JPH07117186A - 積層フィルム - 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
積層フィルム、さらに詳しく言えば包装用、コンデンサ
ー用、および磁気テープ用ベースフィルム等として好適
な、フィルムの走行時の滑剤の脱落を抑制し、ハンドリ
ング性、滑り性及び耐摩耗性に優れたシンジオタクチッ
クポリスチレン系積層フィルムに関するものである。 【構成】 微粒子を含有する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の少なくとも
片面に微粒子を含まない表面層が形成され、該表面層の
三次元表面粗さSRa が0.01μｍ以上であり且つ Sλa が
５μｍ以上20μｍ以下であり更に空気抜け速さが900 秒
以下であることを特徴とする積層フィルム。

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
スチレン系積層フィルム、さらに詳しく言えば包装用、
コンデンサー用、および磁気テープ用ベースフィルム等
として好適な、フィルムの走行時の滑剤の脱落を抑制
し、ハンドリング性、滑り性及び耐摩耗性に優れたシン
ジオタクチックポリスチレン系積層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いる。これらの用途
に使用される場合、その滑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。

【０００３】シンジオタクチックポリスチレン系フィル
ムにおいても、磁気テープ用、写真・製版用、コンデン
サー用、包装用等の各用途において平滑化、透明化、又
は薄手化等が必要である。しかし、シンジオタクチック
ポリスチレン系フィルムでは、単に表面を平滑化、透明
化又は薄手化したのでは、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及びフィルムの走行時のガイ
ドロール等との接触時の滑り性不良により張力の増大、
折れじわ及び擦り傷が発生し、更にフィルム表面の突起
の削れによる白紛等が発生すると言う耐摩耗性が不良と
なる。特に、シンジオタクチックポリスチレン系フィル
ムは脆く、滑り性を得るために添加された滑剤が脱落し
やすく、フィルムの走行時の削れが著しいという欠点が
あった。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、上記従来の滑
り性良好なフィルムにおいても、シンジオタクチックポ
リスチレン系フィルムは脆く、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や
白紛等が発生しやすく、耐摩耗性不良の問題があること
が分かった。本発明は、滑剤の脱落を抑制し、ハンドリ
ング性、滑り性及び耐摩耗性に優れたシンジオタクチッ
クポリスチレン系フィルムを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のシンジオタクチ
ックポリスチレン系積層フィルムは微粒子を含有するシ
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
るフィルムの少なくとも片面に微粒子を含まない表面層
が形成され、該表面層の三次元表面粗さSRa が0.01μｍ
以上であり且つ Sλa が５μｍ以上20μｍ以下であり更
に空気抜け速さが900 秒以下であることを特徴とする滑
剤の脱落を抑制し、ハンドリング性、滑り性及び耐摩耗
性に優れたシンジオタクチックポリスチレン系積層フィ
ルムを提供するものである。

【０００６】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
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。

【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。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、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。

【０００９】更に、本発明のシンジオタクチックポリス
チレン系フィルムは、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。また、熱固定
処理、縦弛緩処理、横弛緩処理などを施すことができ
る。

【００１０】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。

【００１１】そして、前記の三次元表面粗さ Sλa 及び
SRa 、空気抜け速さは、フィルムの製膜条件、突起形成
剤及び積層化等によって調整される。突起形成剤の種類
及び添加量は三次元表面粗さ Sλa 、SRa 及び空気抜け
速さが所定の範囲に入るならば特に限定されるものでは
ないが、、例えばシリカ、二酸化チタン、タルク、カオ
リナイト、ゼオラ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
たはシリコーン樹脂、架橋ポリスチレン等の有機重合体
からなる粒子等の添加が例示される。そして、これら微
粒子は、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、使用する微粒子の平均粒子系
は0.01μｍ以上 2.0μｍ以下、特に0.05μｍ以上 1.5μ
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％以下が好ましい。添加量はシ
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。

