JPH0764020B2 - ポリエステル二軸配向フイルム - Google Patents

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二軸配向フイルムに関し、更に詳
しくはポリアミドを５〜30重量％ブレンドしたポリエス
テル組成物からなり、融点近傍に至るまでの寸法安定性
が良好で、しかも力学特性の耐熱劣化性が著しく改善さ
れたポリエステル二軸配向フイルムに関する。

［従来技術］ ポリエチレンテレフタレート二軸配向フイルムは、優れ
た機能性を有し、各種用途に利用されている。このフイ
ルムは約260℃の融点を示し、この融点は汎用高機能フ
イルムの中では高い方に属する。しかしながら、従来の
ポリエチレンテレフタレート二軸配向フイルムは温度と
ともに収縮する性質があり、100℃で約0.3％,150℃では
約１％以上の収縮率を示すのが通例である。このため融
点が高くても利用分野によってはガラス転移温度以下に
使用範囲が制限されている。

ところで、フイルムの収縮率を小さくする手段として高
温での熱処理を施すことが知られている。この場合、熱
処理の温度は高い方が好ましい。またより長い時間をか
ける方が、収縮率を低くする上で効果的である。しか
し、この場合の欠点としてポリエステルフイルムの脆化
が進み、力学特性が著しく低下する。

また、従来のポリエチレンテレフタレート二軸配向フイ
ルムにおいては耐熱劣化性が不充分であり、例えば250
℃の雰囲気下では30分以内の間に強度，伸度ともにほと
んど零になってしまう。

以上のような理由のために従来のポリエステル二軸配向
フイルムを250℃のような高温で使用することは不可能
に近かった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、かかる従来の欠点を改良し、融点近傍
に至るまで寸法安定性，力学特性の保持性が改良され、
種々の分野で利用することのできるポリエチレンテレフ
タレートを主体とするポリエステル二軸配向フイルムを
提供することにある。

［発明の構成・効果］ 本発明のかかる目的は、本発明によれば、エチレンテレ
フタレートを主たる繰返し単位とするポリエステル95〜
70重量％とポリアミド５〜30重量％の混合物からなり、
熱風中で270℃,1時間定長下で処理したときの破断伸度
及び破断強度の保持率がそれぞれ10％以上であり、かつ
自由長下、250℃,30分間で測定した収縮率が５％以下で
あることを特徴とするポリエステル二軸配向フイルム によって達成される。

本発明で言うポリエステルとはエチレンテレフタレート
を主たる繰返し単位とするポリエステルであり、例えば
ポリエチレンテレフタレート（ホモポリマー）、これに
５モル％以下の第三成分例えば種々のジカルボン酸，ジ
オール等を共重合させた変性ポリエチレンテレフタレー
ト等が挙げられる。このポリエステルには公知の添加剤
例えば滑剤，顔料，安定剤等を必要に応じて含有させる
ことができる。

また、上記ポリエステルにブレンドするポリアミドとし
ては、溶融押出し可能なものであれば特に制約されず、
一種のポリアミド、又は化学構造を異にする二種以上の
ポリアミドからなるブレンド物、あるいは第三成分との
共重合ポリアミドであっても差支えない。その中でもナ
イロン6,ナイロン66が最も好ましく用いられる。

本発明において、ポリアミドは混合物中に５〜30重量％
存在させることが必要である。ポリアミドの割合が５重
量％に満たない場合、本発明の目的とする耐熱性向上効
果はほとんど認められない。一方、ポリアミドの割合が
30重量％を越えるような場合フイルム自身の力学特性が
極めて悪化するため実用に耐え難くなる。ポリアミド成
分が混合物中に５〜30重量％の範囲で存在する場合、実
用上のフイルムの力学特性を確保できるとともに、本発
明の目的とする耐熱寸法安定性，力学特性の耐熱劣化性
の向上を図ることができる。もっとも、この範囲内にお
いて、ポリアミド成分の量割合が多くなるにつれて熱的
特性が向上し、逆に力学的性質が若干ながら低下する傾
向があるので使用分野の目的に応じてポリアミドの量割
合を適宜選択すべきである。

