JPH1149872A

JPH1149872A - ポリエチレンテレフタレートフィルムとその製造法

Info

Publication number: JPH1149872A
Application number: JP21990397A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tsunekawa; 哲也恒川; Takuji Toudaiji; 卓司東大路; Koujiyun Ueha; 功純上羽
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-23
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: JP3781227B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヤング率、強度、熱収縮特性などの機械特性
に優れ、延伸性も極めて良好なポリエチレンテレフタレ
ートフィルムとその製造法を提供する。【解決手段】フィルム中の主たる成分であるポリエチ
レンテレフタレートの２５℃、１気圧の条件下での密度
が１．２以上、１．３３５未満の未延伸フィルムを長手
方向と幅方向から選ばれる少なくとも一方向に延伸する
ことにより得られるフィルムであることを特徴とするポ
リエチレンテレフタレートフィルム、およびその製造
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来のポリエチレ
ンテレフタレートフィルムの物性、品質、生産性を大幅
に向上させたポリエチレンテレフタレートフィルムとそ
の製造法に関するものであり、さらに詳しくは、フィル
ムの剛性、熱収縮率などの機械特性が極めて優れてお
り、磁気記録用、写真用、グラフィック用、印刷用、Ｏ
Ａ用、電気・電子用、包装用等のフィルムとして好適な
ポリエチレンテレフタレートフィルムとその製造法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックフィルムは他の素材では得
られないような大面積のフィルムの連続生産が可能であ
り、強度、耐久性、ガスバリア性、透明性、柔軟性、表
裏隔離性などの特徴を活かして、農業用、包装用、建材
用などの大量に需要のある分野で用いられている。中で
も二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、そ
の優れた機械的特性、電気的特性、耐薬品性のために、
様々な分野で利用されており、特に磁気テープ用ベース
フィルムとしての有用性は、他のフィルムの追随を許さ
ない。近年は器材の軽量化、小型化と長時間記録化のた
めにベースフィルムの一層の薄膜化が要求され、このこ
とからますますの高強度化が望まれている。また、同様
に熱転写リボン用、コンデンサ用、感熱孔版印刷原紙用
においても薄膜化のニーズがますます高まっており、高
強度化が望まれている。

【０００３】二軸延伸フィルムの高強度化の手法として
は、縦・横二方向に延伸したフィルムを再度縦方向に延
伸し、縦方向に高強度化するいわゆる再縦延伸法が一般
的である（例えば、特公昭４２−９２７０号公報、特公
昭４３−３０４０号公報、特開昭４６−１１１９号公
報、特開昭４６−１１２０号公報）。また、さらに横方
向にも強度を付与したい場合には、再縦延伸法を行った
後、再度横方向に延伸する再縦再横延伸法が提案されて
いる。また、これらの他、上記再縦延伸を施す代わり
に、一段目の縦延伸を少なくとも二段階以上の延伸帯域
で延伸する多段延伸法も簡便に強力化フィルムを得る手
法として有効であることが国際公開ＷＯ９６／０６７２
２号で開示されている。

【０００４】しかしながら、このような再延伸、多段延
伸法によったとしても、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの強度、ヤング率の向上には限界があり、ポリエ
チレンテレフタレートの結晶弾性率が示す極限物性には
未だ程遠い性能のフィルムしか得られなかった。

【０００５】以上述べたように、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムは過去に多くの発明がなされており、各
種強力化のための手法も見出されているが、未だ十分に
本来の性能が引き出されているわけではなく、またプロ
セス面でも解決すべき課題が残されており、新規な製膜
方法が求められているのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
のフィルムよりも遥かに優れたフィルム物性を有し、生
産性にも優れるポリエチレンテレフタレートフィルムと
その製造法を提供することにあり、さらに詳しくはヤン
グ率、強度、熱収縮特性などの機械特性に優れ、延伸性
も極めて良好なポリエチレンテレフタレートフィルムと
その製造法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの構造と延伸性、フィルム物性の関係について、実験
とコンピューターシミュレーションにより鋭意検討し
た。コンピューターシミュレーションの結果によれば、
ポリエステルの未延伸フィルム中には、過去の古い文献
でも指摘があったように、結晶ではないが部分的に規則
性を有した構造が含まれており、この規則構造が延伸性
を阻害し、また延伸・熱処理により結晶化することがわ
かった。そこで、このシミュレーションによる分子論的
予測をもとに、非晶ポリエチレンテレフタレートの低密
度化を課題として未延伸フィルムを作成する方法につい
て鋭意実験検討を行った。

