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JP7076057B2 - 多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルム - Google Patents

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JP7076057B2 JP2022517213A JP2022517213A JP7076057B2 JP 7076057 B2 JP7076057 B2 JP 7076057B2 JP 2022517213 A JP2022517213 A JP 2022517213A JP 2022517213 A JP2022517213 A JP 2022517213A JP 7076057 B2 JP7076057 B2 JP 7076057B2
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Description

本発明は、多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルムに関する。
従来、ラベル、包装紙、ポスター、カレンダー、カタログ、又は広告等の印刷用紙として、樹脂フィルムが幅広く利用されている。特に、樹脂フィルムは、耐水性に優れることから、屋外での使用が多いポスター等の印刷用紙としての需要が高い。
印刷用紙としては、例えばポリオレフィン系樹脂と無機微細粉末を含有する基材層に、非晶性樹脂含有層とポリオレフィン系樹脂を含有する表面層とが積層された多層樹脂延伸フィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。表面層上に付着したインキ中のビヒクルが基材層に浸透し、フィルムが膨潤して波打ちが発生することを、非晶性樹脂層によって抑えることができる。
一方で、地球温暖化対策として、石油依存から脱却し、二酸化炭素ガスの排出量が少ない環境を構築するため、化石燃料由来のポリオレフィンにバイオマス由来のポリオレフィンを併用した樹脂フィルムも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2001-277449号公報 特許第6020976号公報
しかしながら、樹脂フィルムの製造過程における二酸化炭素ガスの排出量は、使用する材料又はフィルム構造の改良によってさらに減らせる余地がある。
本発明者らは、折り曲げに対する回復力が高い樹脂フィルムを製造開発するにあたり、二酸化炭素ガスの排出量を減らすため、樹脂フィルムの原料、製造過程、又はフィルム構造等について検討を重ねていた。
本発明は、二酸化炭素ガスの排出量が少なく、かつ折り曲げても回復しやすい多孔質延伸フィルムを提供することを目的とする。
本発明者らが上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、ポリプロピレン樹脂に無機フィラーを配合した樹脂組成物の延伸フィルムであれば、多孔質となって二酸化炭素ガスの排出量を減らせるとともに折り曲げに対する回復力も向上し、さらにポリプロピレン樹脂として植物由来のポリプロピレン樹脂を使用することによって二酸化炭素ガスの排出量をさらに減らせることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1)少なくともポリオレフィン樹脂と無機フィラーとを含有する多孔質延伸フィルムであって、
前記ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂を含み、
前記ポリプロピレン樹脂が、植物由来のポリプロピレン樹脂を含む、
ことを特徴とする多孔質延伸フィルム。
(2)前記ポリプロピレン樹脂が、前記植物由来のポリプロピレン樹脂と石油由来のポリプロピレン樹脂とを含み、
前記植物由来のポリプロピレン樹脂と前記石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
ことを特徴とする前記(1)に記載の多孔質延伸フィルム。
(3)前記無機フィラーが、炭酸カルシウムの微細粉末を含む、
ことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の多孔質延伸フィルム。
(4)前記多孔質延伸フィルムにおける前記無機フィラーの含有率が、3~70質量%である、
ことを特徴とする前記(1)~(3)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(5)前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン樹脂をさらに含む、
ことを特徴とする前記(1)~(4)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(6)前記ポリエチレン樹脂が、植物由来のポリエチレン樹脂を含む、
ことを特徴とする前記(5)に記載の多孔質延伸フィルム。
(7)前記ポリエチレン樹脂が、前記植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂とを含み、
前記植物由来のポリエチレン樹脂と前記石油由来のポリエチレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
ことを特徴とする前記(6)に記載の多孔質延伸フィルム。
(8)前記ポリオレフィン樹脂が、植物由来のポリプロピレン樹脂5~90質量部、石油由来のポリプロピレン樹脂40~90質量部、植物由来のポリエチレン樹脂0~20質量部及び石油由来のポリエチレン樹脂0~20質量部を含む、
ことを特徴とする前記(1)に記載の多孔質延伸フィルム。
(9)前記多孔質延伸フィルムが、Tダイによりシート状に押出成形され、次いで1軸方向に延伸された延伸フィルムである
ことを特徴とする前記(1)~(8)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(10)前記多孔質延伸フィルムにおける延伸倍率が、1.1~10倍である、
ことを特徴とする前記(9)に記載の多孔質延伸フィルム。
(11)前記多孔質延伸フィルムが、Tダイによりシート状に押出成形され、次いで2軸方向に延伸された延伸フィルムである、
ことを特徴とする前記(1)~(8)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(12)前記多孔質延伸フィルムにおける面積延伸倍率が、1.5~75倍である、
ことを特徴とする前記(11)に記載の多孔質延伸フィルム。
(13)前記多孔質延伸フィルムにおける空孔率が、3~55%である
ことを特徴とする前記(1)~(12)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(14)前記多孔質延伸フィルムにおける植物由来の前記ポリオレフィン樹脂の含有率から算出されるバイオマス度が、1~97%である、
ことを特徴とする前記(1)~(13)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(15)前記多孔質延伸フィルムにおける折曲回復率が、50~99(%)である、
ことを特徴とする前記(1)~(14)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルム。
(16)前記(1)~(15)のいずれかに記載の多孔質延伸フィルムと、
前記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の表面上に積層された印刷性向上層と、を有する、
ことを特徴とする印刷用フィルム。
本発明によれば、二酸化炭素ガスの排出量が少なく、かつ折り曲げても回復しやすい多孔質延伸フィルムを提供することができる。
本発明の一実施形態の印刷用フィルムの構造を示す断面図である。
以下、本発明の多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルムについて詳細に説明するが、以下の説明は本発明の一例(代表例)であり、本発明はこれに限定されない。
以下の説明において、「(メタ)アクリル」の記載は、アクリルとメタクリルの両方を示す。
(多孔質延伸フィルム)
本発明の多孔質延伸フィルムは、少なくともポリオレフィン樹脂と無機フィラーを含み、ポリオレフィン樹脂として少なくともポリプロピレン樹脂を含む。本発明の多孔質延伸フィルムは、ポリプロピレン樹脂と無機フィラーを含む樹脂組成物を、溶融混練し、フィルム成形して、得られたフィルムを少なくとも1軸方向に延伸することにより得られる。本発明の多孔質延伸フィルムは、店舗メニューのような商業上の印刷用途に有用なものである。
本発明の多孔質延伸フィルムに使用されるポリプロピレン樹脂は、植物由来のポリプロピレン樹脂を含む。植物由来のポリプロピレン樹脂は、石油由来のポリプロピレン樹脂と比べて二酸化炭素ガス排出係数が小さい値である。そのため、植物由来のポリプロピレン樹脂を用いた場合に多孔質延伸フィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができ、環境負荷の低減に寄与することができる。また、本発明の多孔質延伸フィルムは、フィルム中の樹脂が樹脂よりも二酸化炭素排出係数が小さい無機フィラーに置き換えられ、さらに無機フィラーを含有するフィルムの延伸によってフィルム中に空孔が形成され、形成された空孔によって二酸化炭素排出係数がゼロの空気に置き換えられる。よって、製造過程においてフィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量がさらに少ない多孔質延伸フィルムを提供することができる。
一方、フィルム成形可能な樹脂材料の中でもポリプロピレン樹脂はヒンジ特性に優れ、折り曲げ時の回復力の向上に有効である。またこれを多孔質化したフィルムは、マトリクス中の樹脂成分が軽減されていることから、折り曲げ時に変形応力が加わる樹脂成分が減る。同時に、内部に形成された空孔は変形時に加わる応力に対し、クッションとして働くことから、折り曲げ時の回復力がさらに向上する。このような多孔質フィルムによれば、例えばポリプロピレン樹脂が配向してある程度ヒンジ特性が低下したとしても、フィルム自身の回復力によって元の平坦状に戻りやすく、折り曲げた形状から元の形状への回復力に優れた多孔質延伸フィルムが得られることが判明した。
また、本発明の多孔質延伸フィルムを構成する樹脂成分としてのポリプロピレン樹脂は、ポリエチレン樹脂等に比べて硬質であり、延伸成形によってより多くの空孔を形成しやすい特徴を有する。このような特徴を有するポリプロピレン樹脂により延伸フィルムの空孔率を高めて、製品の単位体積当たりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことが可能となる。
本発明の多孔質延伸フィルムは、上記樹脂組成物の延伸フィルムのみの単層構造であってもよいし、上記樹脂組成物の延伸フィルムが複数積層された多層構造であってもよい。多層構造の場合、各層は少なくとも植物由来のポリプロピレン樹脂と無機フィラーを含有する多孔質の延伸フィルムであれば、層中の成分の配合割合等は同じでも異なっていてもよい。例えば、フィルム強度向上の観点から、上記樹脂組成物の延伸フィルム上に、さらにポリプロピレン樹脂の配合量を増やした上記樹脂組成物の延伸フィルムが積層された構造であってもよい。
<ポリプロピレン樹脂>
本発明の多孔質延伸フィルムに使用されるポリプロピレン樹脂は、上述のように植物由来のポリプロピレン樹脂を含む。植物由来のポリプロピレン樹脂は、原料が植物由来であるプロピレンをモノマーとして用いたプロピレン重合体である。原料として使用される植物は育成段階で二酸化炭素ガスを吸収しているため、そのような二酸化炭素ガスの吸収がない石油由来のポリプロピレン樹脂と比べて、植物由来のポリプロピレン樹脂の製造過程における二酸化炭素ガス排出係数は小さい。そのため、植物由来のポリプロピレン樹脂の使用によりフィルム製造における二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる。
同ポリプロピレン樹脂の具体例としては、プロピレンを単独重合させたアイソタクティックホモポリプロピレン樹脂、シンジオタクティックホモポリプロピレン樹脂等のプロピレン単独重合体;プロピレンを主体とし、エチレンと共重合したプロピレン・エチレン共重合体;プロピレンを主体とし、炭素数4以上のアルキレンである1-ブテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン等のα-オレフィン等を共重合させたプロピレン・α-オレフィン共重合体等;:プロピレンを主体としたプロピレン・エチレン・α-オレフィン共重合体等が挙げられる。プロピレン共重合体は、2元系でも3元系以上の多元系でもよく、またランダム共重合体でもブロック共重合体でもリアクターブレンド共重合体でもよい。より具体的には、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・エチレン・1-ブテン共重合体、プロピレン・4-メチル-1-ペンテン共重合体、プロピレン・3-メチル-1-ペンテン共重合体、プロピレン・エチレン・3-メチル-1-ペンテン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、フィルムへの延伸成形性やヒンジ特性が優れる観点から、プロピレンを単独重合させた結晶性のホモポリプロピレン樹脂が好ましく、アイソタクティックホモポリプロピレン樹脂がより好ましい。
