JPH0313315A - 低収縮ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は縦方向の収縮率が極めて小さく、かつ波シワ、
たるみ等の欠陥のない平面性に優れた低収縮ポリエステ
ルフィルムに関する。更に詳しくは、本発明はメンブレ
ンスイッチやＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等の
回路基板用途、ヒートコネクター用、フライバックトラ
ンス用等の電気絶縁材料として有用なポリエステルフィ
ルムに関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕ポリ
エステルニ軸延伸フィルムは耐熱性、機械的性質、耐薬
品性等に優れているため、磁気記録媒体用途等、種々の
用途で使用されている。

これらの用途の中でも、電気電絶用途、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等において、製造
工程又は使用時の熱、湿度による変形を抑えることがで
きるように、フィルムの縦横共に低収縮化のものが要求
されている。

これらの要求に対して、ポリエステルフィルムの製造工
程中において縦及び／又は横方向に巾弛緩を行なったり
、縦延伸温度を高くして延伸したり、熱固定の温度、時
間を種々変更したりすることによって、つまりインライ
ンの工程で改良が計られてきた。これらの方法だけでは
、特に厚いフィルムにおいては低収縮化の効果が少ない
ため二輪延伸フィルム製造後、更にオフラインで低テン
シヨン下で熱処理することにより低収縮化が計られてき
た。しかしながらオフラインにおいて熱処理すると、フ
ィルムの収縮により縦方向に洗濯板状に波シワが生じた
り、カールが生じたりしてフィルムの平面性が極めて悪
化してしまい、実用に供することができなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、あ
る特定の物性を有する二軸延伸熱処理後のフィルムにオ
フライン熱処理を施すことにより、オフラインでの低収
縮化処理を施しても波シワ等がな、く極めて平面性も良
く低収縮で各種用途に適用可能なフィルムが得られるこ
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、下記式〔１〕〜〔３〕を同時
に満足するポリエステルフィルムを熱処理して得られる
フィルムであって、８亥フィルムの１８０’Ｃ。

３０分間処理後の縦方向の熱収縮率が０．５％以下であ
ることを特徴とするポリエステルフィルムに存する。

ＳＩＮ。−５ｔＺ。１≦５４　　　・・・　■Ｔｓ≧１
００　　・・・　■ Ｑ　Ｓ　Ｏ，８・・・　■ （上記式中、Ｓ＋ｓ。はフィルムの縦方向の１８０℃に
おける収縮応力（ｇ　／　ｍ　ｍ　”　）　％　Ｓ　（
□。はフィルムの縦方向の１２０℃における収縮応力（
ｇ／ｍｍ”　）　、ＴＳはフィルムの縦方向の収縮開始
温度（℃）、Ｑは１２０℃、５時間処理後のフィルムの
縦方向の収縮率（％）を示す、）以下、本発明の詳細な
説明する。

本発明におけるポリエステルとは、テレフタル酸、イソ
フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸のような
芳香族ジカルボン酸又はそのエステルと、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール等のジオールとを重縮合
させて得ることのできる結晶性芳香族ポリエステルであ
る。かかるポリエステルは芳香族ジカルボン酸とグリコ
ールを直接重縮合させて得られる他、芳香族ジカルボン
酸ジアルキルエステルとグリコールとをエステル交換反
応させた後、重縮合させる、あるいは芳香族ジカルボン
酸のジグリコールエステルを重縮合させる等の方法によ
っても得られる。

かかるポリマーの代表的なものとしては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート
、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリテトラメチ
レン−２，６−ナフタレート等であり、そしてポリエチ
レンテレフタレート、或いはポリエチレン−２，６−ナ
フタレートはテレフタル酸或いはナフタレン−２，６−
ジカルボン酸とエチレングリコールとが結合したポリエ
ステルのみならず、繰り返し単位の８０モル％以上がエ
チレンテレフタレート、或いはエチレン−２゜６−ナフ
タレート単位よりなり、繰り返し単位の２０モル％以下
が他の成分である共重合ポリエステル、またはこれらの
ポリエステルに他のポリマーを添加、混合した混合ポリ
エステルであってもよい。