【０００８】その結果、ポリマーの溶融温度の高温
化、キャスト時の冷却速度の高速化、ポリエステル
の溶融・冷却時に生成する規則構造を崩壊させる少量の
各種添加物やガスの配合等によって、 Thompson らによ
って報告されているポリエチレンテレフタレートの非晶
密度１．３３５ｇ／ｃｍ³（Nature, vol 176, 79 (195
5), A. B. Thompson et al.)よりも小さな密度を有し
た、ランダム構造の未延伸フィルムが得られることがわ
かり、この未延伸フィルムをフィルムの長手方向と幅方
向から選ばれる少なくとも一つの方向に延伸すると、フ
ィルムの物性および生産性の点で従来のフィルムを遥か
に稜駕する極めて高性能なポリエチレンテレフタレート
フィルムが得られることを見出し、本発明を完成させる
に至った。

【０００９】即ち、本発明は「フィルム中の主たる成分
であるポリエチレンテレフタレートの２５℃、１気圧の
条件下での密度が１．２以上、１．３３５未満の未延伸
フィルムをフィルムの長手方向と幅方向から選ばれる少
なくとも一つの方向に延伸することを特徴とするポリエ
チレンテレフタレートフィルムとその製造法」を骨子と
するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明でいう、ポリエチレンテレ
フタレートとは、テレフタル酸を酸成分として少なくと
も７０モル％以上含有するポリマーである。酸成分につ
いては、少量の他のジカルボン酸成分を共重合してもよ
く、またエチレングリコールを主たるグリコール成分と
するが、他のグリコール成分を共重合成分として加えて
もよい。テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、例
えばナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフェニ
ルスルフォンジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン
酸、４，４´−ジフェニルジカルボン酸、３，３´−ジ
フェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジ
ピン酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカ
ンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテ
レフタル酸、１，３−アダマンタンジカルボン酸などの
脂環族ジカルボン酸を用いることができる。また、エチ
レングリコール以外のグリコール成分としては、例え
ば、クロルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、
４，４´−ジヒドロキシビフェニル、４，４´−ジヒド
ロキシジフェニルスルフォン、４，４´−ジヒドロキシ
ジフェニルスルフィド、４，４´−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、ｐ−キシレングリコールなどの芳香族ジオー
ル、１，３ープロパンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノールなど、１，４
−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペ
ンチルグリコールなどの脂肪族、脂環式ジオールを用い
ることができる。また、さらに酸成分、グリコール成分
以外に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息
香酸、２，６−ヒドロキシナフトエ酸などの芳香族ヒド
ロキシカルボン酸およびｐ−アミノフェノール、ｐ−ア
ミノ安息香酸などを本発明の目的を損なわない程度の少
量であればさらに共重合せしめることができる。

【００１１】本発明では、ポリエチレンテレフタレート
の固有粘度は０．５以上が好ましく、０．６以上がさら
に好ましく、０．８以上、２以下が最も好ましい。固有
粘度が０．５未満では、ポリマー鎖の絡み合いが解けて
構造の規則化が生じやすくなり、その結果、未延伸フィ
ルムの低密度化、すなわち構造の超ランダム化が難しく
なるので好ましくない。また、固有粘度が２を越えると
押出工程での剪断発熱が大きくなり、その結果、熱分解
ゲル化物、オリゴマーが増加してフィルムの品質が低下
するので好ましくない。

【００１２】尚、本発明のポリエチレンテレフタレート
フィルム中には、無機粒子や有機粒子を添加することが
でき、また、５重量％未満であれば、主鎖にメソゲン基
を含有する液晶性ポリエステルを添加することも好まし
く行うことができる。主鎖にメソゲン基を含む共重合ポ
リエステルは、押出工程での剪断発熱を抑制する効果を
持ち、固有粘度の高いフィルムの高品質化に有効であ
る。また本発明の効果を阻害しない範囲であれば、可塑
剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止
剤、増白剤、着色剤、導電剤などの各種添加剤を添加し
てもかまわない。

【００１３】本発明において、未延伸フィルムの２５
℃、１気圧の条件下での密度は１．２以上、１．３３５
未満であり、好ましくは１．２８以上、１．３３２未
満、より好ましくは、１．３以上、１．３３未満であ
る。密度が１．２未満の未延伸フィルムは得ることが容
易でなく、また例え得られたとしても構造が極めて不安
定であるため好ましくない。

