JP3568000B2 - 延伸ポリスチレン系フィルム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はシンジオタクチックポリスチレン系フィルム、さらに詳しく言えば、コーティング加工後の平面性およびコピー機の通過性に優れた延伸ポリスチレン系フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルムは耐熱性、電気特性、透明性などに優れたものが開発され（特開平１−１１０１２２号、同１−１６８７０９号、同１−１８２３４６号、同２−２７９７３１号、同３−７４４３７号、同３−１０９４５３号、同３−９９８２８号、同３−１２４４２７号、同３−１３１６４４号、同３−１３１８４３号など）、磁気テープ用、コンデンサー用、包装用等、各種のフィルム用途に展開が期待されている。特に耐熱性、透明性を活かした液晶表示用途やＯＨＰ用フィルム、写真フィルム等への展開が期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらシンジオタクチックポリスチレン系のフィルムは、他の素材（例えば偏光板、ゼラチン乳剤、コピー用トナー）との接着性が悪いという欠点があった。そこで、後加工、即ち、易接着性向上等を目的としたコーティングを施す必要があるが、これまでのシンジオタクチックポリスチレン系延伸フィルムにおいては、コーティングや蒸着を施した後に平面性が損なわれるという問題があった。
本発明は、コーティング加工後の平面性およびコピー機の通過性に優れた延伸ポリスチレン系フィルムを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のポリスチレン系フィルムはシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体からなるフィルムで、フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最大値（Ｅｍａｘ）と最小値（Ｅｍｉｎ）の差がＥｍａｘの１０％以下であることを特徴とするコーティング加工後の平面性およびコピー機の通過性に優れた延伸ポリスチレン系フィルムを提供するものである。
【０００５】
本発明に用いられる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重合体は、側鎖であるフェニル基又は置換フェニル基が核磁気共鳴法により定量されるタクティシティがダイアッド（構成単位が２個）で８５％以上、ペンタッド（構成単位が５個）で５０％以上のシンジオタクチック構造であることが望ましい。
【０００６】
該ポリスチレン系重合体としては、ポリスチレン、ポリ（ｐ−、ｍ−又はｏ−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−ターシャリーブチルスチレン）などのポリ（アルキルスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−又はｏ−クロロスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−又はｏ−ブロモスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−又はｏ−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（ｐ−、ｍ−又はｏ−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（ｐ−、ｍ−又はｏ−メトキシスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−又はｏ−エトキシスチレン）などのポリ（アルコキシスチレン）、ポリ（ｐ−、ｍ−又はｏ−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。
【０００７】
本発明においては、前記ポリスチレン系重合体のなかで、特にポリスチレン、ポリアルキルスチレンおよびこれらの共重合体が好適である。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重合体は、必ずしも単一化合物である必要はなく、シンジオタクティシティが前記範囲内であればアタクチック構造やアイソタクチック構造のポリスチレン系重合体との混合物や、共重合体及びそれらの混合物でもよい。
【０００８】
また本発明に用いるポリスチレン系重合体は、重量平均分子量が１０，０００以上、更に好ましくは５０，０００以上である。重量平均分子量が１０，０００未満のものでは、強伸度特性や耐熱性に優れたフィルムを得ることができない。重量平均分子量の上限については、特に限定されるものではないが、１，５００，０００ 以上では延伸張力の増加に伴う破断の発生などが生じるため余り好ましくない。
