JPH0716920A - 結晶性ポリマーフィルムの逐次二軸延伸法 - Google Patents

結晶性ポリマーフィルムの逐次二軸延伸法

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JPH0716920A
JPH0716920A JP16690493A JP16690493A JPH0716920A JP H0716920 A JPH0716920 A JP H0716920A JP 16690493 A JP16690493 A JP 16690493A JP 16690493 A JP16690493 A JP 16690493A JP H0716920 A JPH0716920 A JP H0716920A
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JP
Japan
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film
crystalline polymer
stretching
polymer
less
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JP16690493A
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English (en)
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Kenji Tsunashima
研二 綱島
Katsuya Toyoda
勝也 豊田
Masahiro Kimura
将弘 木村
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 結晶性ポリマーからなるフィルムを長手方向
および幅方の二軸に逐次二軸延伸する方法において、延
伸前の該ポリマーフィルムの結晶化度を10%未満にす
る。 【効果】 原料の変性をすることなく逐次二軸延伸性に
すぐれるようになるため、結晶性ポリマーの優れた特性
そのものを反映したフィルムを製造することができる。
また、長手方向と幅方向の延伸間で特別なプロセス配慮
をすることなく逐次二軸延伸できるため生産性のみなら
ず品質にもすぐれたフィルムを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は結晶性ポリマーの逐次二
軸延伸方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】結晶性ポリマーの代表としてのポリアミ
ドの逐次二軸延伸方法としては、例えば特公平2−45
974などで公知のように、長手方向延伸後、幅方向の
延伸までのフィルム温度や時間を特定化することにより
逐次二軸延伸する方法が知られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の逐次二
軸延伸方法では次のような欠点を有している。
【0004】(1)ポリアミドフィルムの厚さや、製膜
速度、さらにはポリアミドの分子量や添加剤などが変わ
ると逐次二軸延伸性は大幅に変わり、生産性が悪いのみ
ならず、長時間製膜で安定した延伸性が得られない。
【0005】(2)ポリアミド以外の結晶性ポリマーに
は適用できず、逐次二軸延伸性がない。
【0006】本発明は、上記欠点を改善し、どの様な結
晶性ポリマーにも安定に逐次二軸延伸しうる方法を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、結
晶性ポリマーからなるフィルムを長手方向および幅方向
の二軸に逐次延伸する方法において、延伸前の該ポリマ
ーからなるフィルムの結晶化度を15%未満にすること
を特徴とする結晶性ポリマーフィルムの逐次二軸延伸方
法に関するものである。
【0008】結晶性ポリマーとは、加熱によって結晶化
しうるポリマーであって、本発明に適した結晶性ポリマ
ーとは、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート(P
BT)、ポリヘキサメチレンテレフタレート(PH
T)、ポリオキシメチレン(POM)およびそれらの共
重合体が好ましい。
【0009】ポリアミドとは、主鎖にアミド結合(CO
NH)を有するポリマーで、ナイロン6、ナイロン6
6、ナイロン610、ナイロン12、ナイロン11、お
よびナイロン6/66共重合体で代表される共重合ナイ
ロンなどであり、本発明の場合、ポリアミドは硫酸中で
の相対粘度ηr が3以上の脂肪族ポリアミドであるのが
好ましく、さらに好ましくはナイロン6が本発明の目的
に合致する。さらにポリアミドでも、沸水抽出成分が
0.3重量%未満、好ましくは0.18重量%未満、さ
らに好ましくは0.08重量%未満のポリアミドが本発
明の結晶性ポリマーとして最適である。沸水抽出成分が