【００１４】上述したように、未延伸フィルムの低密度
化では、ポリマーの溶融温度の高温化、キャスト時
の冷却速度の高速化、ポリエステルの溶融・冷却時に
生成する規則構造を崩壊させる少量の各種添加物やガス
の配合が有効である。ポリマーの溶融温度は、（融点＋
１０）〜（融点＋８０）℃であることが好ましく、（融
点＋２０）℃〜（融点＋７０）℃がさらに好ましく、
（融点＋３０）℃〜（融点＋５０）℃が最も好ましい。
溶融温度が、（融点＋８０）℃を越えるとポリマーの分
解が激しくなるため好ましくなく、これとは逆に（融点
＋１０）℃未満では構造の規則化が生じやすいので好ま
しくない。尚、ここでポリマーの溶融温度とは、押出機
の口金からシート状にブリードしてくるポリマーの冷却
直前の温度である。

【００１５】未延伸フィルムを作成する場合の冷却速度
は、５０℃／秒以上が好ましく、より好ましくは２００
℃／秒以上、最も好ましくは５００℃／秒以上、１００
００℃／秒未満である。使用するポリエチレンテレフタ
レートや添加物の含有量にもよるが、冷却速度が５０℃
／秒未満では、低密度の未延伸フィルムが得られにく
く、また１００００℃／秒以上の冷却速度はプロセス的
に実現するのが容易でなく、本発明の未延伸フィルムを
得るための必須要件でない。尚、ここでいう冷却速度と
はポリマーの溶融温度からガラス転移温度以下に冷却さ
れるまでの平均の冷却速度である。

【００１６】また、規則構造を崩壊させる少量の添加物
やガスとしては、ポリエステルとの相溶性に優れている
化合物であれば、いかなる物質でも適用でき、ポリエス
テル系、スチレン系、イミド系のオリゴマーや二酸化炭
素、フレオンなどの可溶性ガスを例示できるがこれらに
限定されることはない。

【００１７】また、本発明の目的を達成するための添加
物としては、ポリエステルとの溶解度パラメータ差が２
ＭＰａ^1/2以下であるものが好ましく、さらに好ましく
は１．５ＭＰａ^1/2以下、より好ましくは１．０ＭＰａ
^1/2以下、特に好ましくは０．５ＭＰａ^1/2以下であ
る。本発明でいう溶解度パラメータとは、原子団寄与法
による計算値であり、例えばVan Krevelen, "Propertie
s of Polymers", Thirdcompletely Revised Edition, E
LSEVIER (1990) に記載の方法で計算できる。各原子団
のパラメータに関しては、各種提案されており、いずれ
の方法で計算してもよいが、Hoftyzer-Van Krevelen, H
oy, Small, Fedors らの方法を好ましく用いることがで
きる。

【００１８】前記の各種添加物やガスの配合量は、０．
０１〜５重量％であり、好ましくは０．０５〜２重量
％、より好ましくは０．１〜１重量％である。冷却速度
を特に高めることなく、通常の方法で押出およびキャス
トを行う場合、０．０１重量％未満では本発明の効果が
得られにくく、また配合量が５重量％を越えるとポリエ
ステルフィルムの性能が悪化することがあるので注意が
必要である。

【００１９】本発明でいう未延伸フィルムとは、十分乾
燥された原料ペレットを押出機に供給し、Ｔ型口金によ
り、回転する金属製キャスティングドラム上にシート状
に押し出し、冷却固化せしめたキャストフィルム、もし
くは未乾燥のペレットをベント式押出機に供給し同様に
得られたキャストフィルムをいう。このキャスト時のネ
ックダウンを防ぐために、キャストフィルムのエッジ部
は中央部よりも若干厚く成形することが可能であるが、
それだけでは不十分であり、Ｔ型口金のエッジ部のリッ
プ間隔を広くしたり、あるいは口金エッジ部の温度を上
げて流量を多くし、所望のエッジ厚みにする。通常、キ
ャストフィルムの幅方向の厚みプロファィルはＵ字形を
しており、最端部が最も厚く成形される。本発明の未延
伸フィルムは、従来の未延伸フィルムと比較して、延伸
後の収縮応力が小さいため、強度を高めるために再延伸
を施す場合においても、エッジ部の最大厚み（Ａ）と幅
方向の中央部の厚み（Ｂ）との比は１．５〜８の範囲、
好ましくは３〜６の範囲であり、エッジを従来のフィル
ムのように厚くしなくてもよい。

