DE4327293A1

DE4327293A1 - Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs

Info

Publication number: DE4327293A1
Application number: DE19934327293
Authority: DE
Inventors: Naonobu Oda; Masayuki Imai; Tomonori Yoshinaga; Tadashi Okudaira
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1994-03-03
Also published as: JP2637337B2; TW302380B; JPH0665402A

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs. Sie betrifft insbesondere eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs, welche ungeachtet ihrer Foliendicke sowohl eine glatte Oberfläche als auch gute Handhabungseigenschaften aufweist. Die Erfindung bezieht sich somit auf eine orientierte Folie, die sich aus einem Polymeren des Styrol-Typs mit einer im wesentlichen syndiotaktischen Struktur zusammensetzt und nicht nur ausgezeichnete Eigenschaften in Bezug auf die Ebenheit, Bedruckbarkeit, Wärmebeständigkeit, Abrieb- und Verschleißfestigkeit aufweist, sondern auch zufriedenstellend ist in Bezug auf ihre mechanischen und elektrischen Eigenschaften, Durchsichtigkeit sowie Chemikalienbeständigkeit. Außerdem ist die erfindungsgemäße Folie als Umhüllungsmaterial, industrieller Werkstoff, für Magnetbänder, als dielektrische Folie für Kondensatoren, zur Verwendung in photomechanischen Verfahren sowie als Trägerschicht für Klebebänder sowie für flexible gedruckte Schaltungen hervorragend geeignet.

Bisher hat man Polymere des Styrol-Typs mit einer syndiotaktischen Struktur (siehe, e.g., JP-A 62-104 818) hergestellt und viele Versuche unternommen, orientierte Folien unter Verwendung solcher Polymeren des Styrol-Typs herzustellen (siehe, e.g., JP-A 1-110 122, JP-A 1-168 709, JP-A 1-182 346, JP-A 2-279 731, JP-A 3-744 37, JP-A 3-109 453, JP-A 3-998 28, JP-A 3-124 427, JP-A 3-131 644).

Biaxial-orientierte Folien des syndiotaktischen Polystyrol-Typs haben eine hervorragende Wärmebeständigkeit, elektrische Eigenschaften und Durchsichtigkeit, sodaß sich unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten anbieten, z. B. in Magnetbändern, als Folien in photomechanischen Verfahren, als dieelektrische Folien in Kondensatoren und als Umhüllungsmaterial. Falls solche Folien in diesen Bereichen eingesetzt werden, ist die Nachfrage sehr groß, diese nicht nur mit einer glatten Oberfläche und einer geringen Filmdicke herzustellen sondern auch eine hervorragende Ebenheit, Bedruckbarkeit, Wärmebeständigkeit, Abrieb- und Verschleißfestigkeit der Folien zu gewährleisten. Bei den biaxial-orientierten Folien des syndiotaktischen Polystyrol-Typs verschlechtern sich jedoch ihre Handhabungseigenschaften im Laufe der Herstellung und Bearbeitung, gerade dann, wenn diese Folien mit einer glatten Oberfläche und einer geringen Filmdicke hergestellt werden.

In Bezug auf Folien mit guten Gleiteigenschaften werden üblicherweise Folien bei ihrer Herstellung anorganische Teilchen zugesetzt, um eine bestimmte Oberflächenrauhigkeit Ra und einen begrenzten Haftreibungskoeffizienten zu bekommen (siehe, e.g., JP-A 3-744 37).

Wie oben beschrieben können die herkömmlichen Folien mit guten Gleiteigenschaften ausreichende Handhabungseigenschaften bei einer niedrigen Bearbeitungsgeschwindigkeit aufweisen, wobei sich jedoch bei erhöhen der Bearbeitungsgeschwindigkeit die Handhabbarkeit der Folien dramatisch verschlechtert. Die biaxial-orientierten Folien des syndiotaktischen Polystyrol-Typs zeigen mit der Verringerung der Foliendicke eine starke Verschlechterung ihrer Handhabungseigenschaften. Dazu neigen auch diejenigen Folien, die man unter Zusatz anorganischer Teilchen herstellt, um eine Oberflächenrauhigkeit Ra und einen Haftreibungskoeffizienten in bestimmten Wertebereichen zu erhalten. Aus diesem Grund verschlechtern sich Folien, die ansonsten bei einer bestimmte Foliendicke gut zu handhaben sind, in ihren Handhabungseigenschaften, falls man ihre Foliendicke verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, orientierte Folien des syndiotaktischen Polystyrol-Typs bereitzustellen, deren Handhabungseigenschaften sich nicht verschlechtern, wenn man die Folien mit einer glatten Oberfläche und einer geringen Filmdicke herstellt, auch nicht, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß nicht nur die Folien unabhängig von ihrer Foliendicke gut handhabbar sind, wenn die dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa auf mindestens einer Folienseite und die Luftdurchlässigkeitsrate eingestellt werden, sondern auch daß man eine gute Ebenheit erreicht, wenn der Brechungsindex Nz in Richtung der Foliendicke sowie die Wärmeschrumpfung auf eine bestimmte Temperatur abgestimmt werden.

Die Erfindung betrifft somit eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs, welche ein Polymer des Styrol-Typs mit einer im wesentlichen syndiotaktischen Struktur umfaßt, die eine dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa von 0,004 bis 0,04 auf mindestens einer ihrer Seiten und eine Luftdruchlässigkeitsrate von 900 Sekunden oder weniger aufweist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol- Typs, welche ein Polymer des Styrol-Typs mit einer im wesentlichen syndiotaktischen Struktur umfaßt, die durch Recken in mindestens einer Richtung erhältlich ist, wobei die Folie einen Brechungsindex Nz in Richtung der Foliendicke im Bereich von 1,600 bis 1,623 und eine Wärmeschrumpfung von 3% oder weniger bei 150°C aufweist.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Bestimmen der Luftdurchlässigkeitsrate der erfindungsgemäßen orientierten Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs ist aus einem Polymeren des Styrol-Typs mit einer im wesentlichen syndiotaktischen Struktur zusammengesetzt.

Der Ausdruck "Polymer des Styrol-Typs" betrifft ein Styrol-Polymer oder seine Derivate, einschließlich von Styrol-Copolymeren oder Derivaten mit anderen copolymerisierbaren Monomeren. Typische Beispiele für Polymere des Styrol-Typs sind Polystyrol, Poly(alkylstyrole) wie Poly(p-, m- oder o- methylstyrol), Poly(2,4-, 2,5-, 3,4- oder 3,5-dimethylstyrol) und Poly (p-tert-butylstyrol); Poly (halogenierte Styrole) wie Poly(p-, m- oder o-chlorstyrol), Poly(p-, m- oder o-bromstyrol), Poly(p-, m- oder o-fluorstyrol), Poly(o-methyl-p-fluorstyrol), Poly(halogenierte alkylstyrole) wie Poly(p-, m- oder o-chlormethylstyrol), Poly(alkoxystyrole) wie Poly(p-, m- oder o-methoxystyrol) und Poly(p-, m- oder o-ethoxystyrol); Poly(carboxyalkylstyrole) wie Poly(p-, m- oder o-carboxymethylstyrol), Poly(alkyletherstyrole) wie Poly(p-vinylbenzylpropylstyrol), Poly (alkylsilylstyrole) wie Poly(p- trimethylsilylstyrol) und Poly(vinylbenzyldimethoxy-phosphid). Besonders bevorzugt ist Polystyrol.

