DE69625277T2

DE69625277T2 - Orientierte Folie aus Polystyrol mit isotaktischer Konfiguration

Info

Publication number: DE69625277T2
Application number: DE69625277T
Authority: DE
Inventors: Naonobu Oda; Tadashi Okudaira; Tomonori Yoshinaga
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: EP0745473B1; KR960041245A; DE69625277D1; EP0745473A3; EP0745473A2; KR100390695B1; US5707719A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine orientierte Polystyrolfolie, die ein Polystyrolpolymer mit syndiotaktischer Konfiguration gemäß dem vorkennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 einschließt. Diese Folie bleibt eben, selbst nachdem sie beschichtet wurde, und läuft folglich glatt durch einen Kopierer, und weist auch ein hohes Maß an Transparenz auf.
Orientierte Polystyrolfolien, die Polystyrolpolymere mit syndiotaktischer Konfiguration enthalten, welche zufriedenstellende Wärmebeständigkeit, elektrische Eigenschaften (wie Dielektrizitätskonstante, Oberflächenwiderstand und dielektrischer Verlustfaktor) und Transparenz aufweisen, sind herkömmlich entwickelt worden. Zum Beispiel offenbaren JP-A-1-110122, 1-168709, 1-182346, 2-279731, 3-74437, 3-109453, 3- 99828, 3-124427 und 3-131644 jeweils eine biaxial gestreckte (orientierte) Polystyrolfolie, verwendbar zum Beispiel in Magnetbändern, Kondensatoren und Folien für Verpackungen. Außerdem besteht eine starke Nachfrage nach solchen orientierten Polystyrolfolien, die Polystyrolpolymere mit syndiotaktischer Konfiguration enthalten, zur Verwendung als Ausrichtungsfolie in einem Flüssigkristallanzeigegerät, als OHP-Folie und als fotographische Folie unter Nutzbarmachung ihrer hohen Wärmebeständigkeit und des hohen Maßes an Transparenz. Jedoch zeigen die herkömmlichen orientierten Polystyrolfolien, die ein Polystyrolpolymer mit syndiotaktischer Konfiguration enthalten, die in den vorstehend erwähnten Veröffentlichungen beschrieben werden, Probleme aufgrund schwacher Adhäsion an Materialien für Polarisationsplatten in Flüssigkristallanzeigegeräten, Gelatineemulsionsmitteln, Toner für Kopierer und dergleichen.
Ein solches Problem kann durch Überziehen der Folie mit einem Material zum Verbessern solcher Adhäsion durch Beschichten oder Ablagerung in einem Nachbehandlungsschritt gelöst werden, aber eine solche Behandlung verschlechtert die Ebenheit der Folie. Wenn die so erhaltene Folie als OHP-Folie verwendet wird, führt der Mangel an Ebenheit der Folie dazu, dass die Folie nicht glatt durch den Kopierer läuft, was Knittern der Folie zur Folge hat, was einen Kopierstau verursachen kann.
JP-A-6-91750 offenbart ein Verfahren zum Verbessern der Ebenheit einer orientierten Polystyrolfolie. Jedoch verbessert das Verfahren, das in dieser Veröffentlichung beschrieben wird, die Ebenheit der Folie nach der Nachbearbeitung nicht ausreichend.
Andere Versuche, die Ebenheit zu verbessern, schließen die Verwendung einer festeren Folie ein und das Verringern des Wärmeschrumpfungsverhältnisses. Solche Verfahren verbessern die Ebenheit der Folie, verringern aber auch die Transparenz der Folie.
Um eine fotographische Folie mit einem zufriedenstellenden Maß an Transparenz herzustellen, offenbart JP-A-3-131843 das Einstellen des Absolutwerts Δn der Doppelbrechung der Folie auf 40 · 10&supmin;³ oder weniger während des Schritts des Streckens und der Wärmefixierung der Folie. Ein solches Verfahren verbessert die Transparenz der Folie nicht in einem zufriedenstellenden Maß.
EP-A-0 160 488 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Orientierung der Bestandteile von Bögen unter Verwendung eines Hohlraumresonators, welcher linear polarisierte Mikrowellen emittiert. JP-A-07-024911 beschreibt eine syndiotaktische Polystyrolfolie, welche zum Verpacken verwendbar ist. Diese Folie soll gute elektrische Eigenschaften, Transparenz und mechanische Eigenschaften besitzen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Polystyrolfolie mit syndiotaktischer Konfiguration bereitzustellen, welche eben bleibt, selbst nachdem sie beschichtet wurde, und folglich glatt durch einen Kopierer läuft.
Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine orientierte Polystyrolfolie, die ein Polystyrolpolymer mit einer syndiotaktischen Konfiguration einschließt, wobei die Folie eine Dicke von 25 um oder mehr aufweist, und wobei eine rechteckige Probe (1) der Folie einen Wert C, der durch Gleichung (I) ausgedrückt wird, von 0,007 oder weniger aufweist:
Die rechteckige Probe ist aus (A) oder (B) erhältlich:
(A) einer Walzfolie, die sich in einer Längsrichtung (L) erstreckt und eine Breite in einer Breitenrichtung (W) aufweist, die senkrecht zur Längsrichtung ist, wobei zwei Seiten der rechteckigen Probe in der Längsrichtung (L) der Folie jeweils 1.000 mm in der Länge aufweisen und die anderen beiden Seiten der rechteckigen Probe jeweils eine Größe aufweisen, die der Breite der Folie entspricht; oder
(B) einem Bogen irgendeiner Form, wobei die rechteckige Probe ein einbeschriebenes Rechteck bildet, das eine Fläche aufweist, die größer ist als irgendein anderes einbeschriebenes Rechteck,