0.3重量%以上だと、たとえ延伸前の結晶化度が10
%未満であっても逐次二軸延伸性が悪化することがあ
る。もちろん、上記ポリマーに公知の添加剤、例えば安
定剤、粘度調製剤、酸化防止剤、充填剤、滑り剤、帯電
防止剤、ブロッキング防止剤、剥離剤、離型剤などを含
有させてもよい。
【0010】ポリブチレンテレフタレート(PBT)、
ポリヘキサメチレンテレフタレート(PHT)は代表的
な結晶性ポリエステルであり、極限粘度[η]としては
0.75以上、好ましくは1.0以上、さらに好ましく
は1.4以上と高い方が製膜性やフィルム品質で優れた
特性を示すことが多い。もちろんそれらにイソフタル
酸、フタル酸、アジピン酸、セバチン酸、ダイマー酸、
エチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、な
どの公知のジカルボン酸、ジオールなどを結晶性を大幅
に低下させない範囲内で少量共重合させてもよい。もち
ろん必要によって他のポリエステルやポリカーボネート
などの化合物をブレンドしてもよい。
【0011】ポリオキシメチレン(POM)はホモポリ
マーであってもよいが、好ましくはエチレンオキサイド
などを少量共重合された結晶性POMの方が本発明の場
合好ましい。
【0012】本発明の場合、これら特定の結晶性ポリマ
ーの延伸前の結晶化度Xc は15%未満である必要があ
り、好ましくは10%未満、さらに好ましくは5%未
満、最も好ましくは0%である。これはXc が15%以
上と高くなると一軸延伸はできても、それにつづく直角
方向の延伸性、すなわち逐次二軸延伸性が大幅に悪化、
延伸中にフィルムが破れたり、延伸むらになったり、大
幅な厚みむらの悪いフィルムになってしまうためであ
る。
【0013】結晶性ポリマーの結晶化度を小さくおさえ
るキャスト方法としては特定のキャスト方法をとること
が特に有効である。
【0014】すなわち、結晶性ポリマー、溶融体の移動
冷却体へのキャスト方法としては、静電印加法、水の表
面張力を利用した密着方法、エアーナイフ法、プレスロ
ール法、水中キャスト法など種々の方法が考えられる
が、結晶化度10%未満の平面性良好なフィルムを得る
には水の表面張力を利用した密着キャスト法、および/
または、静電印加法とするのが有効である。本発明の場
合、静電印加法と水の表面張力を利用した密着キャスト
法との併用法が特に好ましい。水の介在は冷却ドラムと
溶融体との密着性向上に有効なばかりか、該キャストフ
ィルムを加湿する効果もある。
【0015】水の表面張力を利用した密着キャスト法と
しては、例えば特公平5−33891、特公昭55−4
6855などでよく知られている。
【0016】水の液膜を均一に冷却体表面に塗布する方
法としては湿気を含んだ空気を、その露点以下に保たれ
た冷却表面に吹き付けて結露させる方法や、静電荷を帯
びた水蒸気を噴霧する方法、ローラーでしみ出し、ある
いは転写塗布する方法、刷毛で塗布する方法などがある
が、平均液膜厚さd値が1μm以下の厚さのときは結露
法が好ましく、1〜10μm程度のときは、不織布ロー
ルなどのしみ出しロールを用いるのが好ましい。d値の
測定は、例えば赤外線吸収量より求められる。
【0017】本発明の場合、d値が0.01〜0.8μ
m、好ましくは0.03〜0.1μmの範囲のものが、
密着力が高く、キャスト安定性にすぐれ、しかも逐次二
軸延伸性にすぐれている。
【0018】冷却表面上に介在する水の平均液膜厚さd
と、該溶融重合体シートと冷却表面との接する位置に形
成されるメニスカスの高さhとは、h>dの関係である
のが好ましい。すなわち、h≦dであると冷却表面上に
生じた水膜の厚さの変動をそのままキャストシートに転
写されてしまうことが多いので長時間安定したキャスト
が出来ないのである。h、dとも、単位は同一でμmで
表わすことが多い。平均液膜の厚さdは、キャスティン
グドラムなどの冷却表面上に供給する量と、成形された
シートが冷却表面上から剥離されたのちに冷却表面上に
残存してる液膜の量との加算された値になるが、残存し
ている液膜の量は幅方向、長手方向とも不均一でムラの
あることが多いので、シートが剥離されたのち、新たに
液を供給されるまでの間に完全に残存液膜を加圧真空法
や吸引ロールなどで吸液除去するのがよい。
【0019】結露によって出来た最大水滴径は70μm
以下、好ましくは50μm以下が良い。70μmを越え
るものでは、フィルム表面に凹凸状の欠点を生じること
が多い。
【0020】また、水滴は、50〜500個/0.1mm
2 であるのがよく、好ましくは70〜400個/0.1
mm2 が良い。50個/0.1mm2 以下では、水の不足に
よるエアーかみ込みを生じ、フィルム表面欠点を起す。
500個を越えるものでは、最大水滴径が70μm以下
にすることが不可能となることが多いためである。
【0021】また本発明における水滴個数は前述した範
囲内で幅方向で変えるのが良く、幅方向中央部よりエッ
ジ部(フィルム端部より50mmの範囲内)の水滴個数
