JPS63199622A - 多層フイルムの成形方法 - 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〕 本発明は熱液晶ポリマーとポリエステル樹脂とを共′押
出法によって、強度特性に優れた多層フィルムを成形す
る方法に関するものである。

〔従来技術〕

近年、繊維、フィルム又は成形品の何れかを問わず剛性
、耐熱性、寸法安定性の優れた素材に対する要望が高ま
って°いる。ポリエステルは剛性に優れ、広範な用途に
用いられるに到っているが、製品によってはより高い耐
熱性、寸法安定性が要求されている。そこで最近は耐熱
性に優れた液晶ポリエステルが注目を集めている。

特に注目されるようになったのは、Ｊ、Ｐ、８．Ｐ、Ｏ
。

ｚａ、に、（ｌ？り６）、コｏ１１．ｙおよび特公昭５
６−／１０／＆号公報Ｋ　Ｗ、Ｊジャクソンがポリエチ
レンテレフタレートとアセトキシ安息香酸とからなる熱
液晶性高分子を発表してからである。しかしながらこれ
らの液晶ポリｉ−は溶融状態で高度な配向性を示し、そ
の結果機械的物性に大きな異方性を示し、フィルム成形
した際には縦方向に過度に分子配向したフィルムしか得
られず、それ故フィルムが縦裂けしやすく、実用に供し
得るフィルムを得るのは難かしかつ九。

このフィルムの分子配向の問題を解決するための種々の
方法が提案されている。例えば、−軸方向に分子配向し
たフィルムを互いに配向方向が交叉するように貼９合わ
せ、強度的に方向性を持たない高強度のフィルムを得る
方法、あるいはインフレーション成形を行なう際にブロ
ーアツプ比（径を拡大された筒状樹脂の直径とダイの環
状スリットの直径の比）を大きく採シ縦方向と横方向の
配向の程度を一致させて縦横の強度を均一とする方法等
が挙げられる。

しかしながら前者の方法ではフィルムを貼り合わせたも
のであるため、フィルムの肉厚が増加するばかシでなく
、製膜工程に加えて貼り合せ工程も必要であシ、かつ、
操作が煩雑である等の欠点を有しておシ、ま九稜者の方
法ではプＰ−アップ比が大きいため、バブル（径を拡大
するため筒状フィルムの内部に空気等を封入した風船状
部分）が安定せずに破裂したり、得られたフィルムの厚
みむらが大きい等の欠点を有している。

従来技術の上記問題点を改良すべく、本発明者等は先に
熱液晶ポリマ〜をグイリップと中子を相互に反対方向に
回転できる回転ダイを用いて、特定の回転数で回転させ
ながらインフレーション成形することによシ、縦横方向
にほぼ等配向した引張シ強度に優れたフィルムを得る成
形法を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記提案方法では得られるフィルムの引
張シ強度は優れているものの、タフネスに欠けるため引
裂強度（特にノツチ有υ引裂強度）はまだ十分には改善
されていない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は上記した熱液晶ポリマーフィルムの問題点
を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、熱液晶ポリマー
とポリエステル樹脂とをグイリップと中子が相互に反対
方向に回転できる回転ダイを設けたインフレーション成
形装置（特公昭ｊダーｌＩ亭３０７号参照）を用いて、
該回転ダイを特定の回転数で回転させながら共押出に優
れたフィルムが得られることを見出し、本発明を完成し
た。

すなわち本発明の要旨は環状スリットを介して相互に反
対方向に回転する可動グイリップ及び中子並びに、該環
状スリットに熱液晶ポリマー及びポリエステル樹脂をそ
れぞれ供給する樹脂流路からなるダイを有するインフレ
ーション成形装置を用いて、熱液晶ポリマーとポリエス
テル樹脂を可動ダイリップ及び中子を同時に反対方向ま
たは一方のみを下記ＣＩ）式で示される回転指数（Ｅｌ
）の値以上、かつ該回転指数（８）の１０倍以下の回転
数で回転させ表がら共押出成形することを特徴とする多
層フィルムの成形方法に存する。

但し、　　Ｇ　：環状スリットの＠（Ｘ）ＭＦＩ：成形
温度における熱液晶ポリマーのメルトフルーインデック
ス（＃／１０分）ｔ　：フイルム厚み（Ｘ） ＢＵＲニブローアツブ比 Ｄ　：環状スリットの径（Ｘ） 本発明に使用し得る熱液晶ポリマーとしては、溶融成形
が可能で溶融時に液晶性を示すポリマーであればいかな
るものでもよいが、例えば下記（１）〜（Ｖ〕のポリエ
ステル、即ちからなるもの。

