JPH06106616A - 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、フィルムの厚
みに関係なくハンドリング特性が良好であるシンジオタ
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、下記式によって求められる配
向比が0.6 以下であるとともに、広角Ｘ線回折において
20.6゜にある結晶回折ピークを用いて評価した結晶子の
方位角方向における分布が極大値付近で分裂せず１つの
ピークのみを有することを特徴とするハンドリング特性
に優れたシンジオタクチックポリスチレン二軸延伸フィ
ルム。 配向比＝Ax/Ay Ax：赤外光の偏光方向がフィルムの幅方向と一致した時
の1222cm^-1バンド強度 Ay：赤外光の偏光方向がフィルムの長手方向と一致した
時の1222cm^-1バンド強度

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
ィルムの厚みに関係なくハンドリング特性が良好である
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１−１
６８７０９号、同１−１８２３４６号、同２−２７９７
３１号、同３−７４４３７号、同３−１０９４５３号、
同３−９９８２８号、同３−１２４４２７号、同３−１
３１６４４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る。
近年上記分野においては、薄手フィルムの薄手化が要求
されているが、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、単に薄手化したのでは、フィ
ルムの製造時及び加工時に多くのしわが発生し、ハンド
リング特性の不良をもたらす。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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、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
になるとしわが多く発生し、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。この傾向は、特にフィル
ムの厚みが薄くなると顕著になるため、薄くてかつ高速
作業時においても良好なハンドリング特性をもつシンジ
オタクチックポリスチレン２軸延伸フィルムが望まれて
いる。本発明は、上記の意味においてハンドリング特性
に優れたシンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フ
ィルムを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、薄くてか
つ高速作業時においてもしわが発生せず、良好なハンド
リング特性をもつシンジオタクチックポリスチレン２軸
延伸フィルムを開発すべく鋭意研究の結果、シンジオタ
クチックポリスチレン分子鎖の配向と結晶子の配向を或
る範囲に在らしめることにより上記ハンドリング特性を
満足させることが可能であることを見いだし、本発明に
到達したものである。即ち、本発明は下記式によって求
められる配向比が0.6 以下であるとともに広角Ｘ線回折
において20.6゜にある結晶回折ピークを用いて評価した
結晶子の方位角方向における分布が極大値付近で分裂せ
ず１つのピークのみを有することを特徴とする、薄くて
かつ高速作業時においてもしわが発生せず、良好なハン
ドリング特性をもつシンジオタクチックポリスチレン２
軸延伸フィルム。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。

【０００５】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。

【０００６】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。本発明の二軸延伸シンジオタクチックポリスチレ
ンはシンジオタクチックポリスチレンを常法で溶融押し
出しした後、逐次または同時二軸延伸を行い、更に必要
に応じ再度縦または横方向に延伸を行った後150 〜280
℃の温度で熱固定することによって得られるものである
が、その最大の特徴は該フィルムの分子配向と結晶配向
がある特定範囲内にあることである。赤外吸収法により
求められる分子配向はシンジオタクチックポリスチレン
分子鎖の主鎖がトランスコンフォメーションによりどの
程度並び揃っているかを結晶部・非晶部をあわせた系全
体として評価するパラメーターである。この値が１に近
づくほど分子鎖は等方的に存在し、０に近づくほどＴＤ
方向に配向し、１より大きくなるに従ってＭＤ方向に配
向していることを表している。発明者らは、この赤外吸
収法により求めた分子配向がしわの発生と極めて相関が
強いことを見いだし、この値が0.6 より大きいときは、
作業時にしわが発生するためハンドリング特性が良好な
フィルムが得られない。

【０００７】更に、高速作業時においても良好なハンド
リング特性をもつ薄手のシンジオタクチックポリスチレ
ン２軸延伸フィルムを得るためには赤外吸収より求めた
分子配向を上記の範囲にあらしめるだけでは不十分であ
り、結晶子の配向もある特定範囲にあらしめることが必
要である。本発明のシンジオタクチックポリスチレンフ
ィルムは広角Ｘ線回折において20.6゜にある結晶回折ピ
ークを用いて評価した結晶子の方位角方向における分布
曲線が極大値付近で分裂せずに１つのピークのみを与え
ることが必要である。この結晶配向はシンジオタクチッ
クポリスチレン結晶子の配向の程度を表しており、方位
角方向の分布曲線が極大値付近で分裂せずに１つのピー
クのみを与えることは、結晶子がその方向に極度に配向
していることを示している。発明者らはこの結晶子の配
向が高速作業時のしわの発生に密接な相関があることを
見いだし、更に、該配向分布曲線を極大値付近で分裂さ
せず１つのピークのみにすることにより薄手のシンジオ
タクチックポリスチレン２軸延伸フィルムの高速作業時
におけるハンドリング特性の改善がはかれることを見い
だした。