wobei Amax durch Kennzeichnen von vier Quadraten, jeweils in vier Spitzen der rechteckigen Probe, wobei jedes Quadrat Seiten von 100 mm Länge aufweist, und Setzen einer Orientierungsrichtung der Moleküle eines ersten Quadrats auf 0º erhalten wird, wobei Amax einen Absolutwert eines Maximalwinkels unter den Winkeln aufweist, die durch die Orientierungsrichtung der Moleküle des ersten Quadrats und einer Orientierungsrichtung der Moleküle von jedem der anderen drei Quadrate definiert sind,
R durch die Gleichung (II) ausgedrückt ist, aber als 1 definiert ist, wenn es 1 überschreitet:
R = D/1000 (II).
D ist ein Abstand (mm) zwischen einem Schwerpunkt des ersten Quadrats P&sub1; und einem Schwerpunkt des Quadrats P&sub2; mit der Orientierungsrichtung, welche Amax mit dem ersten Quadrat definiert.
HSmax ist ein Größenänderungsverhältnis einer quadratischen Probe, welche aus der rechteckigen Probe ausgeschnitten ist und bei einer Temperatur von 150ºC 30 Minuten lang unter trockenen Bedingungen erwärmt wird, wobei die quadratische Probe in einer Spitze der rechteckigen Probe gekennzeichnet wird und Seiten von 100 mm Länge aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt Amax 21º oder weniger.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung beträgt der Absolutwert von HSmax 0,03 oder weniger.
Folglich ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Vorteile des (1) Bereitstellens einer orientierten Polystyrolfolie mit syndiotaktischer Konfiguration, welche ausreichend eben bleibt, nachdem sie mit Nachbearbeitung, wie Beschichten, behandelt wurde, (2) Bereitstellens einer orientierten Polystyrolfolie mit syndiotaktischer Konfiguration, welche durch einen Kopierer laufen kann, ohne einen Kopierstau zu verursachen oder geknittert zu werden, und (3) Bereitstellens einer orientierten Polystyrolfolie mit syndiotaktischer Konfiguration, welche ein zufriedenstellendes Maß an Transparenz aufweist.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Messen von Amax einer erfindungsgemäßen orientierten Polystyrolfolie zeigt; und
die Fig. 2A und 2B sind schematische Ansichten, die ein Verfahren zum Messen von HSmax einer erfindungsgemäßen orientierten Polystyrolfolie zeigen.
Nachstehend wird eine orientierte Polystyrolfolie, die ein Polystyrolpolymer mit isotaktischer Konfiguration enthält, in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 1, 2A und 2B beschrieben.
Eine rechteckige Probe 1 der orientierten Polystyrolfolie weist einen Wert C, der durch Gleichung (I) ausgedrückt wird, von etwa 0,007 oder weniger und vorzugsweise von etwa 0,006 oder weniger auf. Wenn Wert C etwa 0,007 übersteigt, besitzt die Folie keine zufriedenstellende Ebenheit. Im Ergebnis wird der Verfahrensschritt der Nachbearbeitung (Beschichten, usw.) verschlechtert, und außerdem läuft die Folie nicht ausreichend glatt durch den Kopierer.
Die rechteckige Probe 1 kann aus (A) oder (B) erhalten werden, wie nachstehend beschrieben.
(A) Eine Walzfolie, die sich in einer Längsrichtung (L) erstreckt und eine Breite in einer Breitenrichtung (W) aufweist, die senkrecht zur Längsrichtung liegt. Zwei Seiten der rechteckigen Probe 1 weisen in der Längsrichtung (L) der Walzfolie jeweils 1.000 mm in der Länge auf, und die anderen beiden Seiten weisen jeweils eine Größe auf, die der Breite der Folie entspricht.
(B) Ein Bogen in willkürlicher Form. Die rechteckige Probe 1 bildet ein einbeschriebenes Rechteck, das eine Fläche aufweist, die größer ist als irgendein anderes einbeschriebenes Rechteck.
Amax wird auf die folgende Art und Weise erhalten. Zuerst werden vier Quadrate 11, 12, 13 und 14, die jeweils Seiten von 100 mm in der Länge haben, in den vier Spitzen der rechteckigen Probe 1 gekennzeichnet. Ein Orientierungswinkel der Moleküle an einem willkürlichen Punkt in jedem der vier Quadrate 11 bis 14 wird gemessen. In dieser Beschreibung ist eine Richtung, die durch den Orientierungswinkel der Moleküle in jedem der Quadrate und die Breitenrichtung (W) der Folie bestimmt wird, als die "Orientierungsrichtung der Moleküle" definiert. Irgendeines der vier Quadrate 11 bis 14 wird als das "erste Quadrat" (das Quadrat 11 in der ersten Ausführungsform) ausgewählt, und die Orientierungsrichtung des ersten Quadrats wird auf 0º gesetzt. Amax ist ein Absolutwert eines Winkels unter den Winkeln, die durch die Orientierungsrichtung der Moleküle des Quadrats 11 und eine Orientierungsrichtung von jedem der anderen drei Quadrate 12, 13 und 14 definiert werden.
Amax der orientierten Polystyrolfolie in der ersten Ausführungsform beträgt vorzugsweise etwa 21º oder weniger und stärker bevorzugt etwa 0º bis etwa 18º. Wenn Amax etwa 21º übersteigt, kann die Folie nach der Nachbearbeitung weniger eben werden.