本発明の二軸配向フイルムは上述したポリエステルとポ
リアミドの混合物からなるが、該フイルムは熱風中で27
0℃,1時間定長下で処理したときの破断伸度及び破断強
度の保持率がそれぞれ10％以上であり、かつ自由長下25
0℃,30分間で測定した収縮率が５％以下である必要があ
る。かかる特性を有するフイルムは、例えば次の方法で
製造することができる。

ポリエステルとポリアミドを別々に、またはポリエステ
ルとポリアミドとをペレットで所定重量ブレンドして15
0〜180℃にて３〜５時間乾燥する。乾燥ペレットを溶融
押出機にて樹脂の温度が280℃〜300℃になるように溶融
混練し、ダイスリットよりシート状に押出して約20℃に
冷却した鏡面ドラム上に密着させて急冷固化させ未延伸
フイルムを得る。該未延伸フイルムを95〜110℃に加熱
し3.0〜4.0倍で同時二軸延伸するか、又は85〜100℃で
まず縦方向に延伸し、次いで95〜120℃でステンターに
て横方向延伸する。本発明の場合、機械特性の耐熱劣化
性等フイルムの特性は縦横バランスしているのが好まし
いが、縦横の延伸比率を調整することによってバランス
化を図ることができる。次いで二軸配向させたフイルム
を、ステンタークリップで把持したままで、200〜240℃
で10秒〜60秒間熱固定する。このフイルムを緊張下で更
に熱風中に250〜270℃まで昇温して30分〜１時間保持す
る。

バッチ方式の熱処理の場合は、ステンターにて200〜240
℃で10秒〜60秒間熱固定したフイルムからシートを切り
出し、このシートを金属枠に固定して熱風オーブン中で
250〜270℃に加熱して30分〜60分間保持する。温度200
〜240℃で10秒〜60秒熱固定したポリエステル二軸配向
フイルムは、ポリアミドを全くブレンドしていないポリ
エステルフイルムと外観は全く変らないが、250℃〜270
℃の熱処理を行うと黄色〜赤褐色に着色する傾向があ
り、この着色の程度は温度が高ければ高いほど、また処
理時間が長いほど激しくなる。この着色はポリエステル
とポリアミドが一部反応することによる。それ故、本発
明における混合物はポリエステルとポリアミドの一部が
反応したものを包含すると解すべきである。かくして、
破断伸度，強度等が通常のポリエステルフイルムに比し
てやや低いが、十分実用に供することのできるポリエス
テル二軸配向フイルムが得られる。

本発明のポリエステル二軸配向フイルムは、下記の特徴
を有する。

1.溶融切断に至るまでの全温度において寸法変化が極め
て小さい。

2.力学特性の耐熱保持性が高く、250℃〜260℃で長時関
放置しても耐熱劣化性にすぐれる。

さらに、本発明のポリエステル二軸配向フイルムは通常
のブレンド製膜のみでは達成できず、独特の苛酷な熱処
理によって形成される（通常のポリエステルフイルムで
は該熱処理に耐えられず切断するか又は極度に脆化す
る）。

本発明のポリエステル二軸配向フイルムは、上記のよう
な特徴を持つので、電気絶縁用,FPC用等工業用材料とし
て使用する場合にすぐれた性能を発揮する。

［実施例］ 以下実施例により本発明を更に説明する。なお、本発明
における種々の物性値及び特性は以下の如くして測定さ
れたものである。

（１） 破断伸度，破断強度 フイルムから測定方向に幅10mm,長さ180mmの短冊状サン
プルを切り出し、このサンプルの破断強度及び破断伸度
を温度23±２℃，湿度50±５％RHで測定した。引張サン
プルチャック間距離は100mmとし、引張りの速さを100mm
/分とした。なお、破断伸度，破断強度の保持率は未処
理フイルム（二軸延伸後230℃,30秒緊張熱処理）を基準
として、より高温で処理したフイルムの破断伸度，破断
強度を100分率で表わした。すなわち下記式にて算出し
た。

