JPS61286115A - Manufacture of high rigidity polyoxymethylene film - Google Patents

Manufacture of high rigidity polyoxymethylene film

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JPS61286115A
JPS61286115A JP12713285A JP12713285A JPS61286115A JP S61286115 A JPS61286115 A JP S61286115A JP 12713285 A JP12713285 A JP 12713285A JP 12713285 A JP12713285 A JP 12713285A JP S61286115 A JPS61286115 A JP S61286115A
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film
rolling
stretching
temperature
polyoxymethylene
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健治 高佐
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聡 飯島
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Abstract

PURPOSE:To improve the transparency and facilitate the following orientation of the title film by a method wherein the film is rolled before being oriented. CONSTITUTION:In order to manufacture a biaxially oriented film made of polyoxymethylene polymer, the principal part in the main chain of which consists of a repeated unit of oxymethylene group -(CH2-O)-, firstly, a molten and solidified raw fabric sheet or film is longitudinally rolled so as to realize the rolling reduction (r) satisfying the following formula: 1.2<=1(1-r)<=4, r=1-t/to in which, to represents the thickness of film or sheet before rolling and (t) represents that after rolling. Secondly, the resultant sheet or film is laterally oriented by the draw ratio of 5 times or more and, finally, longitudinally oriented by the draw ratio of 5(1-r) times or more.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリオキシメチレン重合体フィルム、特に高
度に配向結晶化した高剛性を有する2軸配向ポリオキシ
メチレン重合体フィルムの製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a polyoxymethylene polymer film, particularly a biaxially oriented polyoxymethylene polymer film that is highly oriented and crystallized and has high rigidity.

[従来の技術] 近年、エレクトロニクス機器の年々高まる高密度化、小
型化等に伴い、例えばビデオテープ、オーディオテープ
、フロッピーディスク等の磁気記録用媒体用フィルムと
して使用されるフィルム等において、その極限的薄肉化
の要求が強くなって来ている。この要求を満たすために
は、優れた剛性を有する高性能フィルムの開発が不可欠
となる0本発明はかかる要求を満たすフィルムとしてポ
リオキシメチレン重合体フィルムに着目したものであり
、高剛性を有する2軸配尚ポリオキシメチレン重合体フ
ィルムの製造方法を提供するものである。
[Prior Art] In recent years, with the increasing density and miniaturization of electronic devices, for example, films used as magnetic recording media such as video tapes, audio tapes, and floppy disks have been There is a growing demand for thinner walls. In order to meet this requirement, it is essential to develop a high-performance film with excellent rigidity.The present invention focuses on a polyoxymethylene polymer film as a film that satisfies this requirement. A method for producing an axial polyoxymethylene polymer film is provided.

通常の未延伸ポリオキシメチレンフィルムは、一般に溶
融加圧又は溶融押出した後急冷することにより形成され
るが、これらの方法で得られたフィルムは不透明あるい
は半透明である上に1機械的特性も劣る。そこでこのフ
ィルムを2軸延伸することにより、これらの特性を改善
しようとする試みがなされた0本発明者らは、先にポリ
オキシメチレンフィルムを高度に2軸延伸することによ
り、ポリオキシメチレンが高度に配向結晶化した高剛性
2軸配尚ポリオキシメチレン重合体フィルムを見い出し
出願するに至った。ポリオキシメチレンフィルムを従来
の延伸技術で2軸延伸すると、結晶構造中に存在する球
晶のために、延伸が不均一なネッキング延伸になり、あ
るいは所望の延伸倍率に達する以前に破断が起こる場合
もあり、均一な延伸フィルムを得るためには延伸温度等
で極めて精密なコントロールが要求され、これがこのフ
ィルムの工業化への大きな障壁になっていた。
Conventional unoriented polyoxymethylene films are generally formed by melt pressing or melt extrusion followed by rapid cooling, but the films obtained by these methods are not only opaque or translucent but also have poor mechanical properties. Inferior. Therefore, an attempt was made to improve these properties by biaxially stretching this film. We have discovered and filed an application for a highly rigid, biaxially aligned polyoxymethylene polymer film that is highly oriented and crystallized. When a polyoxymethylene film is biaxially stretched using conventional stretching techniques, the stretching results in non-uniform necking stretching due to the presence of spherulites in the crystal structure, or breaks occur before the desired stretching ratio is reached. Therefore, in order to obtain a uniform stretched film, extremely precise control of the stretching temperature, etc. was required, and this was a major barrier to the industrialization of this film.

そこで、延伸に先立ち、この延伸をより容易にせしめる
手法が研究された。例えば特公昭40−21994号に
は、球晶の存在のために半透明乃至不透明の結晶化した
ポリオキシメチレンフィルムを、フィルムが実質的に透
明となり、可視光線顕微鏡によってほとんど球晶が検出
されなくなるまで、120℃以下のロール温度で圧延し
、而る後、120〜180℃の温度で延伸するポリオキ
シメチレンフィルムの製造方法が開示されている。この
方法は、延伸に先立ち、フィルムを圧延することによっ
て、透明性を改良するとともにその後の延伸を容易たち
しめたというところに特徴を有する。
Therefore, prior to stretching, methods to make this stretching easier were researched. For example, Japanese Patent Publication No. 40-21994 describes a crystallized polyoxymethylene film that is translucent to opaque due to the presence of spherulites, but the film becomes substantially transparent and almost no spherulites can be detected using a visible light microscope. A method for producing a polyoxymethylene film is disclosed, which comprises rolling at a roll temperature of up to 120°C and then stretching at a temperature of 120 to 180°C. This method is characterized in that by rolling the film prior to stretching, it improves transparency and facilitates subsequent stretching.

