JP7212877B2 - Modified film manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、変性フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing modified films.
オレフィン系重合体は、その産業上利用価値の高さから、種々の方法で工業的に製造され、年間1億トンを超える生産量があるとされている。このオレフィン系重合体は、炭素と水素を主成分とするので、安定、安価な材料であることが特徴でもある。一方で、官能基を有さない構造は、極性を有する材料との親和性に乏しく、着色性、接着性などの改質を行い難い性質を併せ持っている。 Olefin polymers are industrially produced by various methods due to their high industrial utility value, and the annual production is said to exceed 100 million tons. Since this olefinic polymer is mainly composed of carbon and hydrogen, it is also characterized by being a stable and inexpensive material. On the other hand, a structure having no functional group has poor affinity with polar materials, and also has properties such as colorability and adhesiveness that are difficult to modify.
オレフィン系重合体フィルムの改質方法としては、コロナ放電処理、プラズマ処理などの表面処理等が知られている(例:特許文献1)。 Surface treatments such as corona discharge treatment and plasma treatment are known as methods for modifying olefinic polymer films (eg, Patent Document 1).
しかしながら、前記従来のオレフィン系重合体フィルムの改質方法では、該フィルムを構成する重合体の分子量の低下や、架橋反応が起こったり、重合体の劣化や黄変などが起こりやすい傾向にあることが分かった。
特に、分子量の低下は、フィルムの場合、強度だけでなく耐久性の低下につながる場合があり、また、分子量分布が狭くなり、成形し難くなる可能性も考えられる。
However, in the conventional method for modifying an olefinic polymer film, the molecular weight of the polymer constituting the film tends to decrease, a cross-linking reaction occurs, and deterioration and yellowing of the polymer tend to occur. I found out.
In particular, in the case of a film, a decrease in molecular weight may lead to a decrease in not only strength but also durability, and the narrower molecular weight distribution may make molding difficult.
また、例えば、離型用のフィルムや、外装フィルム、絵や図柄の部分となる箇所だけに色素や塗料を伏すようなディスプレイ用フィルムは、例えば、該フィルムの一部だけが改質されていれば良い場合がある。
本発明者らは、特定の箇所(例:表面)をメインに改質できれば、フィルムとしての強度の低下を抑制しつつ、改質効果を高めることが期待できると考えた。
In addition, for example, a release film, an exterior film, and a display film in which pigments or paints are laid down only in areas where pictures or patterns are to be placed, for example, only a part of the film is modified. Sometimes it's better.
The present inventors thought that if a specific portion (eg, surface) could be mainly modified, it would be possible to increase the modification effect while suppressing a decrease in the strength of the film.
本発明は以上の点に鑑みてなされた発明であり、オレフィン系重合体フィルムを、効率よく、好ましくは特定の箇所(例:表面)をメインに変性した変性フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and aims to provide a method for producing a modified film in which an olefin polymer film is efficiently modified, preferably mainly at a specific site (eg, surface). aim.
本発明者らが研究を進めた結果、下記構成例によれば、前記課題を解決できることを見出した。本発明の構成例は、以下の通りである。 As a result of the research conducted by the present inventors, it was found that the above problems can be solved by the following configuration example. A configuration example of the present invention is as follows.
[1] 1分子中に、15族元素および16族元素から選ばれる元素の原子(α)と17族元素の原子(β)とを、原子(α)の数:原子(β)の数=1:1~4:1の比で含むラジカルの存在下に光照射する工程1を含む、
融点および/またはガラス転移温度が50℃以上300℃以下であるオレフィン系重合体フィルムの一部または全部を変性した変性フィルムの製造方法。
[1] Atoms (α) of elements selected from group 15 elements and group 16 elements and atoms (β) of group 17 elements in one molecule, number of atoms (α): number of atoms (β) = comprising step 1 of irradiating with light in the presence of radicals in a ratio of 1:1 to 4:1;
A method for producing a modified film by partially or wholly modifying an olefin polymer film having a melting point and/or a glass transition temperature of 50°C or higher and 300°C or lower.
[2] 前記工程1が、前記ラジカルおよび前記フィルムの存在下に、前記ラジカルに光照射して前記フィルムを変性する工程である、[1]に記載の変性フィルムの製造方法。
[3] 前記工程1が、前記ラジカルおよび前記フィルムの存在下に、前記ラジカルおよび前記フィルムに光照射して前記フィルムを変性する工程である、[1]または[2]に記載の変性製布の製造方法。
[2] The method for producing a modified film according to [1], wherein the step 1 is a step of modifying the film by irradiating the radicals with light in the presence of the radicals and the film.
[3] The modified fabric according to [1] or [2], wherein the step 1 is a step of modifying the film by irradiating the radicals and the film with light in the presence of the radicals and the film. manufacturing method.
[4] 前記変性フィルムの厚さが1~1000μmである、[1]~[3]のいずれかに記載の変性フィルムの製造方法。 [4] The method for producing a modified film according to any one of [1] to [3], wherein the modified film has a thickness of 1 to 1000 μm.
[5] 前記ラジカルが二酸化塩素ラジカルである、[1]~[4]のいずれかに記載の変性フィルムの製造方法。 [5] The method for producing a modified film according to any one of [1] to [4], wherein the radical is a chlorine dioxide radical.
[6] 前記オレフィン系重合体が、4-メチル-1-ペンテン系重合体である、[1]~[5]のいずれかに記載の変性フィルムの製造方法。 [6] The method for producing a modified film according to any one of [1] to [5], wherein the olefin polymer is a 4-methyl-1-pentene polymer.
[7] 前記変性フィルムが多孔質フィルムである、[1]~[6]のいずれかに記載の変性フィルムの製造方法。
[8] 前記変性フィルムが離型フィルムである、[1]~[7]のいずれかに記載の変性フィルムの製造方法。
[7] The method for producing a modified film according to any one of [1] to [6], wherein the modified film is a porous film.
[8] The method for producing a modified film according to any one of [1] to [7], wherein the modified film is a release film.
本発明の製造方法によれば、効率よく、オレフィン系重合体フィルムの特定の箇所を主として変性することができる。それゆえ、該フィルムを構成する重合体の分子量の低下、架橋反応、劣化、黄変などを抑制でき、フィルム本来の特性を生かしつつ、改質性や意匠性に優れる変性フィルムを提供することができると考えられる。 According to the production method of the present invention, it is possible to efficiently modify mainly specific portions of the olefin polymer film. Therefore, it is possible to provide a modified film that can suppress the decrease in the molecular weight of the polymer constituting the film, cross-linking reaction, deterioration, yellowing, etc., and has excellent modifying properties and design properties while making the most of the original properties of the film. It is possible.
以下、本発明について、例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the invention is not limited by the following description.
≪変性フィルムの製造方法≫
本発明に係る変性フィルムの製造方法(以下「本方法」ともいう。)は、融点および/またはガラス転移温度が50℃以上300℃以下であるオレフィン系重合体フィルムの一部または全部を変性した変性フィルムの製造方法であって、
1分子中に、15族元素および16族元素から選ばれる元素の原子(α)と17族元素の原子(β)とを、原子(α)の数:原子(β)の数=1:1~4:1の比で含むラジカルの存在下に光照射する工程1を含む。
なお、以下では、変性前のオレフィン系重合体フィルムを単に「フィルム」ともいい、変性後のフィルムを「変性フィルム」という。
≪Method for producing modified film≫
The method for producing a modified film according to the present invention (hereinafter also referred to as “this method”) is obtained by modifying a part or all of an olefin polymer film having a melting point and/or a glass transition temperature of 50° C. or more and 300° C. or less. A method for producing a modified film, comprising:
Number of atoms (α): number of atoms (β) = 1:1 It includes step 1 of irradiating in the presence of radicals with a ratio of ~4:1.