Der Ausdruck "im wesentlichen syndiotaktische Struktur" bezieht sich auf eine syndiotaktische Struktur, bei welcher die Phenyl- oder die substituierten Phenylgruppen in der Seitenkette eines Polymeren des Styrol-Typs eine Syndiotaktizität von mindestens 85% in der Dyad-Form (bestehend aus zwei Einheiten) und mindestens 50% in der Pentad-Form (bestehend aus fünf Einheiten) aufweisen, gemessen durch kernmagnetische Resonanz. Das erfindungsgemäß verwendete syndiotaktische Polymer des Styrol-Typs ist nicht auf eine einzige der oben definierten Verbindung besonders beschränkt, sondern es können, solange sich die Syndiotaktizität der Polymeren und Copolymeren innerhalb der oben angegebenen Bereiche befinden, auch ein Gemisch aus syndiotaktischen Polymeren des Styrol-Typs und anderen Polymeren des Styrol-Typs mit ataktischen und/oder isotaktischen Strukturen, oder auch ein Copolymeres des Styrol-Typs oder sein Gemisch verwendet werden, welches eine syndiotaktische Struktur in Kombination mit ataktischer und/oder isotaktischer Struktur hat.

Erfindungsgemäß hat das Polymere des Styrol-Typs ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens 10 000, vorzugsweise mindestens 50 000. Bei Verwendung von Polymeren mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von weniger als 10 000 kann man keine orientierten Folien mit hohen Reckeigenschaften und einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit herstellen. Die obere Grenze des Gewichtsmittel des Molekulargewichtes, obwohl nicht besonders begrenzt, liegt vorzugsweise bei 1 500 000. Molekulargewichte mit mehr als 1 500 000 werden nicht besonders bevorzugt, da Folienrisse wegen der Zunahme der Orientierungsspannung auftreten.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Styrol-Typs weist eine dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa von 0,004 bis 0,04 auf mindestens einer ihrer Seiten auf. Falls die dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa weniger als 0,004 beträgt, verschlechtern sich die Handhabungseigenschaften. Wenn andererseits die dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa größer als 0,004 ist, weist die Folie verschiedene Nachteile auf: so verschlechtern sich beispielsweise die elektromagnetischen Verarbeitungseigenschaften bei der Verarbeitung der Folie zu Magnetbändern; die Durchsichtigkeit nimmt ab, sodaß ein Gebrauch der Folie in photomechanischen Verfahren nicht besonders gut ist; auch stellt man bei der Verwendung als dielektrische Folie in Kondensatoren eine Abnahme der Durchschlagsfestigkeit (dielectric strength) fest.

Erfindungsgemäß weist die orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs eine Luftdurchlässigkeitsrate von 900 Sekunden oder weniger, vorzugsweise 700 Sekunden oder weniger, auf. Es ist mit anderen Worten möglich, eine orientierte oder auch biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs mit guten Handhabungseigenschaften unabhängig von der Foliendicke und Folienfestigkeit, sogar bei einer Hochgeschwindigkeitsverarbeitung, herzustellen. Falls die Luftdurchlässigkeitsrate größer als 900 Sekunden ist, verschlechtern sich die Handhabungseigenschaften bei der Hochgeschwindigkeitsverarbeitung. Wenn man beispielsweise die Folie auf eine Spule mit hoher Geschwindigkeit aufwickelt, wird die Luft zwischen den Folienlagen der Spule eingeschlossen und die Folie neigt dazu, zu kräuseln, sodaß entweder die Aufwicklung unregelmäßig oder die Folie aufgrund der durch die zwischen den Folienlagen eingeschlossene Luft hervorgerufene Gleitwirkung zigzackförmig aufgewickelt wird, wobei die Folienränder ausfransen.

Die dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa und die Luftdurchlässigkeitsrate können mit Hilfe der Folienherstellungsbedingungen und durch die Zugabe von Gleitmittelteilchen (lubricating particles) eingestellt werden. Die Art und der Gehalt der zuzugebenen Gleitmittelteilchen sind nicht besonders eingeschränkt. Voraussetzung ist, daß die Werte für die dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa und die Luftdurchlässigkeitsrate in den oben offenbarten Bereichen liegen.

Als Gleitmittelteilchen eignen sich solche, welche gegenüber dem syndiotaktischen Polymeren des Styrol-Typs inaktiv sind, z. B. diejenigen, welche aus einem Material hergestellt sind, das aus der Metalloxide wie Siliciumdioxid, Titanoxid, Talkum und Kaolinit, Salze der Metalle wie Calciumcarbonat, Calciumphosphat und Bariumsulfat sowie organische Polymeren wie Silikonharze umfassenden Gruppe ausgewählt sind. Diese Gleitmittelteilchen können allein oder in Kombination verwendet werden.

Die Gleitmittelteilchen haben einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,01 bis 2,0 µm, vorzugsweise 0,05 bis 1,5 µm. Das Ausmaß an Streuung bez. des Durchmessers der Gleitmittelteilchen (i.e. Verhältnis des Mittelwertes des Teilchendurchmessers zur seiner Standardabweichung) kann vorzugsweise bei 25% oder weniger liegen. Der Gehalt an Gleitmittelteilchen, welche zugegeben werden, liegt vorzugsweise bei 0,005 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, mehr bevorzugt bei 0,1 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des syndiotaktischen Polymeren des Styrol-Typs.

Die Gleitmittelteilchen enthalten vorzugsweise mindestens eine bestimmte Teilchensorte mit einem Flächenformfaktor (areal shape factor) von 60% oder mehr. Der Flächenformfakltor kann nach der folgenden Gleichung bestimmt werden:

Das Polymere des Styrol-Typs kann, falls erforderlich, mit verschiedenen herkömmlichen Zusatzstoffen wie Antioxidantien und Antistatikmitteln vermischt werden. Die Menge der Zusatzstoffe liegt vorzugsweise bei 10 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Polymeren des Styrol-Typs. Mengen, die größer als 10 Gew.-% betragen, eignen sich nicht, da beim Recken die Folie dermaßen zu reißen neigt, daß die Bearbeitung der Folie oft unterbrochen wird.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs, welche durch Recken in mindestens einer Richtung herstellbar ist, einen Brechungsindex Nz von 1,600 bis 1,623, vorzugsweise von 1,600 bis 1,621, noch mehr bevorzugt von 1,600 bis 1,619, in Richtung der Foliendicke auf. Im allgemeinen hat das syndiotaktische Polymere des Styrol-Typs Benzolringe in der Seitenkette, wobei der Brechungsindex Nz in Richtung der Foliendicke einer damit hergestellten Folie sich mit steigender molekularer Orientierung erhöht. Falls der Brechungsindex Nz größer als 1,623 ist, sind Fälle bekannt, daß die Folie reißt oder spröde wird, obwohl sich ihre mechanischen Eigenschaften z. B. die Folienfestigkeit verbessern. Darüber hinaus kann sich in diesen Fällen die Verschleißfestigkeit verringern. Falls der Brechungsindex Nz kleiner als 1,600 wird, verschlechtert sich deutlich in einigen Fällen die Ebenheit der Folie. Wenn man dementsprechend die Seitenkettenorientierung bei einem Brechungsindex Nz von 1,600 bis 1,623 unterdrückt, werden das Reißen der Folie verhindert und eine größere Flexibilität der Folie hervorgerufen. Außerdem kann man die Kristallinität der Folie verringern, wodurch sich die Verschleißfestigkeit der Folie verbessert.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs hat eine Wärmeschrumpfung von 3% oder weniger bei mindestens 150°C, vorzugsweise 2% oder weniger, und noch bevorzugter 1% oder weniger. Falls die Wärmeschrumpfung bei 150°C größer als 3% ist, ist die Folie nicht bevorzugt, da entweder Abweichungen in den Druckschritten beim thermographischen Drucken, beim elektrophotographischen Kopieren (e.g., Kopieren von Vorlagen für Overhead- Projektoren (OHP)), oder beim Tiefdruckverfahren eintreten, oder ein Folienstau in Kopiermaschinen oder in Umdruckmaschinen zu beobachten ist.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs kann nach herkömmlichen Gieß- und Reckmethoden hergestellt werden.