即ち圧延により球晶を破壊、あるいは大きく変形させる
ことにより、延伸を容易にしようとするものであった。
That is, it was attempted to facilitate stretching by destroying or greatly deforming the spherulites by rolling.

[発明が解決しようとする問題点] フィルムに圧延を施すと圧延方向とこれに直角な方向で
は、結晶の配向状態及び変形状態が全く異っており、各
々の軸方向に対する延伸挙動も全く異ってくる。特に本
発明の如く2軸方向へ高度な延伸を必要とする2軸配向
フィルムの場合、この異方性が大きな障害であった。こ
の異方性をなくすために、例えば圧延を2軸方向即ちフ
ィルムの長手方向及びこれに直交する幅方向へも施す等
の手法が考えられる。しかしながら、2軸圧延の技術は
金属の圧延では一部工業的にも行なわれているが、本発
明の如くポリマーの分野では未だ技術が確立されておら
ず、工業化プロセスへの適用は極めて難しい。
[Problems to be solved by the invention] When a film is rolled, the crystal orientation and deformation state are completely different in the rolling direction and the direction perpendicular to this, and the stretching behavior in each axial direction is also completely different. It's coming. Particularly in the case of a biaxially oriented film that requires a high degree of stretching in two axial directions as in the present invention, this anisotropy is a major obstacle. In order to eliminate this anisotropy, a method can be considered, for example, to roll the film in two axial directions, that is, in the longitudinal direction of the film and in the width direction orthogonal thereto. However, although biaxial rolling technology is used in some industrial applications for rolling metals, the technology has not yet been established in the field of polymers, as in the present invention, and it is extremely difficult to apply it to industrial processes.

更に前記公知技術には、圧延した後のフィルムの延伸方
法、特に2軸延伸方法については詳しい説明がなされて
いない。特に本発明のフィルムの如く高結晶性ポリマー
の2軸延伸に際しては、延伸によりその結晶状態が大き
く変化するために、その方法についてはより詳細な解析
とより高度な技術を必要とする。
Furthermore, the above-mentioned known techniques do not provide detailed explanations about the method of stretching the film after rolling, especially the method of biaxial stretching. In particular, when biaxially stretching a highly crystalline polymer such as the film of the present invention, the crystalline state changes significantly due to the stretching, so the method requires more detailed analysis and more advanced technology.

例えば、縦方向と横方向の延伸を同時に行う同時2軸延
伸法と各々別々に行う逐次2軸延伸法とでは延伸中の結
晶の配向状態及び変形状態が大きく異4なり、又延伸時
の応力等も異なってくる。そのため被延伸物の特性に合
った延伸方法が採用されなければならない。
For example, the orientation and deformation state of crystals during stretching are significantly different4 between a simultaneous biaxial stretching method in which longitudinal and horizontal stretching is performed simultaneously and a sequential biaxial stretching method in which each is performed separately. etc. will also be different. Therefore, a stretching method that matches the characteristics of the object to be stretched must be adopted.

[問題点を解決するための手段及び作用]そこで本発明
者らは、上記の工業化のための障壁を克服し、且つポリ
オキシメチレンの特性に合った2軸延伸法を見い出すべ
く鋭意研究を続けた。先ず圧延することによる結晶の配
向状態及び変形状態の詳細な解析から始め、延伸性能の
評価のために圧延方向及びこれに直交する方向各々につ
いて引張物性テストを繰返し、更にこの圧延したフィル
ムについて各種の延伸法を採用し、各々についてその条
件等を詳細な検討し、更に延伸時における結晶の挙動を
詳しく解析した。その結果、工業的に極めて難しいとさ
れている2軸圧延を経ずとも、通常の1軸圧延、即ちフ
ィルムの長手方向への圧延を施すことにより1次の延伸
工程で2軸方向へ高度な延伸を可能たらしめる手法を見
い出した。そしてこの延伸によって、2軸方向にポリオ
キシメチレンが高度に配向結晶化した高剛性ポリオキシ
メチレンフィルムの優れた製造方法を確立し本発明をな
すに至った。
[Means and effects for solving the problems] Therefore, the present inventors have continued their intensive research in order to overcome the above-mentioned barriers to industrialization and to find a biaxial stretching method that suits the characteristics of polyoxymethylene. Ta. First, we begin with a detailed analysis of the orientation and deformation state of the crystals caused by rolling, repeat tensile property tests in the rolling direction and in the direction orthogonal to this to evaluate the stretching performance, and then perform various tests on this rolled film. A stretching method was adopted, and the conditions for each method were examined in detail, and the behavior of the crystals during stretching was analyzed in detail. As a result, by applying normal uniaxial rolling, that is, rolling in the longitudinal direction of the film, without going through biaxial rolling, which is considered to be extremely difficult industrially, we were able to achieve a high degree of biaxial rolling in the primary stretching process. We have discovered a method that makes stretching possible. Through this stretching, an excellent method for producing a highly rigid polyoxymethylene film in which polyoxymethylene is highly oriented and crystallized in biaxial directions was established, and the present invention was accomplished.

本発明は、主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基−
+CH2−0+−の繰返し単位から構成されるポリオキ
シメチレン重合体からなる2軸配向フィルムを製造する
に当り、溶融固化された原反シートあるいはフィルムを
圧下率rが式 ここにto:圧延前のフィルム又はシートの厚さt:圧
延後のフィルム又はシートの厚さになるまで縦方向に圧
延した後、横方向5倍以上延伸し、次いで縦方向に5(
1−r)位取上延伸することを特徴とするものである。
In the present invention, the main part of the main chain is substantially oxymethylene group-
In producing a biaxially oriented film made of a polyoxymethylene polymer composed of repeating units of +CH2-0+-, the rolling reduction ratio r of the melt-solidified raw sheet or film is expressed by the formula where to: before rolling. Thickness t of film or sheet: After rolling in the machine direction until it reaches the thickness of the film or sheet after rolling, it is stretched at least 5 times in the transverse direction, and then stretched by 5 times in the machine direction (
1-r) It is characterized by stretching on the position.

