(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スチレン系重合体からなり、複屈折の最大値ΔｎＭＡＸ  と最小値ΔｎＭＩＮ  の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  が０．０１以下であり、且つ平均屈折率が１．５８２以上１．５９０以下であることを特徴とする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】
本発明はシンジオタクチックポリスチレン系フィルムに関し、より詳しくは、ハンドリング性および均一性に優れ、且つ絶縁破壊電圧に優れたポリスチレン系フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シンジオタクチックスチレン系重合体を主成分とする樹脂組成物を二軸延伸し、熱固定した二軸延伸フィルムは、耐熱性、電気的特性などに優れ、フィルムコンデンサの誘電体に用途展開されている（例えば、特開平２−１４３８５１号公報、特開平３−１２４７５０号公報、特開平５−２００８５８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来のシンジオタクチックポリスチレン系フィルムにおいては、絶縁破壊電圧が不良であったり、またはフィルムの厚みむらが大きいために絶縁破壊電圧のばらつきが生じたり、あるいはこれらフィルムをコンデンサに用いると容量のばらつきが発生するという問題があった。すなわち、絶縁破壊電圧が不良となった場合、フィルム厚を厚くする必要が生じ、その結果コンデンサの体積が大きくなるという問題があり、また、容量や絶縁破壊電圧のばらつきが大きい場合、コンデンサの信頼性が得られないという問題があった。
【０００４】
また、コンデンサの小型化、靜電容量の増大の観点から、現在、誘電体の薄手化が強く求められている。しかし、シンジオタクチックポリスチレン系フィルムを単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が不良となる。
【０００５】
本発明の目的は、このような実情に鑑み、ハンドリング性および厚み均一性に優れ、且つ絶縁破壊電圧に優れたポリスチレン系フィルムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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スチレン系重合体からなり、複屈折の最大値ΔｎＭＡＸ  と最小値ΔｎＭＩＮ  の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  が０．０１以下であり、且つ平均屈折率が１．５８２以上１．５９０以下であることを特徴とするものである。
【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポリスチレン系フィルムの複屈折の最大値ΔｎＭＡＸ  と最小値ΔｎＭＩＮ  の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  は０．０１以下であり、好ましくは０．００８以下であり、更に好ましくは０．００７以下である。差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  が０．０１より大きい場合には厚みむらが大きくなるため、フィルムの絶縁破壊電圧の絶対値の変動が大きくなり且つ容量変化が増大するため、コンデンサとしての信頼性が低くなる。
【０００８】
本発明のポリスチレン系フィルムの平均屈折率は、下限については１．５８２以上であり、好ましくは１．５８４以上である。平均屈折率が１．５８２未満では絶縁破壊電圧が不良となり、さらにハンドリング性が不良となる。また、平均屈折率の上限については１．５９０以下であり、好ましくは１．５８９以下であり、更に好ましくは１．５８８以下である。平均屈折率が１．５９０より大きくなると厚みむらが大きくなるため、フィルムの絶縁破壊電圧の絶対値の変動が大きくなり且つ容量変化が増大するため、コンデンサとしての信頼性が低くなる。
【０００９】
本発明に用いられるシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体とは、立体化学構造がシンジオタクチック構造、すなわち炭素−炭素結合から形成された主鎖に対して側鎖であるフェニル基や置換フェニル基が交互に反対方向に位置する立体構造を有するものである。本発明において、シンジオタクチック構造スチレン系重合体は、核磁気共鳴法（１３Ｃ−ＮＭＲ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。
【００１０】
本発明におけるスチレン系重合体としては、例えば、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−  フロオロスチレン）、ポリ（ｏ−  メチル−  ｐ−  フロオロスチレン）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。
【００１１】
本発明においては、前記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スチレン系重合体との混合物や、スチレン系共重合体及びそれらの混合物でもよい。
【００１２】
また本発明に用いるスチレン系重合体は、重量平均分子量が好ましくは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られにくくなる。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、１，５００，０００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。
【００１３】
本発明に用いるシンジオタクチック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、滑り性を付与するための微粒子等を適量配合することができる。これら各種添加剤の配合量の合計は、シンジオタクチックスチレン系重合体１００重量部に対して１０重量部以下が望ましい。１０重量部を超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。
【００１４】
微粒子としては、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、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が挙げられる。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。使用する微粒子の平均粒子系は、０．０１μｍ以上２．０μｍ以下が好ましく、特に０．０５μｍ以上１．５μｍ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％以下であることが好ましい。これら微粒子の添加量は、シンジオタクチックスチレン系重合体１００重量部に対して０．００５重量部以上２．０重量部以下とすることが好ましく、特に０．０１重量部以上１．０重量部以下が好ましい。
【００１５】
本発明のポリスチレン系フィルムの前記平均屈折率は、フィルムの製膜条件により調整される。すなわち、一般に、延伸倍率を大きくすると平均屈折率が大きくなり、延伸温度を高くすると平均屈折率が小さくなり、熱固定温度を高くすると平均屈折率が大きくなる。
得られたフィルムの平均屈折率および複屈折の最大値ΔｎＭＡＸ  と最小値ΔｎＭＩＮ  の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  が前記所定の範囲に入るならば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。また、蒸着層の接着特性等を向上するために、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なうことができる。
