JPS63295236A - 高モジユラスフイルムの製造方法 - Google Patents

高モジユラスフイルムの製造方法

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JPS63295236A
JPS63295236A JP63033824A JP3382488A JPS63295236A JP S63295236 A JPS63295236 A JP S63295236A JP 63033824 A JP63033824 A JP 63033824A JP 3382488 A JP3382488 A JP 3382488A JP S63295236 A JPS63295236 A JP S63295236A
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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】 逸五公１ 本発明は、一方向または両方向に高いヤング率を有する
二軸延伸フィルムおよびこれらのフィルムの製造方法に
関する。
背景技術 二軸延伸は、可塑性のポリマ一連鎖がフィルムの平面内
で、多少はランダムではあるがこの平面に平行に配向す
るような方法でプラスチックフィルムまたはシートを延
伸させる方法である。二軸延伸したフィルムは、すぐれ
た引張特性、改良された可１尭性並びにタフネスおよび
増加した収縮性を有する。これらの改良された物理的特
性によってフィルムの電気的および光学的性質のさらに
広い利用が可能になる。
二軸延伸フィルムは、単一方向延伸または両方向の同時
延伸によって製造される。幅出しは、形成した平らなシ
ートを炉内でテンターを使用して延伸することから成る
。フィルムはまた、異なる速度で回転するローラー上を
フィルムを通過させることによって縦方向に延伸させる
こともできる。
バブル吹込配向は、フィルムを縦方向および横方向の両
方に同時に延伸できる。フィルムを縦方向および横方向
の両方に同時に延伸させる他の方法は、Ｕ、に、Ｐ、Ｇ
Ｂ　　２，０３８．７０５ＡＩＣ記載されている。
そのガラス転移温度（以後Ｔｇ）より高い温度でフィル
ムを縦方向または横方向のいずれかに延伸するとフィル
ムは配向し、その方向で比較的高いヤング率または引張
弾性率が得られる。典型的には、収縮性を所望しないな
らばそのフィルムをアニール（ヒートセット）する目的
で配向後の加熱サイクルに処する。
一方向または両方向に比較的高い弾性率を有するフィル
ムには多数の用途がある。これらの用途には、フィルム
上の機能的層としての使用、例えば接着剤、研摩剤また
は磁気層としての使用が含まれる。増加された縦方向弾
性率を有する包装用テープは、テープ中に補強用要素を
必要とすることなく強いシールが得られる。例えばビデ
オテープまたは？ｉｌ′Ｉ１１！ベルトのような磁気ま
たは研摩剤粒子用のバッキングとして使用されるフィル
ムは、破損を防ｌ卜するための縦方向、およびテープま
たはベルトのカッピングまたはカールを防止するための
横方向の両方向の比較的高い弾性率が要求される。
従来技術では、典型的にはフィルムのＴｇより１０℃高
くそして、溶融温度７ｍより４０℃低い間の温度での一
連の延伸工程によって一方向または両方向に増加された
弾性率を有するフィルムが製造されてきた。例、１．　
ハ、Ｕ、Ｓ、Ｐ、　Ｎｏ、４　、４９７　。
８６５を参照されたい。多段延伸工程は、各延伸工程で
フィルムの破損が起りつるのでしばしば比較的低収率に
なった。多段延伸工程を含む方法は、典型的には延伸工
程が比較的少ない方法よりコスト高になる。
従って、多段延伸工程が必要なく、二工程法でフィルム
の弾性率を増加させる方法が提供されることは非常に望
ましいことである。
本発明の開示 本発明によって、フィルムの所望の方向の弾性率を著し
く増加させる方法であって、（ｉｔ　　ガラス転移温度
Ｔｇおよび溶融温度Ｔｍを有する熱可塑性フィルムを用