以下本発明について詳細に説明する。先ず、通常の手段
、例えば溶融加圧又は溶融押出した後急冷することによ
りポリオキシメチレン重合体のシート又はフィルム(以
下「原反」と称する)を形成する。この時の原反の結晶
化度は溶融後の冷却条件等の形成条件により異なるが1
通常は60〜73%である。
The present invention will be explained in detail below. First, a polyoxymethylene polymer sheet or film (hereinafter referred to as "original fabric") is formed by conventional means, such as melt pressing or melt extrusion followed by rapid cooling. The crystallinity of the original fabric at this time varies depending on the forming conditions such as the cooling conditions after melting, but 1
Usually it is 60-73%.

次にこの原反に圧延を施す。この圧延は通常のロール圧
延機が使用出来る。ロール圧延機はその用途に応じて、
2段圧延機、4段圧延機、その他多段圧延機等があるが
、本発明では2段あるいは4段圧延機で充分その目的を
達成することが出来る。この圧延により、原反は長手方
向、即ち機械方向に圧延されるが、この時の圧延倍率は
1.2〜4倍が好ましい、1.2倍より低倍では圧延の
効果が小さく、また4倍より高倍では、続く延伸工程で
フィルムが機械方向に裂は易くなるなど、その操作性が
難しくなる。より好ましくは165〜3.5倍である。
Next, this original fabric is rolled. A normal roll mill can be used for this rolling. Depending on the purpose of the roll rolling mill,
There are two-high rolling mills, four-high rolling mills, and other multi-high rolling mills, but in the present invention, a two-high rolling mill or a four-high rolling mill can sufficiently achieve the purpose. By this rolling, the original fabric is rolled in the longitudinal direction, that is, in the machine direction, and the rolling ratio at this time is preferably 1.2 to 4 times. If the rolling ratio is lower than 1.2 times, the effect of rolling is small, and At higher magnifications, the film tends to tear in the machine direction during the subsequent stretching process, making it difficult to operate. More preferably, it is 165 to 3.5 times.

また、この時の圧延を式 to:圧延前のフィルム又はジートノ厚すt:圧延後の
フィルム又はシートの厚さで定義される圧下率rを用い
て表わせば、なる範囲の圧延が好ましく、より好ましく
はである。
In addition, if the rolling at this time is expressed using the formula: to: thickness of the film or sheet before rolling, t: thickness of the film or sheet after rolling, rolling within the following range is preferable, and more Preferably.

圧延時のフィルム又はシートの温度は、室温以上、差動
熱量計によって測定された原反の結晶融解曲線のピーク
温度より40℃低い温度以下の温度範囲が好ましい。よ
り好ましくは室温以上、該ピーク温度より55℃低い温
度以下の温度範囲である。圧延の効率からいえば圧延時
のフィルム又はシートの温度は高い方が好ましいが、上
記結晶融解曲線のピーク温度より40℃低い温度を超え
た高温になると続く延伸工程で延伸性が低下する傾向が
ある。
The temperature of the film or sheet during rolling is preferably in the range of room temperature or higher and 40° C. lower than the peak temperature of the crystal melting curve of the original film measured by a differential calorimeter. More preferably, the temperature range is at least room temperature and at most 55° C. lower than the peak temperature. In terms of rolling efficiency, it is preferable that the temperature of the film or sheet during rolling be high, but if the temperature exceeds a temperature that is 40°C lower than the peak temperature of the crystal melting curve, there is a tendency for the stretchability to decrease in the subsequent stretching process. be.

また、圧延に先立ち、原反を予熱しておいてもよい、更
に、1回の圧延で所望の圧延倍率まで圧延せずに、これ
を何回に分けて繰返し圧延を施すことも出来る。
Further, the raw material may be preheated prior to rolling, and furthermore, the rolling may be repeated several times without rolling to a desired rolling ratio in one rolling.

この圧延により、原反の結晶構造中に存在していたポリ
オキシメチレンの球晶の一部は破壊されると共に、圧延
方向に優先的に配向する様に変形するのである。即ち圧
延することによって、球晶破壊に基づく結晶化度の低下
と圧延方向への結晶の配向が同時に起こるのである0本
発明者らはこの現象を続く延伸工程に反映し利用したの
である。即ち横延伸工程では、結晶化度低下により延伸
性が改良され、その結果高度な横延伸が可能となり、続
く縦延伸工程では、圧延時に配向された結晶が一部その
配向状態を保持しているために、その方向への延伸をよ
り容易にせしめるのである。
By this rolling, some of the polyoxymethylene spherulites present in the crystal structure of the original fabric are destroyed and deformed so that they are preferentially oriented in the rolling direction. That is, by rolling, a decrease in crystallinity due to spherulite fracture and orientation of crystals in the rolling direction occur simultaneously. The present inventors reflected and utilized this phenomenon in the subsequent stretching process. That is, in the transverse stretching process, the drawability is improved by reducing the degree of crystallinity, resulting in a high degree of transverse stretching, and in the subsequent longitudinal stretching process, some of the crystals oriented during rolling retain their orientation. Therefore, stretching in that direction is made easier.

圧延の度合を増せば結晶化度の低下はそれに応じて犬き
くなるが、本発明の範囲を超えると、この低下の割合も
小さくなる上に、圧延された原素自体の劣化及び圧延方
向への結晶の配向化がより優先的になり、その結果続く
横延伸工程において、圧延方向即ち縦方向への破断が顕
著になり本発明の方法の適用が難しくなる。
If the degree of rolling increases, the decrease in crystallinity will increase accordingly, but beyond the scope of the present invention, the rate of this decrease will not only decrease, but also cause deterioration of the rolled element itself and to the direction of rolling. The orientation of the crystals becomes more preferential, and as a result, in the subsequent transverse stretching process, fractures in the rolling direction, that is, the longitudinal direction, become noticeable, making it difficult to apply the method of the present invention.

