JPS61173916A - 二軸延伸ポリエステルフイルムの再縦延伸方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリエステルフィルムの再縦延伸方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、予め二軸延伸したポリエステルフィルムの再縦延
伸方法としては、抑圧ロールを用いて再縦延伸する方法
（例えば、特公昭４２−９２７０号公報）や、抑圧ロー
ルの両端部に切り込みを入れることによってフィルム中
央部を均一に圧着せしめて再縦延伸する方法（例えば特
公昭４６−２７３２０号公報）が知られている。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

しかし、かかる従来の方法では、前者には、再縦延伸で
の幅収縮のために再縦延伸がスムーズに行かずにフィル
ムが破れやすい欠点があったし。

後者には、２軸延伸フイルムのフィルム幅が一定の幅、
すなわち、フィルムのビード部が押圧ロールの両端切り
欠き部に丁度はまりこむ幅でなければならないため、フ
ィルム幅を任意に変更できず。

製膜中の幅変動にも適応できない欠点があった。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消せしめ。

長期間フィルムが破れることなく安定して再縦延伸でき
、かつ、任意の幅の２軸延伸フイルムが再縦延伸できる
方法を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、二軸延伸されたポリエステルフィルムを、低
速駆動ニップロールと高速駆動ロールとを用いて再縦延
伸するに際し、低速駆動ニップロールトシて、一方のロ
ールに表面温度が１００〜１９５℃の金属ロール、他方
のロールに厚みが４〜２５−で硬度が７０〜９５度のポ
リウレタンの被覆層を有する被覆ロールを用い、高速駆
動ロールとして９表面温度が７５“Ｃ以下の金属ロール
を用い、かつ、低速駆動ニップロールのニップ力を０．
１〜５ｋｇ／ｃＩＮとする二軸延伸ポリエステルフィル
ムの再縦延伸方法を特徴とするものである。

本発明における二軸延伸されたポリエステルフィルムと
は、芳香族ジカルボン酸を主たる酸成分とし、アルキレ
ングリコールを主たるグリコール成分とする周知のポリ
エステルからなるフィルムである。

このポリエステルにおける芳香族ジカルボン酸の具体例
としては、テレフタル酸、イソフタル酸。

ナフタレンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボ
ン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジ
カルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフ二
二ルケトンジカルボン酸、アンスラセンジカルボン酸、
α、β−ビス（２−クロルフェノキシ）エタン−４，４
’ｗジカルボン酸などが挙げられ、これらのうち１％に
テレフタル酸が好ましい。

また、アルキレングリコールの具体例としては。

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、ペンタメチレングリコール
、ヘキサメチレングリコール、ヘキシレングリコールな
どが挙げられ、これらのうちで、特にエチレングリコー
ルが望ましい。

もちろん、これらのポリエステルは、ホモポリエステル
であってもコポリエステル（共重合ポリエステル）であ
ってもよい。

本発明における２軸延伸とは、直交する２方向の延伸を
指し、具体的には２周知の製膜技術により、押出機で溶
融押出しし、キャストしてシート状になしたものを２周
速差を持たせた駆動ロール間で縦延伸することと、クリ
ップで端部を把持して横延伸することを組み合わせて行
なう、いわゆる逐次２軸延伸や、クリップで端部を把持
しながら縦横同時に延伸する。いわゆる同時２軸延伸な
ど周知の２軸延伸を指すものである。

なお、２軸延伸の各軸、つまり縦、横の各延伸は、１段
でも２段以上の多段で行なわれてもよい。

本発明は、上述したような予め２軸延伸されたポリエス
テルフィルムを、低速駆動ニップロールと高速駆動ロー
ルの間で再縦延伸するに際し、低速駆動ニップロールと
して、一方のロールに表面温度が１００〜１９５℃の金
属ロール、他方のロールに厚みが４〜２５ｒｒＩｍ、好
ましくは５〜２０！ｏＱｌｌで硬度が７０〜９５度、好
ましくは７５〜９０度のポリウレタンの被覆層を有する
被覆ロールを用いる。

被覆ロールの被覆層を形成するポリウレタンは。

ウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を有する原料重合体を
ジイソシアン酸塩かあるいは芳香族ジアミンなどで橋か
けしてつくられるものであり、別９言い方をすれば、ポ
リエステルグリコールまたはポリエーテルグリコールと
ジイソシアナートとの反応によって得られるプレポリマ
に、イソシアナート基と反応性の高いジアミン、アミノ
アルコール。

