JPH0691748A - オーバーヘッドプロジェクター用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】 本発明はオーバーヘッドプロジェクター用シ
ンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルム、さ
らに詳しく言えば透明性に優れ、且つ走行性、耐摩耗性
及び耐熱性に優れたオーバーヘッドプロジェクター用シ
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】 光線透過率が80％以上であり、少なくとも片
面の三次元表面粗さS Δa が0.004 以上 0.04 以下であ
り、且つ150 ℃における熱収縮率が１％以下であること
を特徴とする、オーバーヘッドプロジェクター用シンジ
オタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオーバーヘッドプロジェ
クター用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透明性に優れ、且つ走行
性、耐摩耗性及び耐熱性に優れたオーバーヘッドプロジ
ェクター用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】オーバーヘッドプロジェクター用フィル
ムは、講演会、発表会などに広く使用されているが、そ
の多くはPPC 複写で画像を印刷する方式が取られてい
る。PPC複写は、トナーを媒体として印字素材に転写
し、熱ロールにおいて溶融定着させるという方式のた
め、各種オーバーヘッドプロジェクターフィルムのなか
でもPPC 複写に用いるフィルムは最も耐熱性が要求され
る。また、近年感熱転写方式による印刷も増えてきてお
り、この場合もPPC 複写と同様に耐熱性が要求される。
また、明るく、見えやすい投影像を得るためにはオーバ
ーヘッドプロジェクターの光線の透過性が良好でなけれ
ばならない。それゆえ、この用途には透明性、耐熱寸法
安定性の優れたポリエチレンテレフタレートフィルムが
使用されている。しかしながら、フィルムには120 ℃か
ら130 ℃程度の熱がかかり、この熱によってフィルムが
収縮して、原図からの寸法変化を生じたり、フィルムの
平面性が極めて悪くなる場合があった。これは特に、原
図がB4からA3班の大きなサイズである場合に顕著にな
り、この結果、設計・ 製図用等の第２原図として、PPC
複写によるフィルムが使用できない原因の一つとなって
いる。シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィ
ルムはオーバーヘッドプロジェクターフィルムベースに
必要な耐熱性、透明性等の要求を満足している。しか
し、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、単に透明化したのでは、フィルムの製造
時及び加工時の走行性、耐摩耗性が不良となる。また、
走行性を良好にするために滑剤を添加した場合、使用す
る滑剤によっては、走行性が良好になったとしても、シ
ンジオタクチックポリスチレン系重合体は脆さがあるた
め、延伸工程において滑剤とポリマーの間隙に生じるボ
イドによって内部ヘーズが高くなり、全体としての透明
性が低下したり、ボイドが発生した滑剤が削れ耐摩耗性
が低下してしまう。更に、耐熱性を良くするためには熱
固定温度を高くする必要があるが、その結果、脆さが増
し、走行時に擦り傷や削れによる白紛の発生が生じやす
くなる。すべり性の良好なフィルムとして、無機粒子を
添加し、表面粗さRaが特定の範囲にあり、静摩擦係数が
限定されたものが知られている（特開平3-74437 号）。
また、シンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィ
ルムを用いた透明性、耐熱性の優れたフィルムが知られ
ている（特開平1-316246、特開平1-168709、特開平2-27
9731)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のす
べり性良好なフィルムで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は脆さが大きいため、延伸工程
において、すべり性を良好にするために添加した滑剤の
周りに、ボイドが発生しやすく、透明性が不良となるこ
とがあった。また、このようなボイドの発生により、フ
ィルムの生産時及び製品使用時にフィルムの表面に削れ
が発生しやすくなった。一方、上記従来の透明性、耐熱
性良好なフィルムにおいては、表面が平滑になることに
よりフィルムの走行時の張力が高くなり、擦り傷が発生
しやすくなり、更に耐熱性を良好にするための熱固定温
度を高くしたことにより、脆さが増し削れの増加が見ら
れた。本発明は、透明性に優れ、且つ走行性、耐摩耗性
及び耐熱性に優れたオーバーヘッドプロジェクター用シ
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】本発明は、光線透過率80
％以上であり、少なくとも片面の三次元表面粗さS Δa
が0.004 以上0.04以下であり、且つ150 ℃における熱収
縮率が１％以下であることを特長とする、透明性に優
れ、且つ走行性、耐摩耗性及び耐熱性が良好なオーバー
ヘッドプロジェクター用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ものである。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。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。

【０００５】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二軸延伸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大に
伴う破断の発生等が生じることもあり、余り好ましくな
い。