Zuerst wird ein Polymergemisch, welches ein syndiotaktisches Polymer des Styrol-Typs enthält, zusammen mit den Gleitmittelteilchen und anderen Zusatzstoffen, falls diese erforderlich sind, bei einer Temperatur von 100° bis 150°C vorzugsweise mindestens drei Stunden lang getrocknet, und anschließend durch einen Extruder bei einer Temperatur von 290° bis 350°C schmelzextrudiert. Das Extrudat kühlt man mittels Methoden z. B. Luftbürstenblas-, Wasserkühl- und elektrostatische Adhäsionsverfahren, wodurch eine amorphe ungereckte Folie entsteht. Es wird dabei kein besonderer Extruder benutzt, wobei entweder ein Einschneckenextruder oder ein Doppelschneckenextruder, entweder ein Entgasungsextruder oder ein Nicht-Entgasungsextruder, entweder ein Extruder des Tandem-Typs oder einer des Einfach-Typs Anwendung finden können.

Die amorphe Folie reckt man anschließend mit mindestens einer Richtung mittels herkömmlicher Verfahren. Im Falle der biaxial-orientierten Folie wird die amorphe Folie gereckt, beispielsweise durch aufeinanderfolgendes biaxiales Recken wie das Zwei-Schritt-Recken in Längsrichtung (machine direction=MD) und anschließend in Querrichtung (transverse direction=TD), i.e. MD/TD Recken; oder wie das Drei-Schritt-Recken, i. e. TD/MD/MD-Recken, MD/TD/MD-Recken oder MD/MD/TD- Recken. Die Wahl des Reckverfahrens hängt von den geforderten Eigenschaften wie Festigkeit und Flächenstabilität ab. Weiterhin muß die gereckte Folie, falls erforderlich, einer Wärmefixierung, einer MD-Relaxation und/oder einer TD-Relaxation unterworfen werden.

Das MD-Recken führt man mit einer Anzahl von Reckwalzen, d. h. durch Walzenrecken, aus. Das Reckverhältnis liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1,2 bis 5,0. Falls das Reckverhältnis weniger als 1,2 beträgt, verliert die Folie an mechanischer Festigkeit. Falls das Reckverhältnis größer als 5,0 ist, erweist sich das nachfolgende TD-Recken als schwierig, sodaß es unmöglich wird, eine Folie mit einer ausgezeichneten Ebenheit zu erhalten. Die Recktemperatur liegt vorzugsweise in einem Bereich von 100° bis 140°C. Falls die Recktemperatur niedriger als 100°C ist, erweicht die ungereckte Folie nicht, sodaß das Recken schwierig wird. Falls die Recktemperatur höher als 1400°C ist, erhöht sich die Kristallinität der Folie zu stark, sodaß das nachfolgende TD-Recken problematisch wird. Das Heizen der ungereckten Folie kann man bei dem Reckschritt unter Verwendung einer Anzahl von Heizwalzen, Infrarot-Heizeinrichtungen oder mittels anderer Heizeinrichtungen durchführen. Diese Heizeinrichtungen können allein oder miteinander kombiniert verwendet werden. Darüberhinaus ist es möglich, Führungs- oder Zugwalzen zwischen den Vorwärmwalzen und den Reckwalzen anzuordnen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt man das MD-Recken nacheinander mindestens zweimal aus, um die oben beschriebenen Eigenschaften zu erhalten. In diesem Fall wird vorzugsweise das erste Recken bei einem Reckverhältnis von 1,1 bis 1,4 bei einer Recktemperatur von 115° bis 140°C und das nachfolgende Recken bei einem Gesamtreckverhältnis von 1,2 bis 5,0 bei einer Recktemperatur von 100° bis 135°C durchgeführt. Falls das Gesamtreckverhältnis kleiner als 1,2 beträgt, ist die mechanische Festigkeit der Folie unzureichend. Wenn das Reckverhältnis größer als 5,0 ist, neigt die Folie beim TD-Recken zum Reißen. Im Falle einer niedrigeren Recktemperatur als 115°C beim ersten Recken wird die Orientierungsspannung dermaßen groß, daß die Orientierung der ungereckten Folies im Übermaß voranschreitet und es sich beispielsweise als schwierig erweist, eine Folie mit einem Brechungsindex Nz von 1,623 oder weniger in Richtung der Foliendicke zu erhalten. Wenn die Recktemperatur beim ersten Recken höher als 140°C beträgt, wird die Kristallinität der Folie zu groß, sodaß die Folie ebenfalls zum Reißen neigt und das zweite Recken sich schwierig gestaltet. Falls die Recktemperatur beim zweiten Recken niedriger als 100°C ist, erweicht die ungereckte Folie nicht, sodaß das zweite Recken schwierig wird. Ist die Recktemperatur beim zweiten Recken niedriger als 100°C, dann erweicht die ungereckte Folie nicht, sodaß das Recken erschwert ist. Falls die Recktemperatur beim zweiten Recken höher als 135°C ist, nimmt die Kristallinität dermaßen zu, daß die Folie zu reißen anfängt.

Das nachfolgende TD-Recken führt man vorzugsweise mittels einer Spannvorrichtung (tentering machine) durch. Außerdem ergibt das mindestens einmalige Rückrecken in Längs- oder in Querrichtung nach Beendigung des TD-Reckens eine verbesserte mechanische Festigkeit in dieser Richtung. Weiterhin kann auch eine andere Methode verwendet werden, bei der eine Folie zuerst in Querrichtung und dann in Längsrichtung (siehe, e.g, JP-A 64-58 19, JP-A 1-188 322) oder bei der die Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften zwischen den Rand- und Mittenbereichen der Folie beseitigt werden (siehe, e.g., JP-A 3-152 25).

