JPH0324936A

JPH0324936A - 二軸配向ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH0324936A
Application number: JP1159956A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Uchiumi; 滋夫内海; Yoshinojo Tomitaka; 吉之丞富高; Satoyuki Kotani; 小谷　智行; Masumi Koizumi; 真澄小泉
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1991-02-01
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2692273B2

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、波シワ、たるみのない、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（フレキシブル配線基
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０電気絶縁材料として好適なポリエス
テルフィルｌ、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
延伸ポリエステルフィルムは耐熱性、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、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
途等、種々の用途で使用されている。

これらの用途において、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、一′イルムの
縦横共に低収縮化されたものが要求され′Ｃいる。

この要求に対し、二軸配向熱固定されたポリエステノ１
ノフィルムを、オフラインで低テンション下、熱処理を
施し、低収縮フィルムを得る手法が種々提案されている
。しかしながら、かかる手法ではオリゴマーが発生した
り平面性が悪化したりする？点があり、ある限定された
用途にのみ適用されているにすぎない。汎用の用途に適
用してゆくためには、インラインで低収縮かつ加工して
も平面性の良好なフィルムを開発することが望まれてい
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した結果
、二軸延伸熱処理後のフイルムの物性をある特定のもの
とすることにより寸法安定性および平面性を改良できる
ことを見出し本発明に到達したものである。

すなわち本発明の要旨は、下記式［１］〜［３］を同時
に満足することを特徴とする二軸配向ポリエステルフィ
ルムに存する。

Ｓ１８。一３１■。１≦５４　　　　　・・・■Ｑ１■
。≦０．　７　　　　　　　　　　　　・・・■Ｑｌ．
。≦１．３　　　　　　　　　　　　・・・■（上記式
中、Ｓ．。は１８０″Ｃにおけるフイルム縦方向の収縮
応力（ｇ／ｍｍ”　）　、Ｓ＋ｚ。は１２０℃における
フィルム縦方向の収縮応力（ｇ／ｍｍ”　）、？１■。

は１２０’Ｃ，５時間処理後のフイルム縦方向の収縮率
（％）、Ｑ，．。は１８０’Ｃ，３０分間処理後の収縮
率（％）である）以下、本発明を詳細に説明する。

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、ナフタレンー２．６−ジカルボン酸のごとき
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。該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、重縮合せしめる、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せしめる等の方法によ
っても得られる。

かかるボ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
下が他の戒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。

特にジオール戒分としてポリエチレングリコール、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
を共重合することが好ましい。

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〔ド、
ポリカーボネート、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０．　０　０　５〜２ｗｔ％含有させ
ることが好ましい。また、粒子の平均この目的に合致し
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威されるいわ
ゆる内部析出粒子、及び例えばＭｇＯ，Ｚｎ○，ＭｇＣ
Ｏ：＋　，ＣａＣＯ：ｌ，ＢａＳ○４，Ａ　ｌ　ｚ○３
＋　　ｓ＋０２，Ｔｉｅ．，ＳｉＣ，ＬｉＦ，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、デンブン、カルボキシメチ？セルロ
ース等の不活性有機化合物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させてもよい。

以上、述べたポリエステルを用い、本発明のフィルムは
得られるが、１２０’Ｃ，５時間処理後のフィルム縦方
向の収縮率Ｑ．■。は０．　７％以下であり、好ましく
は０．　５％以下、更に好ましくは０．　３％以下であ
る。また、１８０゜Ｃ，３０分間処理後のフィルム縦方
向の収縮率Ｑ　＋　ａ。は１．３以下であり、好ましく
は１．　０％以下、更に好ましくは０．　７％以下であ
る。Ｑ　Ｉｚ　ｏおよびＱ　＋ｉｏが高いと寸法安定性
が悪いため実用に供することができない。

更に本発明のフィルムの縦方向の１２０゜Ｃにおける収
縮応力Ｓ１２。（ｇ／ｍｍ”　）と縦方向の１８０゜Ｃ
における収縮応力Ｓｌ８０　　（ｇ／ｍｍ”　）との差
ＳＩａＯ　　ｓ＋■。１が５４以下であることが必要で
ある。

