JPS6375040A - ポリエステル系フイルム - 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〕 本発明は改良されたポリエステル系フィルムに関するも
のである。さらに詳しくいえば、例えば磁気ベース用、
製図用、プリント基板用、音響用、コンデンサー用、ガ
スバリヤ−用などのフィルムとして好適な寸法安定性や
機械的強度のバランスに優れる上に、製膜時の成形性が
よく、かつ良好な表面光沢性を有するポリエステル系フ
ィルムに関するものである。

〔従来の技術〕

ポリエステルフィルムは機械的性質、寸法安定性、耐熱
性、化学安定性などに優れ、かつ電気的性質も良好であ
ることから、例えば電気絶縁材料、磁気記録テープ、写
真フィルム、製図用フィルムなどに幅広く応用されてい
る。

このポリエステルフィルムの製造方法としては、従来液
晶性ポリエステルをＴ−ダイなどを用いて押出製膜する
方法が知られている。しかしながら、この方法において
は、溶融液晶性ポリエステルがダイのスリットを通過す
る際に、押出方向に分子配向する傾向があるために、フ
ィルムの機械軸方向（ＭＤ力方向に対しては高強度およ
び高弾性率を示すが、これに直角な方向（ＴＤ力方向で
は強度および弾性率とも極めて低くなるという欠点があ
り、したがって、得られた液晶性ポリエステルフィルム
は、その用途が制限されるのを免れなかった。

そこで、このような欠点を改善する方法として、例えば
溶融状態で光学異方性を示すポリエステルを二輪延伸す
る方法が提案されている（特開昭５５−１２３４２７号
公報）。しかしながら、この方法は、均一品質のフィル
ムを製造することが困難である上に、得られたフィルム
の寸法安定性が悪いという欠点を有し、十分に満足しう
る方法とはいえない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、このような従来の液晶性ポリエステル
フィルムが有する欠点を改良し、寸法安定性や機械的強
度のバランスに優れる上に、製膜時の成形性がよく、か
つ良好な表面光沢性を有するポリエステル系フィルムを
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、前記の優れた性質を有するポリエステル
系フィルムを開発するために鋭意研究を重ねた結果、溶
融状態で光学異方性を示すポリエステルに、ポリアルキ
レンテレフタレートを特定の割合で配合した樹脂組成物
を製膜してなるフィルムを一軸または二輪延伸すること
により、その目的を達成しうろことを見い出し、この知
見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（Ａ）溶融状態で光学異方性を示
すポリエステル５〜９８重量％と（Ｂ）ポリアルキレン
テレフタレート９５〜２重量％とを含有してなる樹脂フ
ィルムを、機械軸方向および／または機械軸に直角な方
向に延伸したことを特徴とするポリエステル系フィルム
を提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

ここでいう溶融状態で光学異方性を示すポリエステルと
は、溶融状態にあるポリマーが９０°に交差した偏光子
を備える光学系において、偏光を通過させる性質を有す
るポリエステルのことである。

本発明フィルムにおいては、（Ａ）成分とじて溶融状態
で光学異方性を示すポリエステルを用いることが必要で
ある。このポリエステルは、種々の方法、例えば（１１
芳香族ジカルボン酸および／または脂肪族ジカルボン酸
と、ジオキシ芳香族化合物の低級脂肪酸エステル（例え
ば酢酸エステルなど）とを、必要に応じてｐ−オキシ安
息香酸のような芳香族オキシカルボン酸の低級脂肪酸エ
ステル（例えば酢酸エステルなど）と共に加熱重合させ
る方法、（２）芳香族ジカルボン酸および／または脂肪
族ジカルボン酸のアリールエステル（例えばフェニルエ
ステルなど）を必要に応じて芳香族オキシカルボン酸の
アリールエステル（例えばフェニルエステルなど）およ
び／またはジフェニルカーボネートなどのジアリールカ
ーボネートと共に加熱重合させる方法、（３）芳香族ジ
カルボン酸および／または脂肪族ジカルボン酸とジオキ
シ芳香族化合物とを、必要に応じて芳香族オキシカルボ
ン酸と共に、例えばジフェニルカーボネートなどのジア
リールカーボネートと反応させ、次いでこの反応混合物
を加熱重合させる方法、（４）テレフタル酸、ジフェノ
キシエタン−４，４′−ジカルボン酸、ナフタレン−２
，６−ジカルボンなどの芳香族ジカルボン酸と、エチレ
ングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタツール
のような脂肪族または脂環式グリコールとのポリエステ
ルと、（イ）前記芳香族ジカルボン酸とメチルハイドロ
キノン、クロロハイドロキノンのようなジオキシ芳香族
化合物の低級脂肪酸エステル（例えば酢酸エステルなど
）および（ロ）ｐ−オキシ安息香酸のような芳香族オキ
シカルボン酸の低級脂肪酸エステル（例えば酢酸エステ
ルなど）とを加熱重合させる方法などによって製造する
ことができる。

