JPH07256833A - ポリスチレン系積層フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はポリスチレン系積層フィルム、詳し
く言えば光学特性が良好で、且つ耐熱性に優れた延伸さ
れたシンジオタクチックポリスチレン系樹脂含有積層フ
ィルム関するものである。 【構成】 シンジオタクチック構造を有するポリスチレ
ン系重合体を含有する樹脂組成物からなる層および配向
に伴い正の複屈折を示す樹脂組成物からなる層を含む延
伸されたフィルムであって、レターデーションが500nm
以下であることを特徴とするポリスチレン系積層フィル
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリスチレン系積層フィ
ルム、詳しく言えば光学特性が良好で、且つ耐熱性に優
れた延伸されたシンジオタクチックポリスチレン系樹脂
含有積層フィルム関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、液晶パネルにはガラス基板が用い
られている。しかし薄型軽量化を求めてガラスを薄くす
ると割れ易くなる問題を抱えていた。それゆえポリマー
フィルムがガラス基板の代りに用いられ初めている。使
用されている材料としては、ポリエステル（一軸延
伸）、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリ
カーボネート等が使用されている。また、シンジオタク
チックポリスチレン系延伸フィルムは透明性、耐熱性、
寸法安定性、電気絶縁性、加工性、低吸湿性には優れて
おり、パネル基板として期待されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶パネルに用いる基
材には光学特性、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気
絶縁性、加工性、ガスバリア性、低吸湿性が要求されて
いる。しかし、これら従来ポリマーフィルムに於いてこ
れらすべての要求特性を満たすものはなかった。シンジ
オタクチックポリスチレン系延伸フィルムは透明性、耐
熱性、寸法安定性、電気絶縁性、加工性、低吸湿性には
優れており、パネル基板として期待されている。しかし
ながら、延伸フィルムでは光学異方性をなくすことが困
難であり、また、未延伸シートでは加熱により結晶化が
進み不透明となった。本発明は光学特性が良好で、且つ
耐熱性に優れた延伸されたシンジオタクチックポリスチ
レン系樹脂含有積層フィルムに関するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
ポリスチレン系樹脂含有積層フィルムはシンジオタクチ
ック構造を有するポリスチレン系重合体を含有する樹脂
組成物からなる層および単独では配向に伴い正の複屈折
を示す樹脂組成物からなる層を含む、延伸されたポリス
チレン系積層フィルムであって、積層フィルムのレター
デーションが500nm 以下であるものである。更に本発明
は、光線透過率が85％以上であること、 200℃における
熱収縮率が５％以下とすることにより光学特性が良好
で、且つ耐熱性に優れた延伸されたシンジオタクチック
ポリスチレン系樹脂含有積層フィルムを得ることができ
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
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。

【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。

【０００８】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、相溶化剤、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。

【０００９】本発明に用いられるフィルムの製造条件は
特に限定されないが、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。しかし、通常の二軸延伸ではフィルムのレターデー
ションをなくすことは困難である。

【００１０】本発明に用いられるフィルムのレターデー
ションは500nm 以下、好ましくは200nm 以下、さらに好
ましくは100nm 以下である必要がある。フィルムのレタ
ーデーションがこの範囲を超えると、液晶パネル基板と
して用いた場合に干渉色を生じ、表示画像が不鮮明にな
る。レターデーションを小さくするためには、二軸延伸
後に更に延伸する方法、同時二軸延伸後延伸後の熱固定
における幅方向に温度差をつける方法、同時二軸延伸と
熱固定の間にフィルムの冷却を行う方法、縦方向に一段
目に配向が進まない温度条件で 1.5倍以上延伸し、次い
で二段目で配向が進まない温度条件で一段目と二段目の
トータルの倍率が 2.5倍以上になるように延伸し更に配
向が進む温度条件で全体の縦延伸倍率が 3.0倍以上にな
るように延伸した後、横方向に延伸する方法等が挙げら
れる。しかし、フィルムの中央部においてレターデーシ
ョンをなくすことが出来ても、フィルム端部はレターデ
ーションを持ったものしかできない場合が多い。フィル
ムの生産性を考慮した場合、フィルムの製造工程が複雑
になり、製品として得られるフィルム幅が狭くなる方法
は好ましいとは言えない。それゆえ、延伸におけるレタ
ーデーションの発生を抑制するために、延伸配向に伴い
正の複屈折を示す樹脂組成物を積層することが好まし
い。正の複屈折を示す樹脂としてはポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート等のポリエステル系重合体、ナイロン６、
ナイロン66、ナイロン12、ナイロン4、ポリヘキサメチ
レンアジパミド等のポリアミド系重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブテン等のポリオレフィン系
重合体、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネー
ト、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェ
ニレンサルファイド等が挙げられる。上記樹脂は混合物
や共重合体及びそれらの混合物でもよい。