水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基又は（式中Ｙは、
０、Ｓ、ＳＯ，、Ｃ０１７ｋ　キＬ／ン基、又はアルキ
リデン基又はなしを示し、Ｒ１−へは水素原子、ハロゲ
ン原子又は炭化水素基を示す）からなるもの。

Ｃ８〜Ｃ１の炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基
又はフェノキシ基を示す）、ｓｏ、、ｃｏ、アルキレン
基又はアルキリデン基又はなしを示し、Ｒ１−Ｒ８は水
素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基を示す）からなる
もの。

（Ｖ）　　一般式（Ｊ）で表わされるジカルボン酸ユニ
ット、 ＩＩ　　　、　　ＩＩ −０−Ｒ−０−・・番・・　　（Ｊ） （式中　１ｔの少なくとも６０モルチ以上は／、ＩＩ−
フェニレン基であシ、参〇モルチ以下かへｌＩ−フェニ
レン基以外のＣ６〜Ｃ１，のコ価の芳香族炭化水素基、
０４〜Ｃ８゜の２価の脂環式炭化水素基またはＣＩ　”
−Ｃ４゜のコ価の脂肪族炭化水素基を示す。但し、芳香
族炭化水素基（へ＄−７二二レン基を含めて）のベンゼ
ン環の水素原子はハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル
基またはアルコキシ基で置換されていてもよい） 一般式（１０で表わされるグリコールユニット−０−Ｒ
−０−−・・・・　（６） （式中、Ｒ２は０１〜Ｃ！。のコ価の脂肪族炭化水素基
または０４〜Ｃ８゜のコ価の脂環式炭化水素基を示す） および一般式（Ｌ）で表わされるオキシカルボン酸ユニ
ット 、１ｌ −Ｏ−Ｒ−（：！−・・・［相］・　（Ｌ）（式中、Ｒ
ｍの少なくとも６０モルチ以上は／、ＩＩ−フェニレン
基で＠＃）、ａＯモルチ以下が／、ｌＩ−フェニレン基
以外のＣ６〜ＣＩＩのコ価の芳香族炭化水素基を示す０
但し、芳香族炭化水素基（／、弘−フェニレン基を含め
て）のベンゼン環の水素原子はハロゲン原子、０８〜Ｃ
４のアルキル基またはアルコキシ基で置換されていても
よい） からなるが、 オキシカルボン酸ユニット（勾の一部はグリコールユニ
ット（Ｋ）の一部トエーテル結合によシ結合して一般式
（→ −０−Ｒ”−０−Ｒ”−凸一　・・・・・　（→（式中
、Ｒ２およびＲ３は（３）および（ゆ式におけるＲ３お
よびＲ３と同意義である） で表わされるユニットを構成している場合もあり、 ジカルボン酸ユニット（、Ｔ）の含有量が１０〜ダｏ−
１ニル−であり、 ジカルボン酸ユニット（Ｊ）とオキシカルボン酸ユニッ
ト（局の合計量に対するオキシカルボン酸二ニット（Ｌ
）の割合（Ｌ）　／　（（、ｒ）　＋　（υ）が３０〜
ｔθモルチであり、 グリコールユニット（６）とオキシカルボン酸ユニット
（勾の合計量に対するオキシカルボン酸ユニット（υの
割合（Ｕ　／　（（Ｋ）　＋　（Ｕ　）　カ３０〜ＳＯ
そルチであり、 クリコールユニット（６）Ｋ対するユニット（鴫の割合
（Ｍ）　／　（勾がＯ−タＯモルチであシ、フェノール
とテトラクロルエタンのｌ：／（重量比）の混合液中０
．！ｒｌ／４１の濃度で３０℃で測定した対数粘度ηｉ
ｎｈが０．りｄＶＩ以上である共重合ポリエステルであ
るもの。

等が挙げられる。

また更に、上記したもののほか、下記〔■〕〜〔Ｗのポ
リエステル、即ち す）からなるもの。

λ −Ｈ、−Ｃ！１又はＣ４を示す）からなるもの０入 （式中ＸはＣ１、Ｂｒ、（！Ｈ，を示す）からなるもの
。

なるもの。

からなるもの。

す 等が挙げられる。中でもＣＩ）〜（Ｖ）に示したものが
好適に用いられる。

本発明において、熱液晶性ポリマーとしてポリエチレン
テレフタレートとヒドロキシ安息香酸又はアセトキシ安
息香酸をアシル化剤の存在下及び必９！に応じて触媒の
存在下で接触、反応させて共重合オリゴマーを生成させ
た後に、重合して得られる共重合ポリエステルが特に好
ましい。アシル化剤としては無水酢酸が好ましく、その
使用量としてはヒドロキシ安息香酸の７．２５倍以上が
好適である。

