JPH07299863A - ポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents

ポリエステルフィルムおよびその製造方法

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JPH07299863A
JPH07299863A JP9495794A JP9495794A JPH07299863A JP H07299863 A JPH07299863 A JP H07299863A JP 9495794 A JP9495794 A JP 9495794A JP 9495794 A JP9495794 A JP 9495794A JP H07299863 A JPH07299863 A JP H07299863A
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JP
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film
polyester
stretched
polyester film
temperature
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JP9495794A
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English (en)
Inventor
Kenji Tsunashima
研二 綱島
Katsuya Toyoda
勝也 豊田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】少なくとも一方向のヤング率が1000kg/
mm2 以上であるポリエステルフィルムにおいて、該ポ
リエステルのM/Pを0.2〜1.0とすることを特徴
とするポリエステルフィルム。(ただし、M、Pはそれ
ぞれポリマー中の金属とリンの残存量(当量)であ
る。) 【効果】本発明のポリエステルフィルムは、ヤング率が
高く、しかも熱安定性のよいフィルムであり、ビデオ
用、オーディオ用、プリンターリボン、コンデンサー
用、写真用などのベースフィルムとして優れた特性を示
すものであり、また、それらのフィルムを安定に製膜し
うる製造方法を提供したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はヤング率が高く、しかも
熱寸法安定性のすぐれたポリエステルフィルムおよびそ
の製造方法に関するものである。特に本発明のポリエス
テルフィルムは、磁気記録用途、コンデンサー用途、写
真用途およびリボン用途などに有効なフィルムに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルフィルムは延伸技術を工夫
することにより高強力化、高剛性化を達成させてきた。
また、特定のポリエステル原料を用いることによっても
達成させてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では次のような欠点を有していた。
【0004】(1)高強力化されたその方向の熱寸法安
定性が悪くなり、強度と寸法安定性とが両立していな
い。
【0005】(2)たとえ上記特性が両立した場合があ
っても、その延伸性は悪く、製膜時に破れが頻発し、安
定した生産が出来ない。
【0006】(3)原料としてポリエチレン2,6−ナ
フタレートを用いた場合には、強度と熱寸法安定性が両
立したとしても、その引裂抵抗が弱いため安定生産でき
ない。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決したフィルムとその製造方法とを提供する
ことを目的としたものである。すなわち、少なくとも一
方向のヤング率が1000kg/mm2 以上であるポリ
エステルフィルムにおいて、該ポリエステルのM/Pを
0.2〜1.0とすることを特徴とするポリエステルフ
ィルムであり、さらに好ましくは該ポリエステルフィル
ムの部分融解温度が、該ポリエステルのガラス転移温度
Tg(℃)と、Tg+40(℃)の範囲であることを特
徴とするポリエステルフィルムである。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】ポリエステルとは、ジオールとジカルボン
酸とから縮重合により得られるポリマであり、ジカルボ
ン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル
酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバチン酸
などで代表されるものであり、また、ジオールとは、エ
チレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどで
代表されるものである。具体的には例えば、ポリメチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
テトラメチレンテレフタレート、ポリエチレン−p−オ
キシベンゾエート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメ
チレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタ
レートなどがあげられる。もちろん、これらのポリエス
テルは、ホモポリマであっても結晶性を損なわない範囲
でコポリマであっても良く、共重合成分としては、例え
ば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
ポリアルキレングリコールなどのジオール成分、アジピ
ン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、2,6−
ナフタレンジカルボン酸などのジカルボン酸成分などが
あげられる。本発明の場合、特に、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレートが機械
的強度、熱寸法安定性などの観点から好ましい。
【0010】もちろん該ポリエステル中に公知の各種添
加剤、例えば、すべり剤、核剤、帯電防止剤、無機粒
子、耐熱安定剤、酸化防止剤、などを添加してもよい。
【0011】少なくとも一方向のヤング率は1000k
g/mm2 以上、好ましくは1300kg/mm2
上、さらに好ましくは1500kg/mm2 以上である
ことが必須である。該高ヤング率の方向と直角方向の平
面内のヤング率も高いことが好ましい場合が多く、した
がって直交する二方向のヤング率の和は1500kg/
mm2 以上、好ましくは2000kg/mm2 以上、さ
らに好ましくは2500kg/mm2 以上であることが
望ましい。必要とするヤング率の大きさは、使用する目
的や使用するフィルム厚さによっても異なるものであ
る。汎用の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートでは4
00〜700kg/mm2 、ポリエチレンナフタレート
では600〜1000kg/mm2 程度であり、それと
直交する方向のヤング率との和で、それぞれ800〜1
200kg/mm2 および1000〜2000kg/m
2 程度である。
【0012】該ポリエステルのM/Pは0.2〜1.