これらの重合方法においては、必要に応じて反応を促進
するために従来公知のエステル交換触媒を少量添加して
もよい。また重合条件については、好ましくは２００〜
３８０℃の範囲の温度において、常圧または減圧下、通
常１００〜０．０１　ｍｍＨＨの減圧下で溶融重合を行
うことが有利である。

このような重合方法によって得られるポリエステルの中
で好適なものとしては、例えば（ａ）　−般式 Ｒ１ （式中のＲ，は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４
のアルキル基もしくはアルコキシ基またはアリーロキシ
基である） で示される繰り返し単位９〜４２モル％、（ｂ）一般式 ％式％） （式中のｎは１〜２０の整数である） で示される繰り返し単位９〜４２モル％、および（ｃ）
一般式 （式中のＲ２は水素原子、ハロゲン原子、°炭素数１〜
４のアルキル基もしくはアルコキシ基、または了り一ロ
キシ基である） で示される繰り返し単位１６〜８２モル％を含有し、か
つ対数粘度数が０．８以上の芳香族ポリエステル樹脂が
挙げられる。

この芳香族ポリエステル樹脂においては、前記一般式（
１）で示される（ａ）繰り返し単位のＲ＋としては、特
に水素原子、塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル
基、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基およびナフ
トキシ基が好適である。

また、前記一般式（ｎ）で示される（ｂ）ｍり返し単位
のｎとしては、１〜４の整数が好ましい。

さらに、前記一般式（ＩＩＩ）で示される（ｃ）繰り返
し単位のＲ１とじては、Ｒ，と同様に、特に水素原子、
塩素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、フェノキ
シ基およびナフトキシ基が好適である。

前記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）繰り返し単位の最適な
組み合わせは、それぞれ である。

この芳香族ポリエステル樹脂においては、各繰り返し単
位（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の含有割合は、それぞれ
９〜４２モル％、９〜４２モル％および１６〜８２モル
％であるが、特に（ｃ）繰り返し単位の含有量が重要で
あって、この量が１６モル％未満では該芳香族ポリエス
テルが液晶を形成せず、一方８２モル％を超えると液晶
は形成するものの、成形性が低下するので好ましくない
。

さらにこの芳香族ポリエステルは、このものを例えばフ
ェノールとテトラクロロエタンの混合溶液（体積比３：
２）１００ｍｊ！に０．５ｇ溶解せしめて得られる溶液
について３０℃で測定した対数粘度数がＯ，ＳＯ以上、
好ましくは０．８５以上である。

なお、このような芳香族ポリエステルは、通常の方法を
適用して調整しても、また市販品、例えばイーストマン
コダック社製のＸ７Ｇなどを使用してもよい。

本発明フィルムにおいては、（Ｂ）成分としてポリアル
キレンテレフタレートを用いることが必要である。この
ポリアルキレンテレフタレートは、ジカルボン酸成分の
少なくとも４０モル％がテレフタル酸であるジカルボン
酸成分およびジオール成分を主成分とする縮合反応によ
り得られるポリエステルである。そして、上記テレフタ
ル酸以外のカルボン酸成分としては、例えばアゼライン
酸、セバシン酸、アジピン酸、ドデカンジカルボン酸な
どの炭素数２〜２０の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル
酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル−
４，４′−ジカルボン酸、ジフェニルエタン−４，４′
−ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸またはシクロ
ヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸の単独
ないしは混合物が挙げられる。また、上記ジオール成分
としては、炭素数２〜２０の脂肪族グリコール、例えば
エチレングリコール、プロピレングリコール、１．４−
ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１゜５−ベ
ンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、デカメチ
レングリコール、シクロヘキサンジメタツール、シクロ
ヘキサンジオールなど、あるいは分子量４００〜６００
０の長鎖グリコール、例えばポリエチレングリコール、
ポリ−１，４−プロピレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシ
ドとの共重合体のグリコールまたはこれらの一方の末端
をアルキル基、アリール基、アルアリール基などとエス
テル結合、エーテル結合などによって結合した誘導体お
よびそれらの混合物などを挙げることができる。このポ
リアルキレンテレフタレートの具体例としては、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート
、ポリへキサメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキ
サンジメチレンテレフタレートなどが挙げられる。これ
らの中で特に好ましいのは、極限粘度が０．５以上のポ
リブチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタ
レートである。