ポリプロピレン樹脂の具体例としては、その製法の違いにより、チーグラー・ナッタ系重合触媒によるポリプロピレン、メタロセン系重合触媒(シングルサイト重合触媒)によるポリプロピレン、リアクターTPOとも呼ばれるオレフィン系熱可塑性エラストマー、高溶融張力ポリプロピレン等が挙げられる。
ポリプロピレン樹脂のJIS K7210:2014(温度230℃、2.16kg荷重)に準拠するメルトフローレート(MFR)は、多孔質延伸フィルムの機械的強度を向上させる観点から、0.2~20g/10分であることが好ましく、1~10g/10分であることがより好ましく、2~6g/10分であることがさらに好ましい。
本発明の多孔質延伸フィルムは、上述のように植物由来のポリプロピレン樹脂を少なくとも含むが、植物由来のポリプロピレン樹脂以外に石油由来のポリプロピレンをさらに含むこともできる。
<<植物由来のポリプロピレン樹脂>>
多孔質延伸フィルムに使用できる植物由来のポリプロピレン樹脂は、少なくとも植物由来のプロピレンをモノマーとして含む重合体である。
植物由来のポリプロピレン樹脂は、フィルム又はシートの成形が可能であれば特に限定されない。ポリプロピレン樹脂のモノマーとして使用されるプロピレンの一部又は全部が植物由来であってもよいし、コモノマーとして使用されるエチレン又はα-オレフィンの一部又は全部が植物由来であってもよい。
バイオマス度向上の観点からは、植物由来のポリプロピレン樹脂は、少なくとも植物由来のプロピレンを含むプロピレンの単独重合体を含むことが好ましく、植物由来のプロピレンの単独重合体を含むことがより好ましい。
植物由来のポリプロピレン樹脂は、バイオマスを原料として製造することができる。また、ポリプロピレン樹脂の原料となる植物由来のプロピレンは、植物由来のエチレンと、同当量のブテンから、メタセシス反応によって、製造することができる。
<<バイオマス>>
本発明においてバイオマスとは、植物由来の資源を意味する。バイオマスは、原料である植物そのものから、同植物を原料として得られる油及び糖まで含み得る。
バイオマスとしては、例えば菜種、大豆、油ヤシの果実、油ヤシの種子、ひまわりの種子、綿実(綿の種子)、落花生、オリーブの果実、トウモロコシの胚芽、ココナツの胚乳、胡麻、荏胡麻、亜麻仁、ひまし、米ぬか、紅花の種子、又はぶどうの種子等から搾油して得られる植物油が挙げられる。
これらの植物油は、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸及びベヘン酸等の飽和脂肪酸;パルミトオレイン酸、オレイン酸及びベヘン酸等の不飽和脂肪酸;リノール酸及びリノレン酸等の多価不飽和脂肪酸;等に代表される脂肪酸、ならびにこれらの脂肪酸とグリセリンとのエステル(トリグリセリド)を主成分として含むものである。天然に存在するトリグリセリドは、グリセリンと、直鎖の炭素数10~26のアルカン基又はアルケン基を有する脂肪酸とのエステルである。またこれらの植物油やトリグリセリドを調理等に使用した後に回収された廃食用油が挙げられる。
このような植物由来の脂肪酸やトリグリセリドをアルカリ触媒存在下でメタノールとエステル交換して得られる脂肪酸メチルエステルは、再生可能な燃料、所謂「バイオディーゼル」として従来から使用されている。
まず上記植物油に含まれる脂肪酸のトリグリセリドを水素添加して脱酸素化し、これを精製する。これにより、プロパン、炭素数5~10の範囲の炭化水素化合物(ガソリン)、及び炭素数11~26の範囲の炭化水素化合物(ディーゼルオイル)等の留分を得る。次いで同プロパンを脱水素化することによって、植物由来のプロピレンを製造することができる。炭素数5~10の範囲の炭化水素化合物(ガソリン)の留分を、石油ナフサと同様に熱分解することでも、植物由来のプロピレンを製造することができる。
<<トリグリセリドからプロパン及び炭化水素化合物の生成>>
フィンランド国特許第FI100248号明細書又は特表2008-545035号公報には、原料として上記のバイオマスから得たトリグリセリドを用いて、プロピレンの中間原料となるプロパン及びn-パラフィンを生成する方法が記載されている。このようなプロセスの具体例として、ネスレオイル社のNExBTLプロセスを挙げることができる。
<<プロパンからプロピレンの生成>>
特表2001-519771号公報、特表2008-540492号公報、及び特開2018-83866号公報には、原料プロパンを脱水素して、プロピレンを生成する方法が記載されている。このようなプロパン脱水素(PDH)プロセスは、具体例として米ハネウェル社のOleflexプロセス、米シカゴブリッジ&アイロン社のCATOFINプロセス等があり、工業的にも確立している。このような方法やプロセスを経て、植物由来のプロパンからプロピレンを得ることができる。
<<n-パラフィン等からプロピレンの生成>>
原料として上記のバイオマスから得た、n-パラフィン、炭化水素化合物、又はガソリン留分等を用いて、これを石油由来ナフサに置き換えるか、又はこれを石油由来ナフサと混合し、従前のナフサ分解プロセスを用いて熱分解(クラッキング)し、分解物を蒸留、精製してプロピレン留分を得ることで、植物由来のプロピレンを得ることができる。
また、バイオマスとしては、製紙用木材としての松材等が挙げられる。松材は松脂のような油脂成分を多く含むため、同松材を原料として蒸解等の木材パルプ加工プロセスを経てクラフトパルプを得る際に、副生物として黒液が得られる。同黒液を、酸分解して粗トール油を得て、更に同粗トール油を蒸留することでトール脂肪酸が得られる。このようなトール脂肪酸は、オレイン酸やリノール酸等を主成分として含むものである。
これら松材等からパルプを得る工程で副生される油分(トール脂肪酸)又は植物油に含まれる脂肪酸に水素添加してバイオナフサを得ることができる。これを石油ナフサと同様に熱分解することで、植物由来のプロピレンを製造することができる。
また、バイオマスとしては、例えば上述した松材のような製紙用木材(パルプ)の他、林地残材や間伐材等のチップ、樹皮、鋸屑、おがくず、街路樹あるいは庭木の剪定枝葉、及び建築廃材等の木材;麻、亜麻、エリアンサス、サイザル、ジュート、ソルゴー、竹、チカラシバ、ナピアグラス、バナナの木、マニラ麻、ミスカンサス、及び綿等の草本;稲わら、もみがら、麦わら、コーンコブ、ケナフ、バガス、油粕等の植物性廃棄物;ならびに古紙、及びパルプスラッジ等の紙系廃棄物;等のセルロース系バイオマスが挙げられる。またこれらのうちの少なくとも一種を、アルカリ処理、アンモニア処理、摩砕処理、及び殺菌処理等のプロセスを経て精製された、リグノセルロース、セルロース、及びヘミセルロースが挙げられる。
これらのセルロース系バイオマスからは、例えば特開2013-530724号公報又は特開2014-14356号公報等に記載されるように、セルラーゼ又はグリコアミラーゼ等の酵素の働きによって糖化することで、中間原料となる麦芽糖(マルトース)又はブドウ糖(グルコース)を得ることができる。
バイオマスとしては、とうもろこし、ばれいしょ、かんしょ、キャッサバ、サゴ椰子、バナナ、米、小麦、葛、及びかたくり等のでんぷん系バイオマス、又はこれらから精製して得られるでんぷんが挙げられる。
これらのでんぷん系バイオマスのうちの少なくとも一種を、コウジカビ等による発酵過程でよく知られている、アミラーゼ又はグルコシターゼ等の酵素の働きによって糖化することで、中間原料となる麦芽糖(マルトース)又はブドウ糖(グルコース)を得ることができる。
また、バイオマスとしては、サトウキビ、テンサイ、ソルガム、及びサトウカエデ等のショ糖系バイオマス、これらから精製して得られるショ糖(スクロース)、又はショ糖の精製時の残材として得られる廃糖蜜が挙げられる。
これらのショ糖系バイオマスのうちの少なくとも一種を、グルコシターゼ、サッカラーゼ、インベルターゼ、及びスクラーゼ等の酵素の働きによって加水分解することで、中間原料となるブドウ糖(グルコース)又は果糖(フルクトース)を得ることができる。
でんぷん系バイオマス及びショ糖系バイオマスの非可食部分及び残渣は、セルロース系バイオマスとして回収し利用することもできる。
ポリプロピレン樹脂の原料となる植物由来のプロピレンは、上記バイオマスの発酵により生成した糖から、解糖系のプロセスを含む発酵プロセスによってイソプロパノールを生成し、次いで同イソプロパノールを脱水反応することによって、製造することができる。発酵により生成した糖としては、例えばマルトース、スクロース、グルコース及びフルクトースが挙げられる。発酵プロセスでは、これら糖にクロストリジウム属細菌又はクロストリジウム属細菌由来の遺伝子を導入した大腸菌や酵母等が作用する。
<<糖からイソプロパノールの生成>>
上記のバイオマスから中間原料として得た単糖又は二糖を用いて、中間原料としてイソプロパノールを生成する。
特開昭61-67493号公報には、自然界に普遍的に存在する菌であるクロストリジウム属細菌をそのまま用いて、糖からイソプロパノールを製造できることが示されている。
またこれより以前にも、米国特許第1,325,585号の装置発明に基づき、クロストリジウム属細菌を用いて、トウモロコシのでんぷんから(イソプロパノールの原料となる)アセトンの生産が行われていた。
クロストリジウム属細菌は普遍的に存在する菌であるが、通常、土壌内等の酸素濃度が低い環境に生息する偏性嫌気性菌である。クロストリジウム属細菌は酸素存在下では増殖できないために取扱いづらく、また自ら産出するアルコール類によって死滅しやすい特徴がある。クロストリジウム属細菌をそのまま用いることは可能であるが、大量連続生産(工業的な生産)の観点で不利な側面がある。そのため現在では、イソプロパノールの合成ルートに必要な酵素を産出するクロストリジウム属細菌等に特徴的な遺伝子を、大腸菌等に導入することで、同様の酵素産出能力を持ちながら、好気性であり、且つアルコール耐性に優れた扱いやすい菌種を作り出し、これを用いて生産性を高める技術が主流となっている。
このような発酵によるイソプロパノールの生産では、多段で複雑な反応経路を経るために、発酵工程後のイソプロパノールは多数の副生物との混合物として得られる。そのため、これをプロピレンの原料として用いる前に、抽出及び蒸留等の精製プロセスを経て、純度を高めたイソプロパノールを得ることが好ましい。
同様に、特表2008-535523号公報、特開2009-247217号公報、国際公開第09/8377号公報、国際公開第11/111638号公報、国際公開第12/20833号公報、国際公開第13/22070号公報、特表2019-507604号公報、特開2020-117443号公報、生物工学 第93号 2015年 第9号
第533~535頁等によれば、発酵によりバイオマスからイソプロパノールの生産が可能であることが示されている。
<<イソプロパノールからプロピレンの生成>>
上記の中間原料として得たイソプロパノールから、触媒を用いた脱水反応を経て、更に中間原料としてのプロピレンを生成する。
同脱水反応に用いる触媒としては、酵素触媒(リアーゼ、デヒドラターゼ)、活性炭触媒、及び金属酸化物触媒(シリカ、ゼオライト)等が挙げられる。
これらの触媒の一部には、アセトンからイソプロパノールを経てプロピレンを生成できるものもある。このような触媒は、クメン法フェノール製造時の副生物であるアセトンから、原料プロピレンを再生することを目的に開発された。こうした触媒の使用は、上記の糖からイソプロパノールを生成する過程において生成するアセトンも併せてプロピレンの原料として利用可能とし、より収率を高めることができる観点で好ましい。
特表2019-520832号公報、石油学会誌 J.Japan Petrol.Inst.,Vol.22,No.3,1979、特開昭62-114656号公報、特開平2-172925号公報、国際公開第10/106966号公報等によれば、イソプロパノールからプロピレンの生産が可能であることが示されている。
<<プロピレンからポリプロピレンの生成>>
上記の中間原料として得たプロピレンを用い、常法に従って、チーグラー・ナッタ触媒等の重合触媒を用いて重合することでポリプロピレンを生成する。
ポリプロピレンの製造プロセスは、主に前処理工程及び重合工程を含み、更に後処理工程又は造粒工程を含み得る。
前処理工程は、プロピレン等の原料モノマーから、後段の重合工程に影響を及ぼす水、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素及び硫化カルボニル等の微量な不純物を除去する工程である。重合工程は、プロピレンと、必要に応じてエチレン等共重合可能なコモノマーとを、重合活性を有する触媒と接触させて重合させてポリプロピレンを得る工程である。重合工程は、フィルム成形に適したポリプロピレンが得られれば、溶媒重合プロセス(スラリー重合プロセス)であってもよく、バルク重合プロセス(塊状重合プロセス)であってもよく、気相重合プロセスであってもよい。後処理工程は、重合工程で得られるポリプロピレンから、品質上は不要な成分である触媒残渣、溶媒、及び副生されるアタクティックポリマー(主鎖に対してメチル基が不規則に配列した非晶性ポリマー)等を除去する工程である。造粒工程は、後処理されたポリプロピレンに任意で添加剤又はフィラー等を添加し、溶融混錬してペレット化する工程である。ポリプロピレンは必要に応じ、製造プロセスの下流工程である造粒工程を省き、パウダー状、粒子状、グラニュール状及びフレーク状のいずれかの様態として供給されてもよい。