を多くするのがよい。
【0022】エッジ部が中央部より、少なくなると平面
性が悪化し、延伸の連続安定性を悪くするためである。
【0023】冷却体表面は鏡面クロムメッキしたものが
好ましく、さらに表面最大あらさRmaxは0.4μm
以下に小さくすることがよい。
【0024】かくして得られた結晶化度Xc が15%未
満のフィルム厚さとしては特に限定しないが、500μ
m以下、好ましくは200μm以下と薄い方が効果が顕
著になる。
【0025】該キャストフィルムを、逐次二軸延伸装置
に供給する。通常の逐次二軸延伸方式は、まず長手方向
に延伸したのち幅方向に延伸するものである。長手方向
延伸はロールまたはオーブン中で加熱したのち、ロール
間で周速差に応じて延伸する。幅方向延伸はテンター内
でクリップにフィルムを把持させて延伸する。この時、
逐次二軸延伸性がないと、幅方向延伸時にフィルムが破
れたり、未延伸部が枝状に残存したり、たとえ延伸でき
ても厚みむらの悪いフィルムしか得られないことにな
る。なお、必要に応じて熱固定する。
【0026】もちろん、本発明フィルムは結晶性ポリマ
ーからなる単膜のフィルムであっても良いが、本発明の
場合、特に結晶増核剤を有さない結晶性ポリマーからな
るフィルム層の少なくとも片面に、滑剤を有したフィル
ム層を薄く積層した複合フィルムであることが好まし
い。これは、結晶性ポリマー合体に増核剤が添加されて
いると、キャスト時に結晶化度15%未満のフィルムを
得にくいためであり、このため、増核剤の添加されてい
ない厚い層に、すべりを目的とした滑剤を添加した極め
て薄い層を片面または両面に積層することにより、逐次
二軸延伸性と易滑性とを両立さすことが出来るのであ
る。結晶増核剤とは、添加することにより結晶化速度を
速くする添加剤であり、例えばAl2 3 、SiO2
CaCO3 、タルク、などで代表されるものである。滑
剤は、フィルムにすべり性を与え、ブロッキングしにく
くさせる添加剤で、有機系、無機系のものがあり、総じ
て結晶化速度を速める作用のあるものが多い。例えば、
SiO2 、CaCO3 、TiO2 、タルク、サメロイ
ド、酸アミドなどがあげられる。表層の滑剤を有するフ
ィルム層の厚さは薄く、0.05〜5μm、好ましくは
0.08〜3μm、さらに好ましくは0.1μ〜2μm
のものが本発明にとって好ましい。この厚さは、両面に
積層されたときは、その厚さの合計である。
【0027】
【評価方法】
(1)水滴径および水滴個数 冷却体表面に水滴付着させた後、顕微鏡をセットし、写
真に取ったのち、その写真より水滴径および水滴個数を
求めた。
【0028】(2)冷却体表面の粗さ JIS B0601に基づき測定した。
【0029】(3)結晶化度 完全非晶密度da、完全結晶密度dc、サンプルの密度
dから次式により求める。 結晶化度(%)={d−da)/(dc−da)}×1
00 代表的な結晶性ポリマーのdc、daを示す。
【0030】
【表1】 (4)逐次二軸延伸性 長手方向に延伸したのち、幅方向に延伸するときの延伸
状態によって次のように分類した。
【0031】○:破れ、延伸むら、厚みむらなどの欠点
のないとき。 ×:破れ、延伸むらが表われるとき。 △:厚みむらの悪いとき。
【0032】(5)沸水抽出成分 ポリマー25gを、2lの熱水中に4時間浸漬抽出した
のち、ポリマーをイオン交換水で洗滌後、真空乾燥して
サンプル重量(Wg)を測定し次式により算出する。 沸水抽出成分={(25−W)/25}×100(%)
【0033】
【発明の効果】結晶性ポリマーフィルムの結晶化度を規
制したために、次のような効果を生じる。
【0034】(1)原料の変性をすることなく逐次二軸
延伸性にすぐれるようになるため、結晶性ポリマーの優
れた特性そのものを反映したフィルムとなる。
【0035】(2)長手方向と幅方向の延伸間で特別な
プロセス配慮をすることなく逐次二軸延伸できるため生
産性のみならず品質にもすぐれたフィルムとなる。
【0036】
【実施例】以下に本発明の効果を実施例にもとづき説明
する。
【0037】実施例1〜2、比較例1 結晶性ポリマーとして、ナイロン6(硫酸中での相対粘
度ηr =3.3、沸水抽出成分=0.08重量%)を用
いた。該原料に滑剤として“サイロイド”150(富士
デビソン)を0.1重量%含有させたもの(原料B)を
40mm押出機に供給し、一方結晶増核剤を添加しない
原料(原料A)を250mm押出機に供給し、原料B/
原料A/原料Bの3層になるようにTダイ口金内で積層
し、該溶融体を20℃に保たれたキャスティングドラム
上に密着冷却固化した。このとき密着手段として種々に
変更した。該フィルムを50℃に加熱されたロール上で
長手方向に3倍延伸したのち、90℃に保たれたテンタ
ー内で幅方向に3倍延伸後、205℃で15秒間固定
し、厚さ15μ(0.2/14.4/0.2)のフィル
ムを得た。
【0038】
【表2】 ただし、水塗布キャストは、水の平均液膜厚さdは0.