In the following, the olefinic polymer film before modification will be simply referred to as "film", and the film after modification will be referred to as "modified film".
このような本方法によれば、フィルムを効率よく、具体的には、フィルム本来の特性を生かしつつ、フィルムの表面等の特定の箇所を主として変性した変性フィルムを容易に得ることができる。
また、従来の改質方法では、改質効果は経時劣化しやすい傾向にあったが、本方法によれば、該経時劣化の抑制も期待できる。
According to this method, it is possible to efficiently obtain a modified film in which specific portions such as the surface of the film are mainly modified while maintaining the inherent properties of the film.
Moreover, in the conventional reforming method, the reforming effect tends to deteriorate with time, but according to the present method, suppression of the deterioration with time can be expected.
本方法によれば、前記ラジカルに光照射するのみの極めて簡便な方法で、また、例えば、常温および常圧等のきわめて温和な条件下でも、フィルムを効率よく変性(例:酸化処理)することができる。さらに、本方法によれば、例えば、取扱い温度において不安定な場合がある過酸化物やアゾ化合物などのラジカル発生剤を用いずに、フィルムを効率よく変性(酸化反応)することができる。 According to this method, the film can be efficiently denatured (eg, oxidized treatment) by a very simple method of only irradiating the radicals with light, and even under extremely mild conditions such as normal temperature and normal pressure. can be done. Furthermore, according to this method, the film can be efficiently modified (oxidation reaction) without using a radical generator such as a peroxide or an azo compound, which may be unstable at the handling temperature.
<工程1>
前記工程1は、1分子中に、15族元素および16族元素から選ばれる元素の原子(α)と17族元素の原子(β)とを、原子(α)の数:原子(β)の数=1:1~4:1の比で含むラジカルの存在下に光照射する工程である。
該工程1は、前記ラジカルの存在下で光照射すればよいが、好ましくは前記ラジカルの存在下に該ラジカルに光照射する工程である。
<Step 1>
In step 1, atoms (α) of elements selected from group 15 elements and group 16 elements and atoms (β) of group 17 elements are added to one molecule, and the number of atoms (α): the number of atoms (β) It is a step of irradiating light in the presence of radicals contained in a number ratio of 1:1 to 4:1.
The step 1 may be performed by irradiating light in the presence of the radicals, but is preferably a step of irradiating the radicals in the presence of the radicals.
前記フィルムの変性方法としては特に制限されないが、前記ラジカルおよびフィルムの存在下に該ラジカルに光照射する方法(I)[前記ラジカルおよびフィルムの存在下に、前記ラジカルに光照射して前記フィルムを変性する方法]が好ましい。
前記フィルムの変性方法としては、この方法(I)以外に、例えば、前記工程1を行った系と前記フィルムとを接触させる方法(II)を挙げることもできる。
The method for modifying the film is not particularly limited, but a method (I) in which the radicals are irradiated with light in the presence of the radicals and the film [the radicals are irradiated with light in the presence of the radicals and the film to modify the film. denaturation method] is preferred.
As a method for modifying the film, in addition to the method (I), for example, a method (II) in which the system subjected to the step 1 is brought into contact with the film can be used.
前記方法(I)は、前記ラジカルに光照射すればよいが、前記ラジカルおよびフィルムに光照射する方法[前記ラジカルおよび前記フィルムの存在下に、前記ラジカルおよび前記フィルムに光照射して前記フィルムを変性する方法]であることも好ましく、前記フィルムに光を照射しない方法でもよい。
前記ラジカルおよびフィルムに光照射する場合、前記ラジカルおよび前記フィルムのそれぞれに、別途光を照射してもよいが、例えば、1つの光源からの光によって前記ラジカルおよびフィルムに同時に光照射することが好ましい。
In the method (I), the radicals may be irradiated with light, but the radicals and the film are irradiated with light [in the presence of the radicals and the film, the radicals and the film are irradiated with light to irradiate the film. A method of modifying] is also preferable, and a method in which the film is not irradiated with light may be used.
When the radicals and the film are irradiated with light, each of the radicals and the film may be irradiated with light separately, but for example, it is preferable to simultaneously irradiate the radicals and the film with light from one light source. .
前記工程1は、前記ラジカルを含む水相および/または有機相にフィルムを浸漬(接触)させて行う、液相方法でもよく、前記ラジカルを含む水相および/または有機相と、フィルムとを接触させずに行う、気相方法でもよく、前記ラジカルおよびフィルムを含む気相で行う、気相方法でもよいが、該フィルムとして、例えば、吸湿性等のあるフィルムを用いる場合や、残存溶媒等が問題になる場合には、状況によっては、気相方法が好ましい。 The step 1 may be a liquid phase method in which the film is immersed (contacted) in an aqueous phase and/or organic phase containing the radicals, and the film is brought into contact with the aqueous phase and/or organic phase containing the radicals. A vapor phase method may be used in which the reaction is carried out without allowing the reaction to proceed, or a gas phase method may be conducted in a gas phase containing the radicals and the film. Where it matters, gas phase methods are preferred in some circumstances.
前記ラジカルは、15族元素および16族元素から選ばれる元素の原子(α)と17族元素の原子(β)とを含む。
前記ラジカルは、15族元素の原子を2種以上含んでいてもよく、16族元素の原子を2種以上含んでいてもよく、15族元素および16族元素の原子をそれぞれ1種以上含んでいてもよく、17族元素の原子を2種以上含んでいてもよい。ただし、これらの場合、前記原子の数の比は、15族元素および16族元素の原子の合計の数と17族元素の原子の合計の数との比である。
The radicals include atoms (α) of elements selected from group 15 elements and group 16 elements and atoms (β) of group 17 elements.
The radical may contain two or more Group 15 element atoms, may contain two or more Group 16 element atoms, and may contain one or more Group 15 element and Group 16 element atoms. It may contain two or more Group 17 element atoms. However, in these cases, the ratio of the numbers of atoms is the ratio of the total number of atoms of the group 15 and 16 elements to the total number of atoms of the group 17 elements.
原子(α)としては、好ましくは、窒素、酸素、硫黄が挙げられ、特に好ましくは酸素である。
原子(β)としては、好ましくは、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、塩素、臭素が好ましい。これらの中でも、塩素を含むラジカルが、入手が容易であるため、塩素がより好ましい。塩素を含むラジカルを用いる場合、照射する光としては、紫外線を含む光が好ましく、臭素やヨウ素を含むラジカルを用いる場合、紫外線より長波長の光も用いることができると考えられる。従って、光の選択自由度を考慮する場合や、フィルムに光劣化が生じる可能性がある場合など、状況によっては、臭素、ヨウ素が好ましい。
Atom (α) is preferably nitrogen, oxygen or sulfur, with oxygen being particularly preferred.
The atom (β) preferably includes chlorine, bromine and iodine, with chlorine and bromine being preferred. Among these, chlorine is more preferable because chlorine-containing radicals are easily available. When radicals containing chlorine are used, light containing ultraviolet rays is preferable as irradiation light, and when radicals containing bromine or iodine are used, it is considered that light with a longer wavelength than ultraviolet rays can also be used. Therefore, bromine and iodine are preferable depending on the situation, such as when considering the degree of freedom of light selection or when there is a possibility that the film may be deteriorated by light.
前記ラジカルは、該ラジカル1分子中の原子(β)1個に対する原子(α)の割合が、1~4個であり、好ましくは1または2個であり、より好ましくは2個である。 In the radical, the ratio of atoms (α) to one atom (β) in one molecule of the radical is 1 to 4, preferably 1 or 2, more preferably 2.
