JPH0125695B2 - - Google Patents

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JPH0125695B2
JPH0125695B2 JP12182881A JP12182881A JPH0125695B2 JP H0125695 B2 JPH0125695 B2 JP H0125695B2 JP 12182881 A JP12182881 A JP 12182881A JP 12182881 A JP12182881 A JP 12182881A JP H0125695 B2 JPH0125695 B2 JP H0125695B2
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JP
Japan
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film
stretching
temperature
heat treatment
stretched
Prior art date
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JP12182881A
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JPS5824418A (ja
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Hiroshi Noda
Hideaki Watanabe
Hisashi Hamano
Haruhiko Mizumori
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0125695B2 publication Critical patent/JPH0125695B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/10Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial
    • B29C55/12Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial
    • B29C55/14Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively
    • B29C55/143Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets multiaxial biaxial successively firstly parallel to the direction of feed and then transversely thereto
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は逐次二軸延伸と多段熱処理とによるポ
リエステルフイルムの製造方法に関する。更に詳
細にはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン2−6ナフタレート等の熱可塑性ポリエステル
からなる二軸延伸フイルムの幅方向の物性が均一
となる改良された製造方法に関する。 ポリエステル二軸延伸フイルムは種々の工業用
途に供せられているが、なかでも写真・製図・磁
気デイスク等の用途では縦横両方向の物性、殊に
線膨張率湿度膨張率、熱収縮率がバランスしてい
ることが望まれる。また製品フイルムのいかなる
部分も均質であることが望まれる。 しかるに、通常の逐次二軸延伸方法、すなわち
縦延伸に続いてテンター法横延伸を施す方法にお
いて、製品フイルムの幅方向の物性を均一にする
ことは極めて困難であつた。この理由はテンター
内においてフイルムの両側端は把持されており、
横延伸に伴う縦方向の収縮応力はクリツプによつ
て拘束されているものの、フイルム中央部は比較
的拘束力が弱い。この結果として、上記収縮応力
によつて中央部分の延伸配向が時間的、位置的に
遅れてくる。横延伸の前にフイルム面上に幅方向
に直線を仮想的に描いたとすると、横延伸の際に
はこの直線はフイルム進行方向に向つて凹形の曲
線となる。この現象はボーイングと称されるもの
であつて、このボーイングによつて、フイルムは
幅方向において、中央部分と両側部とに物性差
(不均一性:殊に線膨張率、湿度膨張率、熱収縮
率の不均一性)を生ずる原因となつている。フイ
ルム中央部の諸物性を縦横方向にバランスさせた
場合、フイルム側端部ではボーイング線に対して
更に縦方向に傾斜した配向主軸ができ、この主軸
方向の温度膨張率、湿度膨張率は小さくなり、主
軸と直角方向の各々の値は大きくなる。 このような幅方向の物性差を解消するためいく
つかの方法が提案されている。しかし、いずれも
