JPH0416325A - ポリエステルフイルムの製造方法 - 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］ 本発明はポリエステルフィルムの製造方法に関し、更に
詳しくは二輪延伸したポリエステルフィルムの縦弛緩を
二段階処理で行って平面性の良い、寸法安定性の改善さ
れたポリエステルフィルムを製造する方法に関する。

［従来技術とその問題点］ プラスチックフィルムに直接回路を印刷したメンブレン
スイッチやタッチパネル、更にはフレキシブルプリント
サーキットが電気、電子部品として普及し、近年この基
材フィルムにポリエステルフィルムが採用されつつある
。

回路形成には、基材フィルムの表面に銀ペースト、カー
ボンペーストなどの導電性塗料をスクリーン印刷等によ
りパターン印刷し、次いで１３０〜１８０℃の温度で数
分乃至数時間加熱乾燥処理するのが通常である。このよ
うな乾燥条件では、基材フィルムに通常の二輪延伸ポリ
エステルフィルムを用いるとこのフィルムが収縮する。

基材フィルムの熱収縮が大きいと、例えば多層に回路を
形成する場合印刷ずれを生じ、精度を向上したり高密度
化を行うことが困難となり、また収縮率の面内異方性に
より平面性が悪化し、印刷自体の不具合が起ったり、メ
ンブレンスイッチなどの機能性。

信頼性を損なう、という問題が生じる。そこで、高温時
の寸法安定性をより一層改善したポリエステルフィルム
が求められる。

二輪延伸ポリエステルフィルムにより一層の改善された
熱寸法安定性を付与する方法として、例えば二輪延伸熱
固定したポリエステルフィルムを加熱空気により浮遊さ
せて縦・横方向に弛緩させる方法、横延伸熱固定の段階
でステンタークリップの縦方向間隔を縮ませて弛緩処理
する方法等が知られている。しかし、前者の方法は特に
（Ｔ（］＋＋７０℃以上の処理温度（但し、Ｔｇはポリ
エステルのガラス転移温度である）ではフィルムの平面
性を悪化させる欠点があり、後者の方法はクリップ間隔
を調整する機構が複雑になり、ステンター速度が上がら
ない欠点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、高い温度殊に（Ｔ（＋＋７０）”Ｃ以上の
温度での寸法安定性を向上させた、かつ平面性の良いポ
リエステルフィルムを開発すべく鋭意研究した結果、本
発明に到達した。

すなわち、本発明は、二輪延伸ポリエステルフィルムの
両側端部のみを加熱して縦弛緩させ、次いでこの両側端
部をステンタークリップで把持しながらフィルム中央部
又は仝休を再加熱してフィルム中央部を縦弛緩させるこ
とを特徴とする寸法安定′性の改善されたポリエステル
フィルムの製造方法である。

本発明におけるポリエステルとは、芳香族二塩基酸また
はそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエス
テル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステ
ルである。ポリエステルの具体例として、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキシレ
ンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン−２，６
−ナフタレンジカルボキシレート等が例示でき、これら
の共重合またはこれらと小割合の他樹脂とのブレンド物
なども含まれる。