グリコールなどを加えて鎖長を伸ばしつつ分子間橋かけ
するか有機過酸化物で橋かけしてつくられるものである
。また分子間水素結合を利用して作る方法もある。こう
して成形されるポリウレタン樹脂は、ゴム（ｒｕｂｂｅ
ｒ）状になり、ポリウレタンゴムとして弾性を持つもの
である。このポリウレタンは、上記の範囲の硬度を有し
ていることが重要で、その範囲より低い場合、加熱下で
の機械的強度に欠け、抑圧時に二軸延伸ポリエステルフ
ィルムのビード部により摩耗し、ピード部に対するニッ
プ力が不安定となり、フィルム破れが生ずる。逆に硬度
が上記範囲より高い場合、フイルムム破れを生じる。

また、ポリウレタンは、金属等のロール上に被覆され被
覆層を形成したものであるが、その層の厚みは上記の範
囲を有していることが必要で、その範囲より薄い場合、
フィルムに対するニップ力が不均一になり、延伸むらや
フィルム破れが生ずる。逆に厚さが上記の範囲より厚い
場合、耐熱性が悪化しやすく、安定した延伸の持続が困
難となる。

なお、ポリウレタンは、温度膨張係数、テーバ試験摩耗
量およびグイカット試験熱的変位量は。

特に限定されないが下記の値を有していると、再縦延伸
がより一層安定化するので好ましい。

先ず、温度膨張係数は、　６　ｘ　１０　　／℃以下、
好ましくは、　４　ｘ　１０　　／’Ｏ以下の場合、耐
熱寿命が次に、テーパ試験摩耗量は、２０ｍｇ以下、好
ましくは１５ｍｇ以下の場合、耐摩耗性が向上してフィ
ルムのビード部に対するニップ力が長期間安定化され、
再縦延伸も安定化される。

次に、グイカット試験熱的変位量は０．５−以下。

好ましくは０．３ｍｍ以下の場合、被覆層の変形が抑制
され、フィルムに対するニップ力が長期間安定化し、再
縦延伸も安定化される。

なお、ポリウレタンには１本発明の効果を損ねない範囲
で他の樹脂９例えば、シリコーン、クロロスルホン化ポ
リエチレンなどのゴムが混合されていてもよい。

低速駆動ニップロールは、一方のロールに上記ポリウレ
タン被覆層を有する被覆ロールを、他方のロールに公知
の金属ロールを用いた一対のニップロールで、それらロ
ールの駆動は、いずれか一方のロールが所定の速度に駆
動されておればよく。

通常、金属ロールが公知の駆動装置により駆動され、被
覆ロールはその金属ロールに直接または間。

接的に接することによって駆動される。

本発明における低速駆動ニップロールのニップ力とは、
一方のロールに対する他方のロールの押圧力を１両ロー
ル間を通るフィルムの幅で除した値を指し、その値は０
．１〜５Ｄ　／　−＊好ましくは０．５〜３ｋＢ／−で
なければならない。ニップ力がこの範囲より弱い場合、
フィルムの密着不良により再縦延伸が不均一となる。逆
にニップ力が高いカ 場合、フィルムに局部的に摺動荷が作用し、フィルム破
れを生ずる。

本発明における高速駆動ロールとしては９表面温度が７
５°Ｃ以下、好ましくは４０〜１５℃に温度調節された
公知の金属ロールが用いられ、そのロールは駆動装置に
より駆動される。

なお、高速駆動ロールは、そのロールと、低速駆動ニッ
プロールとして用いられる被覆ロールや公知の弾性体を
被覆したロール等とを組合せて一対のニップロールとす
るのが好ましい。

上記低速駆動ニップロールおよび高速駆動ロールとして
用いられる両金属ロールは、上記の温度範囲に温度調節
されており、再縦延伸はこの両全属ロールの周速差によ
ってなされる。なお、再縦延伸倍率は、特に限定されな
いが１．０５〜２．０倍が好ましい。

