JPH0665401A - シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はシンジオタクチックポリスチレン系
二軸延伸フィルム、さらに詳しく言えばフィルム表面の
平滑性に優れ、且つフィルムの厚みに関係なくハンドリ
ング特性に優れ、更に走行特性が良好なシンジオタクチ
ックポリスチレン系二軸延伸フィルムに関するものであ
る。 【構成】 実質的に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成り、少なくとも片面の三次元表面
粗さSRa が0.01μｍ以上 0.05 μｍ以下であり、粗さの
中心面における単位面積当たりの突起数PCC 値が1200個
/mm²以上であり、且つ空気抜け速さが500 秒以下である
ことを特徴とする二軸延伸フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシンジオタクチックポリ
スチレン系二軸延伸フィルム、さらに詳しく言えばフィ
ルム表面の平滑性に優れ、且つフィルムの厚みに関係な
くハンドリング特性に優れ、更に走行特性が良好なシン
ジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルムに関す
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、
磁気テープ用、写真・製版用、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る。これら
のフィルム用として用いられる場合、そのすべり性及び
耐摩耗性はフィルムの製造工程及び各用途における加工
工程の作業性の良否、更にはその製品品質の良否を左右
する大きな要因になっている。一方、フィルム表面の平
滑化や薄手化を強く要求されている。しかし、シンジオ
タクチックポリスチレン系二軸延伸フィルムにおいて
は、単に表面を平滑にし、更に薄手化したのでは、フィ
ルムの製造時及び加工時のハンドリング特性の不良が生
じたり、フィルムの走行時のガイドロール等との接触に
おいて滑り性不良により、張力が増大し、フィルム表面
に擦り傷を発生すると言う走行特性が不良となる。

【０００３】すべり性の良好なフィルムとして、無機粒
子を添加し、表面粗さRaが特定の範囲にあり、静摩擦係
数が限定されたものが知られている（特開平3-74437
号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のす
べり性良好なフィルムでは、低速作業時には良好なハン
ドリング特性が得られるが、作業が高速になるとハンド
リング特性が急激に悪化するという問題があった。また
シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルムに
おいては、特にフィルムの厚みが薄くなるとハンドリン
グ特性が悪化する傾向が大きく、上記の無機粒子を添加
し、表面粗さRaと静摩擦係数の範囲を規定したフィルム
においても同様の傾向を備えており、そのために良好な
ハンドリング特性が得られたとしても、厚みが変わると
所望のハンドリング特性が得られなくなっていた。更
に、シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィル
ムは脆く、フィルムの製造時及び加工時にロール等との
摩擦によりフィルム表面に擦り傷が発生しやすく、走行
時に問題を発生するという意味での走行特性不良の問題
があった。

【０００５】本発明は、フィルム表面の平滑性に優れ、
且つフィルムの厚みに関係なくハンドリング特性に優
れ、更に走行特性の良好なシンジオタクチックポリスチ
レン系二軸延伸フィルムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも片
面の三次元表面粗さSRa が0.01μｍ以上0.05μｍ以下、
粗さの中心面における単位面積当たりの突起数PCC 値が
1200個／mm² 以上であり且つ空気抜け速さが500 秒以下
であることを特長とする、フィルム表面の平滑性に優
れ、且つフィルム厚みに関係なくハンドリング特性に優
れ、更に走行特性が良好なシンジオタクチックポリスチ
レン系二軸延伸フィルムを提供するものである。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
イシテイがダイアッド（構成単位が二個）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。

【０００７】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）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。

【０００８】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。

【０００９】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50,0
00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二軸延伸フィルムを得
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、1500,000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。