Die Orientierungsrichtung der Moleküle der orientierten Polystyrolfolie wird hauptsächlich gemessen, um den Grad der Ausrichtung der Molekülketten des Polystyrolpolymers mit syndiotaktischer Konfiguration in einem amorphen Bereich davon zu bewerten. Der Orientierungswinkel wird durch Analysieren einer Ellipse erhalten, die durch Bestrahlen einer Oberfläche der Folie mit Mikrowellen unter Verwendung eines Messgeräts zur Messung der Orientierungsrichtung der Moleküle erhalten wird.
Allgemein neigen Moleküle eines Polystyrolpolymers mit syndiotaktischer Konfiguration dazu, sich einheitlicher in der Richtung auszurichten, in welcher die Widerstandsfähigkeit der Folie niedriger ist; d. h. die Molekülketten neigen nämlich dazu, sich im Wesentlichen in der Richtung der kürzeren Achse der vorstehend erhaltenen Ellipse auszurichten. Der Orientierungswinkel der Moleküle ist ein Winkel zwischen der kürzeren Achse und der Breitenrichtung der Folie. Wenn der Orientierungswinkel näher an 0º liegt, neigen die Molekülketten dazu, sich in der Breitenrichtung der Folie auszurichten; und wenn der Orientierungswinkel näher an 90º liegt, neigen die Molekülketten dazu, sich in der Längsrichtung der Folie auszurichten.
Demgemäß wird der Winkel zwischen der Orientierungsrichtung der Moleküle im Quadrat 11, in dem der Winkel auf 0º gesetzt wird, und der Orientierungsrichtung der Moleküle in jedem der Quadrate 12 bis 14 aus der Differenz zwischen dem Orientierungswinkel der Moleküle im Quadrat 11 und dem Orientierungswinkel der Moleküle in jedem der Quadrate 12 bis 14 erhalten.
R wird durch Gleichung (II) ausgedrückt:
R = D/1000 (II),
wobei D ein Abstand (mm) zwischen dem Schwerpunkt P&sub1; des Bezugsquadrats 11 und dem Schwerpunkt P&sub2; des Quadrats mit Amax nach dem Erwärmen (in Fig. 1 weist das Quadrat 14 Amax auf) ist. Wenn R 1 überschreitet, ist R als "1" definiert.
HSmax wird auf die folgende Art und Weise erhalten. Eines der vier Quadrate 11 bis 14 wird als eine quadratische Probe 21 aus der rechteckigen Probe 1 herausgeschnitten. Wie in Fig. 2A gezeigt, wird ein Kreis auf der quadratischen Probe 21 gekennzeichnet, wobei der Kreis einen Durchmesser von 50 mm hat und den Schnittpunkt der Diagonalen der quadratischen Probe 21 als die Mitte O hat. Die quadratische Probe 21 wird bei einer Temperatur von 150ºC 30 Minuten lang unter trockenen Bedingungen erwärmt. Das Größenänderungsverhältnis von Linie B (Fig. 2B), deren Länge (mm) am stärksten unter Linien, die durch den Mittelpunkt O gehen, geändert wurde, wurde als HSmax durch Gleichung (IV) erhalten.
Der Absolutwert von HSmax der orientierten Polystyrolfolie in der ersten Ausführungsform beträgt vorzugsweise etwa 0,03 oder weniger und liegt stärker bevorzugt im Bereich von etwa 0 bis etwa 0,025. Wenn der Absolutwert von HSmax etwa 0,03 übersteigt, weist die Folie keine zufriedenstellende Ebenheit auf. Im Ergebnis wird der Verfahrensschritt der Nachbearbeitung (Beschichten, usw.) verschlechtert, und außerdem läuft die Folie nicht ausreichend glatt durch den Kopierer.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu erkennen ist, hängt die Ebenheit der Folie und die Glattheit, mit der die Folie durch den Kopierer läuft, sowohl von Amax als auch von HSmax ab.
Die orientierte Polystyrolfolie in der ersten Ausführungsform enthält ein Polystyrolpolymer, und das Polystyrolpolymer hat eine syndiotaktische Konfiguration mit einer hohen Stereoregularität. Eine syndiotaktische Konfiguration bezieht sich auf eine Konfiguration, in welcher Phenylreste oder substituierte Phenylreste hinsichtlich einer Hauptkette alternierend geordnet sind. Die Taktizität der syndiotaktischen Konfiguration kann durch ein herkömmliches ¹³C-Kernresonanzverfahren quantitativ bestimmt werden. Die Taktizität des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polystyrolpolymers ist wie folgt: für eine Diade (zwei benachbarte Wiederholungseinheiten), vorzugsweise 75% oder mehr und stärker bevorzugt 80% oder mehr; und für eine Pentade (fünf aufeinanderfolgende Wiederholungseinheiten), vorzugsweise 30% oder mehr und stärker bevorzugt 50% oder mehr. Wenn die Taktizität der Diade kleiner als etwa 75% ist, oder wenn die Taktizität der Pentade kleiner als etwa 30% ist, kann die orientierte Polystyrolfolie unerwünschterweise amorph sein.
Beispiele für Polystyrolpolymere, die in der Erfindung verwendbar sind, schließen Polystyrol und Derivate davon ein. Die Derivate des Polystyrols schließen Poly(alkylstyrol)e, wie Poly(p-methylstyrol). Poly(m-methylstyrol), Poly(o-methylstyrol), Poly(2,4- dimethylstyrol), Poly(2,5-dimethylstyrol), Poly(3,4-dimethylstyrol). Poly(3,5-dimethylstyrol) und Poly(p-tert-butylstyrol) ein; Poly(halogenierte Styrol)e, wie Poly(p-chlorstyrol), Poly(m- chlorstyrol), Poly(o-chlorstyrol), Poly(p-bromstyrol), Poly(m-bromstyrol), Poly(o-bromstyrol), Poly(p-fluorstyrol), Poly(m-fluorstyrol), Poly(o-fluorstyrol), Poly(p-methyl-p-fluorstyrol), Poly(m-methyl-p-fluorstyrol) und Poly(o-methyl-p-fluorstyrol); Poly(halogenierte alkylstyrol)e, wie Poly(p-chloromethylstyrol), Poly(m-chloromethylstyrol) und Poly(o- chloromethylstyrol); Poly(alkoxystyrol)e, wie Poly(p-methoxystyrol), Poly(m-methoxystyrol), Poly(o-methoxystyrol), Poly(p-ethoxystyrol), Poly(m-ethoxystyrol), Poly(o-ethoxystyrol); Poly(carboxyalkylstyrol)e, wie