本発明はこの様に圧延したことによる圧延方向への結晶
の優先的配向による異方性を逆に大いに活用し、これに
結晶化度の低下という別の変化を結びつけることによっ
て見い出されたのである。
The present invention was discovered by making full use of the anisotropy caused by the preferential orientation of crystals in the rolling direction due to rolling, and by combining this with another change: a decrease in crystallinity. .

次に圧延されたフィルム又はシートは続く延伸工程で2
軸に延伸される。この延伸工程は先ずフィルムの幅方向
への延伸を行う横延伸工程と次に長手方向への延伸を行
う縦延伸工程からなる。
The rolled film or sheet is then subjected to a subsequent stretching process.
Stretched along the axis. This stretching process consists of a horizontal stretching process in which the film is first stretched in the width direction, and then a longitudinal stretching process in which the film is stretched in the longitudinal direction.

即ち本発明の延伸法は横縦逐次2軸延伸法が採用される
。この延伸、によって、2軸方向にポリオキシメチレン
が高度に配向結晶化した高剛性ポリオキシメチレンフィ
ルムを得ることが出来る。
That is, the stretching method of the present invention employs a sequential biaxial stretching method in the horizontal and vertical directions. By this stretching, a highly rigid polyoxymethylene film in which polyoxymethylene is highly oriented and crystallized in biaxial directions can be obtained.

本発明者らは前述の如く圧延時の圧延条件及びこれに基
づく結晶構造の詳細な解析を行いこのプロセスを見い出
したのである0本発明は圧延された原反を、先ず圧延方
向と直角な方向即ち横方向へ延伸し、次いで圧延方向即
ち縦方向へ延伸するというところにその特徴を有するの
である。
As mentioned above, the present inventors discovered this process by conducting a detailed analysis of the rolling conditions during rolling and the crystal structure based on the rolling conditions. That is, it is characterized by being stretched in the transverse direction and then in the rolling direction, that is, in the longitudinal direction.

横延伸は通常テンターと呼ばれる横延伸機により行なわ
れ、この延伸により圧延されたフィルム又はシートは幅
方向に延伸される。この場合の延伸倍率は少なくとも5
倍以上である。これより低い倍率では得られたフィルム
の剛性が不充分である。又、より高い剛性のフィルムを
得るには、この倍率を更に高く、例えば8倍以上とすれ
ばよい。
The transverse stretching is usually carried out using a transverse stretching machine called a tenter, and the rolled film or sheet is stretched in the width direction. In this case, the stretching ratio is at least 5
That's more than double that. At lower magnifications, the resulting film has insufficient rigidity. Moreover, in order to obtain a film with higher rigidity, this magnification may be made higher, for example, 8 times or more.

次に2縦延伸は一般にはロール延伸機で行なわれる。こ
の延伸により、横延伸されたフィルムは長手方向に延伸
される。この場合の延伸倍率は、原反即ち圧延前のフィ
ルム又はシートを基準にして長手方向に少なくとも5倍
以上である。従って、圧延時の圧延倍率が高い場合は、
その分延伸時の倍率を低くすることが出来る。例えば、
圧延時の倍率が2倍と2.5倍の場合、縦延伸時の延伸
倍率はそれぞれ2.5倍以上、及び2倍以上となる。即
ち、前に定義した圧下率rを用いて表わせば縦延伸にお
ける延伸倍率は少なくとも5(1−r )位取上である
。また、同様に、この倍率を更に高くすることにより、
より高剛性のフィルムを得ることが出来る。
Next, two longitudinal stretchings are generally carried out using a roll stretching machine. By this stretching, the transversely stretched film is stretched in the longitudinal direction. In this case, the stretching ratio is at least 5 times or more in the longitudinal direction based on the original film or sheet before rolling. Therefore, if the rolling ratio during rolling is high,
Accordingly, the magnification during stretching can be lowered. for example,
When the magnification during rolling is 2 times and 2.5 times, the stretching magnification during longitudinal stretching is 2.5 times or more and 2 times or more, respectively. That is, when expressed using the rolling reduction r defined above, the stretching ratio in longitudinal stretching is at least 5(1-r) higher. Similarly, by increasing this magnification even higher,
A film with higher rigidity can be obtained.

以上の延伸工程において、延伸温度は特に重要な条件で
あり、特に注意が払われなければならない0本発明にお
ける延伸温度は差動熱量計(Differential
 Scanning Calarimstry/DSC
)によって測定された原反の結晶融解曲線のピーク温度
より25℃低い温度以上、該ピーク温度より5℃高い温
度以下の温度範囲である。この温度範囲より低い温度で
は、結晶分子の配向化が困難である上に、更にはフィル
ムが白化あるいは破断に至る恐れがある。また該温度範
囲より高い温度では、結晶分子の溶融が支配的となり、
結晶配向の効果がほとんど望めなくなる上に、場合によ
ってはフィルムが溶断する恐れが生じる。そして、好ま
しくは該ピーク温度より15℃低い温度以上、該ピーク
温度以下の温度範囲であり、この時より均一な延伸フィ
ルムを得ることが出来る。
In the above stretching process, the stretching temperature is a particularly important condition, and special attention must be paid to the stretching temperature.
Scanning Calarimstry/DSC
) is within a temperature range of 25°C lower than the peak temperature of the crystal melting curve of the original fabric and 5°C higher than the peak temperature. At temperatures lower than this temperature range, not only is it difficult to orient crystal molecules, but there is also a risk that the film will whiten or break. Furthermore, at temperatures higher than this temperature range, melting of crystal molecules becomes dominant,
Not only will the effect of crystal orientation be almost impossible to expect, but in some cases there is a risk that the film will melt. The temperature range is preferably 15° C. lower than the peak temperature or higher and lower than the peak temperature, and a more uniform stretched film can be obtained at this time.

