconductor industry (ultra-pure water production), pharmaceutical food industry (sterilization, enzyme purification), etc.
Claims (7)
得られる濾過膜用延伸多孔フィルムの濾過精度が0.50以下であり、かつ、濾過寿命が1.0g/cm 2 以上である、濾過膜用延伸多孔フィルムの製造方法。 The proportion of the olefin polymer (A) is 55 to 85% by weight, the proportion of the styrene-olefin block copolymer (B) is 1 to 44% by weight, and the proportion of the styrene-olefin-styrene block copolymer (C) is 1 to 44% by weight. An unstretched sheet formed by mixing with each other is prepared and stretched .
A method for producing a stretched porous film for a filtration membrane, wherein the filtration accuracy of the obtained stretched porous film for a filtration membrane is 0.50 or less, and the filtration life is 1.0 g / cm 2 or more .
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