【００２０】本発明の未延伸フィルムは、Temperature
Modulated ＤＳＣ（ＴＭＤＳＣ）（ＤＳＣ：示差走査形
熱量計）で測定した３６０Ｋでの定圧比熱が３３０〜３
６０Ｊ／（Ｋ・モル）である。この未延伸フィルムの比
熱は構造のランダム性を表す物理量であり、本発明で
は、定圧比熱が３３８〜３５０Ｊ／（Ｋ・モル）の未延
伸フィルムが特に好ましい。定圧比熱が３３０Ｊ／（Ｋ
・モル）未満では、本発明で目的とする効果が得られに
くく、またこれとは逆に３５０Ｊ／（Ｋ・モル）を越え
ると構造の安定性が低下し、プロセスの安定性に影響を
与えかねないので注意する必要がある。

【００２１】本発明において、未延伸フィルムは、フィ
ルムの長手方向および幅方向の少なくとも一つの方向に
延伸を施されるが、磁気記録材料用途、電気絶縁用途、
リボン用途、感熱孔版用途、包装用途などの各種用途に
合わせて二軸延伸を施すことが好ましい。二軸延伸の方
法については、各種の手法が適用できる。すなわち、キ
ャストフィルムをフィルムの長手方向または幅方向に延
伸を施した後、その方向に垂直な方向に延伸する逐次二
軸延伸法、フィルムの長手方向および幅方向を同時に延
伸する同時二軸延伸法を適用できる。逐次二軸延伸は、
キャストフィルムを周速差のあるロール間でフィルムの
長手方向に延伸した後、フィルムの幅方向に延伸する縦
横延伸法、キャストフィルムをフィルムの幅方向に延伸
した後、フィルムの長手方向に延伸する横縦延伸法、の
いずれの方法でもよい。また同時二軸延伸は、同時二軸
延伸テンターにより行うことができる。また、ヤング
率、強度を大幅に高める場合には、前記再縦延伸法や再
縦再横延伸法などの既存の再延伸法を適用したり、フィ
ルムの長手方向または幅方向の延伸を少なくとも二段以
上で段階的に行う多段延伸法を適用することが好まし
い。

【００２２】フィルムを延伸するときの温度条件は、
（ガラス転移温度Ｔｇ−５０）℃以上、（Ｔｇ＋１０
０）℃未満であり、（Ｔｇ＋１０）℃以上、（Ｔｇ＋８
５）℃未満がより好ましく、（Ｔｇ＋２０）℃以上、
（Ｔｇ＋７０）℃未満が特に好ましい。また、本発明の
未延伸フィルムは、ランダム性が高く延伸性が極めて良
好であるため、均一高倍率に延伸でき、製膜ライン高速
化、生産性向上、コスト低減等の点で有利である。

【００２３】本発明におけるフィルムの長手または幅方
向の延伸倍率は、未延伸フィルムの密度および分子量に
もよるが、一方向の延伸倍率が３〜１５倍であり、長手
方向の倍率と幅方向の倍率の積、すなわちトータルの面
積倍率は９〜２２５倍である。好ましい延伸倍率範囲
は、フィルムの長手方向および幅方向の少なくともいず
れか一つの方向の延伸倍率が４〜１２倍、トータルの面
積倍率が２５〜１２０倍であり、さらに好ましい範囲
は、フィルムの長手方向および幅方向の少なくともいず
れか一つの方向の延伸倍率が６〜１０倍、トータル面積
倍率が４０〜１００倍である。

【００２４】フィルムの長手方向および幅方向のいずれ
か一つの方向の延伸倍率が１５倍を越えたり、トータル
の面積倍率が２２５倍を越えると熱収縮率が極端に大き
くなるので好ましくなく、またこれとは逆に、フィルム
の長手または幅方向の延伸倍率が３倍未満であったり、
トータルの面積倍率が９倍未満だと、ヤング率の高いフ
ィルムが得られにくいので好ましくない。