尚、差動熱量計により測定された結晶融解曲線のピーク
温度は原反の分子量、結晶化度あるいは形成条件等によ
り異なるが、通常は173〜178℃である。
Note that the peak temperature of the crystal melting curve measured by a differential calorimeter varies depending on the molecular weight, crystallinity, formation conditions, etc. of the original fabric, but is usually 173 to 178°C.

本発明のポリオキシメチレンフィルムは、比較的高分子
量、例えば数平均分子量が35,000〜100.00
0以上のポリオキシメチレンが誘導されるものである。
The polyoxymethylene film of the present invention has a relatively high molecular weight, for example, a number average molecular weight of 35,000 to 100.00.
Zero or more polyoxymethylenes are derived.

本発明の如く高剛性を有するフィルムの場合、比較的高
い分子量のポリオキシメチレンが好ましい、またポリオ
キシメチレンのアセタール化物、又はそのイソシアネー
トとの反応物、或いは例えば少量の第3成分を共重合し
た共重合物の如き、その主鎖の主要部が実質的にオキシ
メチレン基、−(GHz−0)−の繰返し単位から構成
されたポリオキシメチレン重合体にも適用出来る。
In the case of a film with high rigidity as in the present invention, polyoxymethylene with a relatively high molecular weight is preferred, and polyoxymethylene acetalized products, or their reaction products with isocyanates, or copolymerized products with, for example, a small amount of a third component, are preferred. It can also be applied to polyoxymethylene polymers, such as copolymers, in which the main part of the main chain is substantially composed of oxymethylene groups, -(GHz-0)- repeating units.

次に本発明の方法を例示した第1図に基づき本発明をよ
り具体的に説明する。
Next, the present invention will be explained in more detail based on FIG. 1, which illustrates the method of the present invention.

押出機lを出たポリオキシメチレンは冷却ロール2によ
り冷却され原反を形成する。次にこの原反は圧延機3に
導かれ圧延される。次いでこの圧延されたフィルム又は
シートは横延伸機4に導かれる。4aで延伸温度まで予
熱された後、4bにおいて横延伸される。4Cは熱処理
ゾーンであり、これは必要に応じて施される。横延伸さ
れたフィルムは加熱ロール5,6により再度延伸温度に
予熱された後、延伸ロール7.8により縦延伸される。
The polyoxymethylene exiting the extruder 1 is cooled by a cooling roll 2 to form a raw fabric. Next, this original fabric is introduced into a rolling mill 3 and rolled. This rolled film or sheet is then guided to a transverse stretching machine 4. After being preheated to the stretching temperature in step 4a, it is laterally stretched in step 4b. 4C is a heat treatment zone, which is applied as necessary. The transversely stretched film is preheated again to the stretching temperature by heating rolls 5 and 6, and then longitudinally stretched by stretching rolls 7.8.

延伸ロール7.8の回転速度はそれぞれVl、V2に設
定され、この速度比V2/Vl により縦延伸倍率が決
定される。その後フィルムは冷却ロール9.10で冷却
された後、捲取ロール11により捲き取られる。尚同図
には示されていないが、縦延伸されたフィルムは、冷却
される前に、必要に応じて熱処理が施され、熱安定性が
改良される。
The rotational speeds of the stretching rolls 7.8 are set to Vl and V2, respectively, and the longitudinal stretching ratio is determined by this speed ratio V2/Vl. The film is then cooled by cooling rolls 9, 10 and then wound up by winding rolls 11. Although not shown in the figure, the longitudinally stretched film is subjected to heat treatment, if necessary, before being cooled to improve its thermal stability.

本発明の方法によれば、密度法によって測定された結晶
化度が75〜85%であり、且つX線回折法によりエン
ド(End)及びエツジ(Edge)の2方向から測定
された結晶配向度がいずれも85〜35%である高度に
配向結晶化した2軸配向ポリオキシメチレンフィルムを
得ることができる。この2軸配向ポリオキシメチレンフ
ィルムは引張弾性率が550〜1500kg/am”と
高く、また結晶化度が高いために高寸法安定性を示す。
According to the method of the present invention, the degree of crystallinity measured by the density method is 75 to 85%, and the degree of crystal orientation measured from two directions, end and edge, by the X-ray diffraction method. It is possible to obtain a highly oriented and crystallized biaxially oriented polyoxymethylene film in which each of This biaxially oriented polyoxymethylene film has a high tensile modulus of 550 to 1500 kg/am'' and exhibits high dimensional stability due to its high degree of crystallinity.

なお、上記結晶化度、結晶配向度は以下のようにして測
定される。
Note that the crystallinity and crystal orientation are measured as follows.

結晶化度 ノルマルヘプタン/四塩化炭素からなる溶液により23
℃で密度勾配配管法によってフィルムの密度(d)を測
定し、次式 により結晶化度CD)を算出する。
Crystallinity: 23 with a solution consisting of normal heptane/carbon tetrachloride
The density (d) of the film is measured at °C by the density gradient piping method, and the degree of crystallinity CD) is calculated by the following formula.

ここにdaは1.508g/ccで、理論的に完全に結
晶化した重合体の密度であり、daは1.25g/CC
で、その完全な非晶質重合体の密度である。
Here, da is 1.508 g/cc, which is the theoretical density of a completely crystallized polymer, and da is 1.25 g/cc.
is the density of the completely amorphous polymer.