【００１０】更に、本発明の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、公知の方法、例えば、縦
延伸及び横延伸を順に行なう逐次二軸延伸方法のほか、
横・縦・縦延伸法、縦・横・縦延伸法、縦・縦・横延伸
法などの延伸方法を採用することができ、要求される強
度や寸法安定性などの諸特性に応じて選択される。な
お、必要に応じて、熱固定処理、縦弛緩処理、横弛緩処
理などを施してもよい。そして、前記の三次元表面粗さ
SRa 、粗さの中心面における突起数PCC 値、及び空気抜
け速さは、フィルムの製膜条件及び滑剤粒子によって調
整される。滑剤粒子の種類及び添加量は三次元表面粗さ
SRa 、粗さの中心面における突起数PCC 値、及び空気抜
け速さが所定の範囲内に入るならば特に限定されるもの
ではないが、シリカ、二酸化チタン、タルク、カオリナ
イト等の金属酸化物、炭酸カルシウム、リン酸カルシウ
ム、硫酸バリウムなどの金属の塩または有機ポリマーか
らなる粒子等のシンジオタクチックポリスチレン系ポリ
マーに対し不活性な粒子が例示される。そして、これら
の滑剤は、いずれか一種を単独で用いてもよく、また２
種以上を併用してもよいが、使用する滑剤の平均粒子系
は0.01μｍ以上2.0 μｍ以下、特に0.05μｍ以上1.5 μ
ｍ以下が好ましく、粒子径のばらつき度（標準偏差と平
均粒子径との比率）が２５％以下が好ましく、添加量は
シンジオタクチックポリスチレン系ポリマー100 重量％
に対し0.005 重量％以上2.0 重量％以下含有することが
好ましく、特に0.1 重量％以上1.0 重量％以下が好まし
い。また、滑剤粒子の形状は、面積形状係数が60％以上
のものが１種類以上含まれていることが好ましい。この
面積形状係数は次式によって求められる。 面積形状係数＝（粒子の投影断面積／粒子に外接する円
の面積）× 100（％） 本発明に用いられる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、帯電防止剤などを適量配合し
たものを用いることができる。配合量は、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が起こり易くな
り、生産安定性が不良となる。本発明のシンジオタクチ
ックポリスチレン系二軸延伸フィルムの少なくとも片面
の三次元表面粗さSRa は0.01μm 以上0.05μm 以下の範
囲内にある事が必要である。SRa が0.01μm 未満ではハ
ンドリング特性及び走行特性が不良になり0.05μm を越
えると、例えば磁気テープ用途では電磁変換特性が不良
になり、写真、製版用途では透明性が減少するため好ま
しくなく、フィルムコンデンサー用途では耐電圧特性の
低下の問題を生じる。

【００１１】また、粗さの中心面における単位面積当た
りの突起数PCC 値は1200個／mm² 以上であることが必要
である。PCC 値が1200個／mm² 未満では走行特性が不良
となる。PCC 値について特に上限は設けていないが、SR
a が0.05μｍ以下の場合5000個／mm² 以上とすることは
困難である。更に、本発明のシンジオタクチックポリス
チレン系二軸延伸フィルムの空気抜け速さは500 秒以下
である必要がある。更に好ましくは300 秒以下である。
即ち、空気抜け速さを500 秒以下、更に好ましくは300
秒以下にすることにより、高速作業時においても、フィ
ルムの厚みや強度とは無関係にハンドリング特性が良好
なシンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルム
が得られる。反対に、空気抜け速さが500 秒を越えた場
合、高速作業時のハンドリング特性が不良となり、例え
ばフィルムを高速でロール状に巻き取る場合にフィルム
と巻き取りロールの間に空気が取り込まれしわが生じや
すく、巻姿が不良になったり、フィルムが巻き込む空気
層の潤滑効果によってフィルムが幅方向に蛇行してロー
ルの端面の不揃いが生じたりする。

【００１２】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。 （１）三次元表面粗さSRa フィルム表面を触針式３次元表面粗さ計（SE-3AK, 株式
会社小坂研究所社製）を用いて、針の半径２μｍ、荷重
30mgの条件化に、フィルムの長手方向にカットオフ値0.
25mmで、測定長1mm にわたって測定し、２μm ピッチで
500 点に分割し、各点の高さを３次元粗さ解析装置（SP
A-11) に取り込ませた。これと同様の操作をフィルムの
幅方向について２μm 間隔で連続的に150 回、即ちフィ
ルムの幅方向0.3mm にわたって行ない、解析装置にデー
タを取り込ませた。次に、解析装置を用いて、SRaを求
めた。 （２）PCC 値 SRa の算出時における基準高さを有する基準面から0.00
625 μｍ以上の高さをもつ突起数を1mm²当たりについて
表したもの。