上記共重合ポリエステルの製造法としては、例えば、ポ
リエチレンテレフタレートとヒドロキシ安息香酸をアシ
ル化剤と共に反応容器に入れ、／３０−２！０℃で３０
分以上、好ましくは７〜３時間反応させ共重合オリゴマ
ーを得、次いでλａＯ〜３００℃で重合させ生成物を得
る０ または、ポリエチレンテレフタレートとヒドロキシ安息
香酸をまず／ＪＯ−コ！θ℃で３０分、好ましくは／〜
３時間反応させ共重合オリゴマーとした後、アシル化剤
を加え１００〜２！０℃で３０分以上反応させアシル化
を行ない、次いで２ＩＩＯ〜３００℃で重合し生成物を
得ることもできる。

この際、各段階で適当な触媒を使用することができる。

共重合オリゴマーの生成段階で錫化合物（例えば、酢酸
第一錫）が有効であシ、最後の重合反応では亜鉛化合物
（例えば、酢酸亜鉛）が有効である。触媒の添加量は生
成ポリマーに対し！ｒ　Ｏ〜！ｒ０００ｐｐｍ、好まし
くは一〇〇〜２０００　ｐｐｍである。

上記共重合ポリエステルを製造するためのポリエチレン
テレフタレートとヒドロキシ安息香酸との原料供給割合
はポリエチレンテレフタレート３ル３５ 酸り３〜６３そルチの割合が好適である。

一方、ポリエステル樹脂としてはポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート等があげられ、特
に分子量が５ｏｏｏ以上のもの、望ましくは７万〜ｊ万
の範囲のポリエチレンテレフタレートが好適である。

ポリエチレンテレフタレートとしてはテレフタル酸およ
びエチレングリコールからなるホモポリマー及びテレフ
タル酸、エチレングリコールにさらに第三成分を共重合
させたコポリマーが挙げられ、いずれも使用できる。第
三成分としては通常、イソフタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ｐ−ヒドロキシ安息
香酸などのオキシカルボン酸、プロピレンクリコール、
テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコールな
どのアルキレングリコール、ポリエチレングリコールな
どのポリアルキレングリコール等が用いられる。コポリ
マー中の第三成分の比率は通常、７５モル慢以下である
。

また、本発明に使用されるインフレーションフィルム成
形装置としては通常、用いられる形式のものならいずれ
でも使用可能であるが、成形ダイは通常のサーキュラダ
イとは異なシ、環状ダイと中子とを相互に反対方向に回
転できる回転ダイか用いられる。本発明で用いられるダ
イの一例を第１図に示す。

第１図において、該ダイは環状スリット（１）を介して
相互に反対方向に回転させ得る可動ダイリップ（２）、
中子（３）及び該環状スリット（１）に熱液晶ポリマー
を供給する樹脂流路（４）並びにポリエステル樹脂を供
給する樹脂流路（５）から構成されている。

本発明においては熱液晶ポリマーとポリエステル樹脂と
を上記した回転ダイを装着したインフレーションフィル
ム成形装置を用いて特定の成形条件で成形する。

まず、インフレーション成形装置において、熱液晶ポリ
マーは樹脂流路（４）を経て、第一図の樹脂供給孔ａか
ら、また、ポリエステル樹脂は樹脂流路（５）を経て、
第一図の樹脂供給孔すからそれぞれ隣シ合った状態で環
状スリット（１）に供給される。この状態において、可
動ダイリップ（２）及び中子（３）はそれぞれ逆方向、
すなわち第３図に示す矢印に示したように反対方向に各
々回転されておシ、環状スリット（１）内のａからの熱
液晶ポリマー及びｂからのポリエステル樹脂は可動ダイ
リップ（２）及び中子（３）の回転の方向に引かれ、第
３図に示すように斜めに積層した状態となる。このよう
にすることによりａからの熱液晶ポリマーとｂからのポ
リエステル樹脂の接合面積が増し、強固な接合が得られ
、可動ダイ−′リップ（２）と中子（３）の回転数を調
節することによシ積層数の種々異なる任意の多層フィル
ムを得ることかできる。また、可動ダイリップ（２）と
中子（３）を逆方向に回転させているため環状スリット
（１）から押出されたフィルムは押出方向と回転向 方向の複合された方向に配食することになるので、フィ
ルム全体としては斜めに分子配向したフィルムが得られ
る。このフィルムの分子配向の程度は可動ダイリップ及
び中子の回転数、樹脂の押出速度及び引取速度等を調節
することにより、適宜選択決定される。