【００１１】積層の形態としては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を含有する樹脂組成物
からなる層と配向に伴い正の複屈折を示す樹脂組成物か
らなる層を積層したもの、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を含有する樹脂組成物からな
る層を表面層とし配向に伴い正の複屈折を示す樹脂組成
物からなる層を中心となるように積層したもの、配向に
伴い正の複屈折を示す樹脂組成物からなる層を表面層と
しシンジオタクチック構造を有するポリスチレン系重合
体を含有する樹脂組成物からなる層を中心となるように
積層したものが挙げられる。

【００１２】積層の方法としては上記樹脂組成物を溶融
した状態でダイ内部又はダイの開口部で接合させ積層し
ダイから押出し急冷し無定形シートを作成した後延伸す
る方法、ダイから押出し急冷し得られた無定形シート上
もしくは一軸延伸したフィルム上に他の樹脂組成物をコ
ーティングした後更に延伸する方法、それぞれ別々に延
伸したフィルムを接着し重ね合せるする方法等が挙げら
れる。

【００１３】更にこれらの積層フィルムの少なくとも片
面に酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫、金、
銀、銅、パラジウム、ニッケル等の透明導電性薄膜や酸
化硅素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等のガス
バリア性を付与するための複合化合物薄膜を形成するこ
と及びこれらの薄膜の接着特性を向上するために、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流
ことが出来る。また本発明において、、コロナ処理や火
炎プラズマ処理等を行うことができる。

【００１４】本発明において光線透過率は80％以上、好
ましくは85％以上、更に好ましくは88％以上である。光
線透過率が低下すると液晶表示の明るさが低下するため
好ましくない。

【００１５】本発明において 200℃における熱収縮率は
５％以下、好ましくは３％以下であることが好ましい。
熱収縮率がこの範囲を超えると、透明導電性薄膜や配向
膜の形成時等に高温にさらされるため変形や平面性不良
が発生する。それゆえ、熱収縮率を良好に保つためには
製造時の熱固定条件の他に、添加する配向に伴い正の複
屈折を示す樹脂の耐熱性も重要となる。それゆえ、積層
する配向に伴い正の複屈折を示す樹脂としてはポリフェ
ニレンサルファイドやポリナフタレンテレフタレート等
の耐熱性に優れた樹脂組成物を用いることが好ましい。
積層する厚みは、光線透過率及び熱収縮率を悪化しない
範囲で、且つ延伸に伴う屈折率の変化が小さいことが好
ましい。

【００１６】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。

【００１７】（１）レターデーション レターデーションはフィルムの長手方向の屈折率ｎx と
幅方向の屈折率ｎy の差の絶対値とフィルム厚みＡ(nm)
の積から算出した。屈折率は株式会社アタゴ製アッベ屈
折計(4-T) を用い測定した。 レターデーション（nm）＝｜ｎx −ｎy ｜×Ａ

【００１８】（２）光線透過率 JIS-K6714 に準じ、日本精密光学株式会社製ポイック積
分球式HTR メータSEP-H2D 形により、フィルムの光線透
過率を求めた。

【００１９】（３）熱収縮率 フィルムを幅15mm、長さ200mm の短冊状に切り取り、中
央に150mm の間隔で印をつけ5gの一定張力下で固定し印
の間隔Ｌ0 を測る。続いて、無荷重で30分間、200 ℃雰
囲気中のオーブンにいれた後の印の間隔Ｌ1 を求め、以
下の式から収縮率を算出した。 熱収縮率（％）＝（Ｌ0 −Ｌ1 ）/ Ｌ0 ×100