【００１３】（３）空気抜け速度 図１に示す測定装置を用意する。即ち、台盤１の上面に
円形の孔１a を設け、この孔1a内に直径70mmのガラス平
板２を固定してガラス平板２を固定してガラス平板２の
外周と孔壁１b との間に溝を形成し、更に上記の孔1bを
囲むリング状の溝孔1cを明け、この溝孔1cを上記ガラス
平板２の外周の溝と連通させ、溝孔1cにパイプ３を介し
て真空ポンプ４の吸引口を接続する。そして、台盤１の
上面に、ガラス平板２を覆う大きさのフィルム試料５を
重ね、その外周を粘着テープ６で台盤１状に密封状に固
定し、真空ポンプ４を駆動し、ガラス平板２の外周部に
干渉縞が出現してからガラス平板２の全面に干渉縞が広
がり、その動きが止るまでの時間（秒）を測定し、この
時間（秒）をもって空気抜け速さとする。 （４）フィルムのハンドリング特性 広幅のスリットロールを高速でスリットし、小幅のロー
ルに巻直すに際しロール端部の巻ずれ、しわ、バルブ等
を生じないで問題のないロールが得られるかどうかを４
段階評価し、次のランク付けで評価した。 １級；問題のないスリットロールを得ることは極めて困
難 ２級；低速で問題のないスリットロールが得られる ３級；中速で問題のないスリットロールが得られる ４級；高速で問題のないスリットロールが得られる

【００１４】（５）フィルムの走行特性 フィルムを細幅にスリットしたテープ上ロールを金属製
ガイドロールにこすり付けて走行するとき、一定の供給
張力に体してガイドロール擦過後のテープ張力の大小及
びフィルム表面に発生する擦り傷の多少をそれぞれ５段
階に評価し次のランク付けで表す。 １級；張力大、擦り傷多い ２級；張力やや大、擦り傷かなり多い ３級；張力中、擦り傷ややあり ４級；張力やや小、擦り傷ほとんどなし ５級；張力小、擦り傷発生なし ここで、張力と擦り傷発生量の得られた結果のランクが
異なる場合、悪いほうのランクを採用する。 （６）平均粒子径 滑剤粒子を（株）日立製作所製S-５１０型走査型電子顕
微鏡で観察し、写真撮影したものを拡大して複写し、滑
剤の外形をトレースし任意に200 個の粒子を黒く塗りつ
ぶした。この像をニコレ（株）製ルーゼックス500 型画
像解析装置を用いて、それぞれの粒子の水平方向のフェ
レ径を測定し、その平均値を平均粒子径とした。また、
粒子径のばらつき度は下記の式により算出した。 ばらつき度＝（粒子径の標準偏差／平均粒子径）× 10
0 （％）

【００１５】（７）面積形状係数 平均粒子径の測定に用いたトレース像から任意に２０個
の粒子を選び（６）で用いた画像解析装置を用いて、そ
れぞれの粒子の投影断面積を測定した。また、それらの
粒子に外接する円の面積を算出し、下記の式により算出
した。 面積形状係数＝（粒子の投影断面積／粒子に外接する円
の面積）× 100（％）

【００１６】実施例 滑剤として、平均粒子径0.5 μｍ、ばらつき度20％、面
積形状係数80％の炭酸カルシウムをシンジオタクチック
ポリスチレン（重量平均分子量300000）100 重量％に対
して1.0 重量％添加したポリマーチップと、滑剤の添加
されていないポリマーチップを重量比で１対９の割合で
混合した後、乾燥し、295 ℃で溶融し、200 μｍのリッ
プギャップのT ダイから押し出し、40℃の冷却ロールに
静電印荷法により密着・ 冷却固化し、70μｍの無定形シ
ートを得た。該無定形シートをまずロールにより100 ℃
に予熱し、表面温度700 ℃の赤外線加熱ヒーターを３本
使用し、更に加熱し、フィルム温度135 ℃で縦方向に3.
5 倍延伸し、ついでテンターで、フィルムを120 ℃に予
熱し、横方向に延伸温度120℃で3.3 倍延伸し、260 ℃
で熱固定した。得られたフィルムの厚みは６μｍであっ
た。得られたフィルムの評価結果を表に示す。

【００１７】比較例 添加した滑剤粒子の炭酸カルシウムの面積形状係数を55
％にした以外は実施例と同様に行なった。得られたフィ
ルムの評価結果を表に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【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、フィルムの表面平滑性に優れ、且つフィルムの厚み
に関係なくハンドリング特性に優れ、更に走行特性が良
好なシンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィル
ムが提供され、従って、本発明の工業的価値は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空気抜け速さを測定するための装置
の断面図である。

【符号の説明】

１：台盤 ２：ガラス平板 ３：吸引パイプ ４：真空ポンプ ５：フィルム試料 ６：粘着テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 25:06 9166−4Ｊ (72)発明者 奥平 正 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に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成り、少なくとも片面の三次元
   表面粗さSRa が0.01μｍ以上 0.05 μｍ以下であり、粗
   さの中心面における単位面積当たりの突起数PCC 値が12
   00個/mm²以上であり、且つ空気抜け速さが500 秒以下で
   あることを特徴とするシンジオタクチックポリスチレン
   系二軸延伸フィルム。