ポリエステルには、フィルムの滑り性、加工性等の点か
ら滑剤例えば炭酸カルシウム、カオリン。

シリカ、酸化チタン、アルミナ、架ｍ高分子粒子。

シリコン樹脂粒子などの添加粒子及び／又は触媒残漬の
析出微粒子等を含有させることが好ましい。

また、他の添加剤例えば顔料、安定剤、紫外線吸収剤等
を必要に応じて含有させることができる。

本発明で用いる二輪延伸ポリエステルフィルムは、従来
から知られている方法で製ａすることができる。例えば
、上記ポリエステルを乾燥後ポリマー融点（Ｔｓ　：”
Ｃ）ないしくＴｌ１１＋７０）　℃の温度で溶融し、ダ
イ（例えばＴ−ダイ、■−ダイ等）から冷却ドラムに押
出し、急冷して固有粘度０．３５〜０．９ｄｌ／　９の
未延伸フィルムを得、該未延伸フィルムを縦方向に（Ｔ
ｇ−１０）〜（Ｔｇ　十７０）℃の温度（但し、Ｔ（］
はポリエステルのガラス転移温度である）で２．５〜５
．０倍の倍率で延伸し、次いでステンターにて横方向に
Ｔ（１〜（Ｔ（］＋＋７０℃の温度で２．５〜５．０倍
の倍率で延伸し、更に（ＴＩＪ＋７０）〜Ｔｌ１ｌ℃の
温度で熱固定することで製造することができる。上記の
二軸方向の延伸倍率は面積延伸で９〜２２倍、更には１
２〜２２侶とするのが好ましい。また、ポリエチレンテ
レフタレートフィルムについては１９０〜２３０℃で熱
固定覆るのが好ましい。熱固定時間は１〜６０秒が好ま
しい。

かくして得られる二輪延伸ポリエチレンフィルムは未だ
収縮応力が残留しており、高い温度殊に（Ｔ（Ｊ　＋７
０）　”Ｃ以上の温度で収縮する。

本発明においては、先ず二軸延伸ポリエステルフィルム
の両側端部（両エツジ部）を弛緩処理し、次いでステン
ターでフィルムの中央部を弛緩処理するが、これらの処
理について図面を用いて説明する。

第１図は本発明の実施形態の一例を示すものである。第
１図において、１は第１スンター、２は二輪延伸ポリエ
ステルフィルム、３は前段ニップロール、４はエツジ加
熱装置、５は後段ニップロール、６は第２ステンターで
ある。第１ステンター１は二輪延伸ポリエステルフィル
ムを製造する最終工程を担うものであり、ここで横方向
への延伸、熱固定の処理を施す。熱固定後のフィルムは
その両側端部（両エツジ部）をステンタークリップで把
持した状態で冷却するのが好ましい。その際、熱固定か
ら冷却ゾーンにかけてステンターレールを先細り（トー
イン）させることで横方向の弛緩処理を施すことができ
、また第２ステンターでの処理条件、最終製品の特性等
によってはステンターレールをトウアウトさせることも
できる。

第１ステンター１から搬出された二輪延伸ポリエステル
フィルム２は、ニップロール３．５により速度規制を受
けながらエツジ加熱装置４に供される。このエツジ加熱
装置４で、実質的に製品とならないフィルム両側端部（
両エツジ部）を加熱し、収縮させる。加熱手段としては
、熱風、赤外線ヒーター、加熱ロール、高周波加熱等が
好ましく用いられる。加熱温度は、製品フィルムの寸法
安定性にもよるが、（ｌｌ＋７０）℃以上、更には（Ｔ
！；ｌ　＋７０）　”Ｃ〜（Ｔｍ　−３０）　”Ｃが好
ましい。両エツジ部の収縮が可能なように、後段ニップ
ロール５は前段ニップロール３に対して所定の比率で減
速させる。ここまでの工程では、フィルムは旦中央部が
たるむことになるので、後段ニップ０−ル５はフィルム
全幅でなくエツジ部のみをニップするのが好ましい。フ
ィルムは、後続のステンタークリップで安定に把持でき
るようにするにはある程度の張力が必要であるがこの張
力で収縮状態が元に伸長されない程度に、冷却・するの
が好ましい。例えば、（Ｔ（Ｉｔ　＋３０）　℃以下に
冷却するのが好ましい。

両エツジ部を弛緩処理したフィルムは、第２ステンター
６に搬送する。第２ステンター６では、ステンタークリ
ップで収縮した両エツジを把持しながら、フィルムの中
央部又は全面を加熱する。