Poly(p-carboxymethylstyrol), Poly(m-carboxymethylstyrol) und Poly(o-carboxymethylstyrol); Poly(alkyletherstyrol)e, wie Poly(p-vinylbenzylpropyl); Poly(alkylsilylstyrol)e, wie Poly(p-trimethylsilylstyrol); und Poly(vinylbenzylmethoxyphosphit). Polystyrol ist besonders bevorzugt. Diese Polymere können voneinander unabhängig oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Außerdem kann ein Gemisch aus irgendeinem der vorstehend erwähnten Polymere und einem anderen Polystyrolpolymer mit zum Beispiel ataktischer Konfiguration oder isotaktischer Konfiguration verwendet werden, solange das so erhaltene Polymergemisch den vorstehend beschriebenen Bereich der Taktizität erfüllt. Auch ein Copolymer aus zwei oder mehr Komponenten von irgendeinem der vorstehend erwähnten Polymere kann verwendet werden, solange der vorstehend beschriebene Bereich der Taktizität erfüllt ist.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polystyrolpolymers, das in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, beträgt vorzugsweise etwa 10.000 oder stärker bevorzugt etwa 50.000 bis etwa 1.500.000. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts kleiner als etwa 10.000 ist, kann die Folie hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften und der Wärmebeständigkeit unbefriedigend sein. Wenn das Gewichtsmittel des Molekulargewichts etwa 1.500.000 übersteigt, kann die Folie durch eine übermäßige Spannung reißen, die beim Schritt des Streckens der Folie angewendet wird.
Die orientierte Polystyrolfolie in der ersten Ausführungsform kann bekannte Zusatzstoffe, wie ein Antioxidans, ein Antistatikmittel und ein Schmiermittel enthalten. Der Gesamtgehalt solcher Zusatzstoffe beträgt vorzugsweise etwa 10 Gewichtsteile oder weniger bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polystyrolpolymers. Wenn der Gesamtgehalt etwa 10 Gewichtsteile übersteigt, kann die Folie durch eine übermäßige Spannung reißen, die beim Schritt des Streckens der Folie angewendet wird.
Die orientierte Polystyrolfolie in der ersten Ausführungsform wird auf die folgende Art und Weise hergestellt.
Zuerst wird ein Polystyrolpolymer mit einer syndiotaktischen Konfiguration durch ein übliches Verfahren geschmolzen, und die Zusatzstoffe werden, wenn erforderlich, zugegeben. Dann wird das so erhaltene Polymer extrudiert, um eine ungestreckte Folie zu erzeugen. Die ungestreckte Folie wird biaxial gestreckt, d. h. in Längs- und Breitenrichtung, nacheinander oder gleichzeitig, und die Wärmefixierung wird, wenn erforderlich, durchgeführt, woraus sich die erfindungsgemäße orientierte Polystyrolfolie ergibt.
Zum Strecken der ungestreckten Folie in der Längsrichtung können zwei oder mehr Walzen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten verwendet werden. Zum Erwärmen der Folie während dieses Schrittes können geheizte Walzen, eine getrennte Heizvorrichtung, welche mit der Folie nicht in Kontakt steht, oder sowohl die Walzen als auch die Vorrichtung verwendet werden.
Die Heiztemperatur zum Strecken der Folie in der Längsrichtung beträgt vorzugsweise etwa 100ºC bis etwa 140ºC und stärker bevorzugt etwa 110ºC bis etwa 135ºC. Das Streckverhältnis (d. h. Ziehverhältnis) in der Längsrichtung liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von etwa 2 bis etwa 4 und stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von etwa 2,5 bis etwa 4. Solches Strecken wird vorzugsweise in einer Mehrzahl von Schritten durchgeführt.
Die Heiztemperatur zum Strecken der Folie in der Breitenrichtung beträgt vorzugsweise etwa 100ºC bis etwa 160ºC und stärker bevorzugt etwa 110ºC bis etwa 155ºC. Das Streckverhältnis in der Breitenrichtung liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von etwa 2 bis etwa 5 und stärker bevorzugt innerhalb des Bereichs von etwa 2,5 bis etwa S. Vorzugsweise weist ein Zentralbereich der in der Breitenrichtung gestreckten Folie eine höhere Temperatur als in einem Endbereich davon auf. Stärker bevorzugt ist die Temperatur des Zentralbereichs um 20ºC bis 40ºC höher als die Temperatur des Endbereichs.
Die gestreckte Folie kann ohne Entspannung vorzugsweise bei etwa 150ºC bis etwa 280ºC und stärker bevorzugt bei etwa 170ºC bis etwa 270ºC thermisch fixiert werden. In einer anderen Ausführungsform kann die gestreckte Folie bei einer Temperatur in einem solchen Bereich wärmefixiert werden, während sie um etwa 1% bis etwa 5% entspannt wird. Die Wärmefixierung kann durchgeführt werden, nachdem das Strecken in der Längs- und Breitenrichtung beendet ist, oder kann in zwei Schritten durchgeführt werden d. h. sobald das Strecken in der Längsrichtung beendet ist und dann nachdem das Strecken in die Breitenrichtung beendet ist.
Die orientierte Polystyrolfolie, die in der ersten Ausführungsform erhalten wird, hat eine Dicke von etwa 25 um oder mehr. Wenn die Dicke der Folie kleiner als etwa 25 um ist, kann die orientierte Folie nicht ausreichen glatt durch den Kopierer taufen.