【０００８】

【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）分子配向 シンジオタクチックポリスチレン分子鎖の分子配向の測
定は1222cm^-1にある赤外吸収バンドがトランスコンフォ
メーションに起因する報告に従って行った。パーキンエ
ルマー赤外分光光度計を用いて、偏光赤外に対する試料
の傾きを変え、吸収強度を測定した。1222cm^-1の光で、
入射光の電気ベクトルがフィルムの幅方向と一致した時
の吸収強度を1182cm^-1バンドで規格化した値をAx、フィ
ルムの長手方向と一致した時の吸収強度を1182cm^-1バン
ドで規格化した値をAyとすると、分子配向はAx/Ay で定
義される。

【０００９】（２）結晶配向分布 二軸延伸フィルムを約５００μｍの厚さになるように積
層して、Ｘ線回折用の試料とし、Ｘ線回折装置（理学電
機（株）製 Rotaflex) の試料ホルダーに設置する。フ
ィルム面と垂直にＸ線を入射した場合をθ＝０゜とし、
入射Ｘ線の延長線上に検出器がある場合を２θ＝０゜と
する。まず、走査面とフィルムの幅方向が平行になるよ
うに試料を設置し、この状態を方位角χ＝０゜とする。
この状態で２θをスキャンして２θ＝20.6゜付近にみら
れる結晶回折ピークの極大位置で検出器を固定する。こ
の状態でさらにθをスキャンして回折ピークの強度が極
大値をもつところでθを固定する。このようにしていわ
ゆる結晶面の面だしを行った上で方位角をスキャンし、
このときの結晶回折ピーク強度の方位角依存性を記録す
ると、これが結晶配向分布曲線と呼ぶ。

【００１０】（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、しわ等を生じな
い、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

【００１１】実施例 滑剤として、平均粒子径0.8 μｍ、ばらつき度20％、面
積形状係数75％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2.0 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 ℃で溶融押し出し冷却固化
し、無定形シートを得た。該無定形シートをまず赤外線
加熱ヒーターを複数個使用して130℃で縦方向に3.5 倍
延伸した後、テンターで、横方向に130 ℃で3.5 倍延伸
する。このフィルムを250 ℃で熱固定した後、240 ℃で
幅方向に３％リラックスさせた。得られたフィルムの厚
みは６μであった。得られたフィルムは分子配向が0.5
で、結晶配向分布曲線は図１に示すように極大値付近で
も分裂せずに１つのピークのみを与えた。このフィルム
のハンドリング特性のランクは４級であった。

【００１２】比較例 1 実施例で用いた無定形シートを130 ℃に加熱したロール
を用いて縦方向に3.0倍延伸する。次にテンターで横方
向に140 ℃で3.4 倍延伸し、250 ℃で熱固定した後、23
0 ℃で幅方向に３％リラックスさせた。得られたフィル
ムは分子配向が0.5 で、結晶配向分布曲線は図２に示す
ように極大値付近で２つに分裂した。このフィルムのハ
ンドリング特性のランクは２級であった。

【００１３】比較例 2 実施例で用いた無定形シートをまず赤外線加熱ヒーター
を複数個使用して130℃で縦方向に3.1 倍延伸する。次
にテンターで横方向に120 ℃で3.3 倍延伸し、250 ℃で
熱固定した後、230 ℃で幅方向に３％リラックスさせ
た。得られたフィルムは分子配向が0.7 で、結晶配向分
布曲線は図３に示すように極大値付近でも分裂せずに１
つのピークのみを与えた。このフィルムのハンドリング
特性のランクは１級であった。

【００１４】

【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、フィルムの厚みに関係なくハンドリング特性が優れ
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
であると言うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例で得られたフィルムの結晶配向分
布曲線である。

【図２】図２は比較例で得られたフィルムの結晶配向分
布曲線である。

【図３】図３は比較例２で得られたフィルムの結晶配向
分布曲線である。

【符号の説明】

Azimuthal angle ：フィルムの方位角 Intensity ：結晶回折強度

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ Ｃ０８Ｌ 25:00 (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、下記式によって求められ
   る配向比が0.6 以下であるとともに、広角Ｘ線回折にお
   いて20.6゜にある結晶回折ピークを用いて評価した結晶
   子の方位角方向における分布が極大値付近で分裂せず１
   つのピークのみを有することを特徴とするハンドリング
   特性に優れたシンジオタクチックポリスチレン二軸延伸
   フィルム。 配向比＝Ax/Ay Ax：赤外光の偏光方向がフィルムの幅方向と一致した時
   の1222cm^-1バンド強度 Ay：赤外光の偏光方向がフィルムの長手方向と一致した
   時の1222cm^-1バンド強度