前記ラジカルとしては、二酸化塩素ラジカルが好ましい。
二酸化塩素ラジカル(ClO2・)の存在下に光照射した場合、例えば、二酸化塩素ラジカルに光が照射されることで、塩素ラジカル(Cl・)および酸素分子(O2)が発生すると考えられる。
A chlorine dioxide radical is preferable as the radical.
When light irradiation is performed in the presence of chlorine dioxide radicals (ClO 2 ·), for example, it is thought that chlorine radicals (Cl ·) and oxygen molecules (O 2 ) are generated by irradiating the chlorine dioxide radicals with light.
前記光照射に使用する光(の波長)は、用いるラジカルによって適宜選択すればよい。具体的には、赤外線領域から紫外線領域まで幅広い領域を選択可能であるが、例えば200nm以上であり、例えば800nm以下である。
光照射時間は特に限定されないが、例えば1分以上であり、例えば1000時間以下である。
The light (wavelength) used for the light irradiation may be appropriately selected according to the radicals to be used. Specifically, it is possible to select a wide range from the infrared region to the ultraviolet region, and it is, for example, 200 nm or more and, for example, 800 nm or less.
Although the light irradiation time is not particularly limited, it is, for example, 1 minute or more and, for example, 1000 hours or less.
前記光照射における光源は特に限定されないが、簡便さの点から、例えば、太陽光等の自然光が挙げられる。また、例えば、前記自然光に代えて、またはこれに加え、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、水銀ランプ等の光源を適宜用いてもよい。さらに、必要により、必要波長以外の波長をカットするフィルターを適宜用いてもよい。 The light source for the light irradiation is not particularly limited, but natural light such as sunlight can be used from the viewpoint of convenience. Further, for example, instead of or in addition to the natural light, a light source such as a xenon lamp, a halogen lamp, a fluorescent lamp, or a mercury lamp may be appropriately used. Furthermore, if necessary, a filter that cuts wavelengths other than the required wavelength may be used as appropriate.
前記工程1を行う際の温度、圧力、雰囲気も特に制限されないが、反応温度は、例えば0℃以上であり、例えば100℃以下であり、圧力は、例えば0.1MPa以上であり、100MPa以下であり、雰囲気は、例えば、空気雰囲気、不活性ガス雰囲気が挙げられる。
本方法は、例えば、後述の実施例に示すように、加熱、加圧、減圧等を一切行わずに、大気中、常温(例:5~35℃)および常圧(大気圧)下で行なうことも可能である。
The temperature, pressure, and atmosphere in performing Step 1 are not particularly limited, but the reaction temperature is, for example, 0° C. or higher and, for example, 100° C. or lower, and the pressure is, for example, 0.1 MPa or higher and 100 MPa or lower. The atmosphere includes, for example, an air atmosphere and an inert gas atmosphere.
For example, as shown in the examples below, this method is carried out in the atmosphere at normal temperature (eg, 5 to 35° C.) and normal pressure (atmospheric pressure) without any heating, pressurization, pressure reduction, etc. is also possible.
前記光照射は、水相、有機相および/または気相中に存在するラジカルに対して行われる。環境への負荷や人体への影響を低減させる等の点を重視する場合は、水相や気相に存在するラジカルに対して行うことが好ましい。 The light irradiation is performed on radicals existing in the aqueous phase, the organic phase and/or the gas phase. When emphasis is placed on reducing the load on the environment and the effects on the human body, it is preferable to perform the treatment on radicals present in the water phase or the gas phase.
前記フィルムを水相または有機相に浸漬する場合の該水相または有機相中における、前記フィルムの使用量は、特に限定されないが、水相または有機相に対し、例えば1g/L以上であり、例えば10g/L以下である。 The amount of the film used in the aqueous phase or organic phase when the film is immersed in the aqueous phase or organic phase is not particularly limited, but is, for example, 1 g/L or more with respect to the aqueous phase or organic phase, For example, it is 10 g/L or less.
前記水相としては水を含めば特に制限されない。 The aqueous phase is not particularly limited as long as it contains water.
前記有機相は、有機溶媒を含めば特に制限されない。
前記有機溶媒は特に制限されないが、例えば、炭化水素溶媒、ハロゲン化溶媒が挙げられる。
前記有機溶媒は、1種類でもよく、2種類以上でもよい。
The organic phase is not particularly limited as long as it contains an organic solvent.
Although the organic solvent is not particularly limited, examples thereof include hydrocarbon solvents and halogenated solvents.
One kind of the organic solvent may be used, or two or more kinds thereof may be used.
前記炭化水素溶媒としては特に限定されないが、例えば、n-ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレンが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon solvent include, but are not limited to, n-hexane, cyclohexane, benzene, toluene, o-xylene, m-xylene, and p-xylene.
前記ハロゲン化溶媒としては特に限定されないが、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、四臭化炭素、フルオラス溶媒が挙げられる。 Examples of the halogenated solvent include, but are not limited to, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, and fluorous solvents.
前記フルオラス溶媒は、炭化水素の水素原子の全てまたは大部分がフッ素原子に置換された溶媒をいう。前記フルオラス溶媒は、例えば、炭化水素の水素原子数の50%以上、60%以上、70%以上、80%以上または90%以上がフッ素原子に置換された溶媒であってもよい。 The fluorous solvent refers to a solvent in which all or most of the hydrogen atoms of a hydrocarbon are substituted with fluorine atoms. The fluorous solvent may be, for example, a solvent in which 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more, or 90% or more of the hydrogen atoms in the hydrocarbon are substituted with fluorine atoms.
前記フルオラス溶媒としては、例えば、CF3-(CF2)n-CF3(nは4~7)、N-((CF2)nCF3)3(nは1または4)、ヘキサフルオロベンゼン、1-(トリフルオロメチル)ウンデカフルオロシクロヘキサン、1-(トリフルオロメチル)ペンタフルオロベンゼン、オクタデカフルオロデカヒドロナフタレンが挙げられ、その中でも、例えば、CF3(CF2)4CF3が好ましい。 Examples of the fluorous solvent include CF 3 —(CF 2 ) n —CF 3 (n is 4 to 7), N—((CF 2 ) n CF 3 ) 3 (n is 1 or 4), hexafluorobenzene , 1-(trifluoromethyl)undecafluorocyclohexane, 1-(trifluoromethyl)pentafluorobenzene, octadecafluorodecahydronaphthalene, among which CF 3 (CF 2 ) 4 CF 3 is preferred. .
フルオラス溶媒は、例えば、溶媒自体の反応性が低いために、副反応を抑制または防止できるという利点がある。該副反応としては、例えば、溶媒の酸化反応、ラジカルによる溶媒の水素引き抜き反応や塩素化反応が挙げられる。 A fluorous solvent has the advantage of suppressing or preventing side reactions, for example, because the solvent itself has low reactivity. The side reactions include, for example, an oxidation reaction of the solvent, a hydrogen abstraction reaction of the solvent by radicals, and a chlorination reaction.
前記水相は、前記ラジカルおよび水以外の他の成分を含んでいてもよく、前記有機相は、前記ラジカルおよび有機溶媒以外の他の成分を含んでいてもよい。
該他の成分としては、特に限定されないが、例えば、前記ラジカルの発生源、ブレンステッド酸、ルイス酸、酸素(O2)が挙げられる。
これらはそれぞれ、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
前記他の成分は、水相および/または有機相に溶解してもよいが、溶解していなくてもよい。
なお、1つの物質がルイス酸およびブレンステッド酸を兼ねていてもよい。「ルイス酸」は、前記ラジカルの発生源に対してルイス酸として働く物質をいう。
The aqueous phase may contain components other than the radicals and water, and the organic phase may contain components other than the radicals and the organic solvent.