Beispiele

Eine Mehrzahl von Folien wurden hergestellt, wie in den Beispielen 1 bis 4 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 beschrieben, und die so erhaltenen orientierten Folien wurden nach den folgenden Parametern bewertet, wie nachstehend beschrieben. Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken.

(1) Amax

Wie vorstehend beschrieben, wurde eine rechteckige Probe 1 (siehe Fig. 1) aus einer Walzfolie erhalten, wobei die rechteckige Probe zwei Seiten von 1.000 mm in der Längsrichtung der Folie aufweist, und zwei Seiten eine Größe aufweisen, die der Breite der Folie entspricht. Dann wurden vier Quadrate 11, 12, 13 und 14 in den vier Spitzen der rechteckigen Probe 1 gekennzeichnet. Jedes der vier Quadrate 11 bis 14 hatte Seiten von 100 mm in der Länge. Die Orientierungswinkel der Moleküle der Quadrate 11, 12, 13 und 14 wurden mit einem Messgerät zur Messung der Orientierungsrichtung der Moleküle gemessen (Bunshi Haikokei MOA-2001A, Kanzaki Seishi Kabushiki Kaisha). Die Orientierungsrichtung von irgendeinem der vier Quadrate (in diesen Beispielen das Quadrat 11) wurde auf 0º gesetzt. Amax, wurde als Absolutwert eines Winkels unter den Winkeln erhalten, die durch die Orientierungsrichtung der Moleküle des Quadrats 11 und eine Orientierungsrichtung von jedem der anderen drei Quadrate 12, 13 und 14 definiert wurden.