Bei der Herstellung einer orientierten Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs mit einem Brechungsindex Nz von 1,600 bis 1,623 in Richtung der Foliendicke und einer Wärmeschrumpfung von 3% oder weniger bei 150°C ist es wichtig, daß zusätzlich zu den o.g. Bedingungen das Herstellungsverfahren mindestens einen Reckschritt bei einer Recktemperatur von 115° bis 140°C bei einer Reckgeschwindigkeit von mindestens 10 000%/Minute, vorzugsweise von mindestens 15 000%/Minute, und noch mehr bevorzugt von mindestens 20 000%/Minute einschließt. Falls die Reckgeschwindigkeit weniger als 10 000%/Minute beträgt, wird es schwierig sein, eine Folie der gewünschten mechanischen Festigkeit und besonders hervorragenden Ebenheit herzustellen. Ist die Recktemperatur niedrigerals 115°C, erweist es sich als problematisch, einen Brechungsindex Nz von 1,623 oder weniger in Richtung der Foliendicke zu bekommen. Wenn die Recktemperatur mehr als 130°C beträgt, treten die Schwierigkeit auf, eine Folie mit hervorragender Ebenheit zu erhalten. Da im Falle einer Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs die Spannung der Folie beim Recken niedriger ist als die einer Folie des Polyethylen-Terephthalat-Typs, sind die Bedingungen wie Temperatur und Reckgeschwindigkeit wichtig, um eine hervorragende Ebenheit zu erzielen. So lange diese Bedingungen beachtet werden, ist dem Reckverfahren keine besondere Grenze gesetzt. Diese Bedingungen sind vorzugsweise beim MD-Recken unter Verwendung einer Anzahl von Reckwalzen ausreichend, wobei besonders bevorzugt wird, das MD-Recken nacheinander mindestens zweimal durchzuführen.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen orientierten Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird sie nach Beendigung des Reckens einer Wärmefixierung bei einer Temperatur von 170° bis 270°C, vorzugsweise 220° bis 270°C, unterworfen. Dabei kann eine Wärmebehandlung oder Wärmefixierung mit einer Relaxation bei einem Verhältnis von 2% oder mehr in Längsrichtung und/oder Querrichtung zu einer Folie mit niedrigerer Wärmeschrumpfung führen.

Außerdem kann eine Relaxationsbehandlung bei einem Verhältnis von 2% oder mehr in Längsrichtung und/oder in Querrichtung gleichzeitig mit oder nach der Wärmebehandlung erfolgen.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-typs, die sich bzw. ihrer Ebenheit, Bedruckbarkeit und Wärmebeständigkeit als ausgezeichnet erweist, hat nicht nur ausreichende mechanische und elektrische Eigenschaften sondern erfüllt auch die Anforderungen in Hinsicht auf die Durchsichtigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Aufgrunddessen kann sie in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, z. B. als industrieller Werkstoff, Umhüllungsmaterial, in Magnetbändern, als dielektrische Folie in Kondensatoren, als metallisierte Folie, als Folie in photomechanischen Verfahren, als Trägerschicht von Klebebändern und von flexiblen gedruckten Schaltungen. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß verschiedene Techniken für herkömmliche Folien des Polyester-Typs, für Folien des Polyolefin-Typs und für andere Folien, welche bisher für diese Folien in den o. g. Anwendungsbereichen benutzt wurden, nunmehr zur Herstellung von Folien Verwendung finden können, die neben den hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen orientierten Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs zusätzlich außergewöhnlich große Vorzüge aufweisen. So können für industrielle Werkstoffe beispielsweise Verfahren für antistatische Folien (siehe, e.g., JP-b 64-101 36), ultraviolette Strahlung absorbierende Folien (siehe, e.g., JP-A 59-981 09, JP-A 60-54 865), hoch transparente Folien (siehe, e.g., JP-A 60-85 925), oberflächenaufgerauhte Folien (siehe, e.g., JP-B 49-49 180, JP-B 54-44 031), Hohlräume enthaltende Folien (siehe, e.g., JP-A 49-134 755), weiße Folien (siehe, e.g., JP-A 62-241 928) und durchsichtige leitfähige Folien (siehe, e.g., JP-A 2-637 36) verwendet werden. Ebenfalls können für Umhüllungsmaterial Verfahren für wärmeschweißbare Folien (siehe, e.g., JP-B 52-300 28), wärmeschrumpfbare Folien (siehe, e.g., JP-B 55-191 67), leicht schneidbare Folien (siehe, e.g.,JP-B 55-191 67), leicht bedruckbare Folien (siehe, e.g., JP-A 63-286 346), Antibeschlagfolien (siehe, e.g., JP-B 1-142-52), mit Metall versehene Folien (siehe, e.g., JP-B 62-54 671), und Umhüllungsgeflecht (twist wrapping) Folien (siehe, e.g., JP-B 56-52 748) benutzt werden. Andere Methoden für Magnetbänder (siehe, e. g., JP-A 61-112 629, JP-A 61-170 518, P-A 62-196 121) und für dielektrische Folien für Kondensatoren (siehe, e.g., JP-B 1-284 93, JP- B 2-398 55) können gleichfalls Anwendung finden.

In einer Ausführungsform kann die orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs eine Deckschicht auf ihrer Oberfläche aufweisen, welche die Benetzbarkeit und Adhäsion von Druckfarben oder Beschichtungssubstanzen verbessert, die bei den derzeitigen Anwendungen (siehe, e.g., JP-A 60-195 22) benutzt werden. Die Deckschicht kann nach herkömmlichen Verfahren beispielsweise durch Tiefdruck-Verfahren, Kiss-Roll-Coating-Verfahren, Tauchauftrag Verfahren, Sprühbeschichtung, Curtain-Coating-Verfahren, Luftbürstenauftrag (air knife coating), Rakelstreichverfahren (bladecoating) oder Umkehrwalzbeschichtung (reverse roll coating) aus einer Verbindung hergestellt werden, von der bekannt ist, daß sie die Adhäsion von Druckfarben oder Beschichtungssubstanzen wie Harze des Polyester-Typs, Polyurethanharze, Polyester-Urethanharze, oder Acrylsäureesterharze, verbessert. Die Deckschicht kann in jedem Stadium aufgetragen werden. Beispielsweise wird die besagte Verbindung entweder auf die Oberfläche einer ungereckten Folie vor der Anwendung aller Reckschritte, auf die Oberfläche der monoaxial-orientierten Folie, welche anschließend in einer anderen Richtung gereckt wird, oder auf die Folie nach Beendigungen der Reckschritte aufgetragen.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs kann auch in Form einer Verbundfolie (composite film) mit einer inneren Schicht und einer äußeren darauf aufgebrachten Oberflächenschicht hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundfolie unterliegt keinen Beschränkungen, wobei jedoch in Hinsicht auf die Produktivität ein Verfahren am meisten bevorzugt wird, das die Co-Extrusionsmethoden verwendet, bei denen die Ausgangsmaterialien der äußeren Oberflächenschicht und die der inneren Schicht aus getrennten Extrudern extrudiert und die Extrudate anschließend zur Bildung einer ungereckten Folie in eine einzige Düse eingeführt werden, gefolgt von dem Recken in mindestens einer Richtung. Irgendwelche Zusätze, wie bereits beschrieben, können, falls erforderlich, in der äußeren Oberflächenschicht oder in der inneren Schicht enthalten sein. Die Eigenschaften der Verbundfolie können variieren durch Ändern der Zusammensetzungen und/oder durch die Art der Zusätze welche der äußeren Oberflächenschicht oder der inneren Schicht zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäße orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs kann als Polymer-Folie zur Herstellung einer Laminatfolie (laminated film) zusammen mit einer dünnen Schicht aus Metall oder Metalloxiden hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Laminatfolie kann das Laminieren mit oder ohne Kleber, das Aufkalandieren, das Extrusionsbeschichten und das Auftragsbeschichten umfassen.