1μm、メニスカスの高さ0.5μmになるように結露
条件を最適化した。表2中、キャストの安定性とは、電
極の放電周期、電極の汚れ、キャスティングドラムの汚
れ、印加電流値の変動などを総合的に判断したものであ
る。
【0039】このように、安定な逐次二軸延伸性を得る
ためには、延伸前のフィルムの結晶化度は15%未満、
好ましくは5%未満であることが必要なことがわかる。
【0040】実施例3〜4、比較例2〜3 実施例1で用いたナイロン6原料に含まれている沸水抽
出成分を変更する以外は、実施例1と全く同様にして厚
さ15μmの二軸延伸ナイロン6フィルムを製膜した。
【0041】
【表3】 このように結晶化度が15%未満でも沸水抽出成分が
0.3未満でないと逐次二軸延伸は可能だが、厚みむら
の大きいフィルムとなる。なおフィルム中の沸水抽出成
分は添加剤を除くと、もとの値より少し増加傾向であ
る。
【0042】実施例5 ポリヘキサメチレンテレフタレート(PHT、極限粘度
[η]=0.80、添加剤としてサイロイド150を
0.2重量%添加)を常法により乾燥し、150mmの
押出機に供給し、Tダイ口金から溶融体を押出した。該
溶融体を、25℃に保たれたキャスティングドラム上
に、95℃の飽和水蒸気を含んだエアーを吹きつけ、平
均水膜厚さdが0.2μmになる様に水滴を点状に均一
に付着させた上に静電荷を印加させながらキャストし
た。このときのメニスカスの高さhは0.8μmであっ
た。かくして得られた結晶化度2%のキャストフィルム
を長手方向に60℃で4倍延伸したのち、幅方向に80
℃で4倍延伸して厚さ1.8μmの二軸延伸フィルムを
得た。延伸性は良好で、しかも長期間安定した製膜が可
能であった。該フィルムを感熱孔版用原紙として用いた
ところ、すぐれた開孔性、感度を有するものであった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶性ポリマーからなるフィルムを長手
    方向および幅方の二軸に逐次二軸延伸する方法におい
    て、延伸前の該ポリマーフィルムの結晶化度を15%未
    満にすることを特徴とする結晶性ポリマーフィルムの逐
    次二軸延伸法。
  2. 【請求項2】 結晶性ポリマーの溶融体を、水の液膜を
    有した冷却表面上にて密着冷却成形することにより結晶
    化度を10%未満にすることを特徴とする請求項1の結
    晶性ポリマーフィルムの逐次二軸延伸法。
  3. 【請求項3】 結晶性ポリマーが、ポリアミド、ポリブ
    チレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレ
    ート、ポリオキシメチレン又はこれらの共重合体である
    ことを特徴とする請求項1又は2の結晶性ポリマーフィ
    ルムの逐次二軸延伸法。
  4. 【請求項4】 結晶性ポリマーがポリアミド又はその共
    重合体からなり、その沸水抽出成分が0.3重量%未満
    であることを特徴とする請求項1又は2の結晶性ポリマ
    ーフィルムの逐次二軸延伸法。
  5. 【請求項5】 結晶性ポリマーからなるフィルムが結晶
    増核剤を有さない結晶性ポリマーからなり、該フィルム
    層の少なくとも片面に滑剤を有したフィルム層が積層さ
    れていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
    載の結晶性ポリマーフィルムの逐次二軸延伸法。
JP16690493A 1993-07-06 1993-07-06 結晶性ポリマーフィルムの逐次二軸延伸法 Pending JPH0716920A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09300456A (ja) * 1996-05-09 1997-11-25 Toray Ind Inc ポリアミドシートおよびその製造方法
KR100446473B1 (ko) * 2001-06-20 2004-09-01 주식회사 삼양사 고속압출용 고점도 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의제조방법

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