(2) HSmax

Ein Quadrat, das in einer Spitze der rechteckigen Probe 1 gekennzeichnet wurde und Seiten von 100 mm in der Länge aufwies, wird aus der rechteckigen Probe 1 als quadratische Probe 21 ausgeschnitten. Wie in Fig. 2A gezeigt, wurde ein Kreis auf der quadratischen Probe 21 gekennzeichnet, wobei der Kreis einen Durchmesser von 50 mm aufwies und den Schnittpunkt der Diagonalen der quadratischen Probe 21 als Mittelpunkt O aufwies. Die quadratische Probe 21 wurde ohne Last in einem Geer-Ofen aufgehängt, der auf 150ºC geheizt wurde. Nach 30 Minuten wurde die quadratische Probe 21 aus dem Ofen herausgenommen, und der Kreis auf der geheizten quadratischen Probe 21 wurde unter Verwendung eines Digitalisiergeräts analysiert. Das Größenänderungsverhältnis von Linie B (siehe Fig. 2B), deren Länge (mm) am stärksten unter Linien, die durch den Mittelpunkt O gehen, geändert wurde, wurde als HSmax durch Gleichung (IV) erhalten.

(3) Ebenheit nach dem Beschichten

Die Folie wurde mit einer Polyester-Wasser-Dispersion (TIE 51, Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha) unter. Verwendung einer #10 Drahtrakel manuell beschichtet und bei 150ºC getrocknet. Die Folie wurde in eine von nachstehend beschriebenen fünf Kategorien 1 bis 5 eingestuft. Eine höhere Kategorienzahl bezieht sich auf eine höhere Ebenheit.
Kategorie 1: Die Folie zeigt Wellen über die gesamte Folie, während sie sich in einem stationären Zustand befindet, und die Wellen bleiben bestehen, wenn die Folie, zum Beispiel durch manuelles Ausüben einer vernünftigen Spannung an zwei entgegengesetzten Enden der Folie, mit einer starken Spannung versehen wird, um zu versuchen, die Wellen zu glätten.
Kategorie 2: Die Folie zeigt Wellen über die gesamte Folie, während sie sich in einem stationären Zustand befindet, die Wellen bleiben teilweise bestehen, wenn die Folie, zum Beispiel durch manuelles Ausüben einer vernünftigen Spannung an zwei entgegengesetzten Enden der Folie, mit einer starken Spannung versehen wird, um zu versuchen, die Wellen zu glätten.
Kategorie 3: Die Folie zeigt Wellen über die gesamte Folie, während sie sich in einem stationären Zustand befindet, und die Wellen verschwinden, wenn die Folie, zum Beispiel durch manuelles Ausüben einer vernünftigen Spannung an zwei entgegengesetzten Enden der Folie, mit einer starken Spannung versehen wird, um zu versuchen, die Wellen zu glätten.
Kategorie 4: Die Folie zeigt teilweise Wellen über die ganze Folie, während sie sich in einem stationären Zustand befindet, und die Wellen verschwinden, wenn die Folie an zwei entgegengesetzten Enden der Folie mit einer vernünftigen schwächeren Spannung versehen wird.
Kategorie 5: Die Folie zeigt keine Wellen, während sie sich in einem stationären Zustand befindet.

(4) Ebenheit nach dem Durchlaufen durch den Kopierer

Die Folie, die mit einer Polyester-Wasser-Dispersion (TIE51, Takemoto Yushi Kabushiki Kaisha) in einem Verhältnis von 0,02 g/cm² beschichtet wurde, wurde in B5- Größe geschnitten und wurde durch einen Kopierer (RICOPY FT6960, Ricoh Co., Ltd.) durchlaufen gelassen. Danach wurde die Folie in eine der Kategorien 1 bis 5 eingestuft. Eine höhere Kategorienzahl bezieht sich auf eine höhere Ebenheit.
Kategorie 1: Die Folie verursacht Kopierstau.
Kategorie 2: Die Folie wird geknittert.
Kategorie 3: Die Folie wird verbogen.
Kategorie 4: Eine Größenänderung wird durch Messen mit einem Lineal festgestellt.
Kategorie 5: Keine Änderung im Aussehen oder in der Größe wird festgestellt.
Zuerst wurden in den Beispielen 1 bis 4 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 orientierte Polystyrolfolien hergestellt, wie nachstehend beschrieben, und die vorstehend beschriebenen Parameter jeder Folie werden in Tabelle 1 gezeigt.