Examples of the other component include, but are not particularly limited to, the radical generating source, Bronsted acid, Lewis acid, and oxygen (O 2 ).
Each of these may be used alone or in combination of two or more.
Said other ingredients may be dissolved in the aqueous phase and/or the organic phase, but they do not have to be dissolved.
In addition, one substance may serve as both the Lewis acid and the Bronsted acid. The term "Lewis acid" refers to a substance that acts as a Lewis acid against the above radical generation source.
前記ラジカルの発生源は特に限定されないが、前記ラジカルが二酸化塩素ラジカルである場合、例えば、亜塩素酸(HClO2)またはその塩が挙げられる。亜塩素酸の塩としては特に限定されないが、例えば、金属塩が挙げられる。該金属塩は、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、希土類塩が挙げられる。
前記二酸化塩素ラジカルの発生源は、より具体的には、例えば、亜塩素酸ナトリウム(NaClO2)、亜塩素酸リチウム(LiClO2)、亜塩素酸カリウム(KClO2)、亜塩素酸マグネシウム(Mg(ClO2)2)、亜塩素酸カルシウム(Ca(ClO2)2)が挙げられる。これらの中でも、コスト、取扱い易さ等の点から、亜塩素酸ナトリウムが好ましい。
The source of the radical is not particularly limited, but when the radical is a chlorine dioxide radical, for example, chlorous acid (HClO 2 ) or a salt thereof may be used. Salts of chlorous acid are not particularly limited, and examples thereof include metal salts. Examples of the metal salt include alkali metal salts, alkaline earth metal salts and rare earth salts.
More specifically, the chlorine dioxide radical generation source is, for example, sodium chlorite (NaClO 2 ), lithium chlorite (LiClO 2 ), potassium chlorite (KClO 2 ), magnesium chlorite (Mg (ClO 2 ) 2 ) and calcium chlorite (Ca(ClO 2 ) 2 ). Among these, sodium chlorite is preferable from the viewpoint of cost, ease of handling, and the like.
前記水相および/または有機相中における、前記ラジカルの発生源の濃度は特に限定されないが、例えば0.0001mol/L以上であり、例えば1mol/L以下である。 Although the concentration of the radical generation source in the aqueous phase and/or organic phase is not particularly limited, it is, for example, 0.0001 mol/L or more and 1 mol/L or less.
前記ルイス酸は特に制限されず、例えば、有機物質でも、無機物質でもよい。
前記有機物質としては、例えば、アンモニウムイオン、有機酸(例:カルボン酸)が挙げられる。
前記無機物質は、金属イオンおよび非金属イオンの一方または両方を含んでいてもよい。前記金属イオンは、典型金属イオンおよび遷移金属イオンの一方または両方を含んでいてもよい。
前記無機物質は、例えば、アルカリ土類金属イオン(例えばCa2+等)、希土類イオン、Mg2+、Sc3+、Li+、Fe2+、Fe3+、Al3+、ケイ酸イオンおよびホウ酸イオンからなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。
前記アルカリ土類金属イオンとしては、例えば、カルシウム、ストロンチウム、バリウムまたはラジウムのイオンが挙げられ、より具体的には、Ca2+、Sr2+、Ba2+およびRa2+が挙げられる。
前記「希土類」は、スカンジウム、イットリウムの2元素と、ランタンからルテチウムまでの15元素(ランタノイド)の計17元素の総称である。希土類イオンとしては、例えば、3価の陽イオンが挙げられる。
The Lewis acid is not particularly limited, and may be, for example, an organic substance or an inorganic substance.
Examples of the organic substances include ammonium ions and organic acids (eg, carboxylic acids).
The inorganic substance may contain one or both of metal ions and non-metal ions. The metal ions may contain one or both of typical metal ions and transition metal ions.
The inorganic substance includes, for example, alkaline earth metal ions (e.g., Ca 2+ ), rare earth ions, Mg 2+ , Sc 3+ , Li + , Fe 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , silicate ions and It may be at least one selected from the group consisting of borate ions.
The alkaline earth metal ions include, for example, calcium, strontium, barium or radium ions, more specifically Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Ra 2+ .
The term "rare earth" is a general term for a total of 17 elements, including two elements, scandium and yttrium, and 15 elements (lanthanoids) from lanthanum to lutetium. Examples of rare earth ions include trivalent cations.
また、前記ルイス酸がイオンである場合、前記ルイス酸は、該イオンのカウンターイオンを有する物質であってもよく、該カウンターイオンとしては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸イオン(CF3SO3 -)、トリフルオロ酢酸イオン(CF3COO-)、酢酸イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、亜硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、亜リン酸イオンが挙げられる。 Further, when the Lewis acid is an ion, the Lewis acid may be a substance having a counter ion of the ion, and the counter ion is, for example, trifluoromethanesulfonate ion (CF 3 SO 3 − ). , trifluoroacetate ion (CF 3 COO − ), acetate ion, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, sulfate ion, hydrogen sulfate ion, sulfite ion, nitrate ion, nitrite ion, phosphate ion , phosphite ion.
また、前記ルイス酸は、AlCl3、AlMeCl2、AlMe2Cl、BF3、BPh3、BMe3、TiCl4、SiF4およびSiCl4からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。なお、これらのうち、「Ph」はフェニル基を表し、「Me」はメチル基を表す。 Also, the Lewis acid may be at least one selected from the group consisting of AlCl 3 , AlMeCl 2 , AlMe 2 Cl, BF 3 , BPh 3 , BMe 3 , TiCl 4 , SiF 4 and SiCl 4 . In addition, among these, "Ph" represents a phenyl group, and "Me" represents a methyl group.
前記ルイス酸のルイス酸性度は、例えば、0.4eV以上であるが、これには限定されない。前記ルイス酸性度の上限値は特に限定されないが、例えば、20eV以下である。なお、前記ルイス酸性度は、例えば、Ohkubo, K.; Fukuzumi, S. Chem. Eur. J., 2000, 6, 4532、J. AM. CHEM. SOC. 2002, 124, 10270-10271、またはJ. Org. Chem. 2003, 68, 4720-4726に記載の方法により測定することができる。 The Lewis acidity of the Lewis acid is, for example, 0.4 eV or more, but is not limited thereto. Although the upper limit of the Lewis acidity is not particularly limited, it is, for example, 20 eV or less. The Lewis acidity is described, for example, in Ohkubo, K.; Fukuzumi, S. Chem. Eur. J., 2000, 6, 4532, J. AM. CHEM. SOC. Org. Chem. 2003, 68, 4720-4726.
前記ブレンステッド酸としては特に限定されないが、例えば、無機酸、有機酸が挙げられ、具体的には、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、酢酸、フッ化水素酸、塩化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、リン酸、亜リン酸が挙げられる。
前記ブレンステッド酸の酸解離定数pKaは、例えば10以下である。前記pKaの下限値は、特に限定されないが、例えば、-10以上である。
The Bronsted acid is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acids and organic acids. Specific examples include trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, acetic acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, bromo Hydrochloric acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, phosphoric acid, phosphorous acid.
The acid dissociation constant pK a of the Bronsted acid is, for example, 10 or less. Although the lower limit of the pK a is not particularly limited, it is -10 or more, for example.
前記水相および/または有機相中における、前記ルイス酸およびブレンステッド酸の少なくとも一方の濃度は特に限定されず、適宜設定することができるが、例えば1mg/L以上であり、例えば1g/L以下である。 The concentration of at least one of the Lewis acid and Bronsted acid in the aqueous phase and/or the organic phase is not particularly limited and can be set as appropriate. is.