【００２５】該二軸延伸を施したフィルムは、引き続
き、フィルムの平面性、熱寸法安定性をさらに向上させ
るために、（Ｔｇ＋１００）℃以上、融点未満の温度で
熱処理を施される。また、幅方向の熱寸法安定性をさら
に高めるために、テンターの熱処理室後半部から冷却室
にかけて幅方向、または長手方向に長さを縮める、いわ
ゆる弛緩処理を施すことも好ましく行われる。また、テ
ンター内で、（Ｔｇ＋１００）℃程度の温度から高温側
に徐々に温度を上げて、熱処理を施しながら多段に延伸
する、いわゆる熱処理微延伸を施すことも好ましく行わ
れる。フィルムの長手方向または／および幅方向に熱処
理微延伸を行う場合、少なくともいずれか一つの方向の
延伸段数が１〜１０段であり、また、少なくともいずれ
か一つの方向のトータルの熱処理延伸倍率は１．０１〜
２．５倍である。延伸段数は２〜５段がより好ましい。
また、熱処理微延伸のトータル倍率の好ましい範囲は、
１．０５〜２．２倍であり、より好ましい範囲は１．１
〜２倍である。トータル倍率が１．０１倍未満ではヤン
グ率を高める効果が小さく、また２．５倍を越えるとフ
ィルム破れが多発するので好ましくない。

【００２６】かくして得られた本発明のフィルムは、そ
の長手方向と幅方向のヤング率の和が１０〜３０ＧＰ
ａ、１００℃、３０分の条件での熱収縮率の和が０．０
１〜５％である。本発明では、フィルムのヤング率は１
２〜２８ＧＰａが好ましく、１５〜２６ＧＰａがさらに
好ましい。フィルムのヤング率が１０ＧＰａ未満であっ
たり、３０ＧＰａを越えると熱寸法安定性が悪化し易い
ので好ましくない。熱収縮率の和の好ましい範囲は０．
０５〜２．５％であり、より好ましい範囲は０．１〜
１．５％である。熱収縮率の和が５％を越えると、各種
用途展開に際して障害になり易いので好ましくない。ま
た、熱収縮率の和を０．０１％未満にすることは困難で
あり、実用に供す上での必須要件ではない。

【００２７】本発明のポリエチレンテレフタレートフィ
ルムは単膜でもよいが、これに他のポリマー層、例えば
ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化
ビニリデン、アクリル系ポリマーなどを積層してもよ
い。特にポリエステル層を表層に薄く積層する場合、積
層部の厚み（Ｍ）は、該積層部に含有されている粒子の
平均径（Ｎ）よりも薄くする（Ｍ＜Ｎ）、好ましくは、
Ｍの１／１０００〜１／２、さらに好ましくは、１／１
００〜１／１０とすることにより、走行性、易滑性、平
滑性に優れたフィルムとすることができ、特に表面特性
を重視する磁気記録用のベースフィルムとしては好まし
い。また、ポリエステルからなる３層以上の積層フィル
ムの場合、中央層に回収原料などを混合させておくこと
により、生産性、品質向上を図ることもできる。この様
な粒子としては、酸化珪素、酸化マグネシウム、炭酸カ
ルシウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、架橋ポリエ
ステル、架橋ポリスチレン、マイカ、タルク、カオリン
等が挙げられるが、これらに限定されることはない。

【００２８】次に、本発明のポリエチレンテレフタレー
トフィルムを製造する方法についてさらに具体的に説明
する。ここでは急冷して低密度の未延伸フィルムを作成
し、その後、逐次二軸延伸を施した例を示すが、かかる
例に限定されるものではないことは無論である。

【００２９】固有粘度０．６３のポリエチレンテレフタ
レートの原料や、これらを一旦溶融させて均一混合させ
た原料、さらには本発明のフィルムの回収原料を単独、
または適度に上記２〜３種類の原料を混合した原料を、
１８０℃で３時間以上真空加熱乾燥したのち、固有粘度
が低下しないように窒素気流下、あるいは真空下で２９
０℃に加熱された単軸または二軸押出機に供給し、ポリ
マーを可塑化させ、５ミクロンカットのフィルターにて
濾過した後、３００℃に加熱された口金部からポリマー
をシート状に押し出し、３００℃／秒の速度で急冷・固
化させて、密度１．３３５ｇ／ｃｍ³) 未満の未延伸フ
ィルムを得る。このとき、溶融ポリマーの急速冷却で
は、急冷直前のフィルム温度を２７５℃以上に維持する
ことが重要である。この急冷直前のフィルム温度は２８
５℃以上がより好ましく、２９５℃以上が最も好まし
い。冷却の方法は、キャスティングドラム上に、適宜、
静電気を印加してシート状に成形する、いわゆる通常の
冷却ロール法でもよいが、冷却タンクおよびガイドロー
ルを設置して、その中に溶融ポリマーを浸して冷却する
冷却水槽法を使用することもできる。通常の冷却水槽法
では、水が冷媒として使用されるが、本発明では液体窒
素などの溶媒を用いることもできる。冷却ロール法で
は、口金とドラム間の距離を短くしたり、口金とドラム
間でフィルムを各種の方法で加熱して、フィルムの自然
冷却を抑制することが好ましい。また、冷却水槽法にお
いても、同様に、口金と冷媒までの距離を可能な限り短
くしたり、適宜、フィルムを加熱して、冷媒に入る直前
までポリマー温度を上記高温状態に維持する工夫を凝ら
すことが好ましい。口金から吐出したポリマーがドラム
に着地するまでの時間やフィルムの厚みにもよるが、本
発明者らの経験では、ドラムや冷却タンク中で急速にポ
リマーが冷却されても、急速冷却以前に２７０℃未満の
温度にポリマーが自然冷却されてしまうと、その間に規
則構造が形成されてしまい、低密度の超ランダムなキャ
ストフィルムが得られにくいからである。