【０００９】
本発明に用いられるシンジオタクチックポリスチレン系重合体には必要に応じて、公知の酸化防止剤、帯電防止剤、滑り性を付与するための微粒子等を適量配合したものを用いることができる。配合量はシンジオタクチックポリスチレン系重合体１００ 重量％に対して１０重量％以下が望ましい。１０重量％を越えると延伸時に破断を起こしやすくなり、生産安定性不良となるので好ましくない。
【００１０】
そして、フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最大値（Ｅｍａｘ）と最小値（Ｅｍｉｎ）は、フィルムの製膜条件により調整される。フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最大値（Ｅｍａｘ）と最小値（Ｅｍｉｎ）の差および弾性率の最小値（Ｅｍｉｎ）が所定の範囲に入るならば製造条件は特に限定されないが、縱方向に多段に延伸した後更に多段に横方向に延伸する方法や横延伸と熱固定処理の間に冷却ゾーンを設ける方法、横延伸時のフィルムの幅方向の温度に分布を着ける方法等が挙げられる。熱収縮率を所定の範囲に入れるためには熱固定処理、縦弛緩処理、横弛緩処理などを施すことが必要である。また、蒸着層の接着特性等を向上するために、インラインコートやオフラインコートにより接着層を設けたり、コロナ処理や火炎プラズマ処理等を行うことができる。
【００１１】
本発明のポリスチレン系延伸フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最大値（Ｅｍａｘ）と最小値（Ｅｍｉｎ）の差はＥｍａｘの１０％以下、好ましくは８％以下、更に好ましくは５％以下である。フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最大値（Ｅｍａｘ）と最小値（Ｅｍｉｎ）の差がＥｍａｘの１０％より大きい場合コーティング加工後の平面性やコピー機の通過性が不良となる。
【００１２】
また本発明のポリスチレン系延伸フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最小値（Ｅｍｉｎ）は３００ｋｇ／ｍｍ２以上、好ましくは３２０ｋｇ／ｍｍ２以上、更に好ましくは３５０ｋｇ／ｍｍ２以上である。ポリスチレン系延伸フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最小値（Ｅｍｉｎ）が３００ｋｇ／ｍｍ２より低い場合コーティング加工後の平面性やコピー機の通過性が不良となりやすい。
【００１３】
更に、１５０℃における熱収縮率は２％以下、好ましくは１．８％以下、更に好ましくは１．５％以下である。１５０℃における熱収縮率が２％より大きいとコーティング後の平面性やコピー機通過性が不良となりやすい。
【００１４】
実施例
以下に実施例にて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
なお、フィルムの評価方法を以下に示す。
【００１５】
（１）フィルムの幅方向における長手方向の弾性率
フィルムの幅方向に等間隔になるように５箇所から幅１０ｍｍのサンプルを切り出した。得られたサンプルを東洋ボールドウイン社製の引張り試験機（テンシロンＵＭＴ−（ＩＩ）− ５００型）を用い、チャック間長さが１００ｍｍとなるようにセットし、引張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎで、２３℃×６５％ＲＨの環境下で測定した。
【００１６】
（２）１５０℃における熱収縮率
無張力の状態で１５０℃の雰囲気中に３０分間放置し、放置前後の寸法変化を読み取り、フィルムの熱収縮率を求めた。
【００１７】
（３）コーティング後の平面性
竹本油脂（株）製ＴＩＥ５１を１０番手のワイヤーバーを用いてハンドコートし、１５０℃の雰囲気下で乾燥した。得られたフィルムを次の基準に従い、１級〜５級のランク付けを行った。
１級；強い張力をかけても波打ち全面にあり
２級；強い張力をかけても波打ち一部あり
３級；強い張力をかけると波打ちなし
４級；弱い張力をかけると波打ちなし
５級；張力をかけなくても波打ちなし
【００１８】
（４）コピー機通過性
コートしたフィルムをＢ５サイズにカットし、（株）リコー製ＲＩＣＯＰＹ ＦＴ６９６０内部を通過させた。得られたフィルムを次の基準に従い、１級〜５級のランク付けを行った。
１級；コピー機につまる等のトラブルあり
２級；フィルムにしわが入る
３級；平坦な場所に置いた場合に浮く部分がある