例えば、水相および/または有機相に、空気または酸素ガスを吹き込むことにより、水相および/または有機相中に酸素(O2)を溶解させることができる。このとき、例えば、水相および/または有機相を、酸素(O2)で飽和させてもよい。
水相および/または有機相が前記酸素(O2)を含むことで、例えば、フィルムの変性(酸化反応)を促進させることができる。
For example, oxygen (O 2 ) can be dissolved in the aqueous and/or organic phase by blowing air or oxygen gas through the aqueous and/or organic phase. At this point, for example, the aqueous phase and/or the organic phase may be saturated with oxygen (O 2 ).
When the aqueous phase and/or the organic phase contain the oxygen (O 2 ), for example, film modification (oxidation reaction) can be promoted.
<ラジカル生成工程>
本方法は、前記ラジカルを生成するラジカル生成工程を含んでいてもよく、具体的には、前記ラジカル発生源から前記ラジカルを生成する工程が挙げられる。
<Radical generation step>
The method may include a radical generation step of generating the radicals, and specifically includes a step of generating the radicals from the radical generation source.
前記ラジカル生成工程は特に限定されないが、例えば、前記ラジカル発生源(例:亜塩素酸またはその塩)を水に溶解させて静置し、ラジカル発生源から前記ラジカルを自然発生させることで行なうことができる。このとき、例えば、前記水中に前記ルイス酸およびブレンステッド酸の少なくとも一方が存在することで、前記ラジカルの生成を促進することができる。また、例えば、前記ラジカル発生源を水に溶解させた水相に光照射することで前記ラジカルを生成させることもできる。この光照射は、前記工程1における光照射であってもよく、つまり、ラジカルを生成させながら、そのラジカルに光照射してもよい。 Although the radical generation step is not particularly limited, for example, the radical generation source (eg, chlorous acid or a salt thereof) is dissolved in water and allowed to stand, and the radicals are naturally generated from the radical generation source. can be done. At this time, for example, the presence of at least one of the Lewis acid and the Bronsted acid in the water can promote the generation of the radicals. Alternatively, for example, the radicals can be generated by irradiating an aqueous phase in which the radical generating source is dissolved in water. This light irradiation may be the light irradiation in step 1, that is, the light irradiation may be performed on the radicals while generating the radicals.
例えば、亜塩素酸イオンから二酸化塩素ラジカルが発生するメカニズム(機構)は、例えば、下記スキーム1のように推測される。ただし、下記スキーム1は、推測されるメカニズムの一例であり、本発明をなんら限定しない。
下記スキーム1の第1の(上段の)反応式は、亜塩素酸イオン(ClO2
-)の不均化反応を示し、この反応系中にルイス酸およびブレンステッド酸の少なくとも一方が存在することで、平衡が右側に移動しやすくなると考えられる。
下記スキーム1中の第2の(中段の)反応式は、二量化反応を示し、不均化反応で生成した次亜塩素酸イオン(ClO-)と亜塩素酸イオンとが反応して二酸化二塩素(Cl2O2)が生成する。この反応は、水中にプロトンH+が多いほど、すなわち酸性であるほど進行しやすいと考えられる。
下記スキーム1中の第3の(下段の)反応式は、ラジカル生成を表す。この反応では、二量化反応で生成した二酸化二塩素が、亜塩素酸イオンと反応して二酸化塩素ラジカルを生成する。
For example, a mechanism (mechanism) for generating chlorine dioxide radicals from chlorite ions is presumed as shown in Scheme 1 below. However, Scheme 1 below is an example of a presumed mechanism and does not limit the present invention in any way.
The first (upper) reaction formula in Scheme 1 below shows the disproportionation reaction of chlorite ion (ClO 2 − ), and at least one of Lewis acid and Bronsted acid is present in this reaction system. , the equilibrium tends to shift to the right.
The second (middle) reaction formula in Scheme 1 below shows a dimerization reaction, in which hypochlorite ions (ClO − ) generated in the disproportionation reaction react with chlorite ions to form dioxide. Chlorine (Cl 2 O 2 ) is produced. This reaction is thought to proceed more easily as the amount of protons H + in the water increases, that is, as the water becomes more acidic.
The third (lower) reaction scheme in Scheme 1 below represents radical generation. In this reaction, dichlorine dioxide produced in the dimerization reaction reacts with chlorite ions to produce chlorine dioxide radicals.
また、本方法では、前記フィルムが炭素-水素単結合を有するため、例えば、特開2017-155017号公報に記載されているエタンの酸化反応のメカニズム(機構)と同様のメカニズムで反応が進行するものと推測できる。 In addition, in this method, since the film has a carbon-hydrogen single bond, for example, the reaction proceeds by a mechanism similar to the mechanism (mechanism) of the oxidation reaction of ethane described in JP-A-2017-155017. can be inferred.
<フィルム>
前記フィルムは、融点および/またはガラス転移温度が50℃以上300℃以下であるオレフィン系重合体を含むフィルムである。
<Film>
The film is a film containing an olefin polymer having a melting point and/or a glass transition temperature of 50°C or higher and 300°C or lower.
前記オレフィン系重合体としては特に制限されないが、例えば、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、ブテン系重合体、4-メチル-1-ペンテン系重合体、環状オレフィン系重合体や、エチレン、プロピレン、ブテン、4-メチル-1-ペンテン、ヘキセン、オクテンなどの複数のオレフィンを用いて得られる共重合体が挙げられる。また、例えば、前記共重合体の原料として、オレフィン以外の化合物、例えば、スチレンなどの芳香族ビニル化合物や(メタ)アクリル酸(エステル)類を用いてもよい。
これらの中でも、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、ブテン系重合体、4-メチル-1-ペンテン系重合体が好ましく、エチレン系重合体、プロピレン系重合体、4-メチル-1-ペンテン系重合体がより好ましく、用途にもよるが、4-メチル-1-ペンテン系重合体が特に好ましい。
The olefin-based polymer is not particularly limited, but examples include ethylene-based polymers, propylene-based polymers, butene-based polymers, 4-methyl-1-pentene-based polymers, cyclic olefin-based polymers, ethylene, and propylene. , butene, 4-methyl-1-pentene, hexene, and octene. Further, for example, compounds other than olefins, such as aromatic vinyl compounds such as styrene, and (meth)acrylic acid (esters) may be used as raw materials for the copolymer.
Among these, ethylene-based polymers, propylene-based polymers, butene-based polymers, and 4-methyl-1-pentene-based polymers are preferred, and ethylene-based polymers, propylene-based polymers, and 4-methyl-1-pentene-based polymers are preferred. A polymer is more preferred, and a 4-methyl-1-pentene polymer is particularly preferred, although it depends on the application.
前記オレフィン系重合体は、従来公知の方法で合成して得てもよく、市販品でもよい。
前記オレフィン系重合体を得る手段は多くの報告があり、それらを制限なく採用することができ、例えば、分子量の高いエチレン重合体を得る方法としては、国際公開第2008/013144号、国際公開第2016/136540号などに記載の方法が挙げられ、4-メチル-1-ペンテン系重合体を得る方法としては、国際公開第2006/054613号などに記載の方法が挙げられる。
The olefinic polymer may be synthesized by a conventionally known method, or may be a commercially available product.
There are many reports on means for obtaining the olefin-based polymer, and they can be employed without restriction. 2016/136540 and the like, and examples of the method for obtaining the 4-methyl-1-pentene-based polymer include the methods described in International Publication No. 2006/054613 and the like.
前記オレフィン系重合体の市販品としては、三井化学グループから市販されている、ハイゼックス、ハイゼックスミリオン、ミペロン、プライムポリプロ、TPX(いずれも登録商標)などが挙げられる。 Commercially available products of the olefin polymer include HI-ZEX, HI-ZEX MILLION, MIPELON, PRIME POLYPRO, and TPX (all registered trademarks), which are commercially available from Mitsui Chemicals Group.