特にジオール成分としてポリエチにジグリコール、ポリ
テトラメチレングリコール等ポリアルキレングリコール
を共重合することも必要に応じて好ましい手段である。

ポリエステルに他のポリマーを添加、混合する場合はポ
リエステルの性質を本質的に変化させない範囲内で添加
、混合する必要があり、ポリオレフィン、ポリアミド、
ポリカーネートその他のポリエステル等を１５重量％未
満の割合で添加することができる。

また前記ポリエステルには、必要に応じて滑剤等として
作用する不活性微粒子を含有させてもよい、不活性微粒
子の添加量は、通常００００５〜２ｗｔ％の範囲である
。また、粒子の平均粒径は、通常ｏ、ｏｏｓ〜５．０μ
ｍの範囲である。

この目的に合致した不活性微粒子としては、ポリエステ
ル樹脂の溶融・製膜時に不溶な高融点有機化合物、架橋
化ポリマー及びポリエステル合成時に使用する金属化合
物触媒、例えばアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属
化合物などによってポリエステル製造時にポリマー内部
に形成されるいわゆる内部析出粒子、及びＭｇＯ，Ｚｎ
Ｏ，ＭｇｃＯｓ　、ＣａＣＯ３，Ｂａ　Ｓ０４　、Ａ　
Ｉ！０３１ＳｉＯ□、ＴｉＣｈ、ＳｉＣ，ＬｉＦｓタル
ク。

カオリン等の粘度鉱物、セライト、雲母等や、Ｃａ、Ｂ
ａ、Ｚｎ、Ｍｎなどのテレフタル酸塩等の不活性外部添
加粒子を挙げることができる。

また、金属せっけん、デンプン、カルボキシメチルセル
ロース等の不活性有機化合物等も不活性微粒子化合物の
例として挙げることができる。

もちろんこれらの粒子に加え、必要に応じて染料、顔料
、帯電防止剤、導電性物質、磁性物質、酸化防止剤、消
泡剤等の化合物等の添加剤を含有することができる。

本発明のポリエステルフィルムは上記ポリエステルを二
軸延伸、熱固定して製造されるポリエステルフィルム（
以下、ＢＯフィルムと称する）をオフラインで熱処理し
て得られるが、ＢＯフィルムはある特定の物性を有する
必要がある。すなわち、ＢＯフィルムは下記０〜０式を
同時に満足する必要がある。

Ｓ　ｌｌ＠−Ｓ　Ｉ！ｌｌ　ｌ≦５４　　・・・　■Ｔ
ｓ≧１００　　・・・　■ Ｑ≦０．８　　　・・・　■ （上記式中、３１８゜はフィルムの縦方向の１８０℃に
おける収縮応力（ｇ／ｍｍ”　）　、５１２０はフィル
ムの縦方向の１２０℃における収縮応力（ｇ　／　ｒｎ
　ｒｎ　”　）　、Ｔ　ｓはフィルムの縦方向の収縮開
始温度（℃）　、Ｑは１２０℃、５時間処理後のフィル
ムの縦方向の収縮率（％）を示す、）■および０式を満
足しないフィルムは、オフライン熱処理時に平面性が悪
化し好ましくない。

Ｓ１８゜−３＋ｚｏｌは好ましくは４０以下、更に好ま
しくは１４以下であり、Ｔｓは好ましくは１３０℃以上
、更に好ましくは１５０℃以上である。

また、０式を満足しないフィルムはオフライン熱処理後
に充分収縮率が低下しない、Ｑは好ましくは０．６％以
下、更に好ましくは０．４％以下である。

更にＢＯフィルムの厚さ方向の屈折率（ｎα）、面配向
度（ΔＰ）、平均屈折率（五）が下記０〜０式を満足す
ることにより、フィルムの寸法安定性および強度が向上
する。

１．４９２≦ｎα≦１．５０５　　−・・　　■０、１
５５≦ΔＰ≦０．１６５　　　・・・　■１．６０５≦
　ｎ　　≦１．６０９　　−　０次にＢＯフィルムの製
造法について具体的に説明する。但し、本発明の要旨を
越えない限りにおいて、以下の製造法に限定されるもの
でない。

