JP2888856B2 - シンジオタクチックポリスチレン系透明フィルム - Google Patents
シンジオタクチックポリスチレン系透明フィルムInfo
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Description
スチレン系フィルム、さらに詳しくいえば優れた透明
性、耐熱性、耐薬品性を有し、かつ寸法安定性と機械的
強度のバランスに優れる上、平衡水分率が低いなど、優
れた特徴を有する食品包装用以外のシンジオタクチック
ポリスチレン系透明フィルムに関するものである。
線透過性などに優れ、かつ吸水率や吸湿率が小さいなど
の特徴を有し、各種包装材料として幅広く用いられてお
り、また誘電率、誘電正接などの電気特性に優れている
ことから、コンデンサー用、高周波ケーブル絶縁、ポリ
バリコン、その他絶縁用などの電気絶縁材料としても広
く用いられている。
溶液重合、乳化重合、懸濁重合などの方法によるタジカ
ル重合によって得られたポリスチレンを製膜することに
より製造されている。このようなラジカル重合で得られ
たポリスチレンは、通常アタクチック構造のもので、立
体規則性を有していない。
しては、アイソタクチック構造のものと、シンジオタク
チック構造のものとがあり、前者のアイソタクチック構
造のものは、主としてチーグラー型触媒を用いる重合に
よって得られることが知られており、一方、後者のシン
ジオタクチック構造のものは、主としてハロゲン化チタ
ンやアルコキシチタンなどのチタニウム化合物とアルキ
ルアミノキサンとの組合せから成る触媒の存在下に、重
合することによって得られることが知られている(特開
昭62−104818号公報)。
立体規則性を有しないアタクチック構造のポリスチレン
系樹脂に比べて、高い融点を有し、かつ耐薬品性に優れ
ていることから、耐熱性、耐薬品性のポリマーとしての
用途が期待されている。その用途の1つとしてフィルム
が挙げられるが、アイソタクチックポリスチレンにおい
ては、融点の高いものの、結晶化速度が遅く、通常の成
形法では脆弱なフィルムしか得られないため、例えば該
ポリスチレンに製膜媒体である低分子量有機化合物を含
有させ、これを比較的低い温度で製膜したのち、適当な
温度で延伸処理して該低分子量有機化合物を除去し、耐
熱性及び耐薬品性に優れたアイソタクチックポリスチレ
ンフィルムを製造する方法が提案されている(特開昭62
−130826号公報)。
融点が約270℃と高く、また結晶化速度も速く、耐薬品
性も優れていることが知られている(特開昭62−104818
号公報)。このシンジオタクチックポリスチレンについ
ても、製膜媒体を用いたゲル延伸の方法が開示されてい
る(特開昭63−77905号公報)。
点が約270℃と高い上に、結晶化速度が速いため、耐熱
性、耐薬品性に優れたフィルムとすることができるが、
通常の成形法では、白色不透明でかつ脆弱なフィルムと
なるのを免れないし、またゲル製膜したのち、延伸した
フィルムは透明感がそこなわれる上、媒体がフィルム中
に残留して物性をそこなうなどの欠点を有している。
スチレンフィルムのもつ欠点を克服し、優れた耐熱性、
耐薬品性を有し、かつ寸法安定性と機械的強度とのバラ
ンスに優れる上、透明性が良好で、しかも媒体が残留し
ないなど、優れた物性を有する食品包装用以外のシンジ
オタクチックポリスチレン系フィルムを提供することを
目的としてなされたものである。
外のシンジオタクチックポリスチレン系フィルムを開発
すべく鋭意研究を重ねた結果、シンジオタクチックポリ
スチレン系樹脂を主成分とし、特定の密度、全光線透過
率及び重量を有し、特定温度における収縮率及び残存す
る低分子量化合物の含有量が所定値以下であるフィルム
が、その目的に適合することを見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至った。
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂を主成分とし、
かつ1,00〜1.15g/cm3の密度、85%以上の全光線透過
率、15%以下の曇度を有するとともに、150℃の温度に
おける収縮率は2%以下でしかも残存する低分子量化合
物の含有量が5000ppm以下であることを特徴とする食品
包装用以外のシンジオタクチックポリスチレン系透明フ
ィルムを提供するものである。
タクチック構造であるポリスチレン系樹脂は、炭素−炭
素結合から形成される主鎖に対して、側鎖であるフェニ
ル基又は置換フェニル基が主として交互に反対方向に位
置する立体構造を有するものであって、そのタクティシ
ティは核磁気共鳴法(NMR法)により定量される。このN
MR法により測定されるタクティシティは、連続する複数
個の構成単位の存在割合、例えば2個の場合はダイアッ
ド、3個の場合はトリアッド、5個の場合はペンタッド
でもって示すことができるが、本発明でいうシンジオタ
クチック構造を有するポリスチレン系樹脂とは、通常ダ
イアッドで85%以上、若しくはペンタッドで50%以上の