【０００６】更に、本発明の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、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る。本発明にお
けるシンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィル
ムは高温における耐熱性の優れたフィルムを要求される
ことがあり、その場合には、これらの延伸方式の選択の
ほかに、延伸の条件が大きく影響し、また特に150 ℃の
熱収縮率が1%以下というような優れた耐熱性とするため
には、熱固定処理、縦弛緩処理、横弛緩処理などを施す
ことが好ましい。そして、前記の光線透過率、三次元表
面粗さS Δa 、走行性、耐摩耗性、および耐熱性は、フ
ィルムの製膜条件及び滑剤粒子によって調整される。滑
剤粒子の種類及び添加量は光線透過率、三次元表面粗さ
ＳΔａ及び走行性、耐摩耗性が所定の範囲内に入るなら
ば特に限定されるものではないが、シリカ、二酸化チタ
ン、タルク、カオリナ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
または有機ポリマーからなる粒子等のシンジオタクチッ
クポリスチレン系ポリマーに対し不活性な粒子が例示さ
れる。そして、これらの滑剤は、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が、使用
する滑剤の平均粒子系は0.01μｍ以上3.5 μｍ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％以下が好ましく、添加量はシンジオタク
チックポリスチレン系ポリマー100 重量％に対し0.005
重量％以上2.0 重量％以下含有することが好ましく、特
に1.0 重量％以下が好ましい。また、滑剤粒子の形状
は、面積形状係数が60％以上のものが１種類以上含まれ
ていることが好ましい。この面積形状係数は次式によっ
て求められる。 面積形状係数＝（粒子の投影断面積／粒子に外接する円
の面積）× 100（％）

【０００７】本発明に用いられる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、帯電防止剤など
を適量配合したものを用いることができる。配合量は、
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が起こ
り易くなり、生産安定性が不良となる。また、本発明の
オーバーヘッドプロジェクター用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は、必要に応じて、公
知の各種機能、例えば、静電防止、トナーの易接着、走
行易滑、走行耐擦傷、水性インク定着などを有するコー
ティング層を表面に設けることができる。このコーティ
ング層はフィルムの製膜中に行なうインライン・ コーテ
ィング方式、あるいはフィルムの延伸・ 熱固定が終了し
た後に、改めてコーティングを行なうオフライン・ コー
ティング方式で設けてもよい。しかし、本発明における
オーバーヘッドプロジェクター用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、通常に市販されてい
るトナーとの接着性が非常に良好であるという特長をも
っており、接着強度の要求が非常に厳しい場合を除く
と、現在使用されているポリエチレンテレフタレートフ
ィルムでは必要なコーティング層を１層除くことがで
き、コスト、透明性等の点で有利となる。

【０００８】本発明におけ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の光線透過率は80％以上であ
ることが必要である。更に好ましくは85％以上である。
また、オーバーヘッドプロジェクター用途においては表
面ヘーズと内部ヘーズ（100μｍ当たり）が10％を越え
ることは好ましくない。またここで、表面ヘーズは４％
以下であることが好ましい。更に、本発明のシンジオタ
クチックポリスチレン系二軸延伸フィルムの少なくとも
片面の三次元表面粗さS Δa は0.004 以上0.04以下の範
囲内にある事が必要である。S Δa が0.004 未満では走
行性、耐摩耗性が不良になり0.04を越えると、透明性が
減少するため好ましくない。また、本発明のシンジオタ
クチックポリスチレン系二軸延伸フィルムの150 ℃にお
ける熱収縮率は1%以下、好ましくは0.5 ％以下、更に好
ましくは0.3 ％以下である。150 ℃の熱収縮率が1%を越
えると、PPC複写で原図を印刷する際に原図からの寸法
変化を生じたり、平面性が悪化するために好ましくな
い。ここで、熱収縮率を下げるために高温にフィルムを
長時間さらすと耐摩耗性が不良になるため、縦延伸処理
後に緩和処理を行うことや、熱固定温度及び時間を一定
範囲に保つこと、更に必要に応じて熱固定処理後に横及
び／又は縦弛緩処理することが好ましい。ここで、縦延
伸後の縦弛緩処理は延伸温度以上、冷結晶化温度以下
で、縦弛緩処理後のフィルムの150 ℃の収縮率が５％以
下になるように弛緩処理し、熱固定処理は220 ℃以上、
融点未満の温度で30秒以内、好ましくは10秒以内で行
い、横及び縦方向の弛緩処理は熱固定処理の最高温度以
下で平面性が乱れない程度に弛緩処理することが好まし
い。以上、本発明はオーバーヘッドプロジェクター用途
に要求される透明性、走行性、耐摩耗性、耐熱性を有す
る優れたフィルムを提供することができるものである。