前記オレフィン系重合体としては、融点および/またはガラス転移温度が50~300℃の重合体であればよい。前記の融点やガラス転移温度は、下記示差走査熱量測定装置(DSC装置)を使用して以下の方法またはこれと同等の方法で測定した場合のものである。なお、下記装置と同等の結果を与えることが確認されていれば、他の示差走査熱量計を用いてもよい。 A polymer having a melting point and/or a glass transition temperature of 50 to 300° C. may be used as the olefin polymer. The melting points and glass transition temperatures mentioned above are those measured by the following method or an equivalent method using the following differential scanning calorimeter (DSC apparatus). Other differential scanning calorimeters may be used as long as they are confirmed to give results equivalent to those of the apparatus described below.
(株)日立ハイテクサイエンス製のEXSTAR DSC6220型の示差走査熱量計を用いて、約5.0mgの試料を窒素雰囲気下で30℃から昇温速度10℃/分で320℃まで昇温し、その温度で10分間保持する(ただし、250℃以上320℃以下の温度領域で分解する重合体を用いる場合は、常法の通り、適宜保持する温度を低く調整してもよい。)。さらに降温速度10℃/分で30℃まで冷却し、その温度で5分間保持した後、昇温速度10℃/分で320℃まで昇温する(ただし、250以上320以下の温度領域で分解する重合体を用いる場合は、常法の通り、適宜昇温の際の上限温度を低く調整してもよい。)。この2度目の昇温の際に観測される吸熱ピークを融解ピークとし、融解ピークが現れる温度を融点(Tm)として求める。融解ピークが多峰性の場合は、最も高温側の融解ピークが現れる温度を融点とする。
また、ガラス転移温度(Tg)は、2度目の昇温の際に、比熱の変化によりDSC曲線が屈曲し、ベースラインが平行移動する形で感知される。この屈曲より低温のベースラインの接線と、屈曲した部分で傾きが最大となる点の接線との交点の温度をガラス転移温度(Tg)とする。
Using an EXSTAR DSC6220 differential scanning calorimeter manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd., about 5.0 mg of a sample was heated from 30 ° C. to 320 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The temperature is maintained for 10 minutes (however, when using a polymer that decomposes in the temperature range of 250° C. or higher and 320° C. or lower, the temperature may be appropriately adjusted to a lower temperature as is customary). Furthermore, after cooling to 30 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min and maintaining that temperature for 5 minutes, the temperature is raised to 320 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min (however, it decomposes in the temperature range of 250 to 320 When a polymer is used, the upper limit temperature may be appropriately adjusted to a low value in the usual manner.). The endothermic peak observed during the second temperature rise is defined as the melting peak, and the temperature at which the melting peak appears is determined as the melting point (Tm). When the melting peaks are multimodal, the temperature at which the highest melting peak appears is taken as the melting point.
Further, the glass transition temperature (Tg) is sensed in the form that the DSC curve bends due to the change in the specific heat during the second temperature rise and the baseline shifts in parallel. The temperature at the intersection of the tangent line of the baseline at a temperature lower than the bend and the tangent line of the point where the inclination is maximum at the bend is defined as the glass transition temperature (Tg).
前記オレフィン系重合体の135℃、デカリン中での極限粘度[η]は、好ましくは0.5~20dl/g、より好ましくは0.8~18dl/g、特に好ましくは1~15dl/gである。
前記オレフィン系重合体の極限粘度が前記範囲にあると、成形性と強度等のバランスが好適である。
The intrinsic viscosity [η] of the olefin polymer at 135° C. in decalin is preferably 0.5 to 20 dl/g, more preferably 0.8 to 18 dl/g, and particularly preferably 1 to 15 dl/g. be.
When the intrinsic viscosity of the olefin polymer is within the above range, the moldability and strength are well balanced.
前記オレフィン系重合体のASTM1238規格に準じて測定されるメルトフローレートは、用いる樹脂の融点によって、測定条件が後述するように異なるが、そのメルトフローレートの好ましい範囲は、0.1~200g/10分である。好ましい下限値は、1g/10分、より好ましくは3g/10分、さらに好ましくは5g/10分である。一方、好ましい上限値は150g/10分、より好ましくは130g/10分である。
前記メルトフローレート(ASTM1238規格)の好ましい測定条件は、以下の通りである。
エチレン系重合体の場合は、190℃、2.16kg荷重、プロピレン系重合体の場合は230℃、2.16kg荷重、4-メチル-1-ペンテン系重合体の場合は、260℃、5kg荷重、環状オレフィン系重合体の場合は、260℃、2.16kg荷重である。
The melt flow rate of the olefin polymer measured according to the ASTM 1238 standard varies depending on the melting point of the resin used, as will be described later, but the preferred range of the melt flow rate is 0.1 to 200 g/ 10 minutes. A preferred lower limit is 1 g/10 minutes, more preferably 3 g/10 minutes, and even more preferably 5 g/10 minutes. On the other hand, the upper limit is preferably 150 g/10 minutes, more preferably 130 g/10 minutes.
Preferred measurement conditions for the melt flow rate (ASTM1238 standard) are as follows.
190° C., 2.16 kg load for ethylene polymers, 230° C., 2.16 kg load for propylene polymers, 260° C., 5 kg load for 4-methyl-1-pentene polymers , 260° C. and 2.16 kg load in the case of a cyclic olefin polymer.
前記フィルムは、公知の方法で製造することができ、具体的には、押出成形(例:T-ダイ成形)、インフレーション成形、キャスト成形(スピンコート法を併用する場合などを含む)を代表例として挙げることができる。
また、前記フィルムとしては、これらの方法でフィルムを成形したのち、そのフィルムを延伸したフィルムであってもよい。この延伸を行うことにより、結晶化度や可視光における透視性を高めることが可能になったり、多孔化させることもできる。多孔化させる場合、分散させた微粒子を含むフィルムを延伸してもよい。
The film can be produced by a known method, and specific examples include extrusion molding (e.g., T-die molding), inflation molding, and cast molding (including cases where spin coating is used in combination). can be mentioned as
Further, the film may be a film obtained by forming a film by any of these methods and then stretching the film. By performing this stretching, it is possible to increase the degree of crystallinity and transparency in visible light, and to make the film porous. In the case of porosity, the film containing the dispersed fine particles may be stretched.
前記フィルムは、本発明の目的を損なわない範囲で、他の重合体、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐光安定剤、耐候安定剤などの各種安定剤、帯電防止剤、親水剤、撥水剤、核剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、難燃剤などの添加剤を含んでいてもよい。 The film contains other polymers, antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, various stabilizers such as weather stabilizers, antistatic agents, hydrophilic agents, and water repellents, as long as the objects of the present invention are not impaired. , nucleating agents, slip agents, anti-blocking agents, anti-fogging agents, lubricants, dyes, pigments, flame retardants, and other additives.
前記フィルムの厚みは、好ましくは1~1000μm、より好ましくは5~500μm、さらに好ましくは10~300μmである。
フィルムの厚みが前記範囲にあると、フィルムの強度などの機械特性を維持しつつ、表面特性などの機能を容易に付与することができる。使用する光線の波長とオレフィン重合体の吸光特性にもよるが、フィルムが薄すぎると表面などの一部分を主として変性するというような細かい設計がし難くなる場合がある。
The thickness of the film is preferably 1 to 1000 μm, more preferably 5 to 500 μm, still more preferably 10 to 300 μm.
When the thickness of the film is within the above range, functions such as surface properties can be easily imparted while maintaining mechanical properties such as strength of the film. Although depending on the wavelength of the light used and the light absorption properties of the olefin polymer, if the film is too thin, it may be difficult to make a fine design such as modifying mainly a part of the surface.