ポリエステル製造工程でカオリン、シリカ、炭酸カルシ
ウム、酸化アルミニウム等の微細粒子と必要に応じて、
安定剤、着色剤、消泡剤、有機滑剤等を添加して常法の
手段で乾燥し、押出機を通して押出し、回転冷却体上で
冷却固化して未延伸シート形成する。その際常法の静電
印加冷却法を用いることが好ましい。かくして得られた
フィルムを充分予熱した後、縦延伸工程に供し、１段も
しくは多段で８０〜１２０℃の延伸温度で２．５〜４．
５倍の倍率で縦延伸を行なう、縦延伸後の複屈折率は０
．０８０以下が好ましい。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。

かくして得られた縦延伸フィルムは、９０〜１４０℃の
温度で３．３〜４．５倍の倍率で横延伸されて二軸配向
フィルムとされ、次いで該フィルムは２２５〜２６０℃
の温度で１秒〜１０分間熱固定される。該熱固定ゾーン
において１８０〜２６０℃の温度域で中方向に熱固定弛
緩を１〜１５％行なう、更に次工程のクーリングゾーン
で１８０℃未満で横及び／又は縦方向に０．０１〜１０
％弛緩を行ない、二軸配向熱固定フィルムを巻き取る。

得られたＢＯフィルムをオフラインで熱処理することに
より本発明のフィルムが得られるが、本発明のフィルム
の１８０℃、３０分間処理後の縦方向の熱収縮率は０．
５％以下である必要がある。

熱収縮率が０．５％を越えるフィルムは寸法安定性に劣
るため、実用に供することができない。熱収縮率は好ま
しくは０．４％以下、更に好ましくは０゜３％以下であ
る。

オフライン熱処理方法について特に限定はないが、例え
ばフィルムを所定の大きさに断裁し、１２０〜１８０℃
で１０秒〜１０分間オーブン中で熱処理する方法や、ロ
ール状で巻き取り張力を１〜１５０ｇ／ｍｍ”とし１２
０〜１８０℃で１０秒〜１０分間、フィルムを搬送しな
がら熱処理し巻き取る方法が採用される。熱処理温度が
１２０℃未満ではフィルムの低収縮化が充分達成されず
、１８０℃を越えるとフィルムの平面性が悪化する。

また、熱処理時間が１０秒未満では低収縮化が達成され
ず、１０分を越えると平面性の悪化に加え、生産性も悪
化し好ましくない。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、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、本発明におけるフィルムの特性評価法を次に示す
。

（１）　　縦方向の収縮応力（ｇ／ｍｍ２）（株）イン
テスコ製引張試験機インテスコモデル２００１型恒温恒
湿槽付で下記条件にて測定し単位面積当たりの値を求め
た。

測定温度範囲：室温〜２５０℃ 昇温速度：４℃／　ｍ　ｉ　ｎ サンプル寸法：長さ２００ｍｍｘ巾ＩＱｍｍ（２）　　
収縮率 測定すべきフィルムを長平方向及び巾方向に長さ５０ｃ
ｍ（１，）、中１５ｍｍに切断し、オーブン中に所定温
度で所定時間、熱処理した後、フィルムの長さ（１）を
測定し、下記式からその収縮率を求めた。

０ （３）　　フィルム厚さ方向の屈折率ｎαアタゴ光学社
製アツベ式屈折計を用いて、２３℃にてナトリウムＤ線
に対するフィルム厚さ方向の屈折率を測定した。

（４）　　面配向度（ΔＰ） アタゴ光学社製アツベ式屈折計を用い、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ｎβ、
及びフィルムの厚さ方向の屈折率ｎαを測定し、次式よ
り面配向度を算出した。尚、屈折率の測定は、ナトリウ
ムＤ線を用い、２３℃で行なった。

（５）平均屈折率　バ アタゴ光学社製アツベ式屈折計を用い、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ｎβ、
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。