【０００９】

【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）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。 （２）三次元表面粗さS Δa フィルム表面を触針式３次元表面粗さ計（SE-3AK, 株式
会社小坂研究所社製）を用いて、針の半径2 μｍ、荷重
30mgの条件化に、フィルムの長手方向にカットオフ値0.
25mmで、測定長1mmにわたって測定し、２μm ピッチで5
00 点に分割し、各点の高さを３次元粗さ解析装置（SPA
-11) に取り込ませた。これと同様の操作をフィルムの
幅方向について2 μm 間隔で連続的に150 回、即ちフィ
ルムの幅方向0.3mm にわたって行ない、解析装置にデー
タを取り込ませた。次に、解析装置を用いて、S Δa を
求めた。

【００１０】（３）150 ℃における熱収縮率 無張力の状態で150 ℃の雰囲気中30分におけるフィルム
の収縮率を求めた。 （４）平均粒子径 滑剤粒子を（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、滑
剤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）× 10
0 （％）

【００１１】（５）面積形状係数 平均粒子径の測定に用いたトレース像から任意に２０個
の粒子を選び（４）で用いた画像解析装置を用いて、そ
れぞれの粒子の投影断面積を測定した。また、それらの
粒子に外接する円の面積を算出し、下記の式により算出
した。 面積形状係数=(粒子の投影断面積／粒子に外接する円の
面積) × 100 (%) （６）フィルムの走行性、耐摩耗性 フィルムを細幅にスリットし、金属ロールにこすり付け
て走行するとき、一定の供給張力に体してガイドロール
通過後のテープの張力の大小、擦り傷の発生及び白紛の
ロールへの付着量を５段回評価し、次のランク付けで表
す。 走行性評価 １級；張力大、擦り傷多い ２級；張力やや大、擦り傷かなり多い ３級；張力中、擦り傷ややあり ４級；張力やや小、擦り傷ほとんどなし ５級；張力小、擦り傷なし ここで張力と擦り傷の得られた結果のランクが異なる場
合、悪いほうのランクを採用する。 耐摩耗性評価 １級；白紛発生非常に多い ２級；白紛発生多い ３級；白紛発生ややあり ４級；白紛発生ほとんどなし ５級；白紛発生なし

【００１２】（７）PPC 複写特性 PPS 複写機（リコー株式会社製RICOPY FT 6860）を使
用して、A3班サイズのフィルムを実際にコピーし、原図
とのズレを調べた。なお、コピーは等倍で行なった。評
価結果を4 段階に評価し、次のランク付けで表した。 １級；つまりが発生しコピーできない ２級；コピーは出来るが、全面にずれあり ３級；コピーの一部にずれあり ４級；コピーにずれなし

【００１３】実施例 滑剤として、平均粒子径1.7 μｍ、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300000）100 重量％に対して0.5
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 ℃で溶融し、4000μｍのリップギャッ
プの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、1150μｍの無定形シートを
得た。該無定形シートをまずロールにより90℃に予熱
し、表面温度700 ℃の赤外線加熱ヒーターを４本使用更
に加熱し、フィルム温度130 ℃で縦方向に3.5 倍延伸
し、ついで130 ℃のセラミックロールと40℃の金属ロー
ルの間で12％縦弛緩処理し、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3.3 倍延伸し、
260 ℃で12秒熱固定処理した。その後、185 ℃で3%横弛
緩処理し、更に175℃で２％縦弛緩処理した。得られた
フィルムの厚みは100 μｍであった。

【００１４】比較例 押し出し速度を変え、無定形シートの厚みを1000μｍと
し、縦方向の延伸において、ロールによりフィルム温度
を103 ℃に加熱し、3.0 倍縦方向に延伸し, 熱固定処理
を270 ℃で30秒行い、熱固定処理後の弛緩処理を行わな
かった以外は実施例と同様の操作を行なった。得られた
フィルムの厚みは100 μｍであった。

【００１５】

【発明の効果】本発明のオーバーヘッドプロジェクター
用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、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、透明性、走行性、耐摩耗性、耐熱性に優
れたオーバーヘッドプロジェクター用フィルムとして有
用な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。また、PPC 複写機で複写
を行なっても収縮による原図とのズレがほとんど生じ
ず、また平面性の悪化もないため、設計・ 製図用などの
第２原図として使用することも可能である。また、トナ
ーとの接着性が良好であるために、易接着用のコーティ
ングが不必要となるため、透明性、コスト等の点で優れ
ている。このように、本発明のフィルムの工業的価値は
高い。

【００１６】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ (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】 光線透過率が80％以上であり、少なくと
   も片面の三次元表面粗さS Δa が0.004 以上 0.04 以下
   であり、且つ150 ℃における熱収縮率が１％以下である
   ことを特徴とする、オーバーヘッドプロジェクター用シ
   ンジオタクチックポリスチレン系二軸延伸フィルム。