[変性フィルム]
前記フィルムには、前記ラジカルに含まれる原子(α)を含む官能基が導入される場合もあるが、空気中の酸素由来などの15族、16族原子を含む官能基が導入される場合もある。この際に、前記ラジカルに含まれる原子(β)もフィルムに導入される可能性がある。
本方法によれば、このように原子(β)もフィルムに導入されると考えられるため、変性フィルムには、原子(β)の有する効果も期待できる場合がある。
[Modified film]
The film may be introduced with a functional group containing an atom (α) contained in the radical, or may be introduced with a functional group containing group 15 or group 16 atoms derived from oxygen in the air. be. At this time, atoms (β) contained in the radicals may also be introduced into the film.
According to this method, it is thought that the atoms (β) are also introduced into the film in this way, so that the effect of the atoms (β) may also be expected in the modified film.
前記ラジカルを用いて、アルカンなどの低分子炭化水素化合物を変性する場合、17族原子の導入が抑制されることが報告されているが、本方法によれば、17族原子も15、16族原子と併せて、フィルムに導入できる場合がある。これは、メタンやエタンなどの低分子を変性する場合に比して、フィルムの炭素-水素結合の存在密度が高くなる傾向にあると考えられることや、フィルムとラジカルとが相互作用することでラジカルが安定化する場合があることがその一因ではないかと本発明者らは考えている。ただ、この推測によって、本発明は制限されない。 It has been reported that introduction of Group 17 atoms is suppressed when modifying low-molecular-weight hydrocarbon compounds such as alkanes using the radicals. In some cases, it can be introduced into the film together with atoms. This is due to the fact that the existence density of carbon-hydrogen bonds in the film tends to be higher than in the case of modifying low-molecular substances such as methane and ethane, and the interaction between the film and radicals. The present inventors believe that one reason for this is that radicals may be stabilized. However, this speculation does not limit the present invention.
前記原子(α)を含む官能基としては、前記ラジカルが、酸素を含む場合、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルデヒド基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、-C(=O)OOH、-O-O-が挙げられる。
フィルムに原子(β)が導入される場合、フィルムに導入される、原子(α)の合計量[Cα]と、原子(β)の合計量[Cβ]との比率[Cα]/[Cβ]の下限は、好ましくは、ゼロを超え、より好ましくは0.01、さらに好ましくは0.1、特に好ましくは0.5であり、上限値は、好ましくは5000、より好ましくは100、さらに好ましくは20である。
前記の[Cα]、[Cβ]値は、XPS法によって特定される値である。測定は、製品名AXIS-Nova(KRATOS社製)を用い常法で実施される。
As the functional group containing the atom (α), when the radical contains oxygen, for example, a hydroxy group, a carboxyl group, an aldehyde group, a carbonyl group, an ether bond, an ester bond, -C(=O)OOH, - OO- is included.
When atoms (β) are introduced into the film, the ratio between the total amount of atoms (α) [Cα] and the total amount of atoms (β) [Cβ] introduced into the film [Cα]/[Cβ] The lower limit of is preferably greater than zero, more preferably 0.01, more preferably 0.1, particularly preferably 0.5, and the upper limit is preferably 5000, more preferably 100, more preferably is 20.
The above [Cα] and [Cβ] values are values specified by the XPS method. The measurement is carried out by a conventional method using the product name AXIS-Nova (manufactured by KRATOS).
本方法によれば、変性する対象となるフィルムの表面を主として変性することができると期待される。従って、仮に変性の際に、フィルムを構成するオレフィン系重合体分子の切断や架橋が起こったとしても主にフィルム表面にとどまり、フィルムの強度等の性能に関するフィルム内部の性能への影響は最小限にできると考えられるので、フィルムの強度などを保持するうえで有利である。
前記表面とは、前記フィルムの表面からの深さが、その厚みの1/10以下、より好ましくは1/20以下の領域をいう。この変性される部分の深さは、例えば、XPS法で確認することができる。
According to this method, it is expected that the surface of the film to be modified can be mainly modified. Therefore, even if the olefinic polymer molecules that make up the film are cut or crosslinked during modification, it will mainly remain on the surface of the film, and the impact on the performance inside the film, such as the strength of the film, will be minimal. This is advantageous in terms of maintaining the strength of the film.
The surface refers to a region whose depth from the surface of the film is 1/10 or less, more preferably 1/20 or less of the thickness. The depth of this denatured portion can be confirmed by, for example, the XPS method.
本方法によれば、フィルムの全表面を変性することもできるし、一部の面のみを変性することもできるし、面の一部分のみを変性することもできる。
本方法は、光を介して進行するので、主として光の当たった場所を変性できることが期待される。
また、光をフィルムの一面だけに照射すれば、該一面だけ変性した変性フィルムや、フォトマスク等により、光の当たる部分を制御すれば、特定の箇所だけ変性することも可能となり、変性部分と未変性部分の比率を自由に制御することもできると期待される。
According to the method, the entire surface of the film can be modified, only a portion of the surface can be modified, or only a portion of the surface can be modified.
Since the method proceeds via light, it is expected that it will be able to modify primarily the location where the light strikes.
In addition, if only one surface of the film is irradiated with light, it is possible to modify only a specific portion by controlling the portion exposed to the light using a modified film modified only on the one surface or a photomask. It is also expected that the ratio of the unmodified portion can be freely controlled.
例えば、変性フィルムにおける、変性される部分の面積は、変性フィルムを窓等に貼りつけるような使用形態など、変性フィルムの所望の用途に応じて適宜選択すればよいが、変性フィルムの表面全体を100%として、好ましい下限値は、1%、5%、10%、20%、30%、50%の順に好ましく、好ましい上限値は100%であり、より好ましくは90%である。変性された領域は、XPS法などの公知の方法で特定することができる。
前記変性は、前記ラジカルの存在下に光が当たって発生する17族元素のラジカルを起点に反応が進行すると考えられる。従って、当該ラジカルが変性対象であるフィルムと接触した部分で変性が起こると考えられる。例えば、前記方法(I)において、前記ラジカルおよびフィルムに光照射する場合、変性対象であるフィルムに光照射された面積と変性された面積とは、ほぼ等価と考えることができる場合がある。
光を照射した周辺部や、光が届かない細孔の深層部が変性される場合もあるが、その割合は小さいと考えられる。
For example, the area of the denatured portion of the denatured film may be appropriately selected according to the desired application of the denatured film, such as a usage pattern in which the denatured film is attached to a window or the like. As 100%, preferred lower limits are in the order of 1%, 5%, 10%, 20%, 30% and 50%, and preferred upper limits are 100%, more preferably 90%. Denatured regions can be identified by known methods such as the XPS method.
It is considered that the modification progresses with radicals of group 17 elements generated by exposure to light in the presence of the radicals as starting points. Therefore, it is considered that the modification occurs at the portion where the radical contacts the film to be modified. For example, in the method (I), when the radicals and the film are irradiated with light, the irradiated area of the film to be modified and the modified area may be considered to be substantially equivalent.
Although the peripheral portion irradiated with light and the deep layer portion of the pore where the light does not reach may be denatured, the ratio is considered to be small.
本方法で得られた変性フィルムは、そのまま用いてもよいし、前記のように導入された官能基を、さらに他の成分と反応させることで、機能を強化したり、性質を変化させてもよい。例えば、前記の官能基を足場として、様々な構造のシリコーン成分と反応させることにより、極めて高い離型性を付与することができる。 The modified film obtained by this method may be used as it is, or the functional groups introduced as described above may be reacted with other components to enhance the function or change the properties. good. For example, by using the above functional group as a scaffold and reacting it with a silicone component having various structures, extremely high releasability can be imparted.