このようにして得られた植物由来のポリプロピレン樹脂の具体例としては、例えばボレアリス社製のHC101BF(MFR:3.2g/10分)、HC110BF(MFR:3.2g/10分)、Bormed HE125MO(MFR:12g/10分)、HF840MO(MFR:19g/10分)、HG430MO(MFR:25g/10分)、HJ325MO(MFR:50g/10分)、又はロンデルバセル社製のCirculen
HP456J(MFR:3.4g/10分)、Circulen HP483R(MFR:27g/10分)、Circulen HP500N(MFR:12g/10分)、Circulen HP501H(MFR:2.1g/10分)、Circulen EP310M HP(MFR:7.5g/10分)、Circulen EP540P(MFR:15g/10分)等が挙げられ、何れも利用可能である。
<<石油由来のポリプロピレン樹脂>>
石油由来のポリプロピレン樹脂は、原料が石油であるプロピレンをモノマーとして用いて得られたプロピレン重合体である。石油由来のポリプロピレン樹脂は、安価で入手が容易である。またこれらは重合条件を調整して溶融粘度を高めたものや化学的修飾を施したもの等があり、品種が豊富である。よって、これらを植物由来のポリプロピレン樹脂と併用することが、多孔質延伸フィルムの成形性及び品質を調整しやすい観点で好ましい。
石油由来のポリプロピレン樹脂は、質量数14の放射性炭素(14C)を含まないのに対し、植物由来のポリプロピレン樹脂は14Cを含むことから、両者の区別が可能である。植物由来の炭素の割合(植物由来度)は、14Cの含有量に基づき測定することができる。
<<植物由来のポリプロピレン樹脂と石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比>>
植物由来のポリプロピレン樹脂と石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比(植物由来のポリプロピレン樹脂:石油由来のポリプロピレン樹脂)は、1:99~99:1であることが好ましい。バイオマス度を増加させて二酸化炭素ガスの排出量を減らす観点からは、植物由来のポリプロピレン樹脂の含有割合が多い方が好ましい。一方、植物由来は石油由来に比べて高価であるため、製造コスト削減の観点からは石油由来のポリプロピレン樹脂の含有割合が多い方が好ましい。したがって、上記質量比は、より好ましくは5:95~70:30であり、さらに好ましくは10:90~40:60である。
<ポリエチレン樹脂>
本発明の多孔質延伸フィルムを構成する樹脂成分として、ポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂を併用することが可能である。併用により、多孔質延伸フィルムの延伸成形性を向上させて、延伸ムラが少なく外観が良好なフィルムが得られやすい。また、ポリプロピレン樹脂よりも溶融しやすいポリエチレン樹脂を併用することにより、溶融状態で延伸しやすくなる。フィブリル状の多孔質延伸フィルムの形成が容易になり、空孔形成性を向上させて、多孔質延伸フィルムの製造コストを低減することができる。
ポリエチレン樹脂を併用する場合、多孔質延伸フィルムの総樹脂量におけるポリプロピレン樹脂量を過半量とすると、ポリプロピレン樹脂を海、ポリエチレン樹脂を島とする海島構造が形成される。樹脂組成物の延伸時に加わる応力が、樹脂と無機フィラーとの界面でのせん断に加えて、海島構造の界面でのせん断を生じさせることで、より弱い力で多数の空孔を形成することが可能となる。
使用できるポリエチレン樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレンを主体とした共重合体等が挙げられる。
本発明の多孔質延伸フィルムに含まれるポリエチレン樹脂は、石油由来及び植物由来のいずれであってもよく、植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂の混合物であってもよい。
<<植物由来のポリエチレン樹脂>>
植物由来のポリエチレン樹脂は、原料が植物由来であるエチレンをモノマーとして用いたエチレン重合体である。原料として使用される植物は育成段階で二酸化炭素ガスを吸収しているため、そのような二酸化炭素ガスの吸収がない石油由来のポリエチレン樹脂と比べて、植物由来のポリエチレン樹脂の製造過程における二酸化炭素ガス排出係数は小さい。そのため、植物由来のポリエチレン樹脂の使用は、二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる点で好ましい。
植物由来のエチレンは、例えば上述したバイオマスの発酵により生成したエタノールの脱水により製造することができる。植物由来のポリエチレン樹脂のコモノマーとして使用されるα-オレフィンは、植物に由来する方法で製造されたα-オレフィンでもよく、石油由来のα-オレフィンでもよい。
植物由来の高密度ポリエチレン樹脂としては、例えばBraskem(ブラスケム)社製のSHC7260(MFR;7.2g/10分、密度;0.959g/cm)、SHD7255LSL(MFR;4.5g/10分、密度;0.954g/cm)、SGE7252(MFR;2.2g/10分、密度;0.953g/cm)等の市販品も使用できる。上記Braskem社の製品のMFRは、JIS K7210:2014に準拠する測定値であり、密度はASTM D1505/D 792に準拠する測定値である。
<<石油由来のポリエチレン樹脂>>
石油由来のポリエチレン樹脂は、原料が石油であるエチレンをモノマーとして用いたエチレン重合体である。石油由来のポリエチレン樹脂は入手が容易であり、品種が豊富であることから、多孔質延伸フィルムの成形性及び品質を調整しやすく、好ましい。
石油由来のポリエチレン樹脂としては、例えば高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、直鎖線状低密度ポリエチレン樹脂、エチレンを主体とし、プロピレン、ブテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、4-メチルペンテン-1等のα-オレフィンを共重合させた共重合体、マレイン酸変性エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体の金属塩(金属は亜鉛、アルミニウム、リチウム、ナトリウム、カリウム等)、エチレン-環状オレフィン共重合体、又はマレイン酸変性ポリエチレン樹脂等が挙げられる。
石油由来のポリエチレン樹脂は、質量数14の放射性炭素(14C)を含まないのに対し、植物由来のポリエチレン樹脂は14Cを含むことから、両者の区別が可能である。植物由来の炭素の割合(植物由来度)は、14Cの含有量に基づき測定することができる。
石油由来の高密度ポリエチレン樹脂としては、日本ポリエチレン社製のノバテック(登録商標)HDのHJ580N(MFR;12g/10分、密度;0.960g/cm)、HJ490(MFR;20g/10分、密度:0.958g/cm)等の市販品も使用できる。上記日本ポリエチレン社製の製品のMFRは、JIS K7210:2014に準拠する測定値であり、密度はJIS K7112に準拠する測定値である。
石油由来及び植物由来のポリエチレン樹脂は、原料として石油を用いるか植物を用いるかが異なること以外は同様にして製造することができる。製造には、一般的に重合反応の触媒としてチーグラー・ナッタ触媒、メタロセン触媒等が用いられる。
石油由来及び植物由来のポリエチレン樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高圧法低密度ポリエチレン樹脂及び線状低密度ポリエチレン樹脂の何れも使用可能である。これらの中でもフィルム成形性の観点から、密度が0.950~0.965g/cmの高密度ポリエチレン樹脂が好ましい。
ポリプロピレン樹脂にポリエチレン樹脂を併用する場合、均一混練を容易にする観点、又は溶融混練時に緻密な相分離構造を形成しやすい観点から、ポリプロピレン樹脂とメルトフローレートが近いポリエチレン樹脂が選択されることが好ましい。そのようなポリエチレン樹脂のJIS K7210:2014(温度190℃、2.16kg荷重)に準拠するメルトフローレートは、0.2~20g/10分であることが好ましく、1~10g/10分であることが好ましく、2~8g/10分であることがより好ましい。
<<植物由来のポリエチレンと石油由来のポリエチレンの量比>>
混合物中における植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂の質量比は、1:99~99:1であることが好ましい。二酸化炭素ガスの排出量をさらに減らす観点からは、植物由来のポリエチレン樹脂の含有割合が多いことが好ましく、同質量比における植物由来のポリエチレン樹脂の含有割合の下限値は、5:95であることがより好ましく、30:70であることがさらに好ましい。一方、植物由来のポリエチレン樹脂は未だ高価であることから、製造コスト削減の観点からは、同質量比における植物由来のポリエチレン樹脂の含有割合の上限値は95:5であることがより好ましく、45:55であることがさらに好ましい。
<<ポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の量比>>
多孔質延伸フィルムを構成する樹脂成分におけるポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂の質量比(植物由来及び石油由来のポリプロピレン樹脂の総量:植物由来及び石油由来のポリエチレン樹脂の総量)は、空孔の形成性の観点から、1:99~99:1であることが好ましく、10:90~97:3であることがより好ましく、65:35~95:5であることがさらに好ましい。
<<植物由来の樹脂成分と石油由来の樹脂成分の量比>>
上述のように、植物由来のポリプロピレン樹脂には、石油由来のポリプロピレン樹脂、植物由来及び石油由来のポリエチレン樹脂が併用され得るが、これらのうち植物由来のポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂を合わせた樹脂成分の合計量と、石油由来のポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂を合わせた樹脂成分の合計量との質量比が、1:99~99:1であることが好ましい。同質量比における植物由来の樹脂成分の含有割合の下限値は、5:95であることがより好ましく、同質量比における植物由来の樹脂成分の含有割合の上限値は45:55であることがより好ましい。この範囲内であれば、植物由来の樹脂成分の質量比を増やして、バイオマス度を高め、二酸化炭素ガスの排出量を効果的に減らすことができる。
バイオマス度とコストの両立の観点からは、多孔質延伸フィルムに使用するポリオレフィン樹脂は、植物由来のポリプロピレン樹脂5~90質量部、石油由来のポリプロピレン樹脂40~90質量部、植物由来のポリエチレン樹脂0~20質量部及び石油由来のポリエチレン樹脂0~20質量部を含むことが好ましい。
なお、多孔質延伸フィルムは、本発明の効果を阻害しない範囲内であれば、上述したポリプロピレン樹脂及びポリエチレン樹脂以外のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂等を含有してもよい。
<無機フィラー>
樹脂組成物中に無機フィラーを配合して延伸することにより、多くの空孔が形成された多孔質延伸フィルムを得ることができる。空孔によってフィルム中の樹脂の割合を減らし、多孔質延伸フィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量を減らすことができる。
多孔質延伸フィルムに使用できる無機フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム、酸化チタン、焼成クレイ、タルク、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、又は珪藻土等が挙げられる。無機フィラーの配合により、内部に空孔を有する多孔質フィルムの形成が容易になる。なかでも、炭酸カルシウムの微細粉末、クレイ又は珪藻土は、空孔の成形性が良好で、安価なために好ましい。特に炭酸カルシウムの微細粉末は、品種が豊富であることから空孔率の調整が容易であり、また多孔質延伸フィルムの色味を調整しやすいことから好ましい。
無機フィラーの平均粒径は、空孔形成の容易性の観点から、0.01μm以上が好ましく、0.05μm以上がより好ましい。多孔質延伸フィルムの強度を高める観点からは、無機フィラーの平均粒径は、10μm以下が好ましく、8μm以下がより好ましい。よって、無機フィラーの平均粒径は、0.01~10μmが好ましく、0.05~8μmがより好ましい。