意し：（ｉｉ）Ｔｇより約１０℃高く、そして、Ｔｍよ
り４０℃低い間（好ましくは、Ｔｇより２０℃高く、Ｔ
ｍより１００℃低い間）の温度を有する媒質中において
、１．０５〜５．５の間（好ましくは２．８〜３．８の
間、または４．０〜５．５の間）の延伸比で、前記のフ
ィルムを少なくとも一方向に延伸し：そして、（ｉｉｌ
）前記のフィルムをＴｍより約５〜３５℃低い間の温度
を有する媒質中において約１．０５〜２．５の間（好ま
しくは約１．０５〜１．８の聞）の延伸比で前記と同じ
少なくとも一方向に延伸することから成る前記の方法が
提供される。
本発明によって、上記の方法によって製造されたフィ、
ルムおよびその上に被覆された機能層を有するフィルム
も提供される。
詳細な説明 Ｍｏｄｅｒｎ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　ＥｎＣＶＣＩｏｌ）
ｅｄｉ８によって定義されるようなフィルムは、その長
さおよび幅に比較して非常にうずく、かつ、０．２５ａ
ｓ＋より大きくない表示厚さを有する熱可塑性樹脂また
は再生セルロース物質のような物質の平らな部分である
。
これより大きい厚さを有する同様な物質は、典型的にシ
ートと定義される。本明細書で使用するフィルムの語は
、Ｈｏｄｃｒｎ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　Ｅｎｃｙｃｒｏｐ
ｅｄｉａの定義のフィルムおよびシートの両者を包含す
る。
しかし、本発明では０．１３１ｍ未満の厚さを有する物
質の使用が好ましい。縦方向は、製造の間の移動の方向
に平行なフィルムの方向と定義し、そして、横方向はこ
れに垂直であり、そして、フィルムの平面内の垂直な方
向である。フィルムが好ましい移動方向を持たない方法
で製造される場合における縦方向および横方向の用語は
、フィルムの平面中に在る二つの垂直な方向と定義する
。
本発明のフィルムは、例えばポリ（エチレンテレフタレ
ート）、ナイロン、ポリ（フェニレンサルファイド）お
よび芳香族ジカルボン酸とエチレングリコールまたは１
．４−シクロヘキサンシカルビノールのポリエステルの
ような半結晶性ポリマー物質から形成できる。好ましく
は、テレフタル酸または２．６−ナフタレイン　ジカル
ボン酸のいずれかが主要ジカルボン酸を構成するポリエ
ステルであり、その中でもポリ（エチレンテレフタレー
ト）が最も好ましいポリエステルである。
フィルムのヤング率または引張弾性率は、フィルムの剛
さの尺度であり、そして、ＡＳＴＭ−８８２−１１，７
、外挿法によって定義される標準法によって測定される
。引張弾性率は、応力−歪曲線の初期線状部分における
応力と歪との比であり、Ｋ！ｇ／履２で報告される。引
張弾性率は、１％伸びに対する曲線から外挿した力を１
００倍し、試料の元のく表示の）横断面積で割ることに
よって計算される。
本発明のフィルム形成ポリマーは、典型的には、溶融す
るまで加熱し、そして、通常の方法でノズルまたはダイ
スリットを通して押出し、フィルムを形成し、次いで冷
部ロール上でキャストし凝固させる。溶融温度は通常、
約２５５゛〜３００℃であり、冷却ロールは５°〜７５
℃に冷部されている。フィルムは慣用の溶剤流延法によ
っても得られる。
キャストフィルムが得られたら、次いで、フィルムをフ
ィルムのＴｇより約１０℃高く、そしてフィルムのＴｍ
より４０℃低い間の温度を有する好ましくは空気である
媒質中をフィルムを通過させることによって縦および（
または）横方向のいずれかに一次延伸する。フィルムを
縦方向のみに延伸するためには、典型的にはフィルムを
異なる速度で回転するローラー上を通過させてこれを延
伸させる。フィルムを横方向のみに延伸するためには、
典型的にはテンターを使用して延伸する。
フィルムを同時に延伸するためには、Ｕ、に、　　ＱＢ
２．０３８，７０５Ａに記載の方法が使用できる。この
一次延伸の延伸比は、典型的には、約１．０５〜５．５
の間である。この一次延伸は、延伸の一方向または取方
