JPH0259324A - ポリエチレン２，６―ナフタレートフイルムの製造方法 - 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） 本発明はポリエチレン２．６−ナフタレートフィルムの
製造方法に関し、Ｉ゛、軸延伸ポリエチレン２．６−ナ
フタレートフィルム、特に縦方向に強度の増大されたノ
１対称配向二軸延伸ポリエチレン２．６−ナフタレート
フィルムを製造する際の製膜安定性に優れた製造方法を
提供するものである。

（従来の技術） ・般にポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエ
ステルは物理的および化学的諸性性に優れているので繊
維用、成型品用の他に磁気テープ用、フロッピーディス
ク用、写真用、コンデンサー用、包装用、レントゲン用
などのフィルムとしても広く用いられている。

特に磁気テープの分野ではポリエチレンテレフタレート
を主成分とするベースフィルムが広い範囲で使用されて
おり、その適用範囲は更に拡がる傾向にある。一方、技
術の高度化に伴い、装置および磁気テープの小型化が求
められ、そのためベースフィルムの一層の薄膜化、すな
わち高強力化が必要になり、例えばポリエチレンテレフ
タレートからなるベースフィルムを製造する際、−軸方
向に強く延伸してテープ強度を増加させるテンシライズ
化などが採用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらポリエチレンテレフタレートを原料として
テンシライズ化した場合は、得られるベースフィルムの
５％伸長時応力が最大２０ｋｇ／ｍｄｉ程度であり、業
界の要求に対して不十分であった。また、特殊な延伸条
件を採用することにより、強度的に要求を満たすベース
フィルムが得られても強度と他の特性、例えば熱収縮特
性との間には互いに相反する傾向があるため、例えば上
記のベースフィルムを磁気テープに加工するために金属
蒸着法を採用する場合、ベースフィルムが１００℃以上
に加熱されるため熱収縮を生じ、品質が低下するという
問題があった。

これらの問題点を解決することを目的として、従来から
種々のベースフィルムの提案がなされ、その中のひとつ
としてポリエチレン２．６−ナフタレートフィルムが知
られている。

しかし、強度と耐熱性を同時に満足するためには従来の
縦・横・縦方向延伸からなる再縦延伸法、或いは横・縦
延伸法を行うことがポリエチレン２，６−ナフタレート
フィルムでも必要である。特に８ミリビデオ用ベースフ
ィルムの如く薄膜であって、しかも縦方向に高い強力を
要求されるフィルムの製膜に際しては、これら従来の再
縦延伸法や横・縦延伸法においては生産性の低ドが著し
く、かつ工程の不安定に起因する品質斑が大きいという
問題があった。すなわち、再縦延伸法では縦方向および
横方向に延伸されて配向および結晶化が相当に進み、し
かも主配向方向が横方向になっているフィルムを再び縦
方向に延伸して分子鎖の配向方向を縦方向に戻すので、
その延伸に多大のエネルギーを必要きし、かつフィルム
破れが発生し易いという問題があった。また、横・縦延
伸法では一旦横方向に延伸された広幅のフィルムを縦方
向に高倍率に延伸するので、この縦方向の延伸の際にフ
ィルｌ、破れが発生し易く、また工程が不安定であるた
め品質斑が大きいという問題があった。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは１−記従来技術の問題点に鑑み、延伸され
たポリエチレン２，６−ナフタレートフィルムの製造方
法において、横・縦延伸に続いて再縦延伸を行なうこと
により、高強度であると同時に操業安定性が向トしたポ
リエチレン２，６−ナフタレートフィルムの製造方法を
提供しようとするものである。

即ち、本発明はポリエチレン２，６−ナフタレートを主
体とする実質的に未配向のフィルムを横方向、縦方向の
順に１００〜１７０　’Ｃの温度で２．５〜５．５倍に
逐次延伸して２軸配向フィルムとし、次いで縦方向に１
００〜１８０°Ｃで１．０５〜２．００倍にＦＩＴ延伸
し、１６０℃〜該フィルム融点未満で熱固定してなるこ
とを特徴とするポリエチレン２，６−ナフタレートフィ
ルムの製造方法である。

上記のポリエチレン２，６−ナフタレートを主体とする
実質的に未配向のフィルムは、分子構成の８０モル％以
にがポリエチレン２，６−ナフタレート単位からなる重
合体、共重合体またはこれらの混合体を原料とするもの
であり、共重合体成分きしては、テレフタル酸、Ｐ−β
−オキシエトキシ安息香酸、４．４’−ジカルボキシル
ジフェニール、４．４’　−ジカルボキシルベンゾフェ
ノン、ビス（４−カルボキシルフェニール）エタン、ア
ジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸等のジカ
ルボン酸成分、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、シクロヘキサンンメタノール、ビスフェノール
Ａのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール等のグリコール成分、Ｐ−オキシ安息香酸など
のオキシ安息香酸成分等を任意に選択使用することがで
きる。その他の共重合成分としてアミド結合、カーボネ
ート結合等を含有する少電の化合物を含むことができる
。そのポリマーの中には、滑剤として公知の内部粒子や
外部粒子、またリン酸、亜リン酸およびそれらのエステ
ルなどの安定剤を含有することができる。そして本発明
では、１・、記ポリエステルの製造方法としては、芳香
族ジカルボン酸とグリコールとを直接反応させる直接重
合法、芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルとグリコ
ールをエステル交換反応させるエステル交換法など任意
の製造方法を適用することができる。