上記無機フィラーの平均粒径は、レーザー回折による粒度分布計で測定した体積平均粒径である。
多孔質延伸フィルム中の無機フィラーの含有量は、空孔率を高めて二酸化炭素ガスの排出量の削減を図る観点から、3質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。一方、多孔質延伸フィルムの強度を高める観点からは、上記無機フィラーの含有量は、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。よって、上記無機フィラーの含有量は、3~70質量%が好ましく、5~60質量%がより好ましく、10~50質量%がさらに好ましい。
また、多孔質延伸フィルム中の総樹脂成分100質量部に対する無機フィラーの含有量は、3~233質量部であることが好ましい。
<他の添加剤>
多孔質延伸フィルムは、必要に応じて、熱安定剤(酸化防止剤)、光安定剤、分散剤、滑剤等の添加剤を含有することができる。多孔質延伸フィルムが、熱安定剤を含有する場合、通常0.001~1質量%の熱安定剤を含有する。熱安定剤としては、例えば立体障害フェノール系、リン系、又はアミン系等の安定剤等が挙げられる。多孔質延伸フィルムが光安定剤を使用する場合、通常0.001~1質量%の光安定剤を含有する。光安定剤としては、例えば立体障害アミン系、ベンゾトリアゾール系、又はベンゾフェノン系の光安定剤等が挙げられる。分散剤又は滑剤は、例えば無機フィラーを分散させる目的で使用することができる。多孔質延伸フィルム中の分散剤又は滑剤の使用量は、通常0.01~4質量%の範囲内である。分散剤又は滑剤としては、例えばシランカップリング剤、オレイン酸やステアリン酸等の高級脂肪酸、金属石鹸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、それらの塩等が挙げられる。
多孔質延伸フィルムは、少なくとも1軸方向に延伸されているが、フィルムの空孔率及び機械的強度を高める観点から、2軸方向に延伸された延伸フィルムであることがより好ましい。空孔率が高まると、多孔質延伸フィルムの単位体積あたりの二酸化炭素ガスの排出量をより減らすことができる。
(多孔質延伸フィルムを含む積層フィルム)
上記多孔質延伸フィルムは、多孔質延伸フィルムの用途又は機能に応じて、その表面上に他の層が積層された積層フィルムとして使用することができる。他の層は、本発明の多孔質延伸フィルムと同様に植物由来のポリプロピレン樹脂及び無機フィラーを含有する多孔質の延伸フィルムであってもよいし、そうでなくてもよい。例えば、フィルム強度向上の観点からは、積層フィルムは、上記多孔質延伸フィルムと、その少なくとも一方の表面上に積層された表面層と、を有する。
<表面層>
表面層は、熱可塑性樹脂フィルムであることが好ましく、なかでもポリプロピレン樹脂を含む熱可塑性樹脂フィルムであることがより好ましい。このような表面層によって多孔質延伸フィルムの強度を向上させて、引き裂き耐性等を高めることができる。表面層は、上記多孔質延伸フィルムの一方の面又は両面に設けることができる。
表面層に使用するポリプロピレン樹脂としては、特に限定されず、上述した多孔質延伸フィルムと同様のポリプロピレン樹脂が挙げられ、そのうちのポリプロピレン樹脂の1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。機械的強度を向上させる観点からは、表面層に使用するポリプロピレン樹脂としては、融点(DSC曲線のピーク温度)が130~210℃のポリプロピレン樹脂が好ましい。なかでも、融点(DSC曲線のピーク温度)が155~174℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.5~20g/10分であり、結晶化度が45~70%であるプロピレン単独重合体がより好ましい。
表面層は、ポリプロピレン樹脂以外にもポリエチレン樹脂、無機フィラー等を含むことができる。表面層に使用できるポリエチレン樹脂としては、多孔質延伸フィルムと同様のポリエチレン樹脂が挙げられる。ポリエチレン樹脂は、石油由来でも植物由来でもよく、両者を併用してもよいが、ポリエチレン樹脂が植物由来を含むと、環境改善に貢献できるため、好ましい。
表面層に使用できる無機フィラーとしては、多孔質延伸フィルムに使用できる無機フィラーと同じ無機フィラーが挙げられる他、沈降性炭酸カルシウム等が挙げられる。無機フィラーは、表面処理剤によって表面処理されていてもよい。好ましく使用できる表面処理剤としては、例えば樹脂酸、脂肪酸、有機酸、硫酸エステル型陰イオン界面活性剤、スルホン酸型陰イオン界面活性剤、石油樹脂酸、これらのナトリウム、カリウム、アンモニウム等の塩、これらの脂肪酸エステル、樹脂酸エステル、ワックス、パラフィン等の他、非イオン系界面活性剤、ジエン系ポリマー、チタネート系カップリング剤、シラン系カップリング剤、又はリン酸系カップリング剤等も挙げられる。硫酸エステル型陰イオン界面活性剤としては、例えば長鎖アルコール硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、硫酸化油、それらのナトリウム、又はカリウム等の塩が挙げられる。スルホン酸型陰イオン界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、パラフィンスルホン酸、α-オレフィンスルホン酸、アルキルスルホコハク酸、それらのナトリウム、又はカリウム等の塩等が挙げられる。脂肪酸としては、例えばカプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ヘベン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、又はエレオステアリン酸等が挙げられる。有機酸としては、例えばマレイン酸、又はソルビン酸等が挙げられる。ジエン系ポリマーとしては、例えばポリブタジエン、又はイソプレン等が挙げられる。非イオン系界面活性剤としては、例えばポリエチレン樹脂グリコールエステル型界面活性剤等が挙げられる。これらの表面処理剤は、1種類又は2種類以上組み合わせて使用できる。
表面層に使用する無機フィラーの平均粒径は、0.01~6μmが好ましく、0.05~4μmがより好ましく、0.07~2μmがさらに好ましい。
表面層は厚いほど積層フィルムの強度が向上しやすいことから、表面層の厚さは、1μm以上が好ましく、1.5μm以上がより好ましい。また、表面層は薄いほど用紙としての取り扱い性が向上しやすいことから、表面層の厚さは、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。よって、表面層の厚さは、1~100μmが好ましく、1.5~50μmがより好ましい。
積層フィルムは、多孔質延伸フィルムの用途又は機能に応じて、表面層以外の他の層を有することができる。例えば、パルプ紙のような質感を多孔質延伸フィルムに付与するため、多孔質延伸フィルムと表面層との間に、無機フィラーを8~55質量%含むポリプロピレン樹脂フィルムを中間層として設けることができる。また例えば、前述の特許文献1に記載の非晶性樹脂含有層(B)を中間層として設けることができる。
(多孔質延伸フィルム及び積層フィルムの製造方法)
本発明の多孔質延伸フィルムの製造方法は特に限定されず、通常の方法により製造することができる。例えば、スクリュー型押出機に接続されたTダイ、Iダイ等により、溶融樹脂をシート状に押し出すキャスト成形、カレンダー成形、圧延成形、又はインフレーション成形等が挙げられる。多層構造の多孔質延伸フィルムを製造する場合は、単層構造の多孔質延伸フィルムをそれぞれ製造した後、積層ラミネーション方式等によって積層することができる。また、フィードブロック、マルチマニホールドを使用した多層ダイス方式、又は複数のダイスを使用する押出しラミネーション方式等の通常の手法を使用して、各層のフィルム成形と積層を並行して行うこともできる。
多層構造の多孔質延伸フィルムと同様にして、多孔質延伸フィルムと表面層等の他の層とを積層することにより、積層フィルムを製造することができる。
多孔質延伸フィルムは、表面層等を積層する前に延伸することもできるし、積層後に延伸することもできる。表面層は薄いため、単層での延伸成形ではなく、多孔質延伸フィルムに積層後、延伸することが好ましい。上述のように、多孔質延伸フィルムが2軸延伸層であると、空孔率が高まり、二酸化炭素ガスの排出量をさらに減らせるとともに、機械的強度を高くすることができ、好ましい。また、多孔質延伸フィルム又は表面層が1軸延伸フィルムであると、フィブリル状の表面を形成しやすく、インキの浸透性を向上させることができ、好ましい。
延伸方法としては、例えばロール群の周速差を利用した縦延伸法、テンターオーブンを利用した横延伸法、これらを組み合わせた逐次2軸延伸法、圧延法、テンターオーブンとパンタグラフの組み合わせによる同時2軸延伸法、テンターオーブンとリニアモーターの組み合わせによる同時2軸延伸法等が挙げられる。また、スクリュー型押出機に接続された円形ダイを使用して溶融樹脂をチューブ状に押し出し成形した後、これに空気を吹き込む同時2軸延伸(インフレーション成形)法等も使用できる。
多孔質延伸フィルムは、これらの中でも、押出機に接続されたTダイから樹脂組成物をシート状に押し出し、次いで同シートを延伸することにより製造されることが、多層化の実現又はフィルム厚みの調整が容易であり、好ましい。延伸方法としては、縦延伸法、横延伸法、これらを組み合わせた逐次2軸延伸法又は同時2軸延伸法が挙げられる。
延伸を実施するときの延伸温度は、使用する熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合、当該熱可塑性樹脂のガラス転移点温度以上の範囲であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合の延伸温度は、当該熱可塑性樹脂の非結晶部分のガラス転移点以上であって、かつ当該熱可塑性樹脂の結晶部分の融点以下の範囲内であることが好ましく、熱可塑性樹脂の融点よりも2~60℃低い温度が好ましい。具体的には、プロピレン単独重合体(融点155~167℃)の場合は100~164℃の延伸温度が好ましく、高密度ポリエチレン樹脂(融点121~134℃)の場合は70~133℃の延伸温度が好ましい。
延伸速度は、特に限定されるものではないが、安定した延伸成形の観点から、20~350m/分の範囲内であることが好ましい。
また、延伸倍率についても、使用する熱可塑性樹脂の特性等を考慮して適宜決定することができる。 例えば、プロピレン単独重合体又はプロピレン共重合体を使用する場合、一方向に延伸する場合の延伸倍率は、通常、下限が1.1倍以上、好ましくは2倍以上であり、上限が10倍以下、好ましくは9倍以下である。一方、2軸延伸する場合の延伸倍率は、面積延伸倍率で通常、下限が1.5倍以上、好ましくは4倍以上であり、上限が75倍以下、好ましくは50倍以下である。その他の熱可塑性樹脂フィルムを一方向に延伸する場合、延伸倍率は、通常、下限が1.2倍以上、好ましくは2倍以上であり、上限が10倍以下、好ましくは5倍以下である。2軸延伸する場合の延伸倍率は、面積延伸倍率で通常、下限が1.5倍以上、好ましくは4倍以上であり、上限が20倍以下、好ましくは12倍以下である。上記延伸倍率の範囲内であれば、目的の空孔率及び坪量が得られやすく、不透明性が向上しやすい。また、フィルムの破断が起きにくく、延伸成形が安定化しやすい。
(多孔質延伸フィルムの特性)
上記多孔質延伸フィルムの最表面には印刷又は筆記が可能である。使用できる印刷方法としては、電子写真方式、昇華熱転写方式、溶融熱転写方式、ダイレクトサーマル方式の他、凸版印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、溶剤型オフセット印刷、又は紫外線硬化型オフセット印刷等が挙げられる。シート状でもロール状の輪転方式でも印刷が可能である。
<厚さ>
多孔質延伸フィルムの厚さは、引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点から、50μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。多孔質延伸フィルムをポスター、カレンダー等の用紙として取り扱う際の軽量性を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムの厚さは、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましく、400μm以下がさらに好ましい。よって、多孔質延伸フィルムの厚さは、50~500μmであることが好ましく、60~450μmがより好ましく、70~400μmがさらに好ましい。
<空孔率>
