JPS5889323A - フイルムの製法 - 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】 本発明は、新規なフィルムの製法に関するものであり、
更に詳しくは、液晶性ポリエステルがらフィルムを成形
するべ際し、液晶性ポリエステルを一旦等方性にした状
態で押出して成形することによって、フィルムの諸性質
の異方性を解消し九画期的な製法である。

溶融液晶を形成するポリエステル紘公知である。

例えば特開１１Ｂ４９−７２３９３号公報、特開昭５０
−４３２２３号公報、特公ｌａｍｓ　−ｚｏｏｏｓ号公
報、４！開昭５１−５ｍ５ｉ号公報、特開＠ｕ　−ａｓ
ｘｓｓ号公報、特開昭５５−１・軸８・号公報勢に記載
されたポリエステルは、ある温度以上では流動性をもつ
とともに光学異方性であシ、液晶特性を示す。そして、
これらの先行文献には、溶融液晶から繊維やフィルム、
等を通常ＯＩＩ融成廖方法によって成形するととも記載
されているはか、熱プレス機によるフィルム〇−溶融圧
纏成彫にりいても記載されていて、機械的性質等に優れ
かりいわゆる、自己補強性をもっているしとが一示噛れ
”（％Ａる。

しかしながら、とＯようにし１威形され良フィルム紘、
液晶性ポリエステ＃Ｏもり国有Ｏ性質、即ち、剪断方向
又は流動方向に　ポリマー鎖が害鳥に配向すること及び
一旦配崗したポリマー鎖が配向緩和をおζしＫくいこと
、によって、成形時０ｆＩＦｌ＃ｆｉ方向又紘／及びボ
９　ｑ　−Ｑ流れ方向にｍ−配向しＣお〉、との方向の
機械的性質中熱的性質が優れているもの０１これと直角
方向のそれらが極１１に劣るという欠点を有している０
ζＯため、例えば押出し成層によ、ってライに一、轟秋
物を得喪としても、押出し方向と平行な方向にすぐ＃Ｃ
裂けて、いわゆるスプリットファイバー化する〇液晶性
ポリエステルから成形したフィルムのもつ上記のような
異方性を解消する試みは、既にいくつか為されている。

例えば、賭性質が異方性をもつ一軸配向フイルムを積層
する（特開ＷＢＳ２−１０１１５７１号公報）、成形後
熱延伸する（＃開昭１＋５−１２３４２１号公報、特開
昭５５−１！３４訂号公報）、押出し方向と直角の方向
に剪断力を加える（特開１８５６−１１２７号公報）な
どである。しかし、これらの方法には、工程が長くかつ
繁雑に’＆る、異方性の解消の程度が小さい、特殊な装
置や操作を必要とし工業的実施が難しい、薄手のフィル
ムには適用し難いなどの諸々の欠点が包含されていた０
本発明者らは、このような欠点がなく、かつ賭性質の異
方性の少ないフィルムを液晶性ポリエステルから得る方
法について研究を進めるうち、溶融液晶を示すポリエス
テルを更に加熱して等方性にして押出すとこの目的と合
致することを見出し、またこのようにして調製したフィ
ルムが押出した１１の状態で全ての方向に対して機械的
性質が良好でかつ自己補強性を有しているととも確認し
て本発明として完成するに到つ良ものである。

すなわち、本発明は液晶性ポリエステルを溶融押出しし
てフィルム成形するに際し、溶融押出し時０１１度を諌
ポリエステルの液晶から岬方性相への転移温度又はそれ
以上の温度にすることを特徴とするフィルムの製法であ
る。

装置ｌｌＩＫＭいられる液晶性ポリエステルとしては、
例えば前記した公知文献に記載されたポリエステルがあ
る０しかし、本発明に用いられる液晶性ポリエステルは
、これらＯポリエステルに限定されるわけではなく、室
温付近で固体であ染、加熱したとき成る温度で融解又は
流動化しその温度以上でネマチック液晶゛を形成して液
体状で光学的異方性を示し、更に加熱したとき成る温度
で液晶から等方性波体に転移しそＯ温度以上で等方性液
体である、という性質を示すポリエステルであるならば
、どのような化学的組成をもったものでもよい。ま大、
ポリエステルなる語線、ポリーｒ−〇繰〉返し単位の主
要締金がエステル曽傘であるという意味で使用され、従
って、ポリマー主鎖中にエステル以外の都合、例えばエ
ーテル、チオエーテル、スルホン、メチレン、エチレン
、アミド、れたフィルムの機械的性質殊に高温における
それを保障する観点から約２００℃以上の融点又は流動
化温度をもっていることが望ましい。また、あまりに高
い融点又は、流動化温度は、成形を困難にするので約４
００℃以下のものが望ましくより好ましく紘ＩＩＩ・℃
以下であ抄、更に同様の観点から、液晶から等方、性液
体への転移温度も約４ｓＯ℃以下が望ましく、よ抄好ま
しくは約４００℃以下である。