Beispiele

Die oben erwähnten und nachfolgenden Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Beispiele und Vergleichsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Die Messungen und Berechnungen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen werden nachfolgend erklärt:

(1) Dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit

Die Oberfläche einer Folie wird mit Hilfe eines Dreidimensional-Oberflächenrauhigkeitstestgerätes des Meßfühlertyps (Modell SE-3 AK, Kosaka Kenkyusho) mit einem Durchmesser der Tasterspitze von 2 µm mit einer Belastung von 30 mg mit einem Ausschlußwert (cut-off-value) von 0,25 mm in Längsrichtung der Folie über eine Meßlänge von 1 mm gemessen. Fünhundert Punkte werden bei einer Höhe (pitch) von 2 µm getrennt, wobei die Höhe eines jeden Punktes in einem Dreidimensional- Oberflächenrauhigkeits-Analysator (Modell SAP-11) eingegeben wird. Dieser Vorgang wird hintereinander einhundertfünfzigmal in einem Abstand von 2 µm in Querrichtung zur Folie, i.e. über eine Länge von 0,3 mm entlang der Querrichtung zur Folie, wiederholt und anschließend werden die Ergebnisse in den Analysator zur Bestimmung der drei-dimensionalen Oberflächenrauhigkeit der Folie SΔa und SRa gegeben.

(2) Luftdurchlässigkeitsrate

Die Luftdurchlässigkeitsrate der Folie wird unter Verwendung eines Gerätes, wie es in Fig. 1 gezeigt wird, gemessen. Der Oberseite des Sockel 1 ist mit einem kreisförmigen konkaven Teil 1a versehen, in der eine kreisförmige flache Glasplatte 2 von 70 mm Durchmesser dermaßen angeordnet ist, daß eine ringförmige Aussparung (oder Rinne) mit einer im wesentlichen einheitlichen Breite zwischen der Außenseite der Glasplatte 2 und der Innenseitenwand 1b des konkaven Teils 1a entsteht. Die ringförmige Aussparung ist mit dem ringförmigen Kanal 1c verbunden, der in dem Sockel 1 um die ringförmige Aussparung angeordnet ist. Der ringförmige Kanal 1c ist weiterhin mit einer Absaugöffnung verbunden, welche sich in der äußeren Seitenwand des Sockels 1 befindet. Die Absaugöffnung ist über eine Leitung 3 mit der Einlaßöffnung der Vakuumpumpe 4 verbunden.

Die Messung erfolgt folgendermaßen. Auf der Oberseite des Sockels 1 wird eine Folienprobe 5 gelegt, welche so bemessen ist, daß sie die flache Glasplatte 2 hinreichend bedeckt, und es wird der äußere Bereich der Folienprobe 5 wird mit einem Klebeband auf der Oberseite des Sockels 1 hermetisch (abgeschlossen) fixiert. Nach Inbetriebnahme der Vakuumpumpe 4 wird die Zeit vom Auftreten von Interferenzbanden am Außenbereich der Glasplatte 2, welche sich über die flache Glasplatte 2 ausbreiten, bis zum Stillstand des Ausbreitens der Interferenzbanden gemessen. Die Zeitdauer in Sekunden entspricht der Luftdurchlässigkeitsrate der Folie.

(3) Handhabungseigenschaften der Folie

Eine breite längsgeschnittene Folie wird von einer Spule abgerollt und anschließend wird die Folie mit hoher Geschwindigkeit der Länge nach geschnitten sowie auf eine schmale Spule aufgerollt. Dabei wird nach vier Stufen bestimmt, ob eine ausreichende Aufwicklung ohne Aufrollabweichungen an den Rändern der Aufwicklung, ohne Falten, Blasen etc. aufgetreten sind. Die Ergebnisse werden entsprechend der Stufen wie folgt eingeteilt:

Rangzahl 1: recht schwierig, um eine ausreichende Aufwicklung zu erhalten,
Rangzahl 2: ausreichende Aufwicklung bei niedriger Geschwindigkeit,
Rangzahl 3: ausreichende Aufwicklung bei mittlerer Geschwindigkeit,
Rangzahl 4: ausreichende Aufwicklung bei hoher Geschwindigkeit.

(4) durchschnittliche Teilchengröße der Gleitmittelteilchen

Die Gleitmittelteilchen werden mittels eines Rasterelektronenmikroskops (Modell S-510, Hitachi) betrachtet und fotografiert. Die Aufnahme wird vergrößert und vervielfältigt. Die Ränder der abgebildeten Teilchen werden nachgezogen und ca. 200 nachgezogene Abbildungen der Teilchen werden schwarz ausgefüllt. Die nachgezogenen Abbildungen werden in horizontaler Richtung mit Hilfe eines Bild-Analysegerätes (Luzex 500, Nireco) zur Ermittlung ihrer Durchmesser gemessen und die Mittelwerte dieser Durchmesser entsprechen den durchschnittlichen Teilchendurchmessern. Das Ausmaß an Streuung bez. der Teilchendurchmesser wird nach folgender Gleichung berechnet:

(5) Flächenformfaktor (areal shape factor)

Aus den zur Bestimmung der durchschnittlichen Teilchendurchmesser nachgezogenen Abbildungen werden rund zwanzig Abbildungen ausgewählt und die vorgesehene Teilfläche (sectional area) eines jeden Teilchens wird mittels des unter Punkt (4) beschriebenen Bild-Analysegerätes gemessen. Darüber hinaus wird die Fläche eines um die vorgesehene Teilchenabbildung gezogenen Kreises berechnet. Der Flächenformfaktor wird nach folgender Gleichung berechnet:

(6) Brechungsindex der Folie

Der Brechungsindex Nz einer Folie in Richtung der Foliendicke wird mittels eines Abbe′s Refraktometer 4T (Atago) bestimmt. Die Okularlinsen des Refraktometers werden mit einer polarisierten Platte versehen und deren Richtung zusammen mit der Folienrichtung in Meßrichtung eingestellt. Als Füllmittel dient α-Bromnaphthalin.

(7) Wärmeschrumpfung

Eine Folienprobe schneidet man zu einem Streifen von einer Größe von 10 mm Breite und 250 mm Länge. Zwei Markierungen werden auf dem Streifen in einem Abstand von 200 mm angebracht. Der Streifen wird bei einer konstanten Spannung von 5 g gehalten und der Abstand A zwischen den Markierungen gemessen. Anschließend wird der Streifen in einen Ofen bei 150°C ohne Belastung 30 Minuten lang gehängt. Danach wird der Streifen bei einer konstanten Spannung von 5 g gehalten und der Abstand B zwischen den Markierungen gemessen. Die Wärmeschrumpfung ermittelt man nach folgender Gleichung:

(8) Zugfestigkeit (initial modulus)

Eine Folienprobe mit Größe von 10 mm Breite und einer Länge von 40 mm bringt man in einem Zugspannung-Analysegerät (Autograph type, Shimadzu) an. Die Folie wird bei einer Geschwindigkeit von 100 mm/Minute gezogen und die Zugfestigkeit als die Spannung im Augenblick des Reißens als Pa (kg/mm²) bestimmt.

