JP3250706B2 - ポリエチレンナフタレートフィルムおよびその製造方法 - Google Patents

ポリエチレンナフタレートフィルムおよびその製造方法

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polyethylene naphthalate
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は剛性が高く、しかも熱寸
法安定性の優れたポリエチレンナフタレートフィルムお
よびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルフィルムの剛性を上げるた
めに、種々の延伸方法がとられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、剛性を
高くすると、熱寸法安定性が悪くなり、剛性と寸法安定
性とは両立することは困難であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決したフィルムとの製造方法とを提供することを目
的としたものである。すなわち、極限粘度0.4〜2.
0dl/gであるポリエチレンナフタレートを用いたポ
リエチレンナフタレートフィルムであって、B値が0.
07〜0.31の範囲にあることを特徴とするポリエチ
レンナフタレートフィルムである。ただしB値とは力学
損失tanδの175℃近傍の主分散の極大値Eαに対
する100℃近傍の副分散の極大値Eβの比B=Eβ/
Eαである。
【0005】本発明でいうポリエチレンナフタレートと
は、エチレングリコールとナフタレンジカルボン酸、例
えば2,6−ナフタレンジカルボン酸とから縮重合によ
り得られる極限粘度[η]0.40以上のものを言い、
もちろんホモポリマーに限らず30モル%以下の他の共
重合成分を共重合させてもよい。共重合成分としては、
例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アジ
ピン酸、セバチン酸、ヒドロキシ安息香酸、ポリエチレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ジエチ
レングリコール、ナフトエ酸、ブタンジオール、ヘキサ
ンジオールなどがある。また、必要に応じて他のポリマ
ー、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
ナフタレート、ポリブ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、ポリヘキサメチ
レンテレフタレートおよびそれらの共重合体、ポリオキ
シ安息香酸などの液晶ポリエステルなどを含有させても
よい。本発明のポリエチレンナフタレートポリマーに
は、従来から公知の添加剤、例えば熱安定剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、すべり剤、アンチブロッキング剤、
帯電防止剤、核剤、離型剤などを含有させてもよい。
【0006】本発明フィルムのB値(=Eβ/Eα)は
0.07〜0.31、好ましくは0.20〜0.28の
範囲になければ剛性と寸法安定性とを両立できない。B
値が0.31を超えると剛性の高いものは得られるが、
熱寸法安定性の良いものが得られない。逆にB値が0.
07未満だと熱寸法安定性の良いものは得られるが、剛
性の小さいものしか得られないためである。なお、B値
とは力学損失tanδの温度分散において、主鎖のミク
ロブラウン運動にもとずく175℃近傍の主分散の極大
値Eαとナフタレン環のみのローカル運動にもとずくと
考えられている100℃近傍の副分散の極大値Eβとの
比率であり、B=Eβ/Eαで表したものである。それ
ぞれの極大値は各分散の大きさの目安となるものであ
り、その比率は主鎖のミクロブラウン運動量に対するナ
フタレン環のみの運動量の割合を示したものである。
【0007】本発明でいう剛性の高いものとは、5%伸
び時の強度であるF5 値が18kg/mm2 以上が好ま
しく、さらに好ましくは20kg/mm2 以上のものを
いい、熱寸法安定性の良いものとは、120℃での熱収
縮率が0.3%以下が好ましく、さらに好ましくは0.