なお、ポリエステルが液晶性であるか否かは、特公昭ｉ
ｓ　−１００６８号公報に記載された方法で確認するこ
とができる。

装置＠に用いられるポリエステルは、明確な結晶融点を
もつものから、明確ｆｋｌｉｉ！ＩＩ点が存在しないも
のの成る一定の温度以上で流動化するタイプのものまで
躯広く利用できるため、「溶融押出し」なる言語は、後
者の如きタイプのポリエステルを加熱して流動化する温
度以上で押出す場合をも包含するもＯとする。

本発明の方法は、上記の如き液晶性ポリエステルを押出
時の温度として該ポリエステルが写゛方性液体を示す温
ｗＬＫ調整して押出すものである。液晶性ポリエステル
が液晶から等方性液体に転移する温度は、４）々のポリ
エステｋＯ化゛学゛的組成、重合度などによって決って
くるであろう＠本発明の方法でフィルムを製造すゐ場合
の押出しオリフィスは、フィルムを溶融押出しすると自
普通に用いられゐものの中から選択でき、通常の矩彫状
スリツ）（スリットダイ）中リング状のグイでよい。

オリフィスから押出されたフィルム状物質は、固化を九
は冷却域を通されてフィルムに変る。ζＯと亀、オリフ
ィスから冷却域に至る温度分布および雰囲気を、熱風、
冷風、筒、と−ター、不活性″ｊＩス等により自由に工
夫してよい。必ａｔ場舎、冷却を空気の伏動に水などの
液体で行なってもよい。

液晶性ポリエステルに限らず、ポリエステルは一般に、
高温においてその安定性が損なわれる傾向があるので、
本発明においても、溶融押出し時に１！品性ポリエステ
ルが可及的に少ない時間、像い温度に保持されることが
望ましく、このための方策として、例えば、溶融押出し
装置において、ダイから押出される直前に溶融温度を等
方性液体化する温度に上昇し、それ以前は液晶性を示す
相対的に低い温度に保持するなどの工夫が加えられるの
は好ましい実施態様の１つである。

本発明の方法において、スリットと冷却域の間で、通常
０．７〜５Ｇ’ｔたはそれ以上のドラフトで引張ること
が出来、ｔた押出しと直角方向に延伸張力をかけること
もできる。

本発明の方法で本造し７’Ｃフイルムは、オリアイスか
ら押出され冷却されたままの状態で、ポリマー鎖がフィ
ルム面内でほぼ等方的にかつ高度に配向しているため、
高強度高ヤング率であり、かつ折や曲げのヤング率も大
きい。を九、いわゆる自己補強性を有していて、高温例
えば１００−１Ｇ・℃ＫＴｈいても熱収縮を殆んど示さ
ず寸鉄安定性に優れている。これらＯＩＩ特徴杜、液晶
性を示さ１いポリエステル例えばポリエチレンテレ７−
レートかｂｅ融押出しして得喪フィルふと根本的に異な
る点である。

＊＊ｑｏ方法て得九フィルム社、押出した１１で上記０
４１徴を備えているが、もし望むならば、押出されたｉ
まのフィルムを熱処理することにより、そＯ機械的性質
、熱的性質及び／又はそれらの異方性をさら一改善する
ことができる。すなわち、フィルムの強度や熱的寸法安
宛性等は熱処理によ勤増加する・これは、熱処理により
ポリツー鎖の配向緩和を起ζすことなく重合度が大きく
なる丸めと信じられる。熱処理は、フィルムの流れ温度
以下０１１度で、応力を加えまたは応力なしに、不活性
雰囲気（例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム）中真空下
に行なうことができる。応力を加え良状態で熱Ｊ６！を
行なうと、一般にヤング率が増大する０熱処理温゛度は
一定にしてもよいが、段階的または連続的に上昇させて
もよ％ｆｈｏ熱ｌ＆環時間は、通常数分〜数十時間の間
から選ばれる。熱処理中に、近接したフィルムが融着す
るのを防止するために、タルクやシリカ岬で処理したの
ち熱処理を施すのも好ましい実施麗急の一つである◎本
発明の方法を実施するにあたって、本発明の＊＊−を失
なわない限り、熱安定剤、耐候安定剤、紫外線安定剤、
他のポリマー（例えば、ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン、ポリオレフィン勢）、艶消し剤、顔料、染料
などを添加することが出来る＠ 本発明の方法で得られたフィルムは、強度やヤング率が
大きい、曲げヤング率が大きい、熱収縮率が小さい、こ
れらの性質に異方性が殆んどない耐薬品性に優れている
、厚みのム２が少ないなどの特徴を活かして、包装用ひ
も、ケーブル巻材、磁気テープ（コンピューターテープ
、ビデオテープ、カセットテープなと）、マイクロフィ
ルム、電動機誘電フィルム、映画フィルム、透過膜等に
用いられる。