前記変性フィルムは、各種の用途に好ましく適用できると考えられる。
前記変性フィルムが多孔質フィルムである場合、例えば、電池などの各種セパレータ用途やフィルター用途、離型フィルムなどに好適であると考えられる。
前記離型フィルムは、例えば、前記TPX(登録商標)などのオレフィン系重合体フィルムを、紙やポリエステルフィルム等と貼り合わせた積層構造の離型フィルムとしてもよい。この場合、片面のみに本方法で得られた変性フィルムを用い、その変性面を紙やポリエステルフィルム等と貼合する態様とする場合、該紙やポリエステルフィルム等との接着性能を高め、他の面は離型性能を発揮できる、優れた積層離型フィルムとすることも期待できる。
It is considered that the modified film can be preferably applied to various uses.
When the modified film is a porous film, it is considered to be suitable for various separator applications such as batteries, filter applications, release films, and the like.
The release film may be, for example, a release film having a laminated structure in which an olefin polymer film such as TPX (registered trademark) is laminated with paper, a polyester film, or the like. In this case, when the modified film obtained by this method is used only on one side, and the modified side is laminated with paper, polyester film, etc., the adhesion performance with the paper, polyester film, etc. is improved, and other The surface can be expected to be an excellent laminated release film that can exhibit release performance.
また、前記フィルムとして、多孔質フィルムのような複雑な表面形状を有するフィルムを用いる場合であっても、本方法によれば、その細部まで変性できることが期待できる。本方法による変性は、前記の推定機構の通り、塩素ラジカルのような単純な構造のラジカルを起点とする変性であると考えられるので、その運動性の高さが期待できるためである。このような特性は、フィルム表面だけでなく、射出成形体のような成形体の微細な表面にも適用できると考えられる。 Further, even when a film having a complicated surface shape such as a porous film is used as the film, according to the present method, it can be expected that even the smallest details can be modified. This is because the modification by this method is considered to be a modification originating from a radical having a simple structure such as a chlorine radical, as the presumed mechanism described above, and high mobility can be expected. It is believed that such characteristics can be applied not only to film surfaces but also to fine surfaces of moldings such as injection moldings.
前記変性フィルムは、その変性により、オレフィン系重合体の分子量低下が少ないので、前記用途などにおいて、強度の低下が少なく、耐久性に優れる変性フィルムを容易に得ることができる。また、変性により、比較的多くの官能基を導入できるので、その変性により付与された性能の経年低下の割合も少ないことが期待できる。 In the modified film, the molecular weight of the olefinic polymer is less reduced due to the modification, so that the modified film can be easily obtained with less reduction in strength and excellent durability in the above applications. In addition, since a relatively large number of functional groups can be introduced by modification, it can be expected that the deterioration rate of the performance imparted by the modification over time will be small.
他の期待される用途としては、光照射時に、文字や絵の形状のフォトマスクを併用して所定の箇所だけ変性し、変性部分に色素などを接着させることによるディスプレイ用フィルムとして用いることも期待される。 Another promising application is the use of photomasks in the shape of letters and pictures to denature only certain areas when exposed to light, and to attach pigments to the denatured areas as a display film. be done.
以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例には限定されない。 Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following examples.
[実施例1]
ポリ容器に亜塩素酸ナトリウム(Sigma-Aldrich社製)10gおよび超純水100mLを入れ、亜塩素酸ナトリウムを超純水に溶解させた後、35~37%塩酸水溶液(富士フイルム和光純薬(株)製)1mLを加えることで、混合液を作成した。この条件で混合液中に二酸化塩素ラジカルが存在していることは別途、ESR法で確認した。この混合液を約22cm×16cm×高さ1.5cmの浅型バットに入れて網棚に置いた。次いで、約28cm×20cmのTPXフィルム(ポリ4-メチル-1-ペンテン、三井化学(株)製、DX231、50μm厚、融点:231℃、メルトフローレート(ASTM1238規格、260℃、5kg荷重):100g/10分)を混合液に触れないようにバットの上に載せた(このときの状態を図1に示す。)。このフィルムの上部からパイフォトニクス(株)製のホロライト・カク DC12Vで波長365nmの光を10分間、50~70mW/cm2で照射した。その後、その後、洗瓶を用いて、フィルム表面全体に超純水をかけて洗浄し、次いで減圧乾燥し、変性TPXフィルムを得た。
[Example 1]
Put 10 g of sodium chlorite (manufactured by Sigma-Aldrich) and 100 mL of ultrapure water in a plastic container, dissolve the sodium chlorite in the ultrapure water, and then add 35 to 37% hydrochloric acid aqueous solution (Fujifilm Wako Pure Chemical ( (manufactured by Co., Ltd.) was added to prepare a mixed solution. The presence of chlorine dioxide radicals in the mixture under these conditions was separately confirmed by the ESR method. This mixture was placed in a shallow vat of approximately 22 cm x 16 cm x 1.5 cm high and placed on a rack. Next, a TPX film of about 28 cm × 20 cm (poly 4-methyl-1-pentene, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., DX231, 50 μm thick, melting point: 231 ° C., melt flow rate (ASTM 1238 standard, 260 ° C., 5 kg load): 100 g/10 minutes) was placed on the vat so as not to touch the mixed solution (the state at this time is shown in FIG. 1). The film was irradiated from above with Hololite Kaku DC12V manufactured by Pi Photonics Co., Ltd. with light having a wavelength of 365 nm for 10 minutes at 50 to 70 mW/cm 2 . Thereafter, using a washing bottle, ultrapure water was poured over the entire surface of the film to wash it, followed by drying under reduced pressure to obtain a modified TPX film.
<TPXフィルムの親水性評価>
未処理のTPXフィルムおよび前記変性TPXフィルムそれぞれに対して、enercon社製の濡れ性確認用ペンセットVarietyに含まれる8本のEnerDyneペン(それぞれのダインレベル:30、32、35、38、41、44、48および56)で約1cmの線を引き、インクの濡れ性を目視で確認した。結果を表1に示す。また、この時のフィルムの状態を図2に示す。なお、図2の数字より上は、酸化TPXフィルムの状態を示し、数字より下は、未処理のTPXフィルムの状態を示す。
<Hydrophilic evaluation of TPX film>
Eight EnerDyne pens (dyne levels: 30, 32, 35, 38, 41, 30, 32, 35, 38, 41, 30, 32, 38, 41, 30, 32, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 41, 31, 31, 31, 34, 34, respectively) were applied to the untreated TPX film and the modified TPX film, respectively. 44, 48 and 56), a line of about 1 cm was drawn to visually confirm the wettability of the ink. Table 1 shows the results. FIG. 2 shows the state of the film at this time. The numbers above the numbers in FIG. 2 indicate the state of the oxidized TPX film, and the numbers below the numbers indicate the state of the untreated TPX film.
Claims (9)
融点および/またはガラス転移温度が50℃以上300℃以下であるオレフィン系重合体フィルムの一部または全部を変性した変性フィルムの製造方法であって、
前記原子(α)が酸素原子であり、前記原子(β)が塩素、臭素およびヨウ素から選ばれる原子である、
変性フィルムの製造方法。 Number of atoms (α): number of atoms (β) = 1:1 comprising step 1 of irradiating in the presence of radicals in a ratio of ~4:1;
A method for producing a modified film by partially or entirely modifying an olefin polymer film having a melting point and/or a glass transition temperature of 50° C. or more and 300° C. or less, comprising:
The atom (α) is an oxygen atom, and the atom (β) is an atom selected from chlorine, bromine and iodine,
A method for producing a modified film .
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