？１８。−５１■。１が５４を超える場合には、加工後
の平面性に劣るため不適当である。

３１８。−ＳＩ■。１は好ましくは４０以下、更に好ま
しくは１４以下である。

また、本発明において、縦方向の収縮開始温度Ｔ，は１
１０゜Ｃ以上が好ましい。更に好まし《は１３０゜Ｃ以
上、特に好ましくは１５０゜Ｃ以上である。一方、横方
向の収縮開始温度Ｔ，は２００〜２４５゜Ｃの範囲が好
ましい。更に好ましくは２１０〜２４０゜Ｃ、特に好ま
し《は２２０〜２３５゜Ｃの範囲である。

本発明のフィルムの面配向度ΔＰは０．　１　５　５〜
０．　１　６　５の範囲が好ましい。ΔＰが０．　１　
６　５を超えるものでは寸法安定性に劣り、ΔＰが０．
　１　５　０未満では強度が低下してしまうため好まし
くない。

更に本発明のフィルムは、平均屈折率（ｎ）が１．６　
０　５　０−１．６　１　０　０の範囲であることが好
ましい。ｎが１．　６　０　５　０未満では寸法安定性
に劣るし、１．　６　１　０　０を超えるものではフィ
ルムの強度が低下してしまうため好ましくない。更に好
ましくは１．　６　０　７　０〜１．　６　０　９　０
である。

また、本発明のフィルムは、縦の屈折率ｎ）４。が横の
屈折率ｎｔｏより小さいことが好ましい。同じΔＰのフ
ィルムを得るにしても、縦方向の屈折率が低いフィルム
である方が、寸法安定性に優れ好ましい。

本発明のフィルムの厚さ斑Ｒ２　（％）は５％以下が好
ましい。更に好ましくは３％以下である。

かくして特定の物性を有するフイルムが低収縮ポリエス
テルフィルムとして極めて好適であることを示したが、
次に本発明の製造法について具体的に述べる。但し、本
発明の要旨を越えない限り、本発明は以下の説明によっ
て限定されるものでない。

カオリン、シリカ、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム
等の微細粒子と共に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
伸シートを形戒する。

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延伸温度以上に充分予熱し
た後、縦延伸工程に供し、一段もしくは多段で通常、８
８〜９５゛Ｃの延伸温度で２．６〜３．３倍の倍率で縦
延伸を行なう。多段で縦延伸を行なうときは、最終冷却
ロール以外ではＴｇ以下に冷却しないことが好ましい。

また、縦延伸後のフィルムの縦方向の屈折率は０．　０
　７　５以下が好ましい。更に好ましくは０．　０　６
　０以下、特に好ましくは０．　０　５　０以下である
。

かくして得られた縦延伸フィルムは、通常８５〜１１０
゜Ｃの温度で３．３〜４．０倍の倍率で横延伸され、次
いで通常、２３０〜２５５゜Ｃの温度で１秒〜１０分間
熱固定される。該熱固定プールにおいて通常１９０〜２
４５゜Ｃ、好ましくは２００〜２４５゜Ｃ１更に好まし
くは２１０〜２４０゜Ｃの温度域で巾方向に熱固定弛緩
を１〜１５％行なう。

更に次工程のクーリングゾーンで１８０゜Ｃ未満で横方
向及び／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取る。

かくして高寸法安定性の要求される用途において寸法安
定性と同時に平面性にも優れるフィルムを得ることがで
きる。本発明のフィルムの厚さは通常１　０　μｍ〜５
　０　０　ｔ！ｍ，好ましくは２０〜２５０μｍ１特に
好ましくは５０μｍ〜１２５μｍの範囲である。

〔実施例〕

以下、実施例により更に詳細に本発明を説明するが、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、フィルムの諸性質の測定方法は次の
通りである。

（１）収縮応力と収縮開始温度 ■インテスコｉＵｌ張試１ａＱインテスコモデル２００
１型恒温恒湿槽付で下記条件にて測定し、実荷重を断面
積で割り収縮応力とした。

測定温度範囲：室温〜２５０゜Ｃ昇温速度：４゜（／ｍｉｎサンプル寸法：長さ２００順×巾１０ｍｍ上記の手法に
て縦方向と横方向について測定し、それぞれ縦方向と横
方向の収縮応力の温度依存性を求め、収縮応力が立ち上
がる温度を収縮開始温度とした。

（２）収縮率フィルムを長手方向及び巾方向に長さ５０ｃｍ（ｐｏ）
、中１５胴に切断し、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（ｊ２）を測定し下記
式からその収縮率を求めた。

（３）縦方向及び横方向の屈折率（　ｎＭＤ＋　　ｎ　
Ｔ。）アタゴ光学社製アッペ式屈折計を用いて、２３℃
にてナ１・リウムＤ線に対するフィルムの縦方向及び横
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。なお、屈折率の測定は、ナトリ
ウムＤ線を用い、２３　”Ｃで行なった。