本発明では、」１記ポリエチレン２，６−ナフタレート
原料を２６０〜３２０℃の温度において、通常の方法で
溶融押出し、冷却固化して得られる実質的に未配向の未
延伸フィルムが使用される。

本発明では、上記の未配向のフィルムを横方向に延伸し
たのち縦方向に延伸する横・縦延伸を行なって二軸配向
フィルムを得る。この場合の延伸倍率は、横方向および
縦方向とも１００〜１７０℃の温度下で２．５〜５．５
倍に設定されるが、横方向と縦方向とで若干倍率を相違
させ、横方向には１００〜１４０℃で２．５〜４．５倍
に延伸し、縦方向には１１０〜１７０°Ｃで３．０〜５
．５倍に延伸することが好ましい。

本発明では、上記の横・縦延伸で得られた二、−軸配向
フィルムを更に縦方向に再延伸するものであり、このと
きの延伸倍率は、１００〜１８０℃の温度下で１．０５
〜２．００倍、好ましくは１２０〜１７０℃の温度下で
１．０５〜１．７０倍に設定される。そして、この縦方
向に再延伸されたフィルムは熱固定のために温度１８０
℃〜該フィルム融点未満、好ましくは２００〜２５０°
Ｃで熱処理される。処理時間は２〜３秒が好ましい。こ
の熱処理は、上記の再延伸フィルムの両端をクリップで
把持して１テなうが、幅方向には弛緩、状態であっても
よい。

（作用） 本発明では、横・縦延伸法で得られ、縦方向に選択配向
された二軸延伸フィルムを引続き縦方向に＞ＩＴ延伸す
る。換言すれば、従来法の横・縦延伸法における縦延伸
を２回に分けて行なう。したがって横・縦延伸の縦延伸
および再縦延伸の各延伸条件が緩和され、全延伸倍率を
従来と同じ倍率に設定しても、フィルム破損等が解消し
て操業が安定し、しかも従来以ヒの高強力化を計ること
ができる。

たたし、横・縦延伸の温度が１００℃未満の場合は、延
伸に必決な応力の著しい増大によるフィルムの破断が生
じ、反対に１７０℃を超えた場合はｐ熱時に生じる結晶
化に伴うフィルムの破断や、延伸時、フィルムのロール
への融着などが生じまた、ｌ二記横・縦延伸の延伸倍率
が２．５倍未膚の場合は、良好な厚みの均一性が得られ
ず、反対に５．５倍を超えた場合は延伸に必認な応力の
著しい増大によるフィルム破断が生じ、そして横延伸と
縦延伸の条件を相違させ、横延伸を１００〜１４０℃、
延伸倍率２．５〜４．５倍で行ない、縦延伸を温度１１
０〜１７０℃、延伸倍率３．０〜５．５倍で行なったと
きは、製膜時の安定性に優れるとともに厚み均一・性に
優れたフィルムが得られる。

また７７Ｔ延伸時の温度が１００℃未滴の場合は延伸に
必要な応力の著しい増大による厚み均一性の悪化が、反
対に１８０℃を超えた場合は、機械的性質の向ヒがはか
れない外、厚みの均一性も損われモして再縦延伸の延伸
倍率が１．０５倍未満の場合は目的とする機械的性質の
向ヒがはかれず、反対に２．００倍を超えると延伸応力
の著しい増大によるフィルムの破断が生じるし、また熱
固定の際の熱処理温度が１６０°Ｃ未満の場合は、十分
な熱安定性が得られないため製品として供せず、又反対
に該フィルムの融点を超えた場合は結晶化度の著しい増
加によるフィルムの耐摩耗性の低下につながり、磁気テ
ープ用ベースフィルムとして好ましくない。

なお、」−記の熱固定処理の終了後、上記フィルムを温
度１００〜１６０℃、好ましくは１１０〜１５０°Ｃに
加熱して縦方向に０．１〜１％弛緩処理を施すことによ
り、寸法安定性を一層向ヒさせることができる。

以ド本発明を実施例について説明する。

なお実施例中の延伸フィルムの５％伸長時の応力（Ｆ−
５値）および熱収縮率はそれぞれ次の測定法により求め
た。

Ｆ−５値：フィルムの長さ方向および幅方向にそれぞれ
平行に幅１０■長さ１５０龍 の短冊形試料を切出し、東洋ボール ドウィン社製テンシロンを用い、毎分 １００％の変形速度下で引張試験を行 い、５％伸長した時の応力を求めた。