向（以後「少なくとも一方向」という）にフィルムの引
張弾性率の増加を誘導する。
一般の実施において、−次ＴＤ延伸比が５．４倍を超え
るとフィルムの破損が起こり、単段ＴＤ低延伸よっては
フィルム中に７１０Ｋｇ／ｓ２以上のＴＤの弾性率を起
こさせることはできない。
従来技術には、フィルムの引張弾性率をさらに増加させ
るために、典型的には、ＴＧより１０℃高く、そして、
Ｔｍより４０℃低い間の範囲内での数回の延伸工程が教
示されている。これらの方法は多段工程延伸であり、時
には、２段の延伸工程の間にヒートセット工程を含む。
各々の追加工程はフィルムの破損を起こす可能性があり
、かつ、高弾性率フィルムの製造費が高くなる。
本発明によって、少なくとも一方向における引張弾性率
に実質的増加を単独で誘発させる二次延伸工程が提供さ
れる。この二次延伸工程は、縦方向および（または）横
方向のいずれかに実施されるが、上記したように二次延
伸の方向における一次延伸を伴わねばならない。この二
次延伸工程では、縦および（または）横方向のいずれか
における引張弾性率を２０〜４０％向上させる。この二
次延伸工程は、他の延伸方法から得られた引張弾性率を
向上させるためにも使用できる。
本発明の二次延伸工程においては、フィルムをＴｍより
５″〜３５℃低い温度を有する好ましくは空気である媒
質中において、約１．０５〜２．５の間の延伸比で少な
くとも一方向に延伸する。少なくとも一方向延伸におい
て約２８〜５６Ｋｆｌ　／　ｍ　”の間の引張強さを有
するフィルムが典型的に形成される。
本発明を次の限定されない実施例によってさらに説明す
る。
実施例１〜１５ １０μ、１３．３μ、１９．８μの最終厚さを有するポ
リ（エチレン　テレフタレート）フィルム（以後ＰＥＴ
）を、約２９０”Ｃで溶融押出し、冷却ドラム上でキャ
ストし、次いで、室温まで急速に冷却して実質的に非晶
質シートを得ることによって製造した。このフィルムを
、異なる速度で回転する一組のローラー上を通過される
ことによって８５〜９０℃の範囲内の温度および３．２
倍の延伸比で縦方向に延伸した。このフィルムを、９５
６〜１００℃の範囲内の温度、３．１〜５．４倍の範囲
の延伸比でテンターを使用して横方向に延伸した。若干
のフィルム（実施例１〜３．６〜８および１１〜１３）
は、２２０°〜２４０℃でヒート　セットし、０．９６
〜１．０の範囲で緩和させた。これは慣用の従来技術法
である。
−次ＴＤ延伸比が５．４倍を超えたときフィルムの破損
を生じ、単段ＴＤ低延伸はフィルムに７１０　Ｋ９　／
　ｒｍ　２以上のＴＤ弾性率を起こさせることはできな
い。
本発明のフィルム（実施例４．５．９．１０．１４．１
５）は、２２０６〜２４０℃の間の温度、１．０９〜１
．１５の間の延伸比でテンターで二次延伸した。ＰＥＴ
のＴｇは７５℃であり、Ｔｍは２５６℃である。これら
の実施例の結果は、ＴＤ弾性率に及ぼす最終の横延伸の
実質的効果を証明し、これらを第１〜３表に示す。ＭＤ
力方向おける二次縦延伸を一次ＭＤ延伸工程との延伸順
序に適用したとき、フィルムのＭＯ弾性率においてら同
様な効果が得られた。
実施例Ｎｏ。
厚さ、μｍ Ｍｒ）　　延伸比 一次　ＴＤ　　延伸比 二次　ＴＤ　　延伸比 厚さ、μｍ ＭＯ延伸比 一次　ＴＤ　　延伸比 二次　Ｔｇ延伸比 厚さ、μｍ ＭＤ　　延伸比 一次　ＴＤ　　延伸比 二次　Ｔｇ延伸比 ＴＤ　　弾性率、Ｋｇｌ履′ ９．８　　１０．０　　１０．１　　　９．８　　１０
．３３．２　　３．２　　３．２　　３．２　　３．２
３．１　　　４．９　　５．４　　５．４　　５．４０
、％　　０．９８　　１，０　　　１．０９　　１．１
６４Ｇ２　　　６７０　　　７０６　　８４２　　　８
９９１３．４　　１２．５　　１２．９　　１２．４　
　１３．３３．２　　３．２　　３．２　　３．２　　
３．２３．１　　４．９　　５．４　　５．４　　５．
４Ｇ、％　　　０，９８　　１．０　　１．０９　　１
．１６第３表