0、好ましくは0.3〜0.8、さらに好ましくは0.
4〜0.7の範囲であることが必須である。ここでM、
Pはそれぞれポリマー中の金属とリンの残存量(当量)
である。このM/Pの値が上記範囲内であることが必要
である。M/Pの値が0.2未満であるとフィルム端部
のキャスティングドラムへの静電荷による密着力が不足
してフィルム幅が変動して安定なキャストフィルムが得
られず、さらに高速化されるとフィルムの中央部もドラ
ムに密着しなくなり、厚みむらの悪いフィルムしか得ら
れず、したがって高ヤング率を得るに安定して高速製膜
できないという致命的欠点がある。またM/Pの値が
1.0を超えるとポリマーの耐熱性が劣るのみならず結
晶化が強く進行するために高ヤング率を得るための高倍
率延伸中でのフィルム破れが多発するという欠点を有し
ている。さらに融点の割に軟化温度が低くなったり、キ
ャスティングドラム上に白い粉体が付着し、フィルム表
面欠点が生じたりする。
【0013】以上のようにヤング率が1000kg/m
2 以上の高いフィルムを得るには、使用する原料のM
/Pは0.2〜1.0、好ましくは0.3〜0.8、さ
らに好ましくは0.4〜0.7の範囲でなければならな
い。金属のポリマーへの添加は、金属化合物を反応系に
加える時、エステル交換反応が実質的に終了した時点で
添加するのが好ましいが、これに限定されるものではな
い。代表的な金属としては、Mg、Zn、Mn、Ca、
Liなどがあげられ、酢酸塩の形のものが利用しやす
い。またリンの添加は、リン化合物の形でエステル交換
反応終了後に添加する。代表的なものとしてリン酸、亜
リン酸、リン酸モノ、ジ、トリエステル、ホスホン酸、
ホスホネートなどがあげられる。
【0014】さらに本発明の場合、該ポリエステルフィ
ルムの部分融解温度が該ポリエステルのガラス転移温度
Tg(℃)と、Tg+40(℃)との範囲にあることが
好ましい。これは、高いヤング率、剛性率と熱寸法安定
性とを兼ねそなえたポリエステルフィルムであるために
必要な要件である。
【0015】次に本発明ポリエステルフィルムの製造方
法について述べるが、これに限定されるものではない。
【0016】常法によりポリエステルを重合するが、そ
の際に金属のポリマーへの添加として、金属化合物を反
応系に加えるときは、エステル交換反応が実質的に終了
した時点で添加するのが好ましく、またリンの添加は、
リン化合物の形でエステル交換反応終了後に添加するの
が好ましい。もちろん、エステル交換反応のない直接重
合法などでは、重合開始の初期から金属やリンを添加し
ておいてもよい。かくして得られたポリエステルを常法
に従い、溶融押出機に供給して溶融、混練、計量、濾過
されたのちTダイ口金からシート状に吐出させ、静電荷
を印加させながら冷却ドラムに密着固化させて未延伸シ
ートを得る。該シートを長手方向および幅方向にそれぞ
れ2段階以上に分けて二軸延伸したのち熱固定し、必要
に応じてガラス転移温度Tg以下で長時間マニール処理
をする。たとえば、ポリエチレン2,6ナフタレートの
場合、まず長手方向に120〜140℃で1.5〜2.
8倍延伸後、90〜185℃で熱処理したのち、同方向
に90〜140℃で3〜5倍延伸したのち、一旦Tg以
下に冷却したのち、次に幅方向に90〜140℃で2.
