JP2611425B2 - 低収縮ポリエステルフィルムの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とす
るフィルムから、厚み均一性および平面性に優れた低収
縮二軸配向ポリエステルフィルムを製造する方法に関す
る。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕

二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムは、機
械的性質、耐熱性、耐薬品性等に優れるため、種々の用
途、例えば電気絶縁用途、フロッピーディスク用途、垂
直磁気記録基板用途、液晶パネル基板用途、メンブレン
スイッチの回路基板用途、FPC用途、スライスバックト
ランス用途、写真、製版、OPC、OHP用途等、幅広く用い
られている。

しかしながら、これらの用途では、いずれも年々、精
密かつ高精度が要求され、それに伴ってフィルムに対
し、低収縮化が極めて強く要望されている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、冷
却−固化−延伸の各工程の条件を特定することにより、
低収縮化フィルムが容易に得られることを見出し、本発
明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、実質的にポリエチレンテレ
フタレートからなる溶融樹脂を、粘着温度が90℃以上で
あるロール上でガラス転移温度以上120℃以下に冷却、
固化させてシートとし、得られたシートを90℃以上に保
持、搬送し、縦延伸後の複屈折率が0.090以下となるよ
うに90℃以上で縦延伸し、次いで100℃以上で3.4倍以上
横延伸した後、200℃以上で熱固定することを特徴とす
る低収縮ポリエステルフィルムの製造方法に存する。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明において使用されるポリエチレンテレフタレー
ト（以下、PETと略す）は、酸成分としてテレフタル酸
残基を80重量％以上含み、グリコール成分としてエチレ
ングリコール残基を80重量％以上含むポリエステルであ
るが、場合により残りの成分が種類の異なるモノマーと
の共重合体あるいはブレンド物であってもよい。また、
使用するポリマー中には、重合段階でリン酸、亜リン酸
およびそれらのエステルならびに無機粒子（シリカ、カ
オリン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、二酸化チ
タンなど）が含まれていてもよいし、重合後ポリマーに
無機粒子などがブレンドされていてもよい。

次に本発明の低収縮二軸配向ポリエステルフィルムの
製造方法を説明する。

まず、前述したポリエステルポリマーを充分乾燥した
後、通常280〜290℃で溶融押出して、粘着温度が90℃以
上であるロール上で、ガラス転移温度以上120℃以下に
冷却、固化させてシートとする。この工程において、静
電印加密着法（ワイヤー、板状、針状電極等でシートに
電圧を印加しロールに密着させる方法）を併用すること
が好ましい。粘着温度が90℃以上であるロールとして
は、セラミックロール、テフロン被覆ロール、シリコン
ゴム被覆ロール等が挙げられ、本発明の方法においてテ
フロン被覆ロールを採用することが好ましく、特にPFA
（テトラフルオロエチレン／ペルフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体）被覆ロールを採用することが好ま
しい。

得られたシートは、次いで90℃以上に保持したまま、
搬送し、縦延伸後のフィルムの複屈折率が0.090以下と
なるように90℃以上で縦延伸する。フィルムの複屈折率
が0.090を超えるとフィルムの収縮率が高くなるため好
ましくない。縦延伸後のフィルムの複屈折率は、好まし
くは0.070以下、更に好ましくは0.060以下、特に好まし
くは0.055以下である。また、縦延伸後のフィルムの縦
方向1.5m当たりの厚さ斑は10％以下が好ましく、更に好
ましくは６％以下、特に好ましくは４％以下である。さ
らに縦延伸後のフィルムの平均屈折率は1.5750〜1.60
00の範囲が好ましく、更に好ましくは1.5800〜1.5950の
範囲である。

なお、予熱搬送ロールおよび延伸ロールは、粘着温度
が90゜以上のロールを用いることが好ましい。特に延伸
ロールについては、ロールが摩耗し易いため、通常、表
面粘度（R_max）が1.0μｍ以下のセラミックロールを用
いる。

得られた縦延伸フィルムは、100℃以上で3.4倍以上横
延伸した後、200℃以上で熱固定する。横延伸温度が100
℃未満では、厚さ斑、収縮特性が悪化し好ましくない。
また、熱固定温度が200℃未満では、収縮率が高くなる
ため好ましくない。熱固定温度は220℃以上が好まし
く、230℃以上が更に好ましい。熱固定後、さらに縦及
び／又は横方向に弛緩を施すことにより、フィルムの寸
法安定性を向上させることができる。

以上述べた条件を適宜選択することによりフィルム収
縮率（160℃で30分間処理後の収縮率）を1.0％以下とす
ることができる。また、上記条件範囲内で、得られるフ
ィルムの厚さ斑（縦および横方向1.5m当たり）を６％以
下とすることが好ましい。さらに、フィルムの平均屈折
率を1.6050〜1.6100、面配向度ΔＰを0.155〜0.170の
範囲となるよう条件を適宜、調整することが好ましい。

本発明の方法は厚さ25μｍ以上のフィルムの製造方法
として好適である。また、縦延伸後のフィルムに塗布を
施し、次いで横延伸、熱固定して製造されるコーティン
グフィルムの製造方法としても好適である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の例に限定
されるものではない。