【００３０】続いて、該未延伸フィルムをフィルムの長
手方向（縦方向）または幅方向（横方向）に９０〜１６
５℃の温度で所定の倍率に延伸し、２０〜５０℃の冷却
ロール群で冷却する。その後、テンターに導いて、該フ
ィルムの両端をクリップで把持しながら、熱風雰囲気中
で９０〜１６５℃の温度に加熱し、上記延伸方向と直角
の方向に所定の倍率に延伸し、さらに１８０℃以上、融
点未満の温度で熱処理を施して二軸延伸フィルムを得
る。延伸温度、延伸倍率、熱処理温度条件等は、得よう
とするフィルムの特性をもとに決定する。また熱処理時
間は１〜３０秒の範囲で行うのが好ましい。

【００３１】［物性の測定方法ならびに効果の評価方
法］（１）密度ｎ−ヘプタンと四塩化炭素により、２５℃の恒温槽中で
密度勾配管を作成し、５ｍｍ角程度の大きさにサンプリ
ングしたサンプルを投入後、２４時間経過してから、密
度勾配管中の位置を読み取り、密度ｄを求めた。尚、添
加物を配合したフィルムの場合は、加成則を仮定した下
記の（１）式により求めた計算値をポリエチレンテレフ
タレートの密度とした。ｄ（ＰＥＴ）＝（ｄ−ｘ・ｄ（添加物））／（１―ｘ）・・・（１）ｄ（ＰＥＴ）：ポリエチレンテレフタレートの密度
（２５℃、１気圧）ｄ（添加物）：添加物が単独で存在する場合の密度
（２５℃、１気圧）ｘ：添加物の配合量添加物が結晶性ポリマーの場合は、添加物を単独で溶融
・冷却固化させた直後の密度をｄ（添加物）として
（１）式を使用する。

【００３２】（２）固有粘度２５℃で、オルソクロロフェノール中０．１ｇ／ｍｌ濃
度で測定した。

【００３３】（３）ガラス転移温度Ｔｇ、融点Ｔｍ示差走査熱量計として、セイコー電子工業株式会社製の
ロボットＤＳＣ「ＲＤＣ２２０」を用い、データ解析装
置として、同社製ディスクステーション「ＳＳＣ／５２
００」を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１記載の方法によ
り測定した。サンプル約５ｍｇをアルミニウム製の受け
皿上で３００℃で５分間溶融保持し、液体窒素中で急冷
固化した後、室温から２０℃／分で昇温した。このとき
観測されるガラス状態からゴム状態への転移に基づく、
高温側と低温側の各ベースラインの延長した直線から縦
軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の段階状変化
部分の曲線とが交わる点の温度をガラス転移温度（Ｔ
ｇ）とした。また、融解ピークの頂点の温度を融点（Ｔ
ｍ）とした。

【００３４】（４）比熱株式会社東レリサーチセンターに分析依頼した。測定用
装置としては、ＴＡInstruments 社製ＤＳＣ２９２０型
を用いた。フィルムサンプル約５ｍｇをアルミニウム製
開放型容器に入れ、温度変調振幅を±１℃、温度変調周
期を６０秒に設定し、室温状態から２℃ずつ昇温して測
定した。比熱は３６０Ｋでの値を読み取った。単位は
（Ｊ／Ｋ／モル）で示す。尚、添加物をＰＥＴに配合し
た場合には、上記（１）と同様の式を用いて、計算した
値をポリエチレンテレフタレートの比熱とした。