以下９図面に基づいて本発明の一実施態様を説明する。

図において、１は二軸延伸されたフィルム、２は案内ロ
ール、３は表面温度が１００〜１９５℃に調節されてい
る金属ロール、４はポリウレタンが被覆された被覆ロー
ルで、ロール３と４とで一対の低速駆動ニップロール５
を形成している。また、６および７は表面温度が７５°
Ｃ以下に調節された高速駆動ロール（高速駆動ロールの
個数は何個であってもよい）、８は必要に応じて設ける
弾性体被覆の被覆ロールである。なお、ロール２は予熱
ロールとすることもできる。また、ロール２゜３．６ｓ
７の各駆動部と温度調節装置ならびにロール４をロール
３側へ押すための抑圧装置は図示省略した。

二軸延伸フィルム１は、案内ロール２を経て低速駆動ニ
ップロール５で加熱されると共にニップされ、そのロー
ル５と高速駆動ロール６との間で再縦延伸され、さらに
高速駆動ロール７を経て次工程へ移送される。

この再縦延伸において、フィルムが金属ロール３から離
れる点をＡ、フィルムが被覆ロール４から離れる点をＢ
としだとき１点Ａ、Ｂ間の距離が４０ｏｎ以下、好まし
くは２０−以下となる位置に被覆ロール４を設けると、
再縦延伸の安定化が向上するので好ましい。

以上のようにして再縦延伸されたフィルムは。

次いで、必要に応じて適当な弛緩を与えつつ１７０〜２
３５°０で熱処理し、さらに、必要に応じて少なくとも
片面に周知のコロナ放電処理、プラズマ処理などの表面
処理を施して巻き取る。なお、放電処理は、再縦延伸以
前の任意の所で施してもよい。また、再縦延伸の前に予
め２軸延伸されたポリエステルフィルムの少なくとも片
面に、易接着や易滑・平坦のだめのコーチングを施して
おいてもよい。

こうして製造された本発明の再縦延伸ポリエステルフィ
ルムの厚みは、０．５μｒＲ〜１２５μｍ。

好ましくは１〜７５μｍ、更に好ましくは３〜４０μｍ
が望ましい。なお、ポリエステル原料中には公知の添加
剤が添加されていてもよい。

本発明の方法で製造された再縦延伸ポリエステルフィル
ムは次の用途、すなわち、オーディオテープ、ビデオテ
ープ、電算機・計測器用テープ。

カード、ディスクなどの磁気記録媒体用ベースフィルム
、ｔた。コンデンサー用ベースフィルム。

グラフィック用ベースフィルム、光学（写真を含む）用
ベースフィルムに適したものであり、特に好ましい用途
は、近年小型軽量化が要請され、薄くて（好ましくは３
〜１５μ）高強力なベースフィルムが必要な、たとえば
、オーディオテープやビデオテープ、更には蒸着タイプ
箔巻コンデンサの各用途に最適である。

〔作用〕

本発明は、予め２軸延伸されたポリエステルフィルムを
低速および高速駆動ロール間で再縦延伸する際、低速駆
動ニップロールとして、特定の被覆ロールを用いるので
、その厚みと硬度が相剰して再縦延伸時の押圧力および
延伸加熱温度に適合しく多分、応力の吸収・反発が丁度
良くなると推定する）、２軸延伸ポリエステルフイルム
の厚いビード部や、薄い、フィルム中央部をも一挙に均
一に抑圧でき、かつ、該被覆材の厚みと硬度が加熱しな
がらの長期間の再縦延伸時の使用に耐える作用をもつも
のと推定される。

〔発明の効果〕

本発明は、上記したように、予め二軸延伸されたポリエ
ステルフィルムを、低速駆動ニップロールと高速駆動ロ
ールとを用いて再縦延伸するに際し、低速駆動ニップロ
ール側に特定の被覆ロールを用い、そのニップロールの
ニップ力を特定値としたので次のごとき優れた効果を得
ることができたのである。

Ａ、再縦延伸区間でのフィルム破れが少なくなり延伸性
が向上した。すなわち、フィルム破れの原因は、第一に
、抑圧ロールでフィルムを幅方向に押圧する時の押圧が
不均一（ビード部に集中的に抑圧が負荷されたり、逆に
フィルム中央部に集中したりすること）なため。

第二に、エツジ（ビード部近傍約１００ｍｍ以内のフィ
ルム端部）が割れるためが２大原因テするが９本発明は
そうしたフィルム破れの原因が解消される効果を発揮し
た。そして。