【００２０】比較例１ シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量3000
00）を乾燥し、 300℃で溶融し、2mm のリップギャップ
の 315℃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、厚さ 751μm の無定
形シートを得た。該無定形シートをまず金属ロールによ
り95℃に予熱し、表面温度 135℃のセラッミクロールを
用い縦方向に 1.6倍延伸した後冷却し、次にロールによ
り 100℃に予熱し、表面温度 700℃の赤外線加熱ヒータ
ーを３本使用し加熱し、フィルム温度 140℃で縦方向に
1.4倍延伸し、更に、フィルム温度 125℃になるように
セラミックロールで加熱し縦方向に 1.5倍延伸した。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 1.8倍延伸し、更に 150℃で 1.6倍延
伸した。得られたフィルムを 255℃で12秒熱固定処理し
た。その後、 235℃で3%横弛緩処理した。得られたフィ
ルムの厚みは80μm であった。フィルム特性を表１に示
す。

【００２１】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3000
00）を乾燥し、 300℃で溶融し、2mm のリップギャップ
の 315℃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、厚さ 640μm の無定
形シートを得た。該無定形シートをまず金属ロールによ
り95℃に予熱し、表面温度 141℃のセラッミクロールを
用い縦方向に 1.6倍延伸した後冷却し、更にロールによ
り 100℃に予熱し、表面温度 700℃の赤外線加熱ヒータ
ーを３本使用し加熱し、フィルム温度 135℃で縦方向に
1.8倍延伸した。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 1.8倍延伸し、更
に 150℃で 1.6倍延伸した後、 255℃で12秒熱固定処理
した。その後、 235℃で3%横弛緩処理した。得られたフ
ィルムの厚みは80μm であった。フィルム特性を表１に
示す。

【００２２】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3000
00）を300 ℃で溶融したものが外層となり、ポリナフタ
レンテレフタレートを 300℃で溶融したものが内層とな
りシンジオタクチックポリスチレン層とポリナフタレン
テレフタレート層の厚み比率が１対１となるようにをダ
イ内部で積層し、2mm のリップギャップの 315℃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、厚さ 670μm の無定形シートを得
た。該無定形シートをまず金属ロールにより95℃に予熱
し、表面温度 135℃のセラッミクロールを用い縦方向に
1.6倍延伸した後冷却し、次にロールにより 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
し加熱し、フィルム温度 140℃で縦方向に 1.4倍延伸
し、更に、フィルム温度 125℃になるようにセラミック
ロールで加熱し縦方向に1.5倍延伸した。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 1
20℃で 1.8倍延伸し、更に 150℃で 1.6倍延伸した。得
られたフィルムを260℃で12秒熱固定処理した。その
後、 235℃で３％横弛緩処理した。得られたフィルムの
厚みは80μm であった。フィルム特性を表１に示す。

【００２３】実施例３ シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量3000
00）を 300℃で溶融したものが外層となり、ポリナフタ
レンテレフタレートを 300℃で溶融したものが内層とな
りシンジオタクチックポリスチレン層とポリナフタレン
テレフタレート層の厚み比率が１対１となるようにをダ
イ内部で積層し、2mm のリップギャップの 315℃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、厚さ 640μm の無定形シートを得
た。該無定形シートをまず金属ロールにより95℃に予熱
し、表面温度 141℃のセラッミクロールを用い縦方向に
1.8倍延伸した後冷却し、更にロールにより 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
し加熱し、フィルム温度 135℃で縦方向に 2.0倍延伸し
た。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 2.0倍延伸し、更に 150℃で
1.6倍延伸した後、 260℃で12秒熱固定処理した。その
後、 235℃で３％横弛緩処理した。得られたフィルムの
厚みは80μm であった。フィルム特性を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】以上記述したように、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、光学特性が良好で、且つ耐熱性に優れた延伸された
シンジオタクチックポリスチレン系樹脂含有フィルムが
提供され、従って、本発明の工業的価値は大である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンジオタクチック構造を有するポリス
   チレン系重合体を含有する樹脂組成物からなる層および
   配向に伴い正の複屈折を示す樹脂組成物からなる層を含
   む延伸されたフィルムであって、レターデーションが50
   0nm 以下であることを特徴とするポリスチレン系積層フ
   ィルム。
2. 【請求項２】 光線透過率が80％以上であることを特徴
   とする請求項１記載のポリスチレン系積層フィルム。
3. 【請求項３】 200 ℃における熱収縮率が５％以下であ
   ることを特徴とする請求項１または２記載のポリスチレ
   ン系積層フィルム。