多孔質延伸フィルムの空孔率は、大きいほど多孔質延伸フィルム中の樹脂の割合を減らし、二酸化炭素ガスの排出量の削減を図ることができる。したがって、多孔質延伸フィルムの空孔率は、3%以上が好ましく、5%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点からは、多孔質延伸フィルムの空孔率は、55%以下が好ましく、45%以下がより好ましく、42%以下がさらに好ましい。よって、多孔質延伸フィルムの空孔率は、3~55%であることが好ましく、5~45%がより好ましく、10~42%がさらに好ましい。空孔率は、フィラーの平均粒子径、フィラーを含有する熱可塑性樹脂フィルムの組成、例えばポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂との比率、延伸温度、又は延伸倍率等の延伸条件等によって調整することができる。
上記空孔率は、電子顕微鏡で観察した測定対象のフィルムの断面の一定領域において、空孔が占める面積の比率から求めることができる。具体的には、測定対象のフィルムの任意の一部を切り取り、エポキシ樹脂で包埋して固化させる。ミクロトームを用いて、測定対象のフィルムをフィルムの面方向に対して垂直に切断し、その切断面が観察面となるように観察試料台に貼り付ける。観察面に金又は金-パラジウム等を蒸着し、電子顕微鏡にて観察しやすい任意の倍率(例えば、500倍~3000倍の拡大倍率)でフィルム中の空孔を観察し、観察した領域を画像データとして取り込む。得られた画像データに対して画像解析装置にて画像処理を施し、フィルムの一定領域における空孔部分の面積率(%)を求めて、空孔率(%)とする。この場合、任意の10箇所以上の観察における測定値を平均して、空孔率とすることができる。
<バイオマス度>
多孔質延伸フィルムにおけるバイオマス度は、1~97%であることが好ましい。バイオマス度が高いほど多孔質延伸フィルムの製造過程における二酸化炭素ガスの排出量が少なく、環境への負担が小さくなる。そのため、上記バイオマス度は、10%以上がより好ましく、25%以上がさらに好ましい。一方、植物由来の原料は石油由来に比べて高価であるため、製造コスト削減の観点からは、90%以下が好ましく、80%以下がより好ましく、70%以下がさらに好ましく、60%以下が特に好ましく、50%未満が最も好ましい。
上記バイオマス度は、多孔質延伸フィルムにおける植物由来の原料の含有率から算出される。具体的には、多孔質延伸フィルム全体において植物由来のポリオレフィン樹脂が占める質量割合であり、植物由来のポリオレフィン樹脂の含有量から算出される。
石油由来のポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂は、質量数14の放射性炭素(14C)を含まないのに対し、植物由来のポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂は一定の割合で14Cを含むことから、両者の区別が可能である。多孔質延伸フィルムの樹脂成分中における植物由来の原料の割合は、測定される14Cの含有量に基づいて算出することができる。
<折曲回復率>
多孔質延伸フィルムの折曲回復率は、50~99%の範囲内であることが好ましく、60~82%の範囲内であることがより好ましい。多孔質延伸フィルムの折曲回復率が50%以上であれば、多孔質延伸フィルムに印刷を施して店舗メニュー等として供した際に、利用者が力を要さずに開きやすく、60%以上であればより開きやすい傾向がある。一方、多孔質延伸フィルムの折曲回復率が99%以下であれば、多孔質延伸フィルムに印刷を施し折り曲げて店舗メニュー等に加工する際に折り癖を付けやすく、82%以下であれば、折り癖をより付けやすい傾向にある。
上記折曲回復率は、後述する実施例における測定方法によって測定される。
(印刷用フィルム)
本発明の印刷用フィルムは、上記多孔質延伸フィルムと、上記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の面上に設けられた印刷性向上層と、を有する。上述のように、多孔質延伸フィルムだけでも印刷用紙として使用することができるが、印刷性向上層を有する印刷用フィルムは、インキとの密着性が高く、印刷性により優れる。
印刷用フィルムは、多孔質延伸フィルムと印刷性向上層を有するのであれば、他の層を有してもよい。例えば、印刷用フィルムは、印刷性向上層と多孔質延伸フィルムとの間に、溶剤アタック防止層を有することができる。
図1は、印刷用フィルムの構成例を示している。
図1に例示する印刷用フィルム20は、多孔質延伸フィルム1の両面に溶剤アタック防止層2及び印刷性向上層3が積層されている。
<印刷性向上層>
印刷性向上層は、各種の印刷方法に対する適性を向上させる観点から、印刷用フィルムの最表面の位置に設けられる。使用できる印刷方法としては、多孔質延伸フィルムと同じ印刷方法が挙げられる。シート状でもロール状の輪転方式でも、印刷が可能である。
印刷性向上層は、多孔質延伸フィルムに共押出、押出ラミネート等の方法により設けられた、無機フィラー等を含む熱可塑性樹脂フィルムであってもよく、多孔質延伸フィルムに塗工法により設けられたバインダー樹脂とピグメント等を含む樹脂層であってもよい。
印刷性向上層が、上記無機フィラー等を含む熱可塑性樹脂フィルムである場合、使用できる熱可塑性樹脂及び無機フィラーの種類は特に制限されない。例えば、熱可塑性樹脂としては、多孔質延伸フィルムで挙げたポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂を用いることができる。印刷性向上層に使用する熱可塑性樹脂としては、融点(DSC曲線のピーク温度)が130~210℃である樹脂がより好ましい。なかでも、融点(DSC曲線のピーク温度)が155~174℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.5~20g/10分であり、結晶化度が45~70%であるプロピレン単独重合体が好ましい。なお、印刷性向上層には、多孔質延伸フィルムで挙げたポリプロピレン樹脂又はポリエチレン樹脂の中から1種類を選択して単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
印刷性向上層に使用する無機フィラーとしては、表面層と同様の無機フィラーが挙げられる。無機フィラーは、上述した表面処理剤によって表面処理されていてもよい。なかでも、印刷適性向上の観点からは、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム又はこれらが表面処理された無機フィラーが好ましい。また、焼成クレイ又は珪藻土は、安価で延伸時の空孔形成性がよいため、好ましい。無機フィラーの平均粒径は、0.01~6μmが好ましく、なかでも0.05~4μmがより好ましく、0.07~2μmがさらに好ましい。
印刷性向上層が、上記バインダー樹脂とピグメントを含む樹脂層である場合、使用できるバインダー樹脂及びピグメントの種類は特に制限されない。バインダー樹脂としては、例えばエチレン-酢酸ビニル共重合体エマルジョン、エチレン-酢酸ビニル-塩化ビニル共重合体エマルジョン、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体エマルジョン等の酢酸ビニル系樹脂;スチレン-アクリル酸系樹脂、SBR(スチレン・ブタジエン共重合体ラバー)、MBR(メタクリレート・ブタジエン共重合体ラバー)等のラテックス;エステル系樹脂エマルジョン、常温架橋型アクリル系樹脂水性エマルジョン、ウレタン樹脂水性エマルジョン等の樹脂エマルジョン;澱粉、メチルセルロース、CMC(カルボキシメチルセルロース)、PVA(ポリビニルアルコール)、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
ピグメントとしては、例えば無機フィラー、又は有機フィラー等が挙げられる。無機フィラーと有機フィラーは併用してもよい。無機フィラーとしては、例えば重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、白土、チサンホワイト、シリカ、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、カオリン、クレイ、又はタルク等の微細粉末が挙げられる。有機フィラーとしては、アクリル樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、尿素ホルマリン樹脂粒子、又は中空樹脂粒子等のプラスチックピグメントが挙げられる。
印刷性向上層におけるピグメントの含有量は、インキの速乾性を付与する点から、印刷性向上層中の熱可塑性樹脂又はバインダー樹脂の100質量部に対して、15質量部以上が好ましく、25質量部以上がより好ましい。また、ピグメントの脱落を抑える観点からは、同含有量は、印刷性向上層中の熱可塑性樹脂又はバインダー樹脂の100質量部に対して、450質量部以下が好ましく、400質量部以下がより好ましい。
印刷性向上層は、上述した熱可塑性樹脂、バインダー樹脂、無機フィラー又は有機フィラーの他に、本発明の効果を妨げない範囲で助剤を含有できる。助剤としては、特に限定されないが、例えば酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外性吸収剤、分散剤、架橋剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、可塑剤、色材、又は蛍光増白剤等が挙げられる。
印刷性向上層は、上述した多孔質延伸フィルム、表面層又は後述する溶剤アタック防止層と同様に、延伸フィルムであってもよく、無延伸フィルムであってもよい。
印刷性向上層の厚さは、インキ乾燥性の観点から、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、4μm以上がさらに好ましい。印刷性向上層の成形性の観点からは、印刷性向上層の厚さは、20μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましい。よって、印刷性向上層の厚さは、1~20μmが好ましく、2~20μmがより好ましく、4~15μmがさらに好ましい。
<溶剤アタック防止層>
溶剤アタック防止層は、印刷によって印刷性向上層上に付着したインキ中の溶剤が多孔質延伸フィルムに到達してフィルム全体が膨潤する溶剤アタックを抑える観点から、印刷性向上層と多孔質延伸フィルムとの間に設けることができる。
溶剤アタック防止層は、溶剤アタックを効果的に抑える観点から、ポリオレフィン樹脂を0~85質量%と、非晶性樹脂を15~100質量%と、を含む樹脂フィルムであることが好ましい。
溶剤アタック防止層に用いるポリオレフィン樹脂の種類は特に制限されず、例えば上記多孔質延伸フィルムに用いられるポリオレフィン樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、プロピレンの単独重合体、高密度ポリエチレン樹脂又はこれらの混合物が好ましい。なかでも、融点(DSC曲線のピーク温度)が155~174℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.5~20g/10分であり、結晶化度が45~70%であるプロピレンの単独重合体を好適に使用することができる。また、融点(DSC曲線のピーク温度)が120~135℃であり、JIS K7210:2014に準拠するメルトフローレートが0.2~20g/10分であり、結晶化度が65~95%であり、密度が0.945g/cm以上である高密度ポリエチレン樹脂も好適に使用することができる。溶剤アタック防止層に用いるポリオレフィン樹脂は、1種類を選択して単独で使用してもよいし、2種以上を選択して組み合わせて使用してもよい。
溶剤アタック防止層に用いる非晶性樹脂としては、ガラス転移温度が140℃以下の非晶性樹脂が好ましく、70~140℃である非晶性樹脂がより好ましい。非晶性樹脂のガラス転移温度が70℃以上であれば、ロールへの張り付き等が減って成形性が向上しやすく、ガラス転移温度が140℃以下であれば、延伸時に形成される空孔の数が減って空孔率が低下しやすく、空孔を介した溶剤アタックを抑制しやすい。なお、溶剤アタック防止層を有する印刷用フィルムを製造する際には、延伸時の温度を非晶性樹脂のガラス転移温度より10℃以上高い温度にすることが好ましい。
非晶性樹脂としては、例えば環状オレフィン系樹脂、アタクチックポリスチレン、石油樹脂、ポリカーボネート、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、溶剤の浸透を抑制する観点からは、環状オレフィン系樹脂を使用するのが好ましい。環状オレフィン系樹脂としては、特開2001-277449号公報に記載された、環状オレフィン系モノマーから誘導される開環重合体、当該開環重合体又は共重合体の水素化物、一般式(1)で表される構造を有する環状オレフィン系モノマーとエチレンの共重合体等が好ましい。
溶剤アタック防止層におけるポリオレフィン樹脂と非晶性樹脂の配合割合は、溶剤アタックを十分に抑制する観点からは、ポリオレフィン樹脂が0~85質量%であり、非晶性樹脂が15~100質量%であることが好ましい。より好ましい配合割合は、ポリオレフィン樹脂が20~80質量%であり、非晶性樹脂が20~80質量%である。