【００３５】（５）ヤング率テンシロン型引張試験（オリエンテック社製）に幅１０
ｍｍ、チャック間長さ１００ｍｍになるようにサンプル
をセットし、２３℃、６５％ＲＨの雰囲気下で引張速度
２００ｍｍ／分で引張試験を行い求めた。

【００３６】（６）熱収縮率フィルムを幅１０ｍｍ、測定長約２００ｍｍとなるよう
に２本のラインを引き、この２本のライン間の距離を正
確に測定しこれをＬ₀とする。このサンプルを１００℃
のオーブン中に３０分間、無荷重下で放置後再び２本の
ライン間の距離を測定しこれをＬ₁とし、下式により熱
収縮率を求める。熱収縮率（％）＝｛（Ｌ₀−Ｌ₁) ／Ｌ₀｝×１００

【００３７】

【実施例】本発明を実施例、比較例に基づいて説明す
る。実施例１（表１、２）ポリエチレンテレフタレート（固有粘度０．６３（ｄｌ
／ｇ）、ガラス転移温度６９℃、末端ＣＯＯＨ基濃度３
６当量／１０６ｇ、平均粒径０．２３μｍの炭酸カルシ
ウム粒子０．０３重量％配合）のペレットを１８０℃で
３時間真空加熱乾燥した後に、２９０℃に加熱された押
出機に供給して溶融可塑化し、３００℃に加熱したＴダ
イからシート状に吐出させた。口金先端でのポリマー温
度は３０２℃であった。このシートを、集光型ラジエー
ションヒーターで加熱してポリマーの冷却直前の温度を
２９０℃に保ち、次いで溶融ポリマーを１０℃の冷水に
浸して３００℃／秒の速度で瞬時に冷却した後、ガイド
ロールで引き取り、密度１．３３０（ｇ／ｃｍ³）、３
６０Ｋでの比熱が３４０（Ｊ／Ｋ／モル）の未延伸フィ
ルムを得た。次いで、該未延伸フィルムを長手方向にロ
ール式延伸機にて９５℃で４．８倍に延伸したのち、テ
ンターに導入し、１００℃で６．１倍に横延伸後、一旦
５０℃に冷却した後、２２０℃で緊張下熱固定して、二
軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。か
くして得られたフィルムの特性を表１、表２に示す。

【００３８】本発明の未延伸フィルムは安定製膜できる
延伸倍率が従来のフィルム（比較例１参照）よりも高
く、容易に均一高倍率延伸が可能であった。また、得ら
れた二軸延伸フィルムは、再延伸しないにもかかわら
ず、極めて大きなヤング率と低い熱収縮率を有してい
た。

【００３９】実施例２、３（表１、２）冷却直前のポリマー温度および冷却速度を変更する以外
は実施例１と同様に製膜し、二軸延伸ポリエチレンテレ
フタレートフィルムを得た。冷却直前のポリマー温度を
高めると未延伸フィルムが低密度化して延伸性が高ま
り、二軸延伸フィルムのヤング率を実施例１のフィルム
よりも大きくすることができた。一方、冷却速度を１０
０℃／秒に下げると実施例１と比較して未延伸フィルム
の密度が高くなり、得られる二軸延伸フィルムのヤング
率が低下した。

【００４０】実施例４、５（表１、２）未延伸フィルムのランダム化を促進する添加物をＰＥＴ
原料に１重量％配合させること以外は、実施例１と同様
に製膜し、二軸延伸フィルムを得た。ランダム化を促進
する添加物として、実施例４では日本ジーイープラスチ
ックス株式会社製のポリエーテルイミド「ウルテム」、
実施例５では液晶性ポリエステル（ヒドロキシ安息香酸
４２．５モル％、ジヒドロキシビフェニル７．５モル
％、テレフタル酸７．５モル％、ポリエチレンテレフタ
レート５０モル％の重縮合物）を使用した。これらの添
加物をＰＥＴと配合すると、未延伸フィルムがより低密
度化して延伸高倍化が可能となり、極めて大きなヤング
率を有し、熱収縮率も小さい高性能フィルムが得られ
た。

【００４１】実施例６、７（表１、２）使用するＰＥＴ原料を高分子量化すること以外は、実施
例１と同様に製膜し、二軸延伸フィルムを得た。ＰＥＴ
原料を高分子量化すると、未延伸フィルムがより低密度
化し、延伸倍率も大幅に高めることができた。また、そ
の結果得られる二軸延伸フィルムは、従来法では見られ
ない、極めて大きなヤング率と低い熱収縮率を有してい
た。