尚、屈折率の測定は、ナトリウムＤ線を用い、２３℃で
行なった。

５　＝　　ｌ　　／　３　　（ｎ　　α＋　ｎ　　β　
＋　ｎｒ）（６）平面性 フィルムの外観を観察して判断した。

×：波シワの発生大 △：波シワはよ（見ると判る程度 Ｏ：波シワ発生なし ◎：極めて良好 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
７０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時聞手を要して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。反応温度は徐々に
昇温し最終的に２８０℃とし、一方、圧力は徐々に減じ
最終的にＱ、５　ｍ　ｍ　Ｈｇ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チル交換
終了後、平均粒径１．８μｍの無定形シリカ０．１５部
を添加する他は、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３０部ｍ、添加量を０．１０部として無定形シリカ含
有ポリエステル（Ｃ）を得た。

各ポリエステル（Ａ）、　　（Ｂ）、　　（Ｃ）は極限
粘度〔η〕が０．６３となるよう調整した。

（製膜法） 上記のポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）とポリ
エステル（Ｃ）を５５：５：４０にブレンドした後、常
法により乾燥し、２８５℃で溶融押出し冷却固化し無定
形シートを得た。

得られた無定形シートをロールを用い１０５℃まで充分
予熱を行なった後、フィルム温度９０℃で２．２５倍延
伸後、フィルムを７ｇ以下に冷却することなく続けてフ
ィルム温度９０℃で１．５５倍延伸し縦延伸後の複屈折
率を０．０５０とした。かくして得られた縦延伸フィル
ムをテンターで１２５℃で３．７倍横方向に延伸し、２
３５℃で７％巾方向に弛緩しながら熱固定を行なった。

このフィルムを次の冷却ゾーンで１８０℃以下の温度で
縦横に０．０５％ずつ弛緩を行なって巻き取り、７５μ
ｍのフィルムを得た０次いで得られた二輪延伸熱固定フ
ィルムを５００ｍｍＸ６００ｍｍに裁断したのち１５０
℃で恒温にしたオーブン中を一枚ごとベルトコンベア一
方式で通過させ４０秒間熱処理を行ない低収縮フィルム
を得た。

実施例２ 実施例１において熱固定温度を２４０℃とし、また冷却
ゾーンでの縦弛緩を行なわず逆に０．１％延伸する他は
、実施例１と同様にして製膜し、７５μｍのフィルムを
得、その後、実施例１と同様のオフライン熱処理を行な
った。

実施例３ 実施例２において熱固定温度を２３３℃とする以外は実
施例２と同様に製膜して７５μｍのフィルムを得、その
後、実施例２と同様にオフライン熱処理を行なった。

比較例１ 実施例２と同様の未延伸フィルムを用い、縦延伸を８５
℃で３．５倍延伸し熱固定弛緩を行なわない以外は、実
施例２と同様に延伸して７５μｍのフィルムを得、オフ
ライン熱処理を行なった。

比較例２ 比較例１において、熱固定後、冷却ゾーンでの縦弛緩を
０．２％行なう以外は比較例１と同様に製膜し評価した
。

以上、得られた結果をまとめて表−工に示す。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムは優れた平面性および低収縮特性を有
しており、回路基板用途および電気絶縁材料として好適
に用いることができ、その工業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記式〔１〕〜〔３〕を同時に満足するポリエス
   テルフィルムを熱処理して得られるフィルムであって、
   該フィルムの１８０℃、３０分間処理後の縦方向の熱収
   縮率が０．５％以下であることを特徴とするポリエステ
   ルフィルム。 ｜Ｓ＿１＿８＿０−Ｓ＿１＿２＿０｜≦５４　　…〔１
   〕　Ｔｓ≧１００　…〔２〕 　Ｑ≦０．８　…〔３〕 〔上記式中、Ｓ＿１＿８＿０はフィルムの縦方向の１８
   ０℃における収縮応力（ｇ／ｍｍ＾２）、Ｓ＿１＿２＿
   ０はフィルムの縦方向の１２０℃における収縮応力（ｇ
   ／ｍｍ＾２）、Ｔｓはフィルムの縦方向の収縮開始温度
   （℃）、Ｑは１２０℃、５時間処理後のフィルムの縦方
   向の収縮率（％）を示す。〕