【００１２】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。

【００１３】本発明のシンジオタクチックポリスチレン
系積層フィルムの表面層の三次元表面粗さ Sλa は20μ
ｍ以下、好ましくは18μｍ以下、更に好ましくは15μｍ
以下である事が必要である。 Sλa が20μｍより大きい
場合には突起の削れに伴う白粉が生じ、耐磨耗性不良と
なるため好ましくない。また Sλa は好ましくは５μｍ
以上、更に好ましくは７μｍ以上である。Sλaが５μｍ
以下では走行性が不良となる。また本発明のシンジオタ
クチックポリスチレン系積層フィルムの表面層の三次元
表面粗さSRa は0.01μｍ以上である必要がある。SRa が
0.01μｍ未満では走行性不良となりフィルムの製造時及
び加工時にロールとの接触によりしわ及び傷等の欠点が
発生するため好ましくない。SRa の上限は特に限定され
ないが、0.2 μｍを越えると使用する滑剤によっては透
明性が低下するために好ましくない。

【００１４】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900 秒以下
である必要がある。好ましくは700 秒以下、更に好まし
くは500 秒以下である。即ち、空気抜け速さを900 秒以
下、好ましくは700 秒以下、更に好ましくは500 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900 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。

【００１５】本発明に於ける微粒子を添加していない層
を形成する方法としては、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の製膜中もしく
は製膜終了後に微粒子を含まない樹脂を塗布する方法や
フィルム製造時の溶融押し出し工程において微粒子を含
まない樹脂を共押し出しにより積層する方法等が例示さ
れる。積層される樹脂としてはシンジオタクチック構造
を有するスチレン系重合体との密着状態が良好であるこ
とが重要となり、共押し出し法により積層する場合には
スチレン系重合体を含有する熱可塑性樹脂を使用するこ
とにより特に良好な密着状態が得られる。また塗布によ
る場合は使用される樹脂としてはアクリル系樹脂、スチ
レン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂等あるいはそ
れらの各種変成樹脂等を単独あるいは混合して使用する
ことができる。

【００１６】フィルムの製膜中において塗布する場合に
は、延伸終了前に塗布する方が密着状態が良好となるた
め好ましい。この場合は塗布する樹脂溶液は水系の溶媒
に溶解もしくは分散状態にあるものの方が有機溶媒系の
ものよりフィルムの溶解や膨潤が発生せず製膜工程中の
フィルムの破断の発生が少なくなるため好ましい。フィ
ルム製膜後に塗布する場合にはコロナ処理等の表面処理
により接着性を改良することができる。塗布する方式と
してはロールコート法、グラビアコート法、ロールブラ
ッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、
ダイコート法等を単独あるいはこれらを組み合わせて使
用することができる。

【００１７】積層された微粒子を含まない層の厚みは特
に限定されないが、前記の三次元表面粗さ Sλa 及びSR
a 、空気抜け速さが所定の範囲内にするためにはシンジ
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
ィルム層に添加された微粒子の平均粒子径の３倍以下程
度の厚みにすることが好ましく、更に好ましくは2倍以
下の厚みである。

【００１８】

【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。

【００１９】（１）三次元表面粗さ Sλa 、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、 Sλaお
よびSRa を求めた。

【００２０】（２）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。

【００２１】（３）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

【００２２】（４）フィルムの加工性（滑り性及び耐摩
耗性） フィルムを細幅にスリットしたテープ状とし、これを金
属製ガイドロールにこすり付けて高速でかつ長時間走行
させ、このガイドロール擦過後のテープ張力の大小およ
びガイドロールの表面に発生する白紛量の多少を、それ
ぞれ以下に示すように５段階評価し、ランク付けした。 （イ）滑り性 １級；張力大（擦り傷非常に多い） ２級；張力やや大（擦り傷多い） 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） （ロ）耐摩耗性 １級；白紛の発生非常に多い ２級；白紛に発生多い ３級；白紛の発生ややあり ４級；白紛の発生ほぼなし ５級；白紛の発生なし

【００２３】（５）平均粒子径 微粒子を（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、微粒
子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。この像をニレコ（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）× 100
（％）