(Beispiel 1)

Polymerchips, die 99,5 Gewichtsprozent (Gew.-%) syndiotaktisches Polystyrol (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 250.000) enthielten, das mit 0,5 Gew.-% Siliciumoxidpulver als Schmiermittel mit einer mittleren Korngröße von 0,5 um, einem Zerstäubungsgrad von 20% und einen Flächenformfaktor von 80% gemischt wurde, und Polymerchips, die nur das syndiotaktische Polystyrol (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 250.000) enthielten, wurden in einem Gewichtverhältnis von 1 : 9 zusammen gemischt und getrocknet. Das extrudierte Gemisch wurde bei 290ºC gelöst und durch eine T-Form mit einer Lippenöffnung von 800 um extrudiert. Dann ließ man den so erhaltenen Stoff durch ein elektrostatisches Aufbringverfahren an eine Kühlwalze mit einer Temperatur von 50ºC anhaften und durch Kühlen fest werden. So wurde eine ungestreckte Folie mit einer Dicke von etwa 300 um erzeugt.
Die ungestreckte Folie wurde durch eine Infrarotheizung mit einer Oberflächentemperatur von 260ºC vorgewärmt, wobei sie sich in einer Stellung 20 mm von der Folie entfernt befand, und dann unter Verwendung einer Gummiwalze mit einer Oberflächentemperatur von 130ºC auf die 1,4fache Länge in der Längsrichtung gestreckt. Die so erhaltene Folie wurde weiter unter Verwendung einer Keramikwalze mit einer Oberflächentemperatur von 110ºC auf die 2,28fache Länge in der Längsrichtung gestreckt. Als nächstes wurde die so erhaltene Folie in einem Spannrahmen auf 110ºC vorgewärmt, und dann auf die 3,2fache Breite in der Breitenrichtung in einer Zone gestreckt, welche so eingestellt wurde, dass ihre Temperatur von 150ºC in einem Bereich lag, der einem Mittelbereich der Folie entsprach, und dass ihre Temperatur von 120ºC in einem Bereich lag, der einem Seitenbereich der Folie entsprach. Die so erhaltene Folie wurde bei 260ºC, ohne entspannt zu werden, wärmefixiert, und dann in der Breitenrichtung bei 230ºC um etwa 3% entspannt. So wurde eine orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von etwa 30 um erzeugt.

(Beispiel 2)

Eine orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von etwa 29 um wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der folgenden Gesichtspunkte bei den Schritten, nachdem die ungestreckte Folie erhalten wurde. Die Infrarotheizung, die zum Vorwärmen verwendet wurde, hatte eine Oberflächentemperatur von 350ºC. Das Strecken der Folie in der Längsrichtung unter Verwendung der Gummiwalze wurde durchgeführt, um die Länge auf das 1,2fache zu erhöhen, und das Strecken der Folie in der Längsrichtung unter Verwendung der Keramikwalze wurde durchgeführt, um die Länge auf das 2,67fache zu erhöhen. In der Zone, welche so eingestellt wurde, dass ihre Temperatur von 150ºC in einem Bereich lag, der einem Mittelbereich der Folie entsprach, und dass ihre Temperatur von 120ºC in einem Bereich lag, der einem Seitenbereich der Folie entsprach, wurde die Folie in die Breitenrichtung auf das 2,67fache gestreckt. Das abschließende Strecken in die Breitenrichtung wurde durchgeführt, um die Breite in einer Zone auf das 1,2fache zu erhöhen, welche vollständig auf eine Temperatur von 150ºC eingestellt wurde.

(Beispiel 3)

Eine orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von etwa 29 um wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnähme der folgenden Gesichtspunkte bei den Schritten, nachdem die ungestreckte Folie erhalten wurde. Die Infrarotheizung, die zum Vorwärmen verwendet wurde, hatte eine Oberflächentemperatur von 350ºC. Das Strecken der Folie in der Längsrichtung unter Verwendung der Gummiwalze wurde durchgeführt, um die Länge auf das 1,2fache zu erhöhen, und das Strecken der Folie in der Längsrichtung unter Verwendung der Keramikwalze wurde durchgeführt, um die Länge auf das 2,67fache zu erhöhen. Die Wärmefixierung der Folie ohne Entspannung wurde bei 240ºC durchgeführt.

(Beispiel 4)

Eine orientierte Polystyrolfolie wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 3 erhalten. Die so erhaltene Folie wurde mit einer Schere in Form eines Rhombus oder dergleichen geschnitten.

(Vergleichsbeispiel 1)

Die ungestreckte Folie, die in Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde unter Verwendung einer Gummiwalze, die auf 130ºC geheizt wurde, auf die 3,2fache Länge in der Längsrichtung gestreckt. Die so erhaltene Folie wurde in einem Spannrahmen auf 110ºC vorgewärmt und bei 120ºC auf die 3,2fache Breite in der Breitenrichtung gestreckt. Die so erhaltene Folie wurde bei 260ºC, ohne entspannt zu werden, wärmefixiert, und dann in der Breitenrichtung bei 230ºC um 3% entspannt. Folglich wurde eine orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von etwa 28 um erzeugt.