フィルム破れが多発に至るまでの日数が伸びた。従って
、収率・生産性が向上した。

Ｂ。再縦延伸時にフィルム幅が異常に収縮して狭くなる
ということがなくなり延伸性が向上した。幅収縮が少な
くなると、横方向の強度・ヤング率が維持できるので品
質が良いし。

収率（幅方向製品幅）も大きくでき、再縦延伸時に縦シ
ワが寄ってフィルム破れになるという確率も少なくなっ
た。

Ｃ０再縦延伸に供される２軸延伸フイルムの幅が任意自
由に採用できて、安定して長期間再縦延伸できる。

〔特性の測定法および評価方法と評価基準〕本発明の特
性値は次の測定法によるものである。

（１）硬度 ＪＩＳ−に’也’３０１−１９７１に従い、ＪＩＳスプ
リング式かたさ試験機Ａ形を用いて測定するＪＩＳ−Ａ
硬度測定法を用いた。

（２）厚み Ｍ　Ｉ　Ｔ　Ｕ　Ｔ　ＯＹ　Ｏ−マイクロメ−１１９３
−１１１゜Ｍ　８２０−２５　Ｖ　Ａヲ用イた。

（３）　　温度膨張係数 ＡＳＴＭ−Ｄ６９６に準拠し、　４ｍｍｘ　４ｍｍＸ　
４＝の立方体の試料を準備し、理学電機■製のＴｈｅｒ
ｍａｌ　−Ｍｅｃｈｎｉｃａｌ　−Ａｎａｌｙｚｅｒ　
　を用い、厚み方向に０．１ｇの荷重をかけて１０°Ｃ
／分で試料を昇温しながら２５℃から１５０℃まで連続
的に操作して寸法変化を測定する。この時、標準試料と
して石英ガラス製円柱も同時に測定し、試料と標準試料
の寸法変化の差を電気的に検出し、連続的方向）であり
、荷重は、検出機構と試料との接触を確保できる最小限
とする。また標準試料との差を検出するというこの方式
は試料ホルダーの熱膨張をキャンセルするためにとって
いるものであり。

データ解析にあたっては、試料より３桁温度膨張係数が
小さいので、標準試料の温度膨張係数は無いものとして
計算した。上の操作で記録された連続チャートから、温
度膨張係数を、７０〜１５０℃の傾きから求めた。

（４）　　テーバ試験摩耗量 Ｊ　ｒ　Ｓ−に−６９０２，同６９０３に従いＴａ−ｂ
ｅｒ　Ａｂｒａｓｉｏｎ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｓｅｔ　Ｍ
ｏｄｅｌ　１７４　（ＴａｂｅｒＩｎｓｔｒｕｍｓｎｔ
　Ｃａｒｐ、製）を用い、測定した。

（５）　　グイカット試験熱的変位量 ＡＳＴＭ−Ｄ−１５２３に従い、荷重１沌にて２５℃か
ら１５０℃まで２℃／分で昇温させた時の針位置の変位
量を連続的に記録し、１３０℃の時の変位量を読み取っ
た。

本発明の効果は１次の評価方法と評価基準によるもので
ある。

（イ）再縦延伸区間でフィルム破れに至るまでの日数： ９μｍ厚の再縦延伸強力化ポリエステルフィルムを巻取
速度１００ｍ／分で製膜開始してから。

再縦延伸区間で破れが生じるまでの日数をまず記録し９
次いで製膜を復旧させて後、３０分間以内に再度フィル
ム破れが生じる場合をもって、フィルム破れに到る日数
とした。フィルム破れに至るまでの日数が２日以内は、
再縦延伸性が不良、３日以上は再縦延伸性が良好と評価
した。この時。

破れたフィルムを検査し、破れ原因が抑圧ロールに起因
するもの、すなわち、■抑圧不均一（抑圧ロールがフィ
ルムビードで経時的に摩耗したがために、その部分が抑
圧不十分となるケースやそれ以外の場所で抑圧が不均一
になるケース）と、■フィルムエラ２部の割れ、のどち
らによるものかを判定し、それ以外、たとえば、異物混
入でのフィルム破れなどは一切除外した。