【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。
まず、フィルムの評価方法を以下に示す。
【００１７】
（１）  平均屈折率、複屈折の最大値と最小値の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  
図１に示すように、各実施例で得られたフィルム（Ｆ）  から、フィルム（Ｆ）  長手方向に１０ｃｍごとに４ｃｍ×２ｃｍの１０コの測定用サンプル（１）（２）（３）（４）……（１０）を切り出した。
アタゴ光学社製アッベ屈折計４Ｔを用いて、上記各測定用サンプルそれぞれについて、屈折率をフィルム（Ｆ）  長手方向、幅方向および厚み方向について測定し、これら３方向の屈折率を平均し屈折率ｎ１  、ｎ２  、ｎ３  、ｎ４  、……、ｎ１０を求めた。これら１０コの屈折率の平均値（ｎ１  ＋ｎ２  ＋ｎ３  ＋ｎ４  ＋……＋ｎ１０）／１０を平均屈折率とした。
また、各測定用サンプルそれぞれについて、幅方向の屈折率と長手方向の屈折率の差の絶対値を算出し、それらの最大のものΔｎＭＡＸ  と最少のものΔｎＭＩＮ  の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  の差を複屈折の最大値と最小値の差とした。
【００１８】
（２）  絶縁破壊電圧
ＪＩＳ  Ｃ−２３１８に準じて行なった。１０ＫＶ直流耐電圧試験機を用い、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下において、１００Ｖ／ｓｅｃの昇圧速度で、フィルムが破壊し短絡したときの電圧を読み取った。
【００１９】
（３）  厚みむら
ミクロン計測器社製連続厚さ測定器により、フィルムの幅方向の中央部を長手方向に沿って測定し、次式により算出した。
厚みむら＝［（最大厚さ−最少厚さ）／平均厚さ］×１００（％）
得られた厚みむらの値から、次のように評価した。
１級：厚みむら≧１０％
２級：８％≦厚みむら＜１０％
３級：６％≦厚みむら＜８％
４級：４％≦厚みむら＜６％
５級：厚みむら＜４％
【００２０】
（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
【００２１】
（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）×１００（％）
【００２２】
［実施例１］
滑剤として、平均粒子径０．５μｍ、ばらつき度２０％、面積形状係数８０％のシリカを、シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量２５０，０００）１００重量部に対して０．５重量部添加したポリマーチップと、滑剤の添加されていない前記シンジオタクチックポリスチレンの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、２９０℃で溶融し、８００μｍのリップギャップのＴダイから押し出し、５０℃の冷却ロールに靜電印荷法により密着・冷却固化し、６０μｍ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１４０℃のセラミックロールを用い縦方向に３倍延伸した後冷却し、更に１２０℃の金属ロールを用い縦方向に１．２倍延伸した。次いで、テンターでフィルムを１１０℃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倍延伸した後、２６０℃で１０秒熱固定処理した。その後、２２０℃で３％横弛緩処理した。得られたフィルムの厚みは５．３μｍであり、走行性、ハンドリング性が良好であった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２３】
［実施例２］
縦延伸を１４０℃のセラミックロールにおいて２．４倍延伸した後、一度冷却し、更に１２０℃の金属ロールで１．５倍延伸した以外は、実施例１と同様に行なった。得られたフィルムの厚みは５．３μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２４】
［実施例３］
テンターでフィルムを１２５℃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倍延伸した以外は、実施例１と同様に行なった。得られたフィルムの厚みは５．３μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２５】
［比較例１］
縦延伸１４３℃のセラミックロールにおいて２．４倍延伸した後冷却せず、更に１２０℃の金属ロールで１．５倍延伸した以外は実施例１と同様に行なった。得られたフィルムの厚みは５．３μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２６】
［比較例２］
テンターでフィルムを１３０℃に予熱し、横方向に延伸温度１３０℃で２倍延伸し、更に１５０℃で１．６倍延伸した以外は、実施例１と同様に行なった。得られたフィルムの厚みは５．３μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２７】
［比較例３］
滑剤として、平均粒子径０．５μｍ、ばらつき度２０％、面積形状係数８０％のシリカを、シンジオタクチックポリスチレン（重量平均分子量２５０，０００）１００重量部に対して０．５重量部添加したポリマーチップと、滑剤の添加されていない前記シンジオタクチックポリスチレンの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、２９０℃で溶融し、８００μｍのリップギャップのＴダイから押し出し、５０℃の冷却ロールに靜電印荷法により密着・冷却固化し、４８μｍの無定形シートを得た。
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１４０℃のセラミックロールを用い縦方向に３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１．５倍延伸した後、２６０℃で１０秒熱固定処理した。その後、２２０℃で３％横弛緩処理した。得られたフィルムの厚みは５．３μｍであった。得られたフィルムの物性を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0003567516.tif 000002
【００２９】
表１より、実施例１、２、３で得られたフィルムはフィルム製造時のハンドリング性および厚み均一性に優れ、且つ絶縁破壊電圧に優れたものであることが分かる。一方、比較例１で得られたフィルムは平均屈折率が１．５８１と小さく、ハンドリング性に劣る。比較例２で得られたフィルムは複屈折の最大値と最小値の差ΔｎＭＡＸ  −ΔｎＭＩＮ  が０．０１１と大きく、厚み均一性に劣る。また、比較例３で得られたフィルムは平均屈折率が１．５９１と大きく、やはり厚み均一性に劣る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のポリスチレン系フィルムは、上述のように構成されており、ハンドリング性および厚み均一性に優れ、且つ絶縁破壊電圧に優れるものである。従って、本発明のポリスチレン系フィルムは、特にコンデンサ用として有用であり、工業的価値は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルムの平均屈折率および複屈折の測定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
（Ｆ）  …フィルム
（１）（２）（３）（４）…測定用サンプル
【図１】
0003567516.tif 000003