加熱手段としては熱風が最も好ましい。この加熱により
中央部が収縮し、全体として平面性が維持されると同時
に縦方向に弛緩処理される。一方、フィルム横方向の低
熱収化は、前述したように先め二軸延伸時の熱固定から
冷却ゾーンにかけて下流側にステンターレールを先細り
（トーイン）することで付与できるが、本発明の該熱処
理第２ステンター６で同様のトーインを付与して横低熱
収化処理をしても良い。第２ステンター６の熱処理温度
は、エツジ部で収縮を与えたほぼ同量の収縮量が好まし
く、エツジ部に比べて収縮量が少なすぎる場合は最終フ
ィルムの中央部がたるｌυだ状態となり、平面性の悪化
をきたす。逆にエツジ部に比べ収縮量が過度に大ぎくな
るように加熱条件を与えた場合は、かえって、収縮応力
がフィルム面内に残留し、熱収値が低下しない問題があ
る。つまり、この温度は実際の印刷乾燥温度等の最終使
用温度を上回る事が好ましく、通常（ＴＣ１＋７０）℃
から（Ｔｍ−３０）℃程度が妥当であり、加熱時の収縮
応力としては１〜５　Ｋｆｌ　／　ｃｄが好ましい。な
お、加熱時の収縮応力は、オンラインの製膜工程で測定
するのが難しい場合には前段て加熱Ａ−ブン試験機等に
て処理条件を求めても良い。これには、前記の未処理の
二軸配向ポリエステルフィルムをサンプリングし、これ
に応力が１〜ＦＩｇ１０＋ｆとなる分銅を吊し、前記（
Ｔ（＋　＋７０）　”Ｃ〜（Ｔｍ−３０＞℃に昇温し、
この時の熱収縮率を測定する。

サンプルの縦方向と横方向について収縮率を求め、オン
ライン処理時の縦方向のエツジ弛緩率、及び横方向のト
ーイン率を設定すれば良い。なお、オフラインで求めた
条件は、多少オンライン条件と差異が生じる場合がある
が、本発明の基本思想を満足するように修正することは
妨げない。また、熱処理時の応力と処理後の熱収値には
良い相関が有り、熱寸法安定性を良くするには極力低い
応力′値にする事が好ましい。ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの場合、加熱温度は１７０〜２００℃であ
ることが好ましい。

加熱処理後のフィルムは、エツジをクリップに把持して
いる間にＴｇ以下に冷却して巻き取ることが、平面性及
び得られた低熱収縮性を維持する上で好ましい。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定され
るものではない。

なお、例中のフィルム特性は次の方法で測定した。

１、フィルムの熱収縮率（１５０℃熱収）熱酸方向に沿
って１０．幅、　　１５０＃１ＩＩＩ長のサンプルを切
り出し、該サンプルの長手方向の両端近傍に標点を付け
、処理前にこの標点間距離を測長し、１５０℃の温度に
調整されたオーブンに自由端で３０分間放置する。これ
を取り出し室温で調整後、再度標点間距離を測定し、下
記式にて熱収縮率を求める。

熱収縮率（％）＝ （（冗長−加熱後の長さ）／冗長）ｘ１００２、フィル
ムの平面性 ５００鯨幅、　　５００ａｕ＊長のサンプルを切り出し
、このサンプルを平板上に広げて波打ち、盛り上がりの
有無をみた。第２図はサンプル端部の波打ち、第３図は
サンプル面内の盛り上がりの例を示し、これらの形態を
とるものはいずれも不良とした。

実施例１ 常法により縦方向に３．２倍延伸した一軸延伸ポリエチ
レンテレフタレートフイルムを第１ステンターに供し、
該第１ステンターにて横方向に３．４倍延伸し、続いて
２３５〜２４５℃で熱固定した。熱固定後の二輪延伸ポ
リエヂレンテレフタレートフイルムは一旦冷却し、ニッ
プロール３，５の間で０．８％減速弛緩しながら、両エ
ツジ部に実質のフィルム温度が１８０〜２００℃になる
よう熱風で加熱収縮処理を施した。その後エツジを一旦
８０℃に冷却した後、第２ステンターで把持し、全幅に
渡り１９０℃で１５秒間処理した後、最高温度域から１
４０℃に降温する過程で２％のトーインを付与し、さら
に７０℃以下に冷却して巻き取った。このフィルムの１
５０℃、３０分間の自由熱収縮率は、縦、横方向ともに
０．２％であり、平面性の非常に優れた低熱収縮性フィ
ルムが得られた。フィルム特性を第１表に示す。