本発明においては、フィルムの引張強度及び引裂強度共
に優れたフィルムを製造するために、可動ダイリップ（
２）及び中子（３）の回転数（可動ダイリップ、及び中
子を同時に反対方向に回転させる場合には両者の回転数
の和、あるいはいずれか一方のみを回転させるときはそ
の回転数）を、下記（１）式で示される回転指数（８）
の値以上で、且つ、Ｓ値の１０倍以下好ましくａＳ値の
へλ倍〜ｉｏ倍、さらに好ましくはＳ値の３倍〜７０倍
の範囲内に調節して行う。

ここで　　８　＝回転指数 Ｇ　：環状スリットの幅（％） ＭＦ工：成形温度における熱液晶ポリマーのメルト７０
−インデックスＣ９／１０分）ｔ　：フイルムの厚み（
鬼） ＢＵＲニブローアツブ比 Ｄ　：環状スリットの径（５） を表わす。

なお、上記の回転指数（Ｓ）は本発明の成形操作条件の
重要な指数であシ、使用樹脂の流動性（ＭＩＰＩ）、フ
ィルム厚み（１）、ブローアツプ比（ＢＵＲ）　、使用
ダイのスリット幅（Ｇ）及びスリット径（Ｄ）によシ、
必要な最低トータル回転数（ｒ、ｐ、ｍ）を規定するも
のである。

上記に規定した回転数が回転指数（Ｓ）よシも小さな回
転数の場合には得られるフィルムの強度は、従来の高ブ
ローアツプ比での成形品と大差がなく、本発明の効果を
十分発揮し得ない０また、該回転数が回転指数（Ｓ）の
７０倍より多い場合には、熱液晶ポリマー及びポリエス
テル樹脂が横方向に過度に配向を受は物性が低下し、更
に成形装置の耐久性の点からやや問題となる恐れがあり
好ましくない。

また、樹脂の押出速度及び引取速度は通常インフレーシ
ョン成形で行われる程度の速度とされる。

上記熱液晶ポリマーとポリエステル樹脂とを共押出イン
フレーション成形する際の成形温度は熱液晶ポリマーの
メルトフローインデックスがコ０１１／１０分以下、好
ましくは０．０−〜コ０１／１０分、更に好ましくはＯ
，コ〜／　０１１／１０分の範囲になる温度で行なわれ
る。メルト７０−インデックスが上記上限より大きいと
バブルの安定性が不良とまり、好ましくない。

本発明において、メルトフローインデックスとは上記熱
液晶ポリマーをインフレーション成形温度においてＪよ
りＫｔ７ＡＯに準拠して測定した値Ｃ９／１０分）であ
る。

本発明に用いられるブローアツプ比は０．６〜！程度で
あシ、好ましくは１〜３程度である。

また、ダイの径（Ｄ）としては、ブローアツプ比と製品
幅との関係で選択され、特に制限はない。

さらに成形されるフィルムの厚み（１）としては、−〜
３００μ好ましくはよ一一〇θμの範囲であシ、熱液晶
ポリマー／ポリエステル樹脂の層比は１０／９０〜９０
／１０の範囲である。

このようにして得られた多層フィルムは熱液晶ポリマー
の特徴である強度、剛直性及び寸法安定性を有し、ポリ
エステル樹脂のタフネスを合わせ持つ、強度特性に優れ
たものである。

〔実施例〕

実施例／ （１）熱液晶ポリマーの製造法 ポリエチレンテレフタレートオリゴマー（？ｉｎｈ　−
０，／　／　ｄｔ／Ｉ　）　　−ｇ、ざＫｇ（／！ｒＯ
モル）とｐ−ヒドロキシ安息香酸４１ｔ、ｓＫｇ（Ｊｓ
。