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ガラス転移温度Ｔｇおよび溶融温度Ｔｍを有する
    熱可塑性フィルムの少なくとも一方向のモジユラスを増
    加させる方法であって、 （ｉ）前記のフィルムを、Ｔｇより約１０℃高い温度か
    らＴｍより４０℃低い温度迄の温度、１．０５〜５．５
    の間の延伸比で少なくとも一方向に一次延伸し；そして
    、 （ｉｉ）前記のフィルムを、Ｔｍより約５°〜３５℃低
    い温度および約１．０５〜２．５の延伸比で前記の少な
    くとも一方向に二次延伸する ことから本質的に成る延伸工程から成ることを特徴とす
    る前記の方法。
  2. （２）前記のフィルムを、Ｔｇより２０℃高くそしてＴ
    ｍより１００℃低い間の温度で前記の一次延伸する特許
    請求の範囲第１項の方法。
  3. （３）前記のフィルムを、横方向に二次延伸する特許請
    求の範囲１項の方法。
  4. （４）前記のフィルムを、 （ｉ）Ｔｇより２０℃高く、そしてＴｍより１００℃低
    い間の温度、約２．８〜３．８の間の延伸比で縦方向に
    一次延伸し、そして、Ｔｇより２０℃高く、Ｔｍより１
    ００℃低い間の温度、約４．０〜５．５の間の延伸比で
    横方向に一次延伸し；そして、 （ｉｉ）Ｔｍより約５°〜３５℃低い間の温度および約
    １．０５〜２．５の間の延伸比で前記の横方向に二次延
    伸する 特許請求の範囲第３項の方法。
  5. （５）前記のフィルムを、約１．０５〜１．８の間の延
    伸比で前記の横方向に二次延伸する特許請求の範囲第４
    項の方法。
  6. （６）前記のフィルムを、縦方向に二次延伸する特許請
    求の範囲１項の方法。
  7. （７）前記のフィルムを、 （ｉ）Ｔｇより２０℃高く、そして、Ｔｍより１００℃
    低い間の温度、約２．８〜３．８の間の延伸比で縦方向
    に一次延伸し、そして、Ｔｇより２０℃高く、Ｔｍより
    １００℃低い間の温度、約４．０〜５．５の間の延伸比
    で横方向に一次延伸し；そして、 （ｉｉ）Ｔｍより約５〜３５℃低い間の温度、約１．０
    ５〜２．５の間の延伸比で前記の縦方向に二次延伸する 特許請求の範囲第６項の方法。
  8. （８）前記のフィルムを、約１．０５〜１．８の間の延
    伸比で前記の縦方向に二次延伸する特許請求の範囲第７
    項の方法。
  9. （９）前記のフィルムを、約１．０５〜１．８の間の各
    々独立に選んだ延伸比で二次二軸延伸する特許請求の範
    囲第７項の方法。
  10. （１０）前記の二軸延伸を同時に行う特許請求の範囲第
    ９項に記載の方法。
  11. （１１）前記のフィルムを、半結晶性ポリマーフィルム
    およびポリエステルポリマーフィルムから成る群から選
    ぶ特許請求の範囲１項の方法。
  12. （１２）前記のフィルムが、ポリ（エチレン　テレフタ
    レート）またはポリ（２，６−エチレン　ナフタレート
    ）から成る特許請求の範囲第１項の方法。
  13. （１３）前記のフィルムを、少なくとも一つの延伸工程
    に続いて少なくとも２００℃の温度でヒートセットする
    特許請求の範囲１項の方法。
  14. （１４）前記のフィルムを、縦方向に一次延伸し、そし
    て、別個に横方向に一次延伸し、そして、前記の各一次
    延伸の間に室温に冷却させる特許請求の範囲第１項の方
    法。
  15. （１５）前記のフィルムを、各方向に独立に選んだ約１
    ．０５〜５．５の間の延伸比で縦方向および横方向の両
    者で同時に一次および二次延伸する特許請求の範囲１項
    の方法。
  16. （１６）前記のフィルムを、少なくとも一つの延伸工程
    に続いて少なくとも２００℃の温度でヒートセットする
    特許請求の範囲第１５項の方法。
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