溶剤アタック防止層の空孔率は、空孔を通過して多孔質延伸フィルムに到達するインキ中の溶剤(特に鉱油等の高沸点石油系溶剤)を減らす観点から、5%以下であることが好ましく、3%以下がより好ましい。空孔率が5%以下の範囲であれば、溶剤アタック防止層は、無機フィラーを含有してもよい。
溶剤アタック防止層は、延伸フィルムであってもよく、無延伸フィルムであってもよい。
溶剤アタック防止層は、溶剤の浸透を抑える観点からは厚い方が好ましく、適度な柔軟性を付与する観点からは薄い方が好ましい。具体的には、溶剤アタック防止層の厚さは、1~100μmが好ましい。
(印刷用フィルムの製造方法)
印刷用フィルムは、上述のように多孔質延伸フィルムを形成した後、他の層を積層して製造することもできるし、多孔質延伸フィルムと各層のフィルム成形と積層を並行して行うことにより製造することもできる。多孔質延伸フィルムを、他の層を積層する前に延伸してもよいし、積層後に延伸してもよい。上述のように多孔質延伸フィルムは、2軸延伸層であるとより好ましい。
(印刷用フィルムの特性)
印刷用フィルムは、多孔質延伸フィルムと同様に、最表面に位置する印刷性向上層又は表面層上に印刷又は筆記が可能である。
<厚さ>
印刷用フィルムの厚さは、引裂き耐性等の機械的強度を付与する観点から、51μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。印刷用フィルムをポスター用紙、カレンダー用紙等として取り扱う際の軽量性を付与する観点からは、印刷用フィルムの厚さは、500μm以下が好ましく、450μm以下がより好ましく、400μm以下がさらに好ましい。よって、印刷用フィルムの厚さは、51~500μmの範囲であることが好ましく、60~450μmの範囲であることがより好ましく、70~400μmの範囲であることがさらに好ましい。
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の「部」、「%」等の記載は、断りのない限り、質量基準の記載を意味する。
(実施例1)
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF、ボレアリス社製、MFR:3.2g/10分)72質量部と、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO、ボレアリス社製、MFR=10g/10分)15質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260、ブラスケム社製、MFR:7.2g/10分、密度:0.959g/cm)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製、平均粒子径:1.25μm、密度:2.72g/cm)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60、石原産業社製、平均粒子径:0.21μm、密度:4.23g/cm)1質量部とを混合して、樹脂組成物Mを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Mのペレットを得た。
これとは別に、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)50質量部と、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)50質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)42質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Gを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Gのペレットを得た。
樹脂組成物Mのペレット及び樹脂組成物Gのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でG/M/Gの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例1の多孔質延伸フィルムを得た。実施例1の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が60μm、樹脂組成物G/M/Gの各層厚さが1μm/58μm/1μmであった。
(実施例2)
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)9質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6、日本ポリプロ社製、MFR:2.4g/10分(JIS K7210)、密度:0.90g/cm)72質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3、日本ポリプロ社製、MFR:11g/10分(JIS K7210)、密度:0.90g/cm)6質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N、日本ポリエチレン社製、MFR:12g/10分、密度:0.96g/cm)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Nを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Nのペレットを得た。
これとは別に、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)50質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)50質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)42質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Hを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Hのペレットを得た。
樹脂組成物Nのペレット及び樹脂組成物Hのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でH/N/Hの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例2の多孔質延伸フィルムを得た。実施例2の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が60μm、樹脂組成物H/N/Hの各層厚さが1μm/58μm/1μmであった。
(実施例3)
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF、ボレアリス社製)34質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)38質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)15質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Oを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Oのペレットを得た。
これとは別に、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)50質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)50質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)42質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Iを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Iのペレットを得た。
樹脂組成物Oのペレット及び樹脂組成物Iのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でI/O/Iの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例3の多孔質延伸フィルムを得た。実施例3の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が60μm、樹脂組成物I/O/Iの各層厚さが1μm/58μm/1μmであった。
(比較例1)
石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)72質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)15質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Rを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Rのペレットを得た。
これとは別に、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)50質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)50質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)42質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Lを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Lのペレットを得た。
樹脂組成物Rのペレット及び樹脂組成物Lのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でL/R/Lの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、比較例1の多孔質延伸フィルムを得た。比較例1の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が60μm、樹脂組成物L/R/Lの各層厚さが1μm/58μm/1μmであった。
(実施例4)
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)18質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)71質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)11質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)4質量部とを混合して、樹脂組成物Pを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Pのペレットを得た。
これとは別に、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)50質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)50質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)25質量部とを混合して、樹脂組成物Jを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Jのペレットを得た。
樹脂組成物Pのペレット及び樹脂組成物Jのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でJ/P/Jの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを155℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、155℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例4の多孔質延伸フィルムを得た。実施例4の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が70μm、樹脂組成物J/P/Jの各層厚さが4μm/62μm/4μmであった。
(実施例5)
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO、ボレアリス社製、MFR=10g/10分)53質量部と、石油由来の長鎖分岐ポリプロピレン(商品名:ウェイマックス MFX3、日本ポリプロ社製、MFR=8g/10分)45質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)2質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)102質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)2質量部とを混合して、樹脂組成物Qを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Qのペレットを得た。