（ｎγ＋ｎβ）面配向度（ΔＰ）＝　　　　　　　　　−ｎα２（５）平均屈折率　ｉアタゴ光学社製アッペ式屈折計を用い、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゜Ｃ
で行なった。

Ｉｎ＝　　　　　（ｎα＋ｎβ十０γ）３（６）厚さ斑（Ｒ，）安立電気社製連続フィルム厚さ測定器（電子゛７イク口
メーター使用）により、二軸延伸フィルムの縦方向に沿
って測定し、５Ｍ長さについて次式より算出した． ×１００％（７）平面性ポリエチレンテレフタレートに導電性回路を形戒し、メ
ンブレンスイッチを作威して、フィルムの外観を観察し
て判断した。

×：波シワの発生大 △：波シワはよく見ると判る程度 ○：波シワ発生なし ◎：極めて良好（８）回路ズレ前項（７）と同様にメンブレンスイッチを作威し回路ズ
レの良好なものをＯ、大きいものを×とした。

実施例ｔ（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ー水塩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部及び三酸化アンヂモン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
は徐々は昇温し最終的に２８０゜Ｃとし、一方、圧力は
徐々に減じ最終的に０．５ｍｍ｝Ｉｇ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１．５μｍの無定形シリカ０．　１　
３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３０ｎｍ、添加量を０．ｌＯ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
）０．６３に調整した。

（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゜Ｃで溶融押出し冷却固化し無
定形シートを得た。

該無定形シートを、ロールを用いｌ００゜Ｃまで充分予
熱を行なった後、フィルム温度９５゜Ｃで縦方向に２．
３倍延伸後、フィルムをＴｇ以下に冷却することなく、
更に縦方向にフィルム温度９３゛Ｃで１，５倍延伸し、
縦延伸後の複屈折率を０．４８とした。かくして得られ
た縦延伸フィルムをデータで９５゜Ｃで３．６倍横方向
に延伸し、２３５゜Ｃで８％巾方向に弛緩しながら、熱
固定を行なった。次の冷却ゾーンで１３０″Ｃで巾方向
に３％更に弛緩し、巻き取る際、縦方向に０．０６％縦
弛緩を行ない、７５μｍのフィルムを得た。

実施例２実施例１において熱固定弛緩を２００゜Ｃで行なう以外
は実施例ｌと同様に製膜評価した。

実施例３実施例１において横方向の延伸を８５゜Ｃ，３．５倍、
熱固定温度を２４２゜Ｃとする以外は実施例１と同様に
製膜評価した。

比較例１実施例において縦弛緩を行なわない以外は実施例３と同
様に製膜評価した。

比較例２比較例ｌにおいて熱固定温度を２３１゜Ｃとする以外は
比較例１と同様に製膜評価した。

比較例３比較例１において熱固定温度を２３５゜Ｃとし且つ熱固
定弛緩を行なわない以外は、比較例１と同様に製膜評価
した。

比較例４実施例３において、熱固定温度を２　３　５　’Ｃとし
、且つ熱固定弛緩を行なわない以外は実施例３と同様に
製膜評価した。

比較例５実施例３において熱固定温度を２００゜Ｃとする以外は
実施例３と同様に製膜評価した。

以上得られた結果をまとめて表１に示す。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムは優れた平面性を有する低収縮ポリエ
ステルフィルムであり、各種工業用途のヘースフィルム
として極めて有用であり、その工業的価値は高い。

出　願　人　ダイアホイル株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記式［１］〜［３］を同時に満足することを特
徴とする２軸配向ポリエステルフィルム。｜Ｓ＿１＿８＿０−Ｓ＿１＿２＿０｜≦５４…［１］Ｑ
＿１２０≦０．７…［２］Ｑ＿１＿８＿０≦１．３…［３］（上記式中、Ｓ＿１＿８＿０は１８０℃におけるフィル
ム縦方向の収縮応力（ｇ／ｍｍ＾２）、Ｓ＿１＿２＿０
は１２０℃におけるフィルム縦方向の収縮応力（ｇ／ｍ
ｍ＾２）、Ｑ＿１＿２＿０は１２０℃、５時間処理後の
フィルム縦方向の収縮率（％）、Ｑ＿１＿８＿０は１８
０℃、３０分間処理後の収縮率（％）である）