シンジオタクチック構造を有するものを意味する。
め、ポリアルキルスチレンやポリハロゲン化スチレンな
どの種々の核置換ポリスチレンが挙げられる。核置換ポ
リスチレンの具体例としては、ポリ(o−、m−又はp
−メチルスチレン)、ポリ(2,4−、2,5−、3,4−又は
3,5−ジメチルスチレン)、ポリ(p−t−ブチルスチ
レン)などのポリ(アルキルスチレン)、ポリ(o−、
m−又はp−クロロスチレン)、ポリ(o−、m−又は
p−ブロモスチレン)、ポリ(o−、m−又はp−フル
オロスチレン)、ポリ(o−メチル−p−フルオロスチ
レン)などのポリ(ハロゲン化スチレン)、ポリ(o
−、m−又はp−クロロメチルスチレン)などのポリ
(ハロゲン置換アルキルスチレン)、ポリ(o−、m−
又はp−メトキシスチレン)、ポリ(o−、m−又はp
−エトキシスチレン)などのポリ(アルコキシスチレ
ン)、ポリ(o−、m−又はp−カルボキシメチルスチ
レン)などのポリ(カルボキシアルキルスチレン)、ポ
リ(p−ビニルベンジルプロピルエーテル)などのポリ
(アルキルエーテルスチレン)、ポリ(p−トリメチル
シリルスチレン)などのポリ(アルキルシリルスチレ
ン)、さらにはポリ(ビニルベンジルジメトキシホスフ
ァイド)などが挙げられる。
で、特にスチレンを重合して得られるポリスチレンが好
適である。また、本発明で用いるシンジオタクチック構
造を有するポリスチレン系樹脂は、必ずしも単一化合物
である必要がなく、シンジオタクティシティが前記範囲
にあれば、アイソタクチック構造やアタクチック構造の
ポリスチレン系樹脂との混合物や、共重合体鎖中に組み
込まれたものであってもよい。
系樹脂は、原料モノマーとしてスチレンやアルキルスチ
レン、ハロゲン化スチレンなどのスチレン誘導体を用
い、例えばハロゲン化チタンやアルコキシスチレンなど
のチタニウム化合物とアルキルアルミノキサンとの組合
せから成る触媒の存在下に重合するとによって製造する
ことができる。このような重合方法により、高いシンジ
オタクティシティを有するポリスチレン系樹脂から得ら
れるが、必要に応じ、溶剤などを用いる分別手段によっ
て、ほぼ100%に近いシンジオタクティシティを有する
ポリスチレン系樹脂を得ることもできる。
このようにして得られた立体規則性がシンジオタクチッ
ク構造であるポリスチレン系樹脂を、実質上無定形のフ
ィルムに成形する。この実質上無定形のフィルムに成形
する方法については特に制限はないが、通常該ポリスチ
レン系樹脂の融点以上の温度で、プレス又はTダイなど
を用いて加熱成形したフィルムを、冷却プレス又は冷却
ロールや冷却槽を用いて、好ましくは150℃/分以上の
降温速度で急冷することにより、実質上無定形のシンジ
オタクチックポリスチレン系フィルムが得られる、この
際冷却速度が遅いと、結晶化が進行し、不透明化や脆化
の原因となる。
ムを、そのガラス転移温度以上、冷結晶化温度以下の範
囲の温度において延伸する。前記のガラス転移温度及び
冷結晶化温度は、ポリスチレン系樹脂の種類やシンジオ
タクティシティの値などによって異なるが、例えばシン
ジオタクティシティが99%以上のポリスチレンにおいて
はガラス転移温度は95℃、冷結晶化温度は145℃であ
り、また融点は269℃であった。延伸温度が前記範囲を
逸脱すると透明感がそこなわれ、本発明の目的を達成す
ることができない。
されている方法、例えば圧延装置や伸張延伸装置などを
用い、同時又は逐次二軸延伸、あるいは一軸延伸するな
どの方法を用いることができる。
緊張下に、冷結晶化温度以上、融点未満、通常は150℃
以上、融点未満の範囲の温度において熱固定処理する。
この熱固定処理時間は10分ないし2時間程度である。
て、150℃の温度における収縮率が2%以下となるよう
に調整することが重要である。
樹脂を主成分とし、密度が1.00〜1.15g/cm3の範囲にあ
り、全光線透過率が85%以上、曇度が15%以下、150℃
の温度における収縮率が2%以下であるフィルムが得ら
れる。
る低分子量化合物の含有量は極めて少なく、500ppm以下
である。
は優れた透明性、耐熱性、耐薬品性を有し、かつ寸法安
定性と機械的強度のバランスに優れる上、平衡水分率が
低く、さらに残存する低分子量化合物の含有量が極めて
少ないなど、優れた特徴を有しており、特に、耐熱性、
耐薬品性などに優れたフィルムとして、食品包装用以外
の各種包装材料や絶縁材料として好適に用いられる。
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
光線透過率、密度、収縮率は次に示す方法により測定し
た。
ル−二塩化亜鉛の混合溶媒を用いて浮沈法で測定した。
り、中央に長さ100mmの標線を印し、所定温度のシリコ
ンオイルバス中に10分間浸せきしたのち、標線の寸法変
化を測定した。
オートクレープに、トルエン300mlとメチルアルミノキ
サン(東洋ストウフアー製)120mmolと、テトラエトキ
シチタン0.6mmolを加え、次いでスチレン900mlを加えて