実施例２ 第１ステンターにおいて２３５〜２４５℃で熱固定した
後冷却過程で２％のトーインを行い、かつ第２ステンタ
ーにおいて　１９０℃で加熱処理した後の１１４過程で
トーインを行なわず平行レールで処理する以外は、実施
例１と同様に行なった。得られたフィルムは実施例１と
ほぼ同様の平面性の良い低熱収縮性フィルムであった。

フィルム特性を第１表に示す。

比較例１ 第２ステンターの熱処理温度を１９０℃から２４０℃と
する以外は、実施例１と同様に行なった。得られたフィ
ルムは、エツジ収縮率以上の収縮をきたし、残留応力が
増大しており、熱酸が実施例１のものより増大している
。フィルム特性を第１表にボす。

比較例２ エツジ加熱温度を１８０〜２００℃から２４０℃とし、
弛緩率を０．８％から２．５％とし、さらに第２ステン
クーでの熱処理温度を１９０℃から１４０℃とする以外
は、実施例１と同様に行なった。得られたフィルムは、
第２ステンターでの中央部収縮量がエツジ部に比べて不
十分であり、平面性及び熱酸とも不満足なものであった
。フィルム特性を第１表に示す。

第１表 ［発明の効果］ 本発明は、通常の二軸製膜の後工程で、まずポリエステ
ルフィルムの両エツジ部を加熱（好ましくは（１ｇ＋７
０）　℃以上に加熱）して縦方向（フィルム走行方向）
に弛緩処理し、次に一旦冷却したのち収縮した両エツジ
部をステンタークリップで把持しながらフィルム全体を
再加熱（好ましくは（Ｔ（］　＋７０＞　℃以上に加熱
）して弛緩処理する。

それ故、本発明によれば第１に、ステンタークリップの
間隔をフィルム走行方向に変化させる必要がなく、この
処理に通常のステンターが使用でき、この処理が生産速
度に影響を及ぼすことがないという利点が得られる。第
２に、ステンターでの弛緩処理ではフィルムが両エツジ
が拘束されているため、エアーフロート法のように平面
性を阻害することがないという利点が得られる。第３に
、フィルム縦方向の弛Ｍ量はエツジ部の弛緩Ｒとしてあ
らかじめ加熱装置とその前後に配置したニップロールの
速磨比により簡単に調整付与することができ、かつ幅方
向の弛緩ｍはステンターレールのトーインで調整付与す
ることができ、弛ｇ付与の手段が簡単であるという利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施形態の一例を示す工程図である。 第２図、第３図は、平面性の悪いフィルムの概要図であ
る。図において、１は第１ステンター、２は二軸延伸フ
ィルム、３は前段ニップロール、４はエツジ加熱装置、
５は後段ニップロール、６は第２ステンター、１１はフ
ィルム端部の波打ち、１２はフィルム面内の盛り上がり
、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二軸延伸ポリエステルフィルムの両側端部のみを加
   熱して縦弛緩させ、次いでこの両側端部をステンターク
   リップで把持しながらフィルム中央部又は全体を再加熱
   してフィルム中央部を縦弛緩させることを特徴とする寸
   法安定性の改善されたポリエステルフィルムの製造方法
   。 ２、フィルムの加熱温度が（Ｔｇ＋７０）℃以上である
   （但し、Ｔｇはポリエステルのガラス転移温度である）
   請求項１記載のポリエステルフィルムの製造方法。 ３、フィルム両側端部の縦弛緩とフィルム中央部の縦弛
   緩がほぼ同じである請求項１又は２記載のポリエステル
   フィルムの製造方法。 ４、フィルム中央部の縦弛緩処理時にステンタークリッ
   プをトーインさせる請求項１記載のポリエステルフィル
   ムの製造方法。