モル）、及び無水酢酸ａｏ、ｔＫｆおよび酢酸第一錫コ
ａ、３１紛を攪拌機がついた重合槽に仕込み、窒素で３
回パージした後、重合槽を７３０℃に加熱し、１時間攪
拌し、酢酸を留出させながら１７０℃で１時間、さらに
２’ｌＯ℃で１時間攪拌した。更に重合槽温度をコア、
５−’Ｃにあげ、酢酸を留出させながら徐々に減圧し、
３０分後には０．／ｊｓｍＨｇとした０次に重合系をＮ
、で常圧に戻し酢酸亜鉛二水和物を４ｔ０．１１添加し
た後０．／１ｗａｔＨｇの真空下に６時間攪拌し重合を
完了し、重合槽よυ抜き出し、ペレタイザーにてペレッ
ト化した。

（２）多層フィルムの成形方法 モダンマシナリー■製デルサー６３φ屋押出機に環状ス
リット径１００ｗｍφ、環状スリット幅（ダイリップの
ギャップ）０．り■で且つダイリップ及び中子を環状ス
リットを介して相互に反対方向に回転できるスパイラル
状の回転ダイ（図／に示す形状の回転ダイ）を取シ付け
たインフレーション成形装置を用いて、上記（１）で得
られた熱液晶ポリマー及び分子量コアのポリエチレンテ
レフタレートなそれぞれ樹脂流路（４）及び（５）を経
て、樹脂供給孔ａ及びｂから環状スリット（１）に供給
する。成形温度２ざ０℃、成形温度における熱液晶ポリ
マーのＭＦエコ、０９／１０分、ブローアツプ比（ＢＵ
Ｒと称す）ｌ−コ、ド、９７ト率ｌコ及び第１表に示す
回転数の条件下で共押出して５０μの多層フィルムを製
造した。得ら九たフィルムにつき、下記の測定法にて評
価した。

結果を表／に示す。

０測定法 引張り強度 フィルムを短冊状に切り取シ、引張シ試験機にて２００
■／分にて引張り、フィルムが切断する時の強度を読み
とる ＪＩＳ　ｚ／りＱコ エルメンドルフ引裂強度 ＪＩＳ　Ｐｇ；／／６−／９り３に準拠して測定した。

０ドラフト率の定義 ＤＲ■−工・□ ρｆｔ−ＢＵＲ ρｍ：溶融時の比容積 ρｆ：　フィルムの比容積 Ｇ　：　グイギャップ ｔ　：　フィルム厚み ＢＵ、Ｒ：　ブロー比 実施例コ 回転数を表１に示す条件に変えた以外は実施例／と同じ
ようにしてフィルムを成形し九。結果を表７に示す。

比較例′／ 回転を停止した以外は実施例１と同じようにしてフィル
ムを成形した。結果を表／に示す。

比較例コ 実施例１において、ＰＥＴの押出をストップさせて液晶
ポリマー単独で成形を行なった場合である。結果を表７
に示す。

表　　／ 〔発明の効果〕 本発明によれば、熱液晶ポリマーからなる引裂強度、引
張強度等に優れたフィルムが得られ、更に液晶ポリマー
の用途範囲を広けるものである０

【図面の簡単な説明】

を示す部分平面図である。 図中（１）は環状スリット、（コノはダイリップ、（３
〕は中子、（ダ）は熱液晶ポリマー用樹脂流路、（ｊ）
はポリエステル用樹脂流路をそれぞれ示す。 出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　弁理士長各州　　− （ほか１名） 第２目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）環状スリットを介して相互に反対方向に回転する
   可動ダイリップ及び中子並びに、該環状スリットに熱液
   晶ポリマー及びポリエステル樹脂をそれぞれ供給する樹
   脂流路からなるダイを有するインフレーシヨン成形装置
   を用いて、熱液晶ポリマーとポリエステル樹脂を可動ダ
   イリップ及び中子を同時に反対方向または一方のみを下
   記（ I ）式で示される回転指数（Ｓ）の値以上、かつ
   該回転指数（Ｓ）の１０倍以下の回転数で回転させなが
   ら共押出成形することを特徴とする多層フィルムの成形
   方法 Ｓ＝（３０×Ｇ×ＭＦＩ＾０＾．＾２）／（ｔ×ＢＵＲ
   ＾０＾．＾７×Ｄ）・・・・・（ I ） 但し、Ｇ：環状スリットの幅（ｍ／ｍ） ＭＦＩ：成形温度における熱液晶ポリマーのメルトフロ
   ーインデックス（ｇ／１０分） ｔ：フィルム厚み（ｍ／ｍ） ＢＵＲ：プローアップ比 Ｄ：環状スリットの径（ｍ／ｍ）