Ｖ、下、本発明を災施例によシ説明する。

ＩＩ！論例１ 液晶性ポリエステルとして、 ４０−ＣＨｍＣ馬−〇　＋＠Ｊ？ 表る組成Ｏポリマーを、２−りＷｗハイド田今ノンシア
竜チー）ＺＳＪＩＥニル部、テレフタル酸Ｕ毎ル凱Ｗｓ
ｐ／Ｃｍｏ、ｉｎ　（＠ｏ容量ｏ　ｙ　ｘ　／　−＃　
ト４６　ＩＦ　量Ｏ？トラフ賞ルエタンから成る溶媒１
・―−に対しＯ，Ｓｅｔのポリマーを用いて訃℃で一定
し良も０．）０ポリエチレンテレ７タレー）ｒＩ４＃部
から脱酢酸溶融重合法によ抄調製した。すなわち、重会
各器に単量体及びポリエチレンテレフタレートを入れ、
窒素置換したのち、約５０分かけて室温から３１！！’
Ｃに昇温した。ついで３１５　ＣＫ　１時間おいて、酢
駿を溜去し、最後Ｋ　３１Ｏ℃で１時間約０．４ｍＨｆ
の減圧下におくととによシ、収率ｕｐ以上で、はぼ仕込
比どおシの組成のポリエステルが得られ友。

得られたポリエステルのｖ、、７ＣＩａ　ｏ、ｓｔ　（
前記の条件で測定）であ抄、その融点社約２７０℃であ
った。約８７０〜３４５℃で偏光顕微鏡観察すると、静
止下で光学異方性を示し、この間の温度で液晶性である
ことがわかった。温度を約３４５℃よりも上昇させると
光学異方性が消失し光学等方性液体となることもわかっ
た。

繊維状の固体ポリエステルを十分に乾燥したのち、エク
ストルーダー型溶融押出機に供給し、溶融１１度３Ｈｔ
：　’で一旦溶融させ、次いで８５５〜８６０℃に温度
調整された０、２５■ｘｌＩＯｓｍのスリットダイから
押出し、冷却固化Ｃたのち訪溝／分の速度で捲取った。

得られたフィルム社、押出し方向の強度１８　Ｋｇ／ｍ
ｄ、伸度２．１チ、ヤング率＠ｓｏ　Ｋｇ／鵬ｗｌであ
鰺、押出しと直角方向の強度１４　Ｋｇ／ａｄ　、伸度
Ｌ２チ、ヤング率８１０　％１ｗａｄであった０ 次に？−のフィルムを、押出し方向と直角の方向にピン
と張って枠Ｋｌｌ定した状態で、２２０℃の窒素雰−気
中ｆｉ１時間ＩＩ＆菖しえ。その結果、押出し方向Ｏ！
１震釘％／ｍｄ、伸度４．ｏ−、ヤング本社・Ｑ／ｍｄ
　、押出しと直角方向の強度襲ｈ／ｗｄ　、伸度ａ、Ｓ
Ｓ、ヤング率９３・−７′−ｄＯｙイルムが得られた・
壜た、Ｆ−ＯフィルムはＵ・℃に５分間保持し九と龜０
鶴収縮率はｌ−以下で、良好な寸法安定性を示し九〇 比較例 実施例１０ｉＩＸ！エステルを、スリットダイの部分も
ＳＯ５ＣＫ温度調整して、っま〉液晶状態にして押出し
てみた。その他の条件は実施例１と同一にした。

得られ九フィルムは、押出し方向の強ｌ　２４４／ｗａ
ｗｌ　、伸度！４１！、ヤング本書５・ｌ／ｗａｗｌで
あシ、押出しと直角方向０強度？　’１４／ｗｓｗｌ　
、伸度Ｏ，Ｓ−、ヤング率３３・秘−一であって、辷れ
らＯ性質の異方性か１１度に大１′（、フィルムを何回
か折〉−げろと次第にスプリツ）７アイパー化してきえ
。

実施例雪 パラアセトキシ安息香９ｍ４ル部及び！、ｐ／Ｃ＃ｌＯ
，Ｕ　（前記の条件で測定）のポリエチレンテレツタレ
ート４モル部から、実施例１と同様にして、ｖ、ｐ／ｃ
ｚｏ、ｓｓ　（前記の条件で測定）の液晶性ポリエステ
ルを調製した。

このポリエステルは、約２４０℃以上で流動化して液晶
を示し、約３７０℃で等方性液体に転移することがわか
った。

ポリエステルを、３８６′ｃＫ加熱したリングダイ（直
径１４０諺、スリット幅０．３藺、ランド長Ｕ藺）から
押出し、約７　ｍ７分で円筒状フィルムを捲取った。こ
のとき、吐出後の円筒状フィルムの径がｔｌは一定にな
るように円梃状フィルム内の圧力を一整した。

得られたフィルムは、押出し方向の強度１１〜／鵬ｉ１
伸ｔＬ１．Ｉチ、ヤ／グ率７２０〜／′鵬ｉ、押出しと
直角方向の強度ｔｓ４／ｍ／、伸度１．８−、ヤング率
６１４＠　ｈ／ｗａｒｄであった〇 −特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液晶性ポリエステルを溶融押出ししてフィルム成形する
   ＫＩＩＬ、溶融押出し時の温度を該ポリエステルの液晶
   から等方性相への転移ｉ１度又はそれ以上ｏｉｉｔｅｃ
   することを特徴とするフィルムの製法