(9) Lichtdurchlässigkeit

Die Lichtdurchlässigkeit einer Folie mit Hilfe eines H.T.R. Meters des Poic-Integration-Sphere- Typs (Nihon Seimitsu Kogaku) gemäß der in JIS-K6714 beschriebenen Verfahren bestimmt,

(10) Trübung

Die Trübung der Folie wird mittels des H.T.R. Meters des Poic-Integration-Sphere-Typs (Nihon Seimitsu Kogaku) entsprechend der in JIS-K 6714 beschriebenen Verfahren bestimmt.

(11) Zweidimensionale Oberflächenrauhigkeit

Die auf der Mittellinie gelegene durchschnittliche Rauhigkeit Ra und die maximale Rauhigkeit Rt einer Folie werden unter Verwendung eines Oberflächenrauhigkeitmeters (Surfcom Modell 300A, Tokyo Seimitsu) nach den in JIS-B 0601-1982 offenbarten Methoden gemessen.

(12) elektrischer Durchschlag

Der elektrische Durchschlag einer Folie wird unter Verwendung einer 10KV Gleichstrom-Durchschlags- Meßgerätes in einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% bei 23°C und einer Stromerhöhungsrate von 100 V/Sekunde nach den in JIS C-2318 beschriebenen Verfahren gemessen. Der Strombetrag, bei dem die Folie zerreißt und einen Kurzschluß hervorruft, entspricht dem elektrischen Durchschlag.

(13) Lebensdauer

Eine Folienprobe wird als Dielektrikum zur Herstellung von 100 Kondensatoren benutzt. Ein Gleichstrom von 300 V wird zwischen an die Pole dieser Kondensatoren 2000 Stunden lang bei 150°C angelegt. Die Anzahl der Kondensatoren, welche die geforderte Funktion ohne Kurzschlüsse hervorzurufen unter Versuchsbedingungen erfüllen, wird (zu der Gesamtzahl) in Beziehung gesetzt und zur Darstellung der Lebensdauer der Folie verwendet.

(14) Verarbeitungseigenschaften der Folie

Als Folienprobe wird eine Aufwicklung zu einer schmalen bandförmigen Aufwicklung längsgeschnitten, welche man an einer Metallführungswalze unter konstanter Spannung bei einer hohen Geschwindigkeit über einen langen Zeitraum reiben läßt. Dabei werden als Verschleißfestigkeit und als Abriebfestigkeit die Anzahl der Verschleißspuren und die Menge an weißem Pulver bestimmt, welches sich auf der Oberfläche der Führungsrolle nach Reiben des Bandes an der Führungswalze gebildet hat. Die Ergebnisse werden nach den folgenden Bewertungen eingeteilt:

(A) Verschleißfestigkeit:

Rang 1: viele entstandene Verschleißspuren,
Rang 2: recht viel entstandene Verschleißspuren,
Rang 3: einige entstandene Verschleißspuren,
Rang 4: wenige entstandene Verschleißspuren,
Rang 5: keine Verschleißspuren.

(B) Abriebfestigkeit:

Rang 1: äußerst hoher Gehalt an weißen Pulver,
Rang 2: hoher Gehalt an weißem Pulver,
Rang 3: einiger Gehalt an weißem Pulver,
Rang 4: geringer Gehalt an weißem Pulver,
Rang 5: kein Gehalt an weißem Pulver.

(15) Elektromagnetische Bearbeitungseigenschaften

Eine magnetische Schicht wird auf die Oberfläche einer Folienprobe zur Herstellung eines Videotestbandes von 1,27 cm (0,5 inch) Breite aufgetragen. Das Messen des Signal-Rausch- Verhältnisses (signal/noise=S/N) wird mittels eines NTSC-TV-Test-Signal-Generators (Modell TG- 7/1, Shiba-soku) und eines NTSC-Farb-TV-Rausch-Meßinstrumentes (Modell 925 D/1, Shiba-soku) durchgeführt. Das Farb-(S/N)-Verhältnis (chroma S/N ratio) des Video-Testbandes wird folgendermaßen eingeteilt.

Rang 1: weniger als -1 dB,
Rang 2: -1 dB bis +1 dB,
Rang 3: mehr als +1 dB.

Beispiel 1

Zwei Sorten von Polymerschnipsel werden aus syndiotaktischem Polystyrol mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 300 000 hergestellt; eine Sorte enthält als Gleitmittelteilchen zugegebene Siliciumdioxid-Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,2 µm, einem Ausmaß an Streuung von 15% und einem Flächenformfaktor von 95% (2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des syndiotaktischen Polystyrols) und die andere enthält keine Gleitmittelteilchen. Diese Polymerschnipsel werden in einem Gewichtsverhältnis von 1 zu 9 vermischt und die Mischung wird getrocknet und bei 295°C geschmolzen. Die Schmelze wird durch eine T-Düse mit einer Spitzenöffnung von 200 µm extrudiert und das Extrudat wird auf eine Kühlwalze bei 40°C unter elektrostatischem Aufladungsverfahren aufgetragen und bis zum Erhärten abgekühlt, wobei eine ungereckte amorphe Folie von 79 µm Dicke entsteht.

Die amorphe Folie wärmt man auf 100°C mittels einer Heizwalze vor und erhitzt es anschließend unter Verwendung von vier Infrarot-Heizern mit einer Oberflächentemperatur von 700°C. Die amorphe Folie wird in Längsrichtung bei einem Reckverhältnis von 4,0 bei einer Folientemperatur von 139°C gereckt. Unter Verwendung einer Spannvorrichtung wärmt man die monoaxial-orientierte Folie auf 120°C vor und reckt dann im Querrichtung bei einem Reckverhältnis von 3,3 bei einer Recktemperatur von 120°C, gefolgt von einer Wärmefixierung bei einer Temperatur von 260°C, wodurch eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs mit einer Dicke von 6 µm hergestellt wird.

Die biaxial-orientierte Folie wird auf dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit, Luftdurchlässigkeitsrate und Handhabungseigenschaften untersucht.

Vergleichsbeispiel 1

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, mit Ausnahme, daß der Flächenformfaktor der als Gleitmittelteilchen zugesetzten Siliciumdioxid-Teilchen 50% beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf dreidimensionale Oberflächenrauhigkleit, Luftdurchlässigkeitsrate und Handhabungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 2

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, außer, daß der mittlere Teilchendurchmesser der Siliciumdioxid-Teilchen, welche als Gleitmittelteilchen zugesetzt werden, 1,5 µm beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit, Luftdurchlässigkeitsrate, Handhabungseigenschaften und elektromagnetische Verarbeitungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabell 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 2

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt, mit Ausnahme, daß der Flächenfaktor der als Gleitmittelteilchen zugesetzten Siliciumdioxid-Teilchen 50% beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit, Luftdurchlässigkeitsrate, Handhabungseigenschaften und elektromagnetsiche Verarbeitungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 3

Zwei Sorten von Polymerschnipsel werden aus syndiotaktischem Polystyrol mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 300 000 hergestellt, eine Sorte enthält als Gleitmittelteilchen zugesetzte Calciumcarbonat-Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,3 µm, einem Ausmaß an Streuung von 22% und einem Flächenformfaktor von 65% (1,6% Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des syndiotaktischen Polystyrols) und die andere Sorte enthält keine Gleitmittelteilchen. Diese Polymerschnipsel werden in einem Gewichtsverhältnis von 0,5 zu 9,5 vermischt und die Mischung wird getrocknet und bei 300°C geschmolzen. Die Schmelze extrudiert man durch eine T-Düse mit einer Spitzenöffnung von 200 µm, trägt das Extrudat auf eine Kühlwalze bei 40°C unter elektrostatischem Aufladungsverfahren auf und läßt es bis zum Erhärten abkühlen, wodurch eine ungereckte amorphe Folie von 8 µm Dicke entsteht.