級過]口飢里 各試料に対して、その延伸方向をそろえて厚み2mm、
幅1t+i、長さ10mmの短冊状成形物を作製した。
[Grading] For each sample, the stretching direction is aligned and the thickness is 2 mm.
A rectangular molded product having a width of 1t+i and a length of 10 mm was produced.

成形時の各フィルムの固定はシアノアクリレート系接着
剤を用いた。次いでこの成形物を島津製作所製ユニバー
サル試料台(回転試料台)にフィルムのエツジ(Edg
e)あるいはエンド(End)方向からX線が入射出来
る様に取付けた。なお試料の方向を第2図に示す。
Cyanoacrylate adhesive was used to fix each film during molding. Next, this molded product was placed on a universal sample stand (rotating sample stand) manufactured by Shimadzu Corporation with the edge of the film
e) It was installed so that X-rays could enter from the end direction. The direction of the sample is shown in Figure 2.

x&!発生装置は島津製作所製XD−3A型装置を用い
、30KV−28mA −rNiフィルターを通したC
u−Ka線をX線源とした。ゴニオメータは同じく島津
製作所製VG−108R型を用い、これを上記回転試料
台に取付けた。スリット系はレシービング・スリット(
Receiving sl it) 2 mmφ、スキ
ー?−/タリング・スリット(Scattering 
5lit) 1 mmφを採用した。次いで回折角をポ
リオキシメチレンの(100)面(2θ=22°〜23
.5°)にセットし、X線をエツジ(Edge)方向及
びエンド(End)方向より入射するとともに、回転速
度4°/winに2回転試料台を回転し、(100)面
の回折強度を方位角方向に走査した。レコーダーのチャ
ートスピードは10mm/winであった。この測定に
よって得られた結果の1例を第3図に示した。次に結晶
配向度の算出法について、同図において説明する。方位
角90″のピークについて、バックグランドよりのピー
ク強度工を求め、次いで強度1/2なる該ピークの幅(
半価@)Wを求める。尚、バックグランドは測定に先立
って求めておく。次いで次式により結晶配向度Aを算出
した。
x&! The generator used was a Shimadzu XD-3A type device, with 30KV-28mA -C through an rNi filter.
U-Ka radiation was used as the X-ray source. The goniometer used was a model VG-108R manufactured by Shimadzu Corporation, which was attached to the rotating sample stand. The slit type is the receiving slit (
Receiving slit) 2 mmφ, ski? -/Scattering Slit
5lit) 1 mmφ was adopted. Next, the diffraction angle was set to the (100) plane of polyoxymethylene (2θ = 22° to 23
.. 5°), incident X-rays from the edge direction and the end direction, and rotated the sample stage twice at a rotation speed of 4°/win to measure the diffraction intensity of the (100) plane. Scanned in the angular direction. The chart speed of the recorder was 10 mm/win. An example of the results obtained by this measurement is shown in FIG. Next, a method for calculating the degree of crystal orientation will be explained with reference to the same figure. For the peak at an azimuth angle of 90'', calculate the peak intensity factor from the background, and then calculate the width of the peak (which is 1/2 the intensity) (
Find half price @)W. Note that the background is determined prior to measurement. Next, the degree of crystal orientation A was calculated using the following formula.

[実施例] 以下実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[Examples] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples.

なお、後述の実施例に於て示されるフィルム又はシート
の諸性質の測定において、結晶融解曲線はセイコー電子
工業■製差動熱量(DSC−20型)により、試料重量
10mg、昇温速度10°C/winで測定され、チャ
ート速度2 am/winで記録された。この時の測定
例を第4図に示した。また引張物性は、長さ100mm
+ 、幅10mmの試験片について、チャック間80m
m、チ’r−/クスビード30mm/winで、温度2
3℃、湿度50%にて測定された。フィルムの剛性の尺
度となる弾性率はこの時得られた応力−歪曲線の初期勾
配から計算によって求めた。
In the measurement of various properties of films or sheets shown in the examples below, the crystal melting curve was measured using a differential calorimeter (DSC-20 model) manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd., with a sample weight of 10 mg and a heating rate of 10°. C/win and recorded at a chart speed of 2 am/win. An example of measurement at this time is shown in FIG. In addition, the tensile properties are 100mm in length.
+, 80m between chucks for a 10mm wide test piece
m, chi'r-/kusubido 30mm/win, temperature 2
Measured at 3°C and 50% humidity. The elastic modulus, which is a measure of the stiffness of the film, was calculated from the initial slope of the stress-strain curve obtained at this time.

実施例1 数平均分子量が約57,000のポリオキシメチレン(
旭化成工業■製テナック3010)を200℃の温度で
スリットダイから押出し、120℃に加熱したキャステ
ィングロールで急冷し、厚さ700ル、幅150+am
の原反シートを得た。この原反の密度法による結晶化度
は70%、DSGによる結晶融解曲線のピーク温度は1
76℃であった。 1 次にこの原反を、ロール径50!III、ロール幅40
0+++mのワークロールとロール径100mm 、ロ
ール幅400mmのバックアップロールからなる4段圧
延機により、温度70°Cで圧延した。この時の圧延倍
率は2倍であり、圧下率は0.5であった。また、圧延
後の結晶化度は67%であった。
Example 1 Polyoxymethylene (with a number average molecular weight of about 57,000)
Tenac 3010 manufactured by Asahi Kasei Corporation was extruded through a slit die at a temperature of 200°C, rapidly cooled with a casting roll heated to 120°C, and the thickness was 700 mm and the width was 150 mm.
An original fabric sheet was obtained. The crystallinity of this raw fabric is 70% by the density method, and the peak temperature of the crystal melting curve by DSG is 1.
The temperature was 76°C. 1 Next, roll this raw fabric with a roll diameter of 50! III, roll width 40
The material was rolled at a temperature of 70°C using a four-high rolling mill consisting of a 0+++m work roll and a backup roll with a roll diameter of 100 mm and a roll width of 400 mm. The rolling ratio at this time was 2 times, and the rolling reduction ratio was 0.5. Moreover, the degree of crystallinity after rolling was 67%.