20%以下のものをいう。剛性と熱寸法安定性とが高い
と磁気記録用途、プリンターリボン用途、包装用途、コ
ンデンサー用途、写真用途などで歪防止、カール防止、
スリット性向上、印刷・ラミネートなどの加工性向上、
耐湿性向上、信頼性向上などに有効である。
【0008】次に本発明ポリエステルフィルムの製造方
法について述べるがこれに限定されるものではない。
【0009】ポリエチレンナフタレートとして、極限粘
度[η]0.4〜2.0dl/gのポリマーに添加剤と
して平均粒径0.05〜3μmのコロイダルシルカを
0.01〜2重量%添加したものを、常法に従い溶融押
出機に供給して溶融、混練、計量、濾過したのち、Tダ
イ口金からシートを吐出させ、静電荷を印加させながら
冷却ドラムに密着固化させて未延伸シートを得る。該シ
ートを長手方向に100〜140℃で1.5〜2.8倍
延伸後、90〜185℃で熱処理したのち、同方向上9
0〜140℃で3〜5倍延伸しTg以下に冷却する。次
に幅方向に90〜140℃で2.5〜4倍延伸したの
ち、同方向に100〜200℃の昇温過程で2〜3.5
倍延伸したのち190〜260℃幅方向に0〜7%のリ
ラックスをしたのち、さらに100〜180℃の降温過
程で0〜3%の長手方向および/または幅方向にリラッ
クス熱処理をしたのちエッジカットして巻取る。フィル
ム厚みとしては0.5〜500μmが好ましく、さらに
好ましくは0.7〜188μmの範囲のものが本発明フ
ィルムとして適している。このときロール状に巻きとる
時の張力は重要で、得られたフィルムロールの巻き硬度
が、ゴム硬度で80〜110度が好ましく、さらに好ま
しくは90〜105度の範囲内にあるようにしなければ
ならない。ゴム硬度が80度未満のときは、剛性が大幅
な低下をしてしまうためであり、逆にゴム硬度110度
を超えるときは、熱寸法安定性が得られないためであ
る。かくして得られたフィルムロールをポリエチレンナ
フタレートのガラス転移温度Tg以下の温度、例えば8
0〜100℃で4時間以上が好ましく、さらに好ましく
は24〜72時間エージング処理をする。Tg以上でエ
ージングするとフィルムが変形し平面性が大幅に低下す
るために好ましくない。
【0010】
【物性の測定法】
(1)熱収縮率 JIS−C2318−72に従い保持時間30分間で測
定した。
【0011】(2)F5 値 5%伸び時の強度(kg/mm2 )で、JIS−K67
58に従って23℃、65RH%で得られた強伸度曲線
から求めた。
【0012】(3)極限粘度[η] ポリマーをo−クロルフェノールに溶かしてASTM−
D1601に従い求めた(単位dl/g)。
【0013】(4)ガラス転移温度Tg サンプル5mgを走査型熱量計(DSC)にセットし、
2 気流下20℃/分の昇温速度で加熱してゆき、ベー
スラインが吸熱側に移動し始める温度T1 と、ベースラ
インが戻った温度T2 との算術平均値[(T1 +T2 )/
2]をTgとした。
【0014】(5)B値 東洋ボールドウイン社製“バイブロン”DDV−II型の
動的粘弾性測定器を用いて110Hzの周波数で、−1
70℃から200℃まで、昇温速度2℃/分で測定した
力学損失tanδの温度分散曲線から、175℃近傍の
主分散の極大値Eαと、90〜110℃で見られる10
0℃近傍の副分散の極大値Eβとの比であるEβ/Eα
をB値とした。
【0015】(6)ゴム硬度 ハードネステスタータイプC(高分子計器(株)製)を
用いて、鋼球をフィルムロール表層に押しつけて測定し
た。
【0016】
【実施例】以下本発明の効果をより明確にするために実
施例にて説明する。
【0017】実施例1、実施例2、比較例1〜比較例3 ポリエチレン−2,6−ナフタレート(o−クロルフェ
ノール中での極限粘度[η]0.70dl/g、添加剤
として平均粒径0.2μmのコロイダルシリカ粒子を
0.25重量%含有)を常法により二軸ベント押出機に
供給して、脱水と共に溶融させ、ギヤポンプにより定量
供給させ、Tダイ口金から吐出させた溶融ポリマーに制
電荷を印加させながら、20℃保たれたキャステイング
ドラムに密着冷却固化させ未延伸シート(比較例3)を
得た。該シートを140℃で2倍長手方向に延伸したの
ち155℃熱処理し、さらに同方向に125℃で3.5
倍延伸して一軸延伸シート(比較例1)を得た。次に該
一軸延伸シートを幅方向に105℃で3倍延伸したの
ち、さらに150〜200℃の昇温過程で2倍延伸し、
一旦100℃以下に冷却したのち、210℃で5秒間熱