４級；平坦な場所に置いた場合に浮く部分がないが、定規で測定すると寸法変化が認められる
５級；外観、寸法共に変化無し
【００１９】
実施例１
シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量２５０，０００）を乾燥し、２９０℃で溶融し、１５００μｍのリップギャップのＴ ダイから押し出し、５０℃の冷却ロールに静電印荷法により密着・冷却固化し、厚さ１０００μｍの無定形シートを得た。
該無定形シートを先ず金属ロールにより９５℃に予熱し、表面温度６００℃の反射した赤外線がフィルムに垂直に当たる様に調製したステンレス製の傘を有する直径１０ｍｍの棒状窒化硅素製赤外線ヒータ３本で更に加熱し縱方向に１．３倍延伸し、引き続き１００℃に加熱したシリコンゴムロールにフィルムを接触させ更に表面温度６００℃の前記赤外線ヒータで加熱し縱方向に１．５倍延伸し、引き続き１３０℃に加熱したセラミックロールを用い縦方向に１．８倍延伸した。次いで、テンターでフィルムを１１０℃に予熱し、横方向に延伸温度１１０℃で１．９倍延伸し、更に１２０℃で横方向に２倍延伸した後、８０℃に冷却し、その後２３０℃で２０秒熱固定処理し、２００℃で１％横弛緩処理し、更に１７０℃で２％横弛緩処理を行った。得られたフィルムの厚みは７５μｍ、幅は厚みの均一な部分が５００ｍｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２０】
実施例２
縦延伸を金属ロールにより９５℃に予熱し表面温度６５０℃の前記赤外線ヒータで更に加熱し縱方向に３．５倍延伸した。次いで、テンターでフィルムを１１０℃に予熱し、横方向に延伸温度１１５℃で横方向に３．８倍延伸した以外は実施例１と同様に行った。得られたフィルムの厚みは７５μｍ、幅は厚みの均一な部分が５００ｍｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２１】
実施例３
熱固定処理を２１０℃で２０秒とした以外は実施例２と同様に行った。得られたフィルムの厚みは７５μｍ、幅は厚みの均一な部分が５００ｍｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２２】
比較例１
横延伸後に８０℃に冷却しなかった冷却以外は実施例２と同様に行った。得られたフィルムの厚みは７５μｍ、幅は厚みの均一な部分が５００ｍｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２３】
比較例２
シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量２５０，０００）を乾燥し、２９０℃で溶融し、１５００μｍのリップギャップのＴダイから押し出し、５０℃の冷却ロールに静電印荷法により密着・冷却固化し、厚さ８８０μｍの無定形シートを得た。
該無定形シートを先ずシリコンゴムロールにより１２０℃に予熱し縱方向に３倍延伸し、次いでテンターでフィルムを１２０℃に予熱し、横方向に延伸温度１２０℃で３倍延伸し、更にシリコンゴムロールにより１２０℃に予熱し縱方向に１．３倍延伸した。その後２３０℃で２０秒熱固定処理し、２００℃で１％横弛緩処理し、更に１７０℃で２％横弛緩処理を行った。得られたフィルムの厚みは７５μｍ、幅は厚みの均一な部分が５００ｍｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２４】
表より、実施例１、２
表より、実施例１、２、３で得られたフィルムはコーティング加工後の平面性やコピー機の通過性に優れたものであることが分かる。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【発明の効果】
以上、記載のとおり、本発明は前記特許請求の範囲に記載のとおりの構成を採用することにより、コーティング加工後の平面性やコピー機の通過性に優れたポリスチレン系延伸フィルムが提供され、従って、本発明の工業的価値は大である。

Claims (3)

1. シンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体からなるフィルムで、フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最大値（Ｅｍａｘ）と最小値（Ｅｍｉｎ）の差がＥｍａｘの１０％以下であることを特徴とする延伸ポリスチレン系フィルム。
2. フィルムの幅方向における長手方向の弾性率の最小値（Ｅｍｉｎ）が３００ｋｇ／ｍｍ^２以上であることを特徴とする請求項１記載の延伸ポリスチレン系フィルム。
3. １５０℃における熱収縮率が２％以下であることを特徴とする請求項１または２記載の延伸ポリスチレン系フィルム。