次いでこの圧延されたシートを延伸温度が172℃に保
たれたテンター横延伸機に導き、200%/winの延
伸速度で幅方向に8倍の横延伸を行った。次いでこのフ
ィルムをロール縦延伸機に導き縦延伸を行った。この時
フィルムは加熱ロールにより延伸温度の174℃に予熱
された後、続く延伸ロールにより4倍延伸された。延伸
ロールの回転速度はV l= 0.4m/sin、 V
 2 = 1.8m/ff1inであった。以上の工程
により2軸方向に均一に8×8倍に延伸されたポリオキ
シメチレンフィルムを得ることが出来た。ここに得られ
た2軸延伸フィルムは平均厚さl1gを有しており、そ
の引張物性、密度法による結晶化度及びX線回折法によ
る結晶配向度は第1表の如くであった。
Next, this rolled sheet was introduced into a tenter transverse stretching machine whose stretching temperature was maintained at 172° C., and transversely stretched 8 times in the width direction at a stretching speed of 200%/win. Next, this film was introduced into a roll longitudinal stretching machine and longitudinally stretched. At this time, the film was preheated to the stretching temperature of 174° C. by a heating roll, and then stretched 4 times by a subsequent stretching roll. The rotation speed of the stretching roll is V l = 0.4 m/sin, V
2 = 1.8m/ff1in. Through the above steps, it was possible to obtain a polyoxymethylene film that was uniformly stretched 8×8 times in the biaxial directions. The biaxially stretched film thus obtained had an average thickness of 11 g, and its tensile properties, crystallinity degree determined by density method, and crystal orientation degree determined by X-ray diffraction method were as shown in Table 1.

尚、表中結晶配向度は、MD方向についてはフィルムの
エツジ方向からの測定値を、TD方向についてはエンド
方向からの測定値をもってそれぞれ表わした。
The degree of crystal orientation in the table is expressed by the value measured from the edge direction of the film in the MD direction, and the value measured from the end direction in the TD direction.

この結果から、本発明によって得られた2軸延伸フィル
ムは、通常のフィルムに比べ極めて高い弾性率を有し、
且つ高度に配向結晶化していることを示し、高剛性を有
する優れたフィルムであることが分る。
From this result, the biaxially stretched film obtained by the present invention has an extremely high elastic modulus compared to a normal film,
It also shows that the film is highly oriented and crystallized, indicating that it is an excellent film with high rigidity.

実施例2 実施例1の原反シートを同じ〈実施例1の圧延機を用い
て、温度110℃で圧延倍率3倍、圧下率0.87の圧
延を行った。圧延後の結晶化度はC4%であった。次い
でこの圧延シートを圧延温度175°C1延伸速度20
0%/winで幅方向に10倍の横延伸を行った。次い
でこのフィルムをロール縦延伸機により、延伸温度17
6℃で、縦方向に4倍の延伸を行った。この時の延伸ロ
ールの回転速度は実施例1と同じであった。以上の工程
により2軸方向に均一に12X10倍に延伸されたポリ
オキシメチレンフィルムが得られた。ここに得られた2
軸延伸フィルムは平均厚さ6ルを有しており、その引張
物性、密度法による結晶化度及びX線回折法による結晶
配向度は第2表の如くであった。
Example 2 The raw sheet of Example 1 was rolled using the same rolling mill as in Example 1 at a temperature of 110° C. with a rolling ratio of 3 times and a rolling reduction of 0.87. The crystallinity after rolling was C4%. Next, this rolled sheet was rolled at a rolling temperature of 175°C and a stretching speed of 20°C.
Transverse stretching was performed 10 times in the width direction at 0%/win. Next, this film was stretched by a roll longitudinal stretching machine at a stretching temperature of 17
Stretching was carried out 4 times in the machine direction at 6°C. The rotational speed of the stretching rolls at this time was the same as in Example 1. Through the above steps, a polyoxymethylene film uniformly stretched 12 times by 10 times in the biaxial directions was obtained. 2 obtained here
The axially stretched film had an average thickness of 6 mm, and its tensile properties, degree of crystallinity determined by the density method, and degree of crystal orientation determined by the X-ray diffraction method were as shown in Table 2.

第1表 MD:フィルムの長手方向(機械方向)TD:  〃 
 幅方向 第2表 実施例3 実施例1の原反シートを同じ〈実施例1の圧延機を用い
て、温度100℃で圧延を行い、圧延倍率がそれぞれ1
.2.1.5.2.2.5.3.3.5.4.4.5倍
の圧延シートを得た。次いで各々の圧延シートについて
、延伸温度175℃、延伸速度200%/winで幅方
向に5倍の横延伸を行った。次いで横延伸が出来タサン
プルについて、ロール縦延伸機により、延伸温度178
℃で縦延伸を行った。この時の延伸倍率は、圧延時の倍
率を考慮し、延伸後の倍率が原反に対して各々5倍にな
る様にした。従って、延伸ロールの回転速度はV 2 
= 1.8m/sinに固定し、Vlを各々の延伸倍率
に合う様にセットした。以上の工程により2軸方向に5
X5倍に延伸されたポリオキシメチレンフィルムが得ら
れた。
Table 1 MD: Longitudinal direction (machine direction) of film TD:
Width direction Table 2 Example 3 The raw sheet of Example 1 was rolled at a temperature of 100°C using the same rolling mill as in Example 1, and the rolling ratio was 1.
.. 2.1.5.2.2.5.3.3.5.4.4.5 times the rolled sheet was obtained. Next, each rolled sheet was subjected to 5-fold transverse stretching in the width direction at a stretching temperature of 175°C and a stretching rate of 200%/win. Next, the transversely stretched sample was stretched at a stretching temperature of 178°C using a roll longitudinal stretching machine.
Longitudinal stretching was performed at °C. The stretching ratio at this time was set such that the stretching ratio after stretching was 5 times that of the original fabric, taking into account the stretching ratio during rolling. Therefore, the rotational speed of the stretching roll is V 2
= 1.8 m/sin, and Vl was set to match each stretching ratio. Through the above process, 5
A polyoxymethylene film stretched by a factor of X5 was obtained.