（ロ）幅収縮： フィルム幅（ビードとビードの間距離）が約２ｍの二軸
延伸ポリエステルフィルムを９周速が６６．７ｍ１５’
；’Ｍ、速駆動ニップロールと周速が１００ｍ／分の高
速駆動ロールにツブロール型）間で再縦延伸する。低速
駆動ニップロール出口のフィルム幅を製膜開始から２４
時間後に測定し、製膜開始時のフィルムに対する収縮率
を求めた・幅収縮が、０．２％未満は良好、０．２％以
上は不良であると評価した。

（ハ）総合的再縦延伸性： 上記０）、（ロ）の評価のどちらもが良好なものを「良
好」、どちらか一方でも不良なものを「不良」と評価し
た。

〔実施例〕

次に、実施例に基づいて本発明の実施態様を説明する。

実施例１．比較例１〜１０ 固有粘度０．６１５のポリエチレンテレフタレートを常
法により乾燥し、２８５℃で溶融し、Ｔダイから吐出さ
せ、６０℃の冷却ドラム上にキャストシ、常法の逐次二
軸延伸法によってまずロールを用いて縦方向に９０℃で
３．３倍９次いでテンタ内に送り込み両端をクリップで
把持して９５℃で横方向に３．４倍延伸し９幅２０００
ｍｍ、中央部の厚さ１５．５μｍの二軸延伸フィルムと
した。

次いで、このビード付きの二軸延伸フィルムを予熱ロー
ルで予熱し９次いで低速駆動ニップロールと被覆ロール
を備えた高速駆動ロール間で１．５倍に再縦延伸した。

なお、低速駆動ニップロールの金属ロール側は周速を６
６．７　ｍ　７分９表面をノ＼−ドクロム９表面温度を
１５０℃とし、被覆ロール側は、被覆材質および被覆材
の特性が第１表に挙げたものを用いニップ力を１．２　
ｚ　／ｅＩＩとした（再縦延伸中の被覆ロール表面温度
は、いずれも１２５℃〜１３５℃の範囲であった）。ま
た、高速駆動ロールは１周速を１００ｍ／分１表面をハ
ードクロム、表面温度を２０°Ｃとし、このロールに付
設の被覆ロールは。

硬度が７０度のシリコーンゴム、被覆厚み１５−のもの
を用いた。

こうして再縦延伸したフィルムの、中央部の厚みは、い
ずれも９μｍであった。この時の再縦延伸性の評価結果
を第１表に示した。第１表の結果から明らかのように１
本発明の方法は、再縦延伸に優れていることがわかる。

実施例２ 実施例１と同様に、フィルム幅２０００ｍｍのビード付
き二軸延伸フィルムを１．５倍再縦延伸した。

この条件で５日間製膜したところ、全くフィルム破れが
なかった。その後、溶融押出時のＴダイの幅を広げてフ
ィルム幅が２０４０ｍａ＋の二軸延伸フィルムを再延伸
し、フィルム破れに至る日数を評価した結果、５日であ
ったので９幅を広げた時の再縦延伸性は良好であった。

次いで、再びＴダイの幅を元に戻してフィルム幅が２０
００ｍの二軸延伸フィルムを再縦延伸し、フィルム破れ
に至る日数を評価した結果、５日であったので１幅を元
に戻した時の再縦延伸性も良好であった。

以上の結果は、再縦延伸に供する二軸延伸フィルムのフ
ィルム幅が任意に変更できることを示すものである。

【図面の簡単な説明】

図は９本発明の方法が適用できるフィルム延伸装置の概
略の断面図である。 １：二軸延伸フィルム ２：案内ロール（または、予熱ロール）３：金属ロール
　　　　４：被覆ロール５：ロール３，４からなる低速
駆動ニップロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二軸延伸されたポリエステルフィルムを、低速駆
   動ニップロールと高速駆動ロールとを用いて再縦延伸す
   るに際し、低速駆動ニップロールとして、一方のロール
   に表面温度が１００〜１９５℃の金属ロール、他方のロ
   ールに厚みが４〜２５ｍｍで硬度が７０〜９５度のポリ
   ウレタンの被覆層を有する被覆ロールを用い、高速駆動
   ロールとして、表面温度が７５℃以下の金属ロールを用
   い、かつ、低速駆動ニップロールのニップ力を０．１〜
   ５ｋｇ／ｃｍとすることを特徴とする二軸延伸ポリエス
   テルフィルムの再縦延伸方法。