Die amorphe Folie wird auf 105°C mittels einer Heizwalze vorgewärmt und anschließend unter Verwendung von vier Infrarot-Heizern mit einer Oberflächentemperatur von 650°C erhitzt. Die amorphe Folie reckt man in Längsrichtung bei einem Reckverhältnis von 4,0 bei einer Folientemperatur von 138°C. Unter Verwendung einer Spannvorrichtung wird die monoaxial-orientierte Folie auf 125°C vorgewärmt und dann in Querrichtung bei einem Reckverhältnis von 3,4 bei einer Recktemperatur von 120°C gereckt, gefolgt von einer Wärmefixierung bei einer Temperatur von 260°C, wodurch eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs mit einer Dicke von 6 µm entsteht.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit, Luftdurchlässigkeitsrate, Handhabungseigenschaften und elektromagnetische Verarbeitungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 3

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 3 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Ausmaß an Streuung der als Gleitmittelteilchen zugesetzten Calciumcarbonat-Teilchen 26% beträgt.

Beispiel 4

Zwei Sorten von Polymerschnipsel werden aus syndiotaktischem Polystyrol mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 300 000 hergestellt; eine Sorte enthält als Gleitmittelteilchen zugesetzte Calciumcarbonat-Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,0 µm, einem Ausmaß an Streuung von 18% und einem Flächenformfaktor von 76% (1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des syndiotaktischen Polystyrols) und die andere Sorte enthält keine Gleitmittelteilchen. Diese Polymerschnipsel mischt man in einem Gewichtsverhältnis von 0,5 zu 9,5, läßt die Mischung trocknen und bei 305°C schmelzen. Die Schmelze wird durch eine T-Düse mit einer Spitzenöffnung von 200 µm extrudiert und das Extrakt wird auf eine Kühlwalze bei 40°C unter elektrostatischem Aufladungsverfahren aufgetragen und bis zum Erhärten abgekühlt, wodurch eine ungereckte amorphe Folie von 77 µm Dicke entsteht.

Die amorphe Folie wird auf 95°C mittels einer Heizwalze vorgewärmt und anschließend unter Verwendung von vier Infrarot-Heizern mit einer Oberflächentemperatur von 750°C erhitzt. Die amorphe Folie reckt man in Längsrichtung bei einem Reckverhältnis von 4,0 bei einer Folientemperatur von 140°C. Unter Verwendung einer Spannvorrichtung wird die monoaxial-orientierte Folie auf 120°C vorgewärmt und dann in Querrichtung bei einem Reckverhältnis von 3,2 bei einer Recktemperatur von 115°C gereckt, gefolgt von einer Wärmefixierung bei einer Temperatur von 260°C, wodurch eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs mit einer Dicke von 6 µm entsteht. Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit, Luftdurchlässigkeitsrate, Handhabungseigenschaften und elektromagnetische Verarbeitungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 4

Eine syndiotaktische biaxial-orientierte Folie des Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme daß das Streuungsausmaß und der Flächenformfaktor der als Schmierteilchen zugesetzten Calciumkarbonat-Teilchen 28% bzw. 55% betragen.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit, Gasdurchgangsrate, Handhabungseigenschaften und elektromagnetische Verarbeitungseigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Beispiel 5

Eine Mischung aus im wesentlichen syndiotaktischem Polystyrol mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 280 000 und als Gleitmittelteilchen zugesetzte Siliciumdioxid-Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,8 µm (2000 ppm) wird durch eine T-Düse bei 310°C durch einen Doppelschnecken-Extruder mit einem Schneckendurchmesser von 44 mm schmelzextrudiert. Die extrudierte Folie wird auf eine Kühlwalze bei 40°C in Gegenwart von elektrostatischem Aufladungsverfahren aufgetragen und bis zum Erhärten abgekühlt, wodurch eine ungereckte amorphe Folie von 120 µm Dicke entsteht.

Die amorphe Folie wird auf etwa 95°C unter Ändern der Walzenumfangsgeschwindigkeit vorgewärmt, anschließend wird sofort die Folie in Längsrichtung bei einem Reckverhältnis von 1,4 bei einer Walzentemperatur von 130°C gereckt und dann in Längsrichtung bei einem Reckverhältnis von 2,15 und einer Walzentemperatur von etwa 120°C gereckt. Die Reckgeschwindigkeit beträgt dabei etwa 30 000% Minute. Die Folie wird daraufhin bei einer Temperatur von 120°C vorgewärmt, dann sofort in Querrichtung bei einem Reckverhältnis von 3,3 und einer Recktemperatur von 140°C gereckt und anschließend einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 260°C 10 Sekunden lang während einer Relaxation in Längs- und Querrichtung bei einem Verhältnis von 3% unterworfen, wodurch eine biaxial-orientierte Folie des syndioptaktischen Polystyrol-Typs mit einer Dicke von 12 µm entsteht.

Die so hergestellte biaxialorientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Insbesondere zeigt die Folie eine hervorragende Durchsichtigkeit. Falls man die Folie für das Tiefdruckverfahren verwendet, weist sie dermaßen gute Eigenschaften auf, daß Buchstaben und Muster, die gedruckt werden, nicht verloren gehen und keine Verformung oder Abstandsabweichungen der gedruckten Buchstaben oder Muster auftreten.

Vergleichsbeispiel 5

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß man den ersten Reckschritt in Längsrichtung bei einer Walzentemperatur von 100°C durchführt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Falls man die Folie zum Tiefdruckverfahren verwendet, lassen sich viele Verschleißspuren auf ihrer Oberfläche nach dem Drucken finden. Das liegt daran, daß der Brechungsindex Nz der Folie in Richtung der Foliendicke größer als 1,623 ist und somit die Folie eine schwache Verschleißfestigkeit aufweist.

Vergleichsbeispiel 6

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß man die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 170°C durchführt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Falls man die Folie zum Tiefdruckverfahren verwendet, weist sie eine schwache Bedruckbarkeit auf, insbesondere zeigt sich ein Schwanken der Abstände der gedruckten Buchstaben und Muster aufgrund ihrer hohen Wärmeschrumpfung.

Beispiel 6

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise, wie in Beispiel 5 beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß die endgültige Foliendicke 188 µm beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Insbesondere zeigt die Folie eine hervorragende Durchsichtigkeit. Falls man die Folie in eine Größe von 5 cm×5 cm zuschneidet und anschließend auf eine flache Glasplatte ausgebreitet, wird sie vollkommen von der Glasplatte festgehalten. Dieser Umstand weist auf die hervorragende Ebenheit der Folie hin. Auch wenn die Folie in DIN A4 Format ausgeschnitten wird und in einer Kopiermaschine als Trägerfolie für Manuskripte (OHP′s) verwendet wird, tritt kein Stau in Kopierern aufgrund ihrer hervorragenden Wärmebeständigkeit auf. Weiterhin ist es möglich, eine Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs mit guter Ebenheit durch Optimierung der Folienherstellungsbedingungen zu erhalten, obwohl im Vergleich zu herkömmlichen Polymeren wie Polyethylen-Terephthalat das syndiotaktische Polystyrol eine verringerte Orientierungsspannung aufweist.