5〜3.5倍延伸したのち100〜200℃の昇温過程
で2〜3.5倍延伸したのち、190〜250℃で幅方
向に0.5〜7%のリラックスをさせながら熱処理をし
て、さらに120〜180℃の降温過程で0.1〜3%
のリラックス熱処理をしたのちエッジカットして巻取
る。その後必要に応じて120℃以下の、たとえば40
〜110℃の範囲で10〜1000時間マニール処理す
る。
【0017】このように2段階に分けて延伸するために
一方向のヤング率が1000kg/mm2 以上、好まし
くは1500kg/mm2 以上のポリエステルフィルム
が得られるのである。
【0018】
【物性の測定法】
(1)M/Pの求め方 M、Pは、それぞれポリマー中の金属、リンの残存量
(当量)を表わした。Mは、ポリエステル2gを空気中
で700℃、2時間強熱してポリマーを灰化させたの
ち、塩酸にとかし、常法に従い原子吸光法により金属の
当量を求めた。Pはポリエステルを硫酸と過塩素酸の存
在下で湿式灰化したのち、硫酸酸性溶液中にてモリブデ
ン酸アンモニウム塩により発色させ、845μmの吸光
度を測定し、検量線で定量した。
【0019】(2)部分融解温度 フィルム状サンプルを5mgサンプリングし、走査型熱
量計(DSC)にセットし、N2 気流下20℃/分の昇
温速度で加熱していったときに表われる吸熱ピーク温度
で表わした。
【0020】(3)熱収縮率 JIS C2318−72に従い測定した。
【0021】(4)ヤング率 JIS K7127に従い、25℃、65RH%にて測
定した。
【0022】(5)伸縮性 フィルムを長手方向および巾方向に延伸したときに、ロ
ール上および/またはテンター内でフィルムが切断・破
断する頻度で表わした。
【0023】8時間の連続製膜での切断・破断頻度によ
り、以下の基準で評価した。
【0024】○:0〜1回切断・破断 △:2〜5回切断・破断 ×:6回以上切断・破断
【0025】
【実施例】以下本発明の効果をより明確にするために実
施例にて説明する。
【0026】実施例1〜実施例5、比較例1〜比較例2 エチレングリコールと2,6ナフタレンジカルボン酸ジ
メチルとからエステル交換反応終了後に、酢酸マンガン
とトリメチルホスフェートの添加量を変更し、表1のよ
うに種々のM/Pのポリマーを得た。ポリマーのo−ク
ロルフェノール中での極限粘度[η]は0.70になる
ようにした。
【0027】かくして得られたポリマーを常法により乾
燥後押出機に投入して溶融させ、ギヤポンプにより定量
供給させて、Tダイ口金からポリマーを吐出させ、静電
荷を印加させて20℃に保たれたキャスティングドラム
上で密着冷却固化させた。該シートを140℃で2倍長
手方向に延伸したのち、155℃で熱処理したのち、同
方向に125℃で3.5倍延伸し、室温まで急冷した。
つづいて幅方向に105℃で3倍延伸したのち、さらに
150〜200℃の昇温過程で2倍延伸し、一旦、10
0℃以下に冷却させてから、210℃で5秒間熱処理
し、さらに180℃と140℃と120℃の3段階の降
温下で熱処理したのち、エッジカットしてロール状にフ
ィルムを巻取った。該ロール状フィルムを90℃の熱風
オーブン中で48時間エージング処理した。かくして得
られたフィルムの厚さは4μmであり、品質を表1に示
す。それぞれのフィルムの部分融解温度は123〜12
6℃にあった。
【0028】
【表1】 以上のようにM/Pが0.2〜1.0、好ましくは0.
3〜0.8、さらに好ましくは0.4〜0.7の範囲の
ものでないと延伸の安定性がないばかりか、得られたフ
ィルムのヤング率も低く、剛性のないものであることが
判る。
【0029】実施例6 実施例3で行なったロール状フィルムのエージング処理
条件を変更して部分融解温度を変更して物性を判定し
た。
【0030】
【表2】 このように部分融解温度はポリエステルのガラス転移温
度TgとTg+40℃の範囲に存在するものが熱寸法安
定性と高剛性とを両立することが判る。
【0031】
【発明の効果】本発明のポリエステルフィルムは、ヤン
グ率が高く、しかも熱安定性のよいフィルムであり、ビ
デオ用、オーディオ用、プリンターリボン、コンデンサ
ー用、写真用などのベースフィルムとして優れた特性を
示すものであり、また、それらのフィルムを安定に製膜
しうる製造方法を提供したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 67:00 B29L 7:00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方向のヤング率が1000
    kg/mm2 以上であるポリエステルフィルムにおい
    て、該ポリエステルのM/Pを0.2〜1.0とするこ
    とを特徴とするポリエステルフィルム。(ただし、M、
    Pはそれぞれポリマー中の金属とリンの残存量(当量)
    である。)
  2. 【請求項2】 少なくとも一方向のヤング率が1500
    kg/mm2 以上であることを特徴とする請求項1に記
    載のポリエステルフィルム。
  3. 【請求項3】 ポリエステルフィルムの部分融解温度が
    該ポリエステルのガラス転移温度Tg(℃)と、Tg+
    40(℃)との範囲にあることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2に記載のポリエステルフィルム。
  4. 【請求項4】 長手方向および/または幅方向に2段階
    以上に分けて延伸することを特徴とする請求項1〜請求
    項3のいずれかに記載のポリエステルフィルムの製造方
    法。
  5. 【請求項5】 ポリエステルがポリエチレンナフタレー
    トであることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれ
    かに記載のポリエステルフィルムおよびその製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009525895A (ja) * 2006-02-09 2009-07-16 デュポン テイジン フィルムズ ユー.エス.リミテッド パートナーシップ 低熱収縮を示すポリエステルフィルムの製造プロセス
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CN113771323A (zh) * 2021-09-06 2021-12-10 南京贝迪新材料科技股份有限公司 一种同步拉伸制备lcp膜的方法

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Effective date: 20040608