これとは別に、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)100質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)80質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)2質量部とを混合して、樹脂組成物Kを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Kのペレットを得た。
樹脂組成物Qのペレット及び樹脂組成物Kのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でK/Q/Kの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例5の多孔質延伸フィルムを得た。実施例5の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が70μm、樹脂組成物K/Q/Kの各層厚さが4μm/62μm/4μmであった。
(実施例6)
サトウキビを原料として製造されたプロピレンを、定法に従い、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合することにより得られた植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))36質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)54質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)1質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)9質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)30質量部とを混合して、樹脂組成物Aを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Aのペレットを得た。
上記樹脂組成物Aのペレットを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混錬した後、ダイよりシート状に押し出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
得られた縦延伸樹脂フィルムを60℃にまで冷却した後、155℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸した。次いで、165℃でアニーリング処理し、再び60℃にまで冷却した。その後、耳部をスリットして、2軸延伸された、厚さ110μm、坪量84g/m、密度0.76g/cm、空孔率30%の単層構造である、実施例6の多孔質延伸フィルムを得た。
(比較例2)
実施例6において、樹脂組成物として、植物由来のプロピレン単独重合体を配合することなく、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)90質量部を配合した樹脂組成物Bを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例2の多孔質延伸フィルムを得た。比較例2の多孔質延伸フィルムは、単層構造の2軸延伸フィルムであり、厚さ110μm、坪量84g/m、密度0.76g/cm、空孔率30%であった。
(比較例3)
実施例6において、押出機による樹脂組成物の吐出量を調製し、ダイよりシート状に押し出し、押出したシートを冷却ロールにより冷却し、無延伸シートを得て、これを比較例3の多孔質延伸フィルムとした。比較例3の多孔質延伸フィルムは、単層構造の無延伸フィルムであり、厚さ110μm、坪量145g/m、密度1.32g/cm、空孔率0%であった。
(実施例7)
サトウキビを原料として製造されたプロピレンを、定法に従い、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合することにより得られた植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))50質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)25質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)10質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)15質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)122質量部とを混合して、樹脂組成物Cを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Cのペレットを得た。
上記樹脂組成物Cのペレットを、シリンダー温度を270℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混錬した後、ダイよりシート状に押し出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを120℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸し、140℃でアニーリング処理し、再び60℃にまで冷却して、縦延伸樹脂フィルムを得た。その後、得られた縦延伸樹脂フィルムの耳部をスリットして、実施例7の多孔質延伸フィルムを得た。実施例7の多孔質延伸フィルムは、単層構造の1軸延伸フィルムであり、厚さ110μm、坪量143g/m、密度1.30g/cm、空孔率10%であった。
(実施例8)
植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HC101BF)83質量部と、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)17質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Uを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Uのペレットを得た。
これとは別に、上述した樹脂組成物Gのペレットを作製した。
樹脂組成物Uのペレット及び樹脂組成物Gのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でG/U/Gの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例8の多孔質延伸フィルムを得た。実施例8の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が60μm、樹脂組成物G/U/Gの各層厚さが1μm/58μm/1μmであった。
(比較例4)
石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP FY6)92質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)8質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)1質量部とを混合して、樹脂組成物Vを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Vのペレットを得た。
これとは別に、上述した樹脂組成物Gのペレットを作製した。
樹脂組成物Vのペレット及び樹脂組成物Gのペレットを、250℃に設定した3台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でG/V/Gの3層構造となるように積層し、ダイよりシート状に押し出した。
押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸して、縦延伸樹脂フィルムを得た。次いで縦延伸樹脂フィルムを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いてシート幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、比較例4の多孔質延伸フィルムを得た。比較例4の多孔質延伸フィルムは、3層構造(2軸延伸/2軸延伸/2軸延伸)を有し、全厚が60μm、樹脂組成物G/V/Gの各層厚さが1μm/58μm/1μmであった。
(実施例9:印刷用フィルム)
(i)サトウキビを原料として製造されたプロピレンを、定法に従い、チーグラー・ナッタ触媒を用いて重合することにより得られた植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))43質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)44質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)13質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29.3質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)0.7質量部とを混合して、樹脂組成物Dを調製した。次いでこれを、シリンダー温度を250℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Dのペレットを得た。
(ii)上記樹脂組成物Dのペレットを、シリンダー温度を250℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混錬した後、ダイよりシート状に押し出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。次いで、この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸し、再び60℃にまで冷却して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
(iii)これとは別に、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)50質量部と、エチレン-環状オレフィン共重合体(商品名:アペル APL6013T、三井化学社製、MFR:15g/10分(ASTM D1238)、密度:1.03g/cm)50質量部とを混合して、樹脂組成物Eを調製した。次いでこれを、シリンダー温度を250℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Eのペレットを得た。
また、上記の植物由来のプロピレン単独重合体(MFR:約11g/10分(JIS K7210))15質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)85質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800、備北粉化工業社製)100質量部とを混合して、樹脂組成物Fを調製した。次いでこれを、シリンダー温度を250℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Fのペレットを得た。
(iv)樹脂組成物Eのペレット及び樹脂組成物Fのペレットを、250℃に設定した2台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でE/Fの2層構造となるように積層した。次いで、同ダイよりシート状に共押出して、上記(ii)の工程で得た縦延伸樹脂フィルムの片面に、樹脂組成物Eの層が接するように押出しラミネートして、樹脂組成物D/樹脂組成物E/樹脂組成物Fの積層構造を有する3層積層シートを得た。
(v)これとは別に、上記(iii)の工程で得た樹脂組成物Eのペレット及び樹脂組成物Fのペレットを、250℃に設定した別の2台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、別の1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でE/Fの2層構造となるように積層した。次いで、同ダイよりシート状に共押出して、上記(iv)の工程で得た3層積層シートの縦延伸樹脂フィルム側(樹脂組成物D側)の面上に、樹脂組成物Eの層が接するように押出しラミネートして、樹脂組成物F/樹脂組成物E/樹脂組成物D/樹脂組成物E/樹脂組成物Fの積層構造を有する5層積層シートを得た。
(vi)得られた5層積層シートを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いて幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例9の多孔質延伸フィルムを得た。実施例9の多孔質延伸フィルムは、5層構造(1軸延伸/1軸延伸/2軸延伸/1軸延伸/1軸延伸)を有し、全厚が110μm、樹脂組成物F/E/D/E/Fの各層厚さが8μm/3μm/88μm/3μm/8μmであった。