【００２４】実施例１、２ 比較例２ (a) ポリエステル水溶液の調整 バイロナール MD1200（東洋紡績株式会社製） 20重量部（固形分25％） 水 36重量部 イソプロピルアルコール 36重量部 ベンジルアルコール ８重量部

【００２５】(b) 積層フィルムの製造 シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量2500
00）100 重量部に対して、突起形成剤として炭酸カルシ
ウム微粒子（平均粒子径=1.2μｍ、ばらつき度=20 ％）
を40重量％含有するポリエチレンテレフタレート(IV=0.
62) 樹脂を3.0重量部添加したポリマーチップと、突起
形成剤の添加されていないポリマーチップを0.2 対9.8
（比較例1 ）、0.5 対9.5 （実施例１）、１対９（実施
例２）の割合で混合した後、乾燥し、315 ℃で溶融し80
0 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、140
μｍ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４本使用により更に加熱し、フィルム温度13
9 ℃で縦方向に3.6 倍延伸した。該一軸延伸フィルムに
上記(a) で得た塗工液をバーコート法により塗布した。
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。得られた積層フィルム全体の厚みは12μｍ、塗布膜
は厚み0.1 μｍで均一な塗布膜であった。フィルム特性
を表に示す。これらの積層フィルムの塗布膜上にインキ
をグラビア印刷したところ抜けやゆがみは見られず良好
な印刷が可能であった。また、印刷部の接着性をテープ
剥離（セロハンテープ、ニチバン社製）試験により評価
した結果、剥離は見られず良好な接着性を示すことがわ
かった。

【００２６】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2500
00）100 重量部に対して、突起形成剤として炭酸カルシ
ウム微粒子（平均粒子径=1.2μｍ、ばらつき度=20 ％）
を3.0 重量部添加したポリマーチップと、突起形成剤の
添加されていないポリマーチップを重量比で0.5 対9.5
の割合で混合し、使用した以外は実施例1 と同様に実施
した。フィルム特性を表に示す。

【００２７】実施例３、４ 比較例３、４ シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量2500
00）100 重量部に対して、突起形成剤として球状シリカ
微粒子（平均粒子径=1.0μｍ、ばらつき度=4％）を40重
量％含有するポリエチレンテレフタレート(IV=0.62) 樹
脂を3.0 重量部添加したポリマーチップと、突起形成剤
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
割合で混合したもの(A) と、突起形成剤を含まないシン
ジオタクチックポリスチレン(B) をそれぞれ別々の押し
出し機に供給し310 ℃で溶融し、表面形成剤を含まない
シンジオタクチックポリスチレンが外層になるようにT
ダイ中で積層し、800 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、140 μｍの無定形シートを得た。ここ
で、全体の厚みを70μｍとなる用に押し出し機の吐出量
を制御し、表面形成剤を含まないシンジオタクチックポ
リスチレン層の厚みを０μｍ（比較例3 ）、７μｍ（実
施例３）、14μｍ（実施例４）、42μｍ（比較例４）と
なるようにした。該無定形シートをまずロールにより10
0 ℃に予熱し、表面温度700 ℃の赤外線加熱ヒーターを
４本使用により更に加熱し、フィルム温度138 ℃で縦方
向に3.6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12μｍ
であった。フィルム特性を表に示す。表より、実施例１
〜４で得られたフィルムはハンドリング性、滑り性及び
耐摩耗性に優れたものであった。

【００２８】

【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、フィルム表面の突起の脱落が抑制され、ハンドリン
グ性、滑り性及び耐摩耗性に優れたシンジオタクチック
ポリスチレン系積層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。

【００２９】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の空気抜け速さを評価するた
めの装置である。

【図２】図２は、この発明の滑り性及び耐摩耗性を評価
するための装置である。

【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 ７；フィルム ８；キャプスタン ９；張力検査装置 １０；金属固定ピン 図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微粒子を含有する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の少なく
   とも片面に微粒子を含まない表面層が形成され、該表面
   層の三次元表面粗さSRa が0.01μｍ以上であり且つ Sλ
   a が５μｍ以上20μｍ以下であり更に空気抜け速さが90
   0 秒以下であることを特徴とする積層フィルム。