［（230℃,30秒熱処理したフイルムを230℃以上の温度
で再熱処理したフイルムの破断伸度又は破断強度）／
（230℃,30秒熱処理したフイルムの破断伸度又は破断強
度）］×100％ （２） 熱収縮率 フイルムから測定方向に幅20mm,長さ300mmの短冊状サン
プルを切り出し、これを室温下で200mm長の標点を付
け、所定温度（250℃）に設定したギヤーオーブン中に
自由長で30分保持した。このサンプルを取り出し、室温
までに冷却した。室温での標点間の寸法を測定して、原
長に対する熱収縮率を計算した。

実施例１及び比較例１ 固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレート（PET）と
固有粘度1.08のナイロン６を各々170℃で３時間、105℃
で３時間真空乾燥した後、チップの状態で種々の割合に
混合し50mm直径の溶融押出機により溶融混練し、スリッ
ト間1.0mm,幅400mmの押出しダイより冷却ドラム上に押
出して20℃まで急冷した。かくして370μｍ厚みの未延
伸シートを得た。

該未延伸シートを縦方向，横方向共に3.5倍に延伸し、
緊張下で230℃熱風にて30秒熱処理した。次いでこのフ
イルムを250℃,260℃,270℃,280℃でそれぞれ60分間、
ギヤーオーブン中で定長下で熱処理し室温まで冷却し
た。これらフイルムの機械特性を表１に示した。

フイルムNo.1の場合ナイロン６がブレンドされていない
ので250℃60分の熱処理の際フイルムが破断し、飛散し
て機械特性測定に供せるようなサンプルはとれなかっ
た。フイルムNo.2はナイロン６が１重量％ブレントして
あるので250℃60分の熱処理が可能で可撓性のあるポリ
エステルフイルムが得られた。しかし260℃,1時間の熱
処理ではフイルムが破断して測定用サンプルは得られな
かった。フイルムNo.3,4,5,6はそれぞれナイロン６を5,
10,20,30重量％ブレンドしたものである。これらのフイ
ルムは270℃,1時間の熱処理に於いても破れることがな
く可撓性のあるフイルムのままであった。ナイロン６を
40重量％ブレンドしたフイルムNo.7は270℃,1時間熱処
理で伸度が著しく小さく（６％）なり、実用に耐えるも
のでなかった。280℃１時間の熱処理の場合にはフイル
ムNo.3,4,5,6,7の全てがフイルムが融解し形状を保持で
きなかった。

以上の結果により、PETにナイロン６を５重量％以上、3
0重量％以下でブレンドしたポリエステルフイルムは実
際PETの融点よりも高い270℃の温度でも融解することな
く熱処理が可能であり、得られたフイルムは強度，伸度
が通常のPETフイルム（230℃,30秒処理）より低下して
いるが、充分に実用に供し得る可撓性を持ったものであ
ることがわかる。

また、表１に示した、260℃で60分熱風中で緊張下熱処
理にした二軸配向フイルムについて、250℃,30分で熱収
縮率を測定した。この結果を表２に示す。

この表から明らかな様にナイロン６を５〜30重量％ブレ
ンドしたフイルムは、ブレンドしないか又はブレンド量
が少ないフイルムと比較して熱収が著しく小さくなって
いる。

本発明のポリエステル二軸配向フイルムは、表1,表２か
ら明らかなように、機械特性の耐熱劣化性及び高温での
寸法安定性がすぐれたものである。この特性は、従来の
ポリエステルフイルムには全く見られないものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−124162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−61576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−22539（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−7476（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−276852（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−4387（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレンテレフタレートを主たる繰返し単
   位とするポリエステル95〜70重量％とポリアミド５〜30
   重量％の混合物からなり、熱風中で270℃,1時間定長下
   で処理したときの破断伸度及び破断強度の保持率がそれ
   ぞれ10％以上であり、かつ自由長下250℃,30分間で測定
   した収縮率が５％以下であることを特徴とするポリエス
   テル二軸配向フイルム。