なお、本発明の方法における条件測定法および得られ
るフィルムの特性評価法は以下の通りである。

（１） 熱収縮率 無張力状態で160℃の雰囲気中30分間熱処理し、熱処
理前後のサンプルの長さを測定することにより、次式に
て計算した。

（２） 厚さ斑 安立電気社製連続フィルム厚さ測定器（電子マイクロ
メーター使用）により、二軸延伸フィルムの縦方向に沿
って測定1.5m長さについて次式より算出した。

（３） フィルム温度 バーンズの温度計によりフィルム表面に焦点をあてて
測定した。

（４） ロールの粘着温度 第１図に示す装置において、ロール１の回転速度を4m
/min、ロール２の回転速度を8m/minとしてフィルムを延
伸した。ロール１の温度を種々変化させ、ニップロール
３によるフィルムのニップ点からフィルムの難脱点まで
の角度（θ）を測定し、θを０に外挿したときのロール
１の温度を粘着温度とした。

（５） 複屈折率 Δｎ カールツァイス社製偏光顕微鏡により縦延伸フィルム
のリターデーションを測定し、次式により複屈折率（Δ
ｎ）を求めた。

Δｎ＝R/d R:リターデーション d:フィルム厚さ （６） 平均屈折率，面配向度 ΔＰ アタゴ光学社製アッベ式屈折計を用い、フィルム面内
の屈折率の最大値ｎγ、それに直角の方向の屈折率ｎ
β、及びフィルムの厚さ方向の屈折率ｎαを測定し、次
式より平均屈折率を算出した。なお、屈折率の測定は、
ナトリウムＤ線を用い、23℃で行なった。

（７） 平面性 目視で観察し、良好なものを○、不良のものを×、そ
の中間をΔとした。良好なもののうちでも定盤の上に1m
×1mのフィルムを静置した際、タルミのないものを◎と
した。

実施例１ （ポリエステルチップの製造法） ジメチルテレフタレート100部、エチレングリコール7
0部、及び酢酸カルシウム−水塩0.07部を反応器にと
り、加熱昇温すると共にメタノールを留去させ、エステ
ル交換反応を行ない、反応開始後約４時間半を要して23
0℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。

次にリン酸0.04部及び三酸化アンチモン0.035部を添
加し常法に従って重合した。すなわち反応温度を徐々に
昇温し、最終的に280℃とし、一方、圧力は徐々に減
じ、最終的に0.5mmHgとした。４時間後、反応を終了
し、常法に従いチップ化してポリエステル（Ａ）を得
た。

一方ポリエステル（Ａ）の製造においてエステル交換
終了後平均粒径1.2μｍの無定形シリカ0.13部を添加す
る以外は、ポリエステル（Ａ）の製造と同様にして無定
形シリカ含有ポリエステル（Ｂ）を得た。

また、ポリエステル（Ｂ）において、無定形シリカの
粒径を30μｍ、添加量を0.05部として無定形シリカ含有
ポリエステル（Ｃ）を得た。

（製膜法） 上記ポリエステル（Ａ）、ポリエステル（Ｂ）及びポ
リエステル（Ｃ）を60:15:25にブレンドした後、常法に
従い、180℃で４時間、乾燥し285℃で溶融押出し、表層
部を50μｍのPFAで被覆したキャスティングロール上に
冷却固化し、無定形シートを得た。なお、キャスティン
グロールは表面温度100℃に保ち、フィルムは該ロール
に静電印加密着法により密着させた。得られた無定形シ
ートを100℃に保持したまま、PFA被覆ロールで予熱、搬
送し、92℃の低速延伸ロールと30℃の高速延伸ロール間
で3.53倍縦延伸した。この時フィルム温度は91℃であっ
た。また、縦延伸後のフィルムの複屈折率Δｎは0.05
4、フィルムの厚さ斑は６％であった。

次いで、得られた縦延伸フィルムを105℃で3.6倍横延
伸し、235℃で巾方向に５％弛緩しながら熱固定し、125
μｍのフィルムを得た。

実施例2,比較例１〜４ 製膜条件を表−１に示すように変更し、各フィルムを
得た。

以上、上記フィルムを評価した結果をまとめて下記表
−１に示す。

〔発明の効果〕 本発明の方法によれば、低収縮性、厚み均一性および
平面性に優れたフィルムを容易に製造することができ、
その工業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】 第１図はロールの粘着温度を評価する装置の概略説明図
である。図中（１）は低速延伸ロール、（２）は高速延
伸ロール、（３）および（３′）はニップロール、
（４）および（４′）は搬送ロール、（５）はフィルム
を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的にポリエチレンテレフタレートから
   なる溶融樹脂を、粘着温度が90℃以上であるロール上で
   ガラス転移温度以上120℃以下に冷却、固化させてシー
   トとし、得られたシートを90℃以上に保持し、搬送し、
   縦延伸後の複屈折率が0.090以下となるように90℃以上
   で縦延伸し、次いで100℃以上で3.4倍以上横延伸した
   後、200℃以上で熱固定することを特徴とする低収縮ポ
   リエステルフィルムの製造方法。