本発明フィルムにおける前記（Ａ）成分の溶融状態で光
学異方性を示すポリエステルと、（Ｂ）成分のポリアル
キレンテレフタレートとの含有割合については、（Ａ）
成分が５〜９８重量％および（Ｂ）成分が９５〜２重量
％の範囲にあることが必要である。この（Ｂ）成分の含
有量が２重量％未満では寸法安定性が悪く、品質の均一
化が困難であり、一方９５重量％を超えると機械的強度
および寸法安定性が低下する。また、（Ａ）成分と（Ｂ
）成分との割合が前記範囲にあるフィルムは、配向方向
に対して負の線膨張係数を有する（Ａ）成分と、正の該
係数を有する（Ｂ）成分との相互作用により、線膨張係
数が極めて小さい。

本発明フィルムは、前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを所
定割合で含有する樹脂組成物を製膜してフィルム原反を
得、次いでこのフィルム原反を一軸延伸または二軸延伸
することにより製造することができる。前記樹脂組成物
には、必要に応じ、各種充填材を通常６０重量％以下の
割合で配合することができる。この樹脂充填材としては
、例えばガラス繊維、アスベスト、炭素繊維、無晶形炭
素繊維、合成重合体繊維、アルミニウム繊維、ケイ酸ア
ルミニウム繊維、アルミニウムの酸化物繊維、チタン繊
維、マグネシウム繊維、岩綿繊維、スチール繊維、タン
グステン繊維、綿、羊毛、ならびに羊毛セルロール繊維
などの繊維類、あるいはケイ酸カルシウム、シリカ、ク
レー、タルク、雲母、ポリテトラクロロエチレン、石墨
、三水和アルミニウム、炭酸ナトリウムアルミニウム、
バリウムフェライトなどが挙げられる。また、該樹脂組
成物には、さらにポリエステル形樹脂組成物に通常用い
られている添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、
顔料、染料、可塑剤、帯電防止剤などを所望に応じ添加
することもできる。

この樹脂組成物の製膜は、例えばキャストロール法、イ
ンフレーション法、チューブラ−法などの溶融押出法に
より行われる。この際、溶融押出温度は、通常２００〜
３５０℃、好ましくは２２０〜３２０℃の範囲で選ばれ
、また、冷却固化温度は結晶化しないように温度調節を
行う。さらに、リップ開度は通常０．０１〜２ｍＩ＋の
範囲である。

このようにして製膜されたフィルムは、従来慣用されて
いる延伸法、例えばテンター法、チューブラ−法、多段
延伸法などにより、機械軸方向（ＭＤ力方向または機械
軸に直角な方向（ＴＤ力方向に−軸延伸されるか、ある
いは機械軸方向および機械軸に直角な方向に二輪延伸さ
れる。延伸温度は通常５０〜２００℃、好ましくは６０
〜１３０℃の範囲である。また、延伸倍率については、
−軸延伸（ＴＤ力方向の場合は、通常１．５〜８倍に、
二軸延伸（ＴＤ力方向よびＭＤ力方向の場合は、通常１
．２〜６倍の範囲で選ばれる。−軸延伸されたフィルム
は機械的強度がバランスする上に、寸法安定性が向上し
、また二軸延伸されたフィルムは機械的強度が向上し、
かつバランスする上に、寸法安定性も向上する。また、
本発明においては、所望に応じ、二軸延伸したのち、さ
らに−軸延伸してもよい。

この延伸フィルムの好適な例としては、前記（Ａ）成分
５〜９８重量％および（Ｂ）成分９５〜２重量％、特に
（Ａ）成分２０〜９５重量％および（Ｂ）成分８０〜５
重量％を含有してなる樹脂フィルムを、ＴＤ力方向倍率
１．５〜８倍、特に２〜６倍に一軸延伸したフィルムや
、（Ａ）成分５〜６０重量％および（Ｂ）成分９５〜４
０重量％、特に（Ａ）成分１０〜５０重世％および（Ｂ
）成分９０〜５０重量％を含有してなるフィルムを、Ｔ
Ｄ力方向よびＭＤ力方向倍率１．２〜６倍、特に１．５
〜４．５倍に二軸延伸したフィルムなどを挙げることが
できる。