50℃で2時間重合反応を行った。反応終了後、塩酸−メ
タノールにより反応を停止し、生成ポリマーをろ別後、
乾燥した。この結果得られたポリスチレンは98gであっ
た。
率は95%であって、この不溶部の立体規則性は13C−NMR
スペクトル解析の結果、99%以上のシンジオタクチック
構造であった。また、このシンジオタクチックポリスチ
レンのゲルパーミネーションクロマトグラフィー(1,2,
4−トリクロルベンゼン中、130℃で測定)により測定さ
れる重量平均分子量は52.0×104であり、示差走査熱量
計を用いて測定した融点は257℃及び267℃であった。
プレス成形後、冷却プレスを用いて室温まで冷却し、透
明な密度1.05g/cm3の実質上無定形のフィルムを得た。
て熱分析を行ったところ、ガラス転移温度は95℃、冷結
晶化温度は145℃、融点は269℃であった。
で3倍×3倍同時二軸延伸を行い、さらに延伸後、フィ
ルムストレッチャにセットしたまま160℃で30分間熱処
理した。
線透過率が91.3%、曇度が9.5%の透明性を有するもの
であって、引張り強度は1030kg/cm2であり、150℃、10
分間での熱収縮は認められなかった。また、フィルムの
残留低分子量化合物の含有量は2000ppm以下であった。
外は、実施例1と同様にして延伸を行った。
線透過率が91.5%、曇度9.8%の透明性を有するもので
あって、引張り強度は580kg/cm2であり、150℃、10分間
での延伸方向の熱収縮は認められなかった。
を用いて急冷せず、室温下で放冷したところ、密度が1.
08g/cm3の白色不透明な結晶性の脆いフィルムが得られ
た。
で3倍×3倍同時二軸延伸したところ、延伸時に破断し
延伸不能であった。
れ145℃とした以外は、実施例1と同様にして延伸を行
った。
なものであって、引張り強度は720kg/cm2であり、150
℃、10分間での熱収縮率は9%であった。
は、実施例2と同様にして延伸を行った。
線透過率が91.3%、曇度9.8%の透明性を有するもので
あって、引張り強度は620kg/cm2であり、150℃、10分間
での延伸方向の熱収縮率は5%であった。
スチレンを溶媒のエチルベンゼン中に入れて加熱溶解
し、2重量%の濃度のシンジオタクチックポリスチレン
溶液を得た。この溶液を十分に冷却したアルミニウム製
の箱に流し込み、寒天状のゲルを得た。このゲルをヌッ
チェ上でプレスしつつ吸引乾燥し、室温において減圧
下、24時間乾燥してゲル板を得た。このゲル板を短冊状
に切断し、この短冊を用い、130℃において延伸倍率3
倍に延伸した。
線透過率が85.6%、曇度43.5%の透明性を有するもので
あって、引張り強度は700kg/cm2であり、150℃、10分間
での熱収縮率は4%であった。また、フィルム中の残留
低分子量化合物は8000ppmであった。
Claims (1)
- 【請求項1】核置換基を有し、又は有しないシンジオタ
クチックポリスチレン系樹脂を主成分とし、かつ1,00〜
1.15g/cm3の密度、85%以上の全光線透過率、15%以下
の曇度を有するとともに、150℃の温度における収縮率
は2%以下でしかも残存する低分子量化合物の含有量が
5000ppm以下であることを特徴とする食品包装用以外の
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂フィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1099947A JP2888856B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | シンジオタクチックポリスチレン系透明フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1099947A JP2888856B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | シンジオタクチックポリスチレン系透明フィルム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=14260905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1099947A Expired - Lifetime JP2888856B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | シンジオタクチックポリスチレン系透明フィルム |
Country Status (1)
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-
1989
- 1989-04-21 JP JP1099947A patent/JP2888856B2/ja not_active Expired - Lifetime
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