【００４２】比較例１、２（表１、２）未延伸フィルムを得る際のキャスト条件を変更すること
以外は実施例１と同様に製膜し、二軸延伸フィルムを得
た。比較例１では、口金から吐出したポリマーを冷却直
前まで加熱せずにキャストした。比較例２では、冷却水
槽法を適用せず、２５℃に保たれた冷却ドラムに静電気
を印加させながら密着・冷却固化させるという従来法に
より、未延伸フィルムを３０℃／秒の速度で冷却して作
成した。比較例１で示すように、冷却直前のポリマー温
度が低かったり、比較例２に示すように冷却速度が遅い
と、未延伸フィルムの密度が１．３３５以上となり、本
発明で開示する高弾性率と低熱収縮率を有するフィルム
は得られなかった。

【００４３】比較例３（表１、２）固有粘度を１．００（ｇ／ｄｌ）の高分子量のポリエチ
レンテレフタレートを使用する以外は比較例２と同様に
製膜し、二軸延伸フィルムを得た。未延伸フィルムの低
密度化、延伸高倍率化に有効な高分子量ＰＥＴを使用し
て、延伸性を向上させ延伸倍率も高くしたが、ヤング率
はそれほど大きくならず、また熱収縮率が大幅に大きく
なった。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】本発明は、低い密度を有し、延伸性に優
れる、ポリエチレンテレフタレートの未延伸フィルムを
提供し、フィルムの生産性を向上させると共に、二軸延
伸によって得られるフィルムの機械特性を大幅に改善す
るものであり、磁気記録用、写真用、電気絶縁用など各
種フィルム用途に広く活用が可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 67:02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルム中の主たる成分であるポリエチ
レンテレフタレートの２５℃、１気圧の条件下での密度
が１．２以上、１．３３５未満の未延伸フィルムを長手
方向と幅方向から選ばれる少なくとも一方向に延伸する
ことにより得られるフィルムであることを特徴とするポ
リエチレンテレフタレートフィルム。
【請求項２】前記未延伸フィルムの主たる成分である
ポリエチレンテレフタレートの３６０Ｋでの定圧比熱が
３３０〜３６０Ｊ／（Ｋ・モル）であることを特徴とす
る、請求項１記載のポリエチレンテレフタレートフィル
ム。
【請求項３】フィルムの長手方向と幅方向のヤング率
の和が１０〜３０ＧＰａであり、１００℃、３０分の条
件での熱収縮率の和が０．０１〜５％であることを特徴
とする、請求項１または２記載のポリエチレンテレフタ
レートフィルム。
【請求項４】フィルム中の主たる成分であるポリエチ
レンテレフタレートの２５℃、１気圧の条件下での密度
が１．２以上、１．３３５未満であることを特徴とする
ポリエチレンテレフタレートフィルム。
【請求項５】フィルム中の主たる成分であるポリエチ
レンテレフタレートの２５℃、１気圧の条件下での密度
が１．２以上、１．３３５未満の未延伸フィルムをフィ
ルムの長手方向と幅方向から選ばれる少なくとも一つの
方向に延伸することを特徴とするポリエチレンテレフタ
レートフィルムの製造法。
【請求項６】前記未延伸フィルムを、（ガラス転移温
度−５０）℃以上、（ガラス転移温度＋１００）℃未満
の温度で、長手方向と幅方向から選ばれる少なくとも一
つの方向に、一段階もしくは多段階で合計延伸倍率が３
〜１５倍となるように延伸した後、その方向に対して直
角の方向に一段階もしくは多段階で合計延伸倍率が３〜
１５倍になるように延伸することを特徴とする、請求項
５記載のポリエチレンテレフタレートフィルムの製造
法。
【請求項７】前記未延伸フィルムを、（ガラス転移温
度−５０）℃以上、（ガラス転移温度＋１００）℃未満
の温度で、一段階もしくは多段階で合計延伸倍率が３〜
１５倍となるように同時二軸延伸することを特徴とす
る、請求項５記載のポリエチレンテレフタレートフィル
ムの製造法。
【請求項８】（融点−１００）℃以上、融点未満の温
度で微延伸または熱処理することを特徴とする、請求項
５ないし７のいずれかに記載のポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの製造法。