(57)【特許請求の範囲】
【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とフィルムが配向に伴い正の複屈折を示す樹脂組成物を含有する樹脂組成物からなる延伸された単層のフィルムであって、フィルムの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フィルム。
【請求項２】
ポリスチレン系フィルムの光線透過率が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フィルム。
【請求項３】
ポリスチレン系フィルムの  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、２のいずれかに記載のポリスチレン系フィルム。
【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とフィルムが配向に伴い正の複屈折を示す樹脂組成物を含有する樹脂組成物からなる延伸された単層のフィルムであって、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、延伸後の熱固定における幅方向に温度差をつける方法、横延伸と熱固定の間にフィルムの冷却を行う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の大きなものしかできない場合が多い。又、製造工程における延伸温度や厚みの変動により得られるフィルムのレターデンションの変化が大きく、安定した品質を持つ製品を得ることは困難である。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、延伸に伴い正の複屈折を示す樹脂組成物を添加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フェニレンオキサイド、ポリエステル、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】
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。光線透過率を良好にするためにはシンジオタクチックポリスチレン系重合体と添加する正の複屈折を示す樹脂との相溶性が良好であることが好ましい。
【００１２】
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、添加する正の複屈折を示す樹脂の耐熱性も重要となる。それゆえ、添加する樹脂としてはポリフェニレンオキサイドが特に好ましい。添加量は、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。
【００１３】
また本発明において、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。
【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）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。屈折率はアタゴ光学株式会社製アッベ屈折計を用いて測定した。
レターデーション（nm）＝  ｎx −ｎy ×Ａ
【００１６】
（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。
【００１７】
（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
【００１８】
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２５００００）を乾燥し、３００℃で溶融し、３ｍｍのリップギャップの３１８℃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。得られたフィルムを更に縦方向に１．０４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。フィルム特性を表に示す。
【００１９】
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250000）を乾燥し、 300℃で溶融し、３mmのリップギャップの 318℃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 741μm 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 138℃のセラッミクロールを用い縦方向に 1.7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 142℃で縦方向に 1.3倍延伸し、更に、フィルム温度 123℃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 123℃に予熱し、横方向に延伸温度 120℃で 1.8倍延伸し、更に 155℃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。フィルム特性を表に示す。
【００２０】
実施例２
シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量250000） 100重量部およびポリ（２、６−ジメチル−１、４フェニレン）エーテル（30℃クロロホルム中出の固有粘度0.49g/dl）50重量部よりなる混合物を乾燥し、 310℃で溶融し、３mmのリップギャップの 318℃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 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倍延伸し、更に 150℃で 1.6倍延伸した。得られたフィルムを更に縦方向に1.04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。フィルム特性を表に示す。
【００２１】
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250000）100 重量部およびポリ（２、６−ジメチル−１、４フェニレン）エーテル（30℃クロロホルム中出の固有粘度0.49g/dl）50重量部よりなる混合物を乾燥し、 310℃で溶融し、３mmのリップギャップの 318℃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、 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。フィルム特性を表に示す。
【００２２】
【表１】
0003539574.tif 000002
【００２３】
【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。