熱収縮率二Ｆ−５値の測定に使用したものと同形状の短
冊形試料を１０５℃のギアオー ブン中、無緊張状態で３０分間放置処 理し、処理前後の短冊形試料の長さ変 化から熱収縮率を求めた。

（実施例１〜４） 固有粘度０．５５のポリエチレン２，６−ナフタレート
ペレットを十分に乾燥した後、押出機に供給して、２９
０℃で溶融押出し、これを温度３０°Ｃに冷却されたド
ラムに接触させて冷却固化し、厚み１６０μの未配向フ
ィルムを得た。次にこの未配向フィルムを温度１３０°
Ｃで横方向に３．２倍延伸し、続いて１４０℃の温度で
縦方向に４．５倍延伸して、二軸配向フィルムを得た。

そして、この二軸配向フィルムを、更に１６０°Ｃのｔ
証度で縦方向に延伸倍率を１．０７〜１．３３の範囲で
４種類に変更してＩＩｆ縦延伸を行ない、２４０°Ｃ，
２秒間熱固定処理を施こし、冷却してフィルムを巻取り
、実施例１〜４の高強力化フィルム（厚み９〜１０μ）
を得た。

（比較例１〜２） 実施例１〜４と同様にして得られた厚み１６０μの未配
向フィルムに従来法の横・縦延伸を施して比較例１のフ
ィルム（最終厚みｌＯμ）を製造した。すなわち、上記
未配向のポリエチレン２゜６−ナフタレートフィルムを
１３０°Ｃで横方向に３．２倍延伸し、ひき続き１４０
°Ｃで縦方向に５．２倍延伸して二軸配向フィルムを得
、これを２４０℃で２秒間熱固定処理を行なった後、冷
却して巻取った。また前記比較例１における横延伸倍率
を２．８に、また縦延伸温度を１４５℃に変更する以外
は比較例１と同様にして比較例２のフィルムを製造した
が、比較例１および比較例２ともに製膜時にフィルムが
破断し、最終製品を得ることができなかった。

（比較例３） 実施例１〜４と同様にして得られた厚み１６０μの未配
向フィルムを温度１８０℃で横方向に３．２倍延伸した
。続いて１８０℃の温度で縦方向に４．５倍、更に１８
０°Ｃの温度で縦方向に１．２４倍縦延伸し二軸配向フ
ィルムを得ようと試みたが、縦延伸時にフィルムがロー
ルに融着し延伸が困雉であり最終製品を得ることができ
ながった。

（比較例４） 実施例１〜４と同様にして得られた厚み１８０μの未配
向フィルムを温度１３０℃で横方向に５．６倍延伸した
がフィルムの破断が著しく、最終製品を得ることができ
なかった。

（比較例５） 固有粘度０．６０のポリエチレンテレフタレートペレッ
トを乾燥後、２８０℃で溶融押出し未配向フィルムを実
施例と同様にして得、該フィルムを温度９０°Ｃで横方
向に３．２倍延伸し、続いて温度９５℃で縦方向に４．
５倍延伸してＴ−軸配向フィルムとし、そして更にｌ　
３０　’Ｃの温度で縦方向に延伸倍’Ｎ１．３３で１４
延伸を行ない２１０°Ｃ１２秒間熱固定処理を施こし、
冷却してフィルムを巻きとり、二軸配向ポリエチレンテ
レフタレートフィルム（厚み９μ）を得た。

ｌｘ記実施例に４、比較例１〜５の製造条件および性能
を別紙第１表に示した。なお表中のＭＤはフィルムの長
さ方向を、Ｔ１）はフィルムの幅方向をα味する。

１−記の表の実施例１〜４から明らかなように、再縦延
伸倍率を大きく設定する程、Ｍ　Ｉ）方向のＦ−５値が
増大する。

なお比較例５は、ポリエチレンテレフタレートフィルム
の例であるが、総合縦延伸倍率が同一のときＦ−５値お
よび熱収縮率はともにポリエチレン２，６−ナフタレー
トフィルムよりも劣り、フィルム破断発生頻度も多いも
のであった。

以下余白 （発明の効果） 本発明はポリエチレン２，６−ナフタレートフィルムの
製造に際し、横・縦延伸に続いて再縦延伸を行ない、か
つその条件を特定するものであり、従来法の横・縦延伸
の縦延伸を２回に分けて行なうものに相当し、総合縦延
伸倍率を従来よりも大きく設定して、従来以−ヒの高強
力化フィルムが１’Ｊられ、しかも延伸成形による製膜
時の破断が著しく減少し、円滑な操作が可能となり、製
品の品質が均一・化される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエチレン２，６−ナフタレートを主体とする実質的
   に未配向のフィルムを横方向、縦方向の順に１００〜１
   ７０℃の温度で２．５〜５．５倍に逐次延伸して２軸配
   向フィルムとし、次いで縦方向に１００〜１８０℃で１
   ．０５〜２．００倍に再延伸し、１８０℃〜該フィルム
   融点未満で熱固定してなるポリエチレン２，６−ナフタ
   レートフィルムの製造方法。