(実施例10:印刷用フィルム)
(a)植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)30.5質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)56.5質量部と、植物由来の高密度ポリエチレン(商品名:HDPE SHC7260)3.2質量部と、石油由来の高密度ポリエチレン(商品名:ノバテックHD HJ580N)9.8質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)29.3質量部と、二酸化チタン粒子(商品名:タイペーク CR-60)0.7質量部とを混合して、樹脂組成物Sを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Sのペレットを得た。
(b)上記樹脂組成物Sのペレットを、シリンダー温度を250℃に設定した押出機に供給し、押出機内で溶融混錬した後、ダイよりシート状に押し出した。押出したシートを冷却ロールにより冷却して、無延伸シートを得た。次いで、この無延伸シートを150℃にまで再度加熱した後、ロール間の速度差を利用してシート流れ方向(MD方向)に4.8倍延伸し、再び60℃にまで冷却して、縦延伸樹脂フィルムを得た。
(c)これとは別に、上述した樹脂組成物Eのペレットを作製した。
また、植物油を原料として製造されたプロピレン単独重合体(商品名:HE125MO)35質量部と、石油由来のプロピレン単独重合体(商品名:ノバテックPP MA3)65質量部と、重質炭酸カルシウム粒子(商品名:ソフトン1800)100質量部とを混合して、樹脂組成物Tを調製した。
次いでこれを、シリンダー温度を230℃に設定した押出機で溶融混錬し、ストランド状に押し出し、冷却後にカットして、樹脂組成物Tのペレットを得た。
(d)樹脂組成物Eのペレット及び樹脂組成物Tのペレットを、250℃に設定した2台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でE/Tの2層構造となるように積層した。次いで、同ダイよりシート状に共押出して、上記(b)の工程で得た縦延伸樹脂フィルムの片面に、樹脂組成物Eの層が接するように押出しラミネートして、樹脂組成物S/樹脂組成物E/樹脂組成物Tの積層構造を有する3層積層シートを得た。
(e)これとは別に、上記(c)の工程で得た樹脂組成物Eのペレット及び樹脂組成物Tのペレットを、250℃に設定した別の2台の押出機でそれぞれ溶融混錬した後、別の1台の共押出ダイに供給し、ダイ内部でE/Tの2層構造となるように積層した。次いで、同ダイよりシート状に共押出して、上記(d)の工程で得た3層積層シートの縦延伸樹脂フィルム側(樹脂組成物S側)の面上に、樹脂組成物Eの層が接するように押出しラミネートして、樹脂組成物T/樹脂組成物E/樹脂組成物S/樹脂組成物E/樹脂組成物Tの積層構造を有する5層積層シートを得た。
(f)得られた5層積層シートを60℃まで冷却した後、150℃まで再加熱し、テンターを用いて幅方向(TD方向)に9倍延伸し、165℃でアニーリング処理した。その後、再び60℃まで冷却した後、耳部をスリットして、実施例10の多孔質延伸フィルムを得た。実施例10の多孔質延伸フィルムは、5層構造(1軸延伸/1軸延伸/2軸延伸/1軸延伸/1軸延伸)を有し、全厚が110μm、樹脂組成物T/E/S/E/Tの各層厚さが8μm/3μm/88μm/3μm/8μmであった。
表1は、各樹脂組成物の材料を示す。表2は、各樹脂組成物における材料の配合比率の一覧を示す。
Figure 0007076057000001
Figure 0007076057000002
(測定方法)
上記実施例及び比較例の各多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルムの物性は、次の測定方法により測定した。
<全体厚さ>
多孔質延伸フィルムの全体厚さ(μm)は、JIS K7130:1999年「プラスチック-フィルム及びシート-厚さ測定方法」に基づき、定圧厚さ測定器(機器名:PG-01J、テクロック社製)を用いて測定した。
<各層厚さ>
多層構造における各層の厚さ(μm)は、次のようにして測定した。
多孔質延伸フィルムを液体窒素にて-60℃以下の温度に冷却し、ガラス板上に置いた試料に対してカミソリ刃(商品名:プロラインブレード、シック・ジャパン社製)を直角に当てて切断し、断面測定用の試料を作製した。得られた試料の断面を走査型電子顕微鏡(機器名:JSM-6490、日本電子社製)により観察し、組成外観から各層の境界線を判別して、多孔質延伸フィルム中の各層の厚さ比率を求めた。上記測定した全体厚さに各層の厚さ比率を乗算して、各層の厚さを求めた。
<空孔率>
多孔質延伸フィルム全体の空孔率(%)は、電子顕微鏡で観察される多孔質延伸フィルムの断面中に空孔が占める面積の比率より求めることができる。
具体的には、測定対象の多孔質延伸フィルムの任意の一部を切り取り、エポキシ樹脂で包埋して固化させた後、ミクロトームを用いて測定対象の多孔質延伸フィルムの面方向に対して垂直に切断し、その切断面が観察面となるように観察試料台に貼り付けた。観察面には金又は金-パラジウム等を蒸着し、走査型電子顕微鏡にて観察しやすい任意の倍率(例えば、500倍~3000倍の拡大倍率)で多孔質延伸フィルムの切断面を観察し、観察した領域を画像データとして取り込んだ。得られた画像データは画像解析装置にて画像処理を行い、多孔質延伸フィルムの一定領域における空孔部分の面積率(%)を求めて、任意の10箇所以上において求めた面積率(%)の平均値を、空孔率(%)とした。
(評価)
各実施例及び比較例の多孔質延伸フィルム及び印刷用フィルムについて、下記評価を行った。
<バイオマス度>
多孔質延伸フィルムを構成する全原料の合計質量に対する植物由来ポリプロピレン及び植物由来ポリエチレンの合計質量の割合(%)を、バイオマス度(%)として算出した。
<延伸安定性>
多孔質延伸フィルムの延伸安定性は、延伸成形時の延伸ムラの有無を以下の基準で目視評価し、○と△を合格とした。
○:延伸ムラが無く、外観が良好なフィルムが得られた。
△:延伸ムラがわずかにあるが、実用上使用可能な外観のフィルムが得られた。
×:延伸ムラがあり、外観が不良なフィルムが得られた。
<折曲回復率>
多孔質延伸フィルムの折曲回復率は、次のようにして測定した。
多孔質延伸フィルムを断裁し、多孔質延伸フィルム成形時の流れ方向(MD)のサイズが30mm、幅方向(TD)のサイズが100mmの試験片1を作成した。また、多孔質延伸フィルムを断裁し、多孔質延伸フィルム成形時の幅方向(TD)のサイズが30mm、流れ方向(MD)のサイズが100mmの試験片2を作成した。次いで、試験片1及び2をそれぞれ長手方向の端部から50mmのところで180°ループするようにしてその短辺部同士を重ね、水平な卓上に設置した。荷重1kg仕様のテープ圧着ロール(型式:IMC-15BA型、井元製作所社製)を用いて、重ねた短辺部からループしている方向に10mm/sの速度でロールを3往復させてループ部分に荷重をかけ、試験片を折り曲げた。試験片1及び2のそれぞれに対して、折り曲げて10秒後に折れ曲がりが戻った角度(°)を測定し、180(°)で除した値の平均値を折曲回復率(%)として算出した。
下記表3及び表4は、評価結果を示す。
Figure 0007076057000003
Figure 0007076057000004
表3の評価結果に示すように、いずれの実施例も、使用する多孔質延伸フィルムのバイオマス度を比較例1又は2に比べて大きくすることで、原料の製造段階を含む多孔質延伸フィルムの製造過程全体における二酸化炭素ガスの排出量を小さくすることができる。しかしながら、比較例3のようにバイオマス度が高いものであっても、延伸されず空孔が形成されていない場合には、折曲回復率が低く、折り曲げられた際に回復しにくいものであった。折曲回復率は空孔率が高すぎる場合でも低くなる傾向があり、空孔率が30%程度のときに最も回復率が改善されることが分かった。
また実施例5は、高い空孔率を得るために無機フィラーを高充填した例であるが、このような多孔質延伸フィルムは延伸成形する際に破断しやすく延伸ムラも生じやすい傾向がある。しかしながら同実施例5は、植物由来のポリプロピレン樹脂に併せ、石油由来の高溶融張力ポリプロピレン樹脂を併用することで、高いバイオマス度と延伸安定性の両立に成功している。このような事例から、品種が少ない植物由来のポリプロピレン樹脂と、品種が多い石油由来のポリプロピレン樹脂との併用は、品質や生産性の高い多孔質延伸フィルムを得るために有用であることが分かる。
1・・・多孔質延伸フィルム、20・・・印刷用フィルム、2・・・溶剤アタック防止層、3・・・印刷性向上層

Claims (16)

  1. 少なくともポリオレフィン樹脂と無機フィラーとを含有する多孔質延伸フィルムであって、
    前記ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂を含み、
    前記ポリプロピレン樹脂が、植物由来のポリプロピレン樹脂を含む、
    ことを特徴とする多孔質延伸フィルム。
  2. 前記ポリプロピレン樹脂が、前記植物由来のポリプロピレン樹脂と石油由来のポリプロピレン樹脂とを含み、
    前記植物由来のポリプロピレン樹脂と前記石油由来のポリプロピレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
    ことを特徴とする請求項1に記載の多孔質延伸フィルム。
  3. 前記無機フィラーが、炭酸カルシウムの微細粉末を含む、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の多孔質延伸フィルム。
  4. 前記多孔質延伸フィルムにおける前記無機フィラーの含有率が、3~70質量%である、
    ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  5. 前記ポリオレフィン樹脂が、ポリエチレン樹脂をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  6. 前記ポリエチレン樹脂が、植物由来のポリエチレン樹脂を含む、
    ことを特徴とする請求項5に記載の多孔質延伸フィルム。
  7. 前記ポリエチレン樹脂が、前記植物由来のポリエチレン樹脂と石油由来のポリエチレン樹脂とを含み、
    前記植物由来のポリエチレン樹脂と前記石油由来のポリエチレン樹脂の質量比が、1:99~99:1である、
    ことを特徴とする請求項6に記載の多孔質延伸フィルム。
  8. 前記ポリオレフィン樹脂が、前記植物由来のポリプロピレン樹脂5~90質量部、石油由来のポリプロピレン樹脂40~90質量部、植物由来のポリエチレン樹脂0~20質量部及び石油由来のポリエチレン樹脂0~20質量部を含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載の多孔質延伸フィルム。
  9. 前記多孔質延伸フィルムが、Tダイによりシート状に押出成形され、次いで1軸方向に延伸された延伸フィルムである
    ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  10. 前記多孔質延伸フィルムにおける延伸倍率が、1.1~10倍である、
    ことを特徴とする請求項9に記載の多孔質延伸フィルム。
  11. 前記多孔質延伸フィルムが、Tダイによりシート状に押出成形され、次いで2軸方向に延伸された延伸フィルムである、
    ことを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  12. 前記多孔質延伸フィルムにおける面積延伸倍率が、1.5~75倍である、
    ことを特徴とする請求項11に記載の多孔質延伸フィルム。
  13. 前記多孔質延伸フィルムにおける空孔率が、3~55%である
    ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  14. 前記多孔質延伸フィルムにおける植物由来の前記ポリオレフィン樹脂の含有率から算出されるバイオマス度が、1~97%である、
    ことを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  15. 前記多孔質延伸フィルムにおける折曲回復率が、50~99(%)である、
    ことを特徴とする請求項1~14のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルム。
  16. 請求項1~15のいずれか一項に記載の多孔質延伸フィルムと、前記多孔質延伸フィルムの少なくとも一方の表面上に積層された印刷性向上層と、を有する、
    ことを特徴とする印刷用フィルム。

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