この時の圧延倍率、圧下率及び圧延後の結晶化度と各延
伸時の延伸性能について第3表にまとめた。この結果か
ら本発明の圧延の範囲において、均一に延伸された2軸
配向ポリオキシメチレンフィルムが得られることが分る
Table 3 summarizes the rolling ratio, rolling reduction, crystallinity after rolling, and stretching performance during each stretching. This result shows that a uniformly stretched biaxially oriented polyoxymethylene film can be obtained within the rolling range of the present invention.

第3表 0:良好 Δ:やや難(一部に破断発生) ×:!! [発明の効果] 本発明は、工業的にも技術が確立されている1軸圧延を
基本とするものであり、工業的にも充分適用し得る方法
である。本発明によって得られたフィルムハ従来の他の
フィルムにはない優れた剛性を有しており、かかる特性
を利用する用途例えば磁気テープあるいはフロッピーデ
ィスク等の磁気記録用材料のベースフィルム等種々の応
用分野に適用される。
Table 3 0: Good Δ: Slightly difficult (breakage occurred in some parts) ×:! ! [Effects of the Invention] The present invention is based on uniaxial rolling, which is an industrially established technology, and is a method that can be fully applied industrially. The film obtained by the present invention has excellent rigidity not found in other conventional films, and this property can be used in various applications such as base films for magnetic recording materials such as magnetic tapes and floppy disks. applied to the field.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のフィルム製造方法の1例を示す概略図
で、第2図はX線回折法による結晶配向度測定のための
試料の方向を示す説明図、第3図は結晶配向度の算出法
を示すための説明図である。第4図は差動熱量計(OS
C)により測定された結晶融解曲線の1例を示す図であ
る。 l・・・押出機、2・・・冷却ロール、3・・・圧延機
、4・・・横延伸機、4a・・・予熱ゾーン、4b・・
・延伸ゾーン、4C・・・熱処理ゾーン、5.6・・・
加熱ロール、7,8・・・延伸ロール、9.10・・・
冷却ロール、11・・・捲取ロール。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of the film manufacturing method of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the direction of the sample for measuring the degree of crystal orientation by X-ray diffraction method, and Fig. 3 is a diagram showing the direction of the sample for measuring the degree of crystal orientation by X-ray diffraction method. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a calculation method. Figure 4 shows the differential calorimeter (OS
It is a figure which shows an example of the crystal melting curve measured by C). l... Extruder, 2... Cooling roll, 3... Rolling machine, 4... Lateral stretching machine, 4a... Preheating zone, 4b...
・Stretching zone, 4C... Heat treatment zone, 5.6...
Heating roll, 7, 8... Stretching roll, 9.10...
Cooling roll, 11... winding roll.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)主鎖の主要部が実質的にオキシメチレン基−(C
H_2−O)−の繰返し単位から構成されるポリオキシ
メチレン重合体からなる2軸配向フィルムを製造するに
当り、溶融固化された原反シートあるいはフィルムを圧
下率rが式 1.2≦1/(1−r)≦4 r=1−(t/t_0) ここにt_0:圧延前のフィルム又はシートの厚さt:
圧延後のフィルム又はシートの厚さ になるまで縦方向に圧延した後、横方向5倍以上延伸し
、次いで縦方向に5(1−r)倍以上延伸することを特
徴とする高剛性ポリオキシメチレンフィルムの製造方法
(1) The main part of the main chain is substantially an oxymethylene group -(C
In producing a biaxially oriented film made of a polyoxymethylene polymer composed of repeating units of H_2-O)-, the rolling reduction ratio r of the melt-solidified raw sheet or film is determined by the formula 1.2≦1/ (1-r)≦4 r=1-(t/t_0) where t_0: Thickness of film or sheet before rolling t:
A high-rigid polyoxy which is characterized by being rolled in the machine direction until it reaches the thickness of the rolled film or sheet, then stretched 5 times or more in the transverse direction, and then stretched 5 (1-r) times or more in the machine direction. Method for manufacturing methylene film.
(2)圧延温度が室温以上、差動熱量計によって測定さ
れた原反の結晶融解曲線のピーク温度より40℃低い温
度以下である特許請求の範囲第1項記載の高剛性ポリオ
キシメチレンフィルムの製造方法。
(2) The highly rigid polyoxymethylene film according to claim 1, wherein the rolling temperature is at least room temperature and at most 40°C lower than the peak temperature of the crystal melting curve of the original film measured by a differential calorimeter. Production method.
(3)延伸温度が、差動熱量計によって測定された原反
の結晶融解曲線のピーク温度より25℃低い温度以上、
該ピーク温度より5℃高い温度以下の温度範囲である特
許請求の範囲第1項記載の高剛性ポリオキシメチレンフ
ィルムの製造方法。
(3) The stretching temperature is at least 25°C lower than the peak temperature of the crystal melting curve of the original fabric measured by a differential calorimeter,
The method for producing a highly rigid polyoxymethylene film according to claim 1, wherein the temperature range is 5° C. higher than the peak temperature.
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