本発明においては、このようにして−軸または二輪延伸
されたフィルムは、必要に応じ、熱処理を行うことがで
きる。該熱処理は、通常延伸後のフィルムをそのままか
、または制限収縮もしくは伸長しながら、好ましくは１
５０〜３００℃の範囲の温度において、１秒以上好まし
くは１０秒〜１０分間程度加熱することによって行われ
る。この熱処理によって、フィルムは結晶化度が向上し
て、機械的強度、耐熱性、寸法安定性などがさらに優れ
たものとなる。

本発明のフィルムの厚さについては特に制限はないが、
通常１〜１０００μｍ１好ましくは１０〜３００μ割の
範囲で選ばれる。

このようにして得られた本発明のポリエステル系フィル
ムは寸法安定性や機械的強度のバランスに優れる上に、
製膜時の成形性がよく、かつ良好な表面光沢性を有して
おり、例えば磁気ペース用、製図用、プリント基板用、
音響用、コンデンサー用、ガスバリヤ−用などのフィル
ムとして、好適に用いられる。

〔実施例〕

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

なお、フィルムの各物性は次のようにして求めた。

（１）密度 Ｊ　Ｉｓ−に−７１１２に準拠し、密度勾配管法により
求めた。

（２）線膨張係数 セイコー電子側製の熱分析装置を用いて、−１００〜１
００℃の範囲の温度で測定し、０〜５０℃の範囲の温度
における値を採用した。

試料長は２０璽暑×５鳳鳳、昇温速度は４０℃／ｍｉｎ
、荷重はｌＯｇとした。

（３）引張弾性率、引張破断強度 Ｊ　Ｉｓ−に−２３１８に準拠して求めた。

（４）エレメンドルフ引裂強度 ＪＩＳ−Ｚ−１７０２に準拠して求めた。

また、使用したポリエステルおよびポリアルキレンテレ
フタレートの略号は次を意味する。

ＰｊｌＰＨＢ６０：イーユト？７：ｌダッ２社製ホＩＪ
　エ、７゜チル商品名’Ｘ７ＧＪ対数粘度数０．７５、
繰り返しｉｉＬ位（ａ）４０モル％、（ｂ）４０モル％
、（ｃ）６０モル％ ＰＨＢ８０：イーストマンコダソク社製ポリエステル商
品名’Ｘ７ＧＪ対粘度指数０．８０、繰り返し単位（ａ
）２０モル％、（ｂ）２０モル％、（Ｃ）８０モル％ ＰＥＴ：三菱レイヨン側型、商品名ｒＭＡ５２３」極限
粘度０．７５ｄｌ／ｇ ＰＢＴ：ポリプラスチ・ツク社製商品名ｒＭＡ５２３Ｊ
％極限粘度１．０６ 実施例１〜８、比較例１〜９ （Ａ）成分のポリエステルおよび（Ｂ）成分のポリアル
キレンテレフタレートとして、別表に示すものを用い、
これらを該表に示す割合で混合し、二軸混練機を用いて
ペレット化した。

次いでこのペレットを３０１１φ押出機に供給し、ダイ
ス温度２９０℃、リップ開度０．７鰭、エアーギャップ
５ｉｎの条件で、巾２００龍のＴダイから押出し、キャ
ストロールで１〜２０ｍ／分の速度で引取り、厚さ１０
０μｍの原反を得た。

次に、このフィルム原反を二軸延伸機を用いて、所定倍
率に延伸したのち、得られたフィルムを３９ｃｍ四方の
金枠に固定し７て、２２０℃で１分間熱処理した。ただ
し、比較例２は１８０℃で熱処理を行った。

このようにして得られたフィルムの各物性を測定し、該
表に示した。

以下余白 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のポリエステル系フィルム
は、溶融状態で光学異方性を示すポリエステルとポリア
ルキレンテレフタレートとを所定の割合で含有してなる
樹脂フィルムを、−軸または二輪延伸したものであって
、寸法安定性や機械強度のバランスに優れる上に、製膜
時の成形性がよく、かつ良好な表面光沢性を有し、商品
価値の極めて高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、（Ａ）溶融状態で光学異方性を示すポリエステル５
   〜９８重量％と（Ｂ）ポリアルキレンテレフタレート９
   ５〜２重量％とを含有してなる樹脂フィルムを、機械軸
   方向および／または機械軸に直角な方向に延伸したこと
   を特徴とするポリエステル系フィルム。