Vergleichsbeispiel 7

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß die endgültige Foliendicke 188 µm beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Außerdem wird die Folie in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 beschrieben untersucht. Die Folie weist eine gute Ebenheit auf, ihr Brechungsindex Nz jedoch ist größer als 1,623 in Richtung der Foliendicke; wenn daher die Folie als Trägerfolie für OHP′s benutzt wird, gestaltet sich die Benutzung des Kopierers mit der Folie als problematisch, wobei sie viele Verschleißspuren durch die Walzen des Kopierers aufweist.

Vergleichsbeispiel 8

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 6 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß die endgültige Foliendicke bei 188 µm liegt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Außerdem wird die Folie in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 beschrieben untersucht. Die Folie weist eine hohe Wärmeschrumpfung und eine schwache Ebenheit auf, da die Wärmebehandlung bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt wird; falls man daher die Trägerfolie für OHP′s benutzt, tritt eine Störung in der Hochtemperatureinrichtung des Kopierers auf.

Beispiel 7

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß man als Gleitmittelteilchen Silikonharz- Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 µm in einer Menge von 2000 ppm verwendet, und daß die endgültige Foliendicke 32 µm beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Der elektrische Durchschlag der Folie beträgt ungefähr 440 V/µm. Die Folie wird als dielektrische Folie von Kondensatoren benutzt und Aluminium wird auf ihre Oberfläche unter Vakuum aufgetragen zur Herstellung der o. g. Anzahl an Kondensatoren. Die so hergestellten Kondensatoren werden auf ihre Lebensdauer geschätzt und es wird ein Wert von 95% gefunden. Außerdem zeigt die Folie geringe Unebenheiten in der Dicke und alle Bereiche der Folie weisen im wesentlichen denselben elektrischen Durchschlag auf.

Vergleichsbeispiel 9

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 7 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß man das erste Recken bei einer Walzentemperatur von etwa 105°C in Längsrichtung durchführt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Die Folie hat einen Brechungsindex Nz von mehr als 1,623 in Richtung der Foliendicke; wenn man also Aluminium auf ihre Oberfläche unter Vakuum aufträgt, reißt die Folie in Querrichtung (TD) entlang der Molekularketten des syndiotaktischen Polystyrols.

Beispiel 8

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Beispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß man als Gleitmittelteilchen Calciumcarbonat- Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 µm in einer Menge von 250ppm verwendet und daß die endgültige Foliendicke 9 µm beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. Diese Folie hat gute Gleiteigenschaften, Verschleiß- und Abriebfestigkeiten. Die Folie wird als Trägerschicht für Magnetbänder benutzt und eine magnetische Schicht aus Nickel-Kobalt-Legierung wird auf ihre Oberfläche zur Herstellung eines Magnetbandes aufgetragen. Das Magentband wird zur Bestimmung der elektromagnetischen Bearbeitungeigenschaften bewertet. Die Ergebnisse der Untersuchung sind zufriedenstellend.

Vergleichsbeispiel

Eine biaxial-orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs wird in gleicher Weise wie in Vergleichsbeispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß man als Gleitmittelteilchen Calciumcarbonat-Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 µm in einer Menge von 2500 ppm verwendet und daß die endgültige Foliendicke 9 µm beträgt.

Die so hergestellte biaxial-orientierte Folie wird auf ihre verschiedenen physikalischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt. Diese Folie weist viele Verschleißspuren auf ihrer Oberfläche auf und ein große Menge an weißem Pulver wird auf der Oberfläche der Führungsrolle während des Prüfung auf Verschleiß- und Abriebfestigkeiten gebildet. Die Ursache dafür findet sich in dem hohen Brechungsindex von mehr als 1,623 in Richtung der Foliendicke.

Tabelle 2

Tabelle 3

Tabelle 4

Tabelle 5

Claims

1. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs, welche ein Polymer des Styrol-Typs mit einer im wesentlichen syndiotaktischen Strukur umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die dreidimensionale Oberflächenrauhigkeit SΔa auf mindestens einer ihrer Seiten 0,004 bis 0,04 und die Luftdurchlässigkeitsrate 900 Sekunden oder weniger betragen.

2. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Luftdurchlässigkeitsrate von 700 Sekunden oder weniger.

3. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Gleitmittelteilchen eines inaktiven Materials, welches aus der aus Metalloxiden, Metallsalzen und organischen Polymeren umfassenden Gruppe ausgewählt ist, enthält.

4. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxide Siliciumdioxid, Titandioxid, Talkum und Kaolinit sind.

5. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallsalze Calciumcarbonat, Calciumphosphat und Bariumsulfat sind.

6. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Polymere Siliconharze sind.

7. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmittelteilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,01 bis 2,0 µm haben.

8. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmittelteilchen ein Ausmaß an Streuung von 25% oder weniger haben.

9. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an zugesetzten Gleitmittelteilchen 0,005 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren des Styrol-Typs, beträgt.

10. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitmittelteilchen mindestens eine Teilchensorte mit einem Flächenformfaktor von 60% oder mehr enthalten.

11. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polymeren des Styrol- Typs in einem Bereich von 10 000 bis 1 500 000 liegt.

12. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs, welche ein Polymer des Styrol-Typs mit einer im wesentlichen syndiotaktischen Struktur umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Recken in mindestens einer Richtung erhältlich ist, wobei die Folie einen Brechungsindex Nz in Richtung der Foliendicke in einem Bereich von 1,600 bis 1,623 und eine Wärmeschrumpfung von 3% oder weniger bei 150°C aufweist.

13. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschrumpfung 2% oder weniger bei 150°C beträgt.

14. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex Nz in Richtung der Foliendicke in einem Bereich von 1,600 bis 1,620 liegt.

15. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Polymeren des Styrol- Typs in einem Bereich von 10 000 bis 1 500 000 liegt.

16. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch mindestens einmaliges Recken mit einer Reckgeschwindigkeit von 10 000%/min oder mehr bei einer Recktemperatur von 115° bis 140°C erhältlich ist.

17. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 170° bis 270°C nach Beendigung des Reckens durchgeführt wird.

18. Orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Relaxationsbehandlung bei einem Verhältnis von 2% oder mehr in Längsrichtung und/oder in Querrichtung gleichzeitig mit oder nach der Wärmebehandlung erfolgt.

19. Dielektrische Folie eines Kondensators, gekennzeichnet durch eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 18.

20. Umhüllungsfolie, gekennzeichnet durch eine orientierte Folie des Syndiotaktischen Polystyrol- Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 18.

21. Folie zur Verwendung in photomechanischen Verfahren, gekennzeichnet durch eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 18.

22. Laminatfolie, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 18 und eine Schicht aus einem Material der aus Metalle und Metalloxide umfassenden Gruppe enthält.

23. Trägerschicht für Klebbänder, gekennzeichnet durch eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 18.

24. Trägerschicht für flexible gedruckte Schaltungen, gekennzeichnet durch eine orientierte Folie des syndiotaktischen Polystyrol-Typs nach einem der Ansprüche 1 bis 18.