(Vergleichsbeispiel 2)

Eine orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von 30 um wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der folgenden Gesichtspunkte bei den Schritten nach dem Vorheizen unter Verwendung des Spannrahmens. Die so erhaltene Folie wurde bei 120ºC auf die 3,2fache Breite in der Breitenrichtung gestreckt. Die so erhaltene Folie wurde bei 220ºC, ohne entspannt zu werden, wärmefixiert, und dann bei 200ºC um 2% in der Breitenrichtung entspannt.

(Vergleichsbeispiel 3)

Eine orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von 29 um wurde auf die gleiche Art und Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der folgenden Gesichtspunkte bei den Schritten nach dem Vorheizen unter Verwendung des Spannrahmens. Die so erhaltene Folie wurde bei 120ºC auf die 3,2fache Breite in der Breitenrichtung gestreckt. Die so erhaltene Folie wurde bei 220ºC, ohne entspannt zu werden, wärmefixiert, und dann bei 200ºC um 2% in der Breitenrichtung entspannt. Tabelle 1
*: erhalten durch Gleichung (I).
Wie in Tabelle 1 gezeigt, sind alle orientierten Polystyrolfolien, die in den Beispielen 1 bis 4 hergestellt wurden, hinsichtlich der Ebenheit nach dem Beschichten und der Ebenheit nach dem Durchlaufen durch den Kopierer zufriedenstellend.
Eine erfindungsgemäße orientierte Polystyrolfolie, die ein Polystyrolpolymer mit syndiotaktischer Konfiguration einschließt, ist in optischen Vorrichtungen, zum Beispiel als OHP-Folie, sowie für Polarisationsplatten in Flüssigkristallanzeigegeräten, Gelatineemulsionsmitteln, Toner für Kopierer und dergleichen verwendbar.
Verschiedene andere Abwandlungen sind für den Fachmann ersichtlich und können von ihm leicht durchgeführt werden, ohne vom Schutzumfang der hier angefügten Patentansprüche abzuweichen.

Claims

1. Orientierte Polystyrolfolie, die ein Polystyrolpolymer mit einer syndiotaktischen Konfiguration einschließt, wobei die Folie eine Dicke von 25 um oder mehr aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine rechteckige Probe (1) der Folie einen Wert C, der durch Gleichung (I) ausgedrückt wird, von 0,007 oder weniger aufweist:

wobei die rechteckige Probe (1) aus (A) oder (B) erhältlich ist, nämlich aus:

(A) einer Walzfolie, die sich in einer Längsrichtung erstreckt und eine Breite in einer Breitenrichtung aufweist, die senkrecht zur Längsrichtung ist, wobei zwei Seiten der rechteckigen Probe (1) in der Längsrichtung der Folie jeweils 1000 mm Länge und die anderen beiden Seiten der rechteckigen Probe (1) jeweils eine Größe, die der Breite der Folie entspricht, aufweisen, oder

(B) einem Bogen irgendeiner Form, wobei die rechteckige Probe (1) ein einbeschriebenes Rechteck bildet, das eine Fläche aufweist, die größer ist als irgendein anderes einbeschriebenes Rechteck,

wobei Amax durch Kennzeichnen von vier Quadraten (11, 12, 13, 14) jeweils in vier Ecken der rechteckigen Probe, wobei jedes Quadrat Seiten von 100 mm Länge aufweist, und Einstellen einer Orientierungsrichtung der Moleküle eines ersten Quadrats auf 0º erhalten wird, wobei Amax ein Absolutwert eines Maximalwinkels von Winkeln ist, die durch die Orientierungsrichtung der Moleküle des ersten Quadrats und einer Orientierungsrichtung der Moleküle von jedem der anderen drei Quadrate definiert sind,

R durch die Gleichung (II) ausgedrückt wird, aber als 1 definiert ist, wenn es 1 überschreitet:

R = D/1000 (II),

D ein Abstand (in mm) ist zwischen einem Schwerpunkt (P1) des ersten Quadrats und einem Schwerpunkt (P2) des Quadrats mit der Orientierungsrichtung, die Amax dem ersten Quadrat definiert, und

HSmax ein Größenänderungsverhältnis einer quadratischen Probe ist, welche aus der rechteckigen Probe ausgeschnitten ist und bei einer Temperatur von 150ºC während 30 Minuten unter trockenen Bedingungen erwärmt wird, wobei die quadratische Probe in einer Ecke der rechteckigen Probe (1) gekennzeichnet wird und Seiten von 100 mm Länge aufweist.

2. Orientierte Polystyrolfolie nach Anspruch 1, wobei Amax 21º oder weniger beträgt.

3. Orientierte Polystyrolfolie nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Absolutwert von HSmax 0,03 oder weniger beträgt.