処理し、さらに180℃と140℃と120℃の3段階
の降温下で熱処理したのちエッジカットしてロール状に
フィルム(比較例2)を巻き取った。かくして得られた
フィルムの厚さは7μmであり、該フィルムをスリット
してゴム硬度100度になるように200m長をロール
状に巻き取った。該ロールを90〜110℃の熱風オー
プン中にして各種エージング処理をした(実施例1、実
施例2)。
【0018】このように同じ二軸延伸フィルムであって
もエージング条件が不適(比較例2)のときは、剛性と
熱寸法安定性とを両立することはできないが、うまいエ
ージング条件をとると実施例1、実施例2のようにB値
が0.07〜0.31好ましくは0.20〜0.78の
範囲になり優れたフィルム(比較例1)になり得ること
が判る。もちろん一軸配向フィルムや無配向フィルム
(比較例3)では本発明の効果は得られない。
【0019】
【表1】 実施例3、実施例4、比較例4、比較例5 実施例2で得た二軸配向フィルムのスリット時の条件を
変更してゴム硬度を変更したサンプルにつき、90℃で
48時間熱風オーブン中にてエージング処理をしたとき
のフィルム物性を以下に示す。
【0020】このように同じフィルムでもエージングす
るときの巻き硬度によって剛性と熱寸法安定性に大きく
影響を与えることがわかる。すなわちゴム硬度にして8
0〜110度、好ましくは90〜105度の範囲がよ
い。
【0021】
【表2】
【0022】
【発明の効果】本発明のポリエチレンナフタレートフィ
ルムは剛性が高く、しかも熱安定性のよいフィルムであ
り、ビデオ用、オーディオ用、プリンターリボン用、コ
ンデンサー用、写真用などのベースフィルムとして優れ
た特性を示すものであり、またそれらのフィルムを得る
方法を提供したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29L 7:00 B29L 7:00 C08L 67:02 C08L 67:02 (56)参考文献 特開 平6−308665(JP,A) 特開 昭62−97827(JP,A) 特開 平1−292624(JP,A) 特開 平2−306647(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/18 C08G 63/00 - 63/91 B29C 55/00 - 55/30 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 極限粘度0.4〜2.0dl/gである
    ポリエチレンナフタレートを用いたポリエチレンナフタ
    レートフィルムであって、B値が0.07〜0.31の
    範囲にあることを特徴とするポリエチレンナフタレート
    フィルム。ただしB値とは力学損失tanδの175℃
    近傍の主分散の極大値Eαに対する100℃近傍の副分
    散の極大値Eβの比B=Eβ/Eαである。
  2. 【請求項2】 B値が0.20〜0.28の範囲である
    ことを特徴とする請求項1に記載のポリエチレンナフタ
    レートフィルム。
  3. 【請求項3】 5%伸び時の強度(F5 値)が18kg
    /mm2 以上、120℃の熱収縮率が0.30%以下で
    あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
    ポリエチレンナフタレートフィルム。
  4. 【請求項4】 長手方向、幅方向それぞれ2段階に分け
    て延伸し、190〜260℃で幅方向に0〜7%のリラ
    ックス後、さらに、100〜180℃の降温過程で0〜
    3%のリラックス熱処理をした後巻き取り、スリット条
    件をゴム硬度80〜110度になるように設定して巻か
    れたロール状フィルムを該フィルムのガラス転移温度T
    g以下でロールエージングすることを特徴とする請求項
    1〜請求項3のいずれかに記載のポリエチレンナフタレ
    ートフィルムの製造方法。
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JP6073549B2 (ja) * 2011-12-16 2017-02-01 コニカミノルタ株式会社 ガスバリアーフィルム、電子機器及びガスバリアーフィルムの製造方法

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