満足できる段階に到らない。例えば、特公昭37−
1588号公報には横延伸−縦延伸の方法を開示して
いるが本質的な対策とはなつていない。特開昭56
−73978号公報には横延伸工程と熱処理工程との
間にニツプロールを用いる方法が提案されている
が、フイルムに表面傷が発生する傾向があるの
で、別な問題が新たに生じている。同時二軸延伸
では、このボーイング現象は解消できるものの
(特開昭54−137076号公報)、逐次二軸延伸法には
適用できない。 本発明者は、二軸延伸の条件と熱処理の条件と
を組合せることによつて、ボーイング現象が実害
がない程度にまで減少できることを見い出し、本
発明に到達できたものである。 即ち、本発明は、熱可塑性ポリエステルフイル
ムに逐次二軸延伸と熱処理とを施すに際し、 (a) 実質的に非晶性のポリエステル未延伸フイル
ムをその長手方向に3.0〜4.0倍の範囲の延伸倍
率で一軸延伸し、一軸延伸後のフイルムの結晶
化度を0.2〜0.3の範囲となし、 (b) 該一軸延伸フイルムをガラス転移温度以上の
温度域で3.0〜4.0倍の延伸倍率であつてかつ長
手方向の延伸倍率に対し0.83〜1.43倍となるよ
うな延伸倍率を選んで幅方向に延伸を施し、 (c) 次いで二軸延伸フイルムをガラス転移温度以
下に冷却し、 (d) 該フイルムを200〜240℃の範囲の温度T1
第一段熱処理し、 (e) 引続いて第二段熱処理域において該フイルム
を温度T2において1〜20%幅方向に伸張させ
(但しT1≧T2>T3の条件の温度T2を選択す
る)、 (f) 更に第三段熱処理域において該フイルムを
100〜200℃の温度範囲の温度T3に保持する ことからなる熱可塑性ポリエステルフイルムの製
造法である。 本発明を説明する。 実質的に非晶性のポリエステルとは、製膜キヤ
ステングによつて結晶化度が0.2未満、好ましく
は0.05以下の未延伸シートが得られる状態のもの
を指す。本発明では、熱可塑性ポリエステルとし
て、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、ポリエチレン−2,6−ナフタ
レンジカルボキシレート等が適用できる。勿論結
晶性がやや低い共重合ポリエステルも包含され、
上記のポリエステルには15重量%以下の有機又は
無機化合物や他の重合体を添加したものであつて
も、本発明の主旨であるボーイング現象を抑制で
きる組成物フイルムを包含する。 長手方向の延伸条件として、延伸倍率は3.0〜
4.0倍の範囲であることが必須であり、延伸温度
と延伸速度とは、分子の配向性に伴う結晶化度が
0.2〜0.3の範囲となる条件を選択する必要があ
る。 ここに、結晶化度は(1)式で示される。 0.30>ρx−ρmin/ρmax−ρmin>0.20……(1)
式 (但し、ρx:縦延伸後の密度 ρmax:完全結晶化したときの理論密度 ρmin:完全アモルフアスのときの密度) 縦延伸においては(1)式の範囲を守るべきであ
り、縦延伸後の密度が大きくて(1)式から逸脱する
と横延伸工程で切断しやすく、縦延伸後の密度が
小となつて(1)式を逸脱すると、前記ボーイグの減
少効果は小さくなる。ポリエチレンテレフタレー
トの場合、縦延伸後の好適な密度範囲はρmax=
1.457、ρmin=1.335として1.372>ρx>1.359であ
る。無機添加剤を含む場合、それを除いて比重計
算するべきことは当然である。吸熱性顔料を含む
樹脂は該好適範囲を容易に得ることができる。 次に横方向(幅方向)の延伸倍率は3.0〜4.0の
範囲であつて、かつ縦延伸倍率/横延伸倍率の比
率が0.7〜1.2の範囲(横延伸倍率/縦延伸倍率の
比率は1.43〜0.83となる)とする。この延伸倍率
の比率の範囲にあると、フイルムは縦横方向にバ
ランスした機械的、熱的性質を呈するとともに、
その絶対値も高く優れた特性が発現できる。そし
て、フイルム幅方向における均質性も維持でき
る。二軸延伸が完了したフイルムは直ちにガラス
転移温度以下に一旦冷却される。二軸配向された
状態が凍結されことは、本発明の場合重要とな
る。もしガラス転移温度以上の温度域でフイルム
を放置するとその段階でボーイングが発生して不
均質化が避けられない。 フイルムの熱処理は少くとも三段階の熱処理区
間において施される。 熱処理区間については3区間について各条件が
特定されなければならない。4区間以上の熱処理
区間を有するテンターであつても、本発明の順序
に従つて熱処理と幅方向の再伸長が施される限
り、本発明の範囲を逸脱するものではない。すな
はち横延伸後一旦使用樹脂のガラス転移温度以下
に雰囲気温度を下げた区間を好ましくは0.2秒以
上かかつて通過する工程と、その後1%〜20%の
範囲で再び横方向に伸長する工程と、その後の温
度をそれまでの最高温度を超えないようにする工
程を含むこと等が肝要である。それらの工程の間
に、別に規制した条件を挿入しても前記幅方向物
性差を減ずる効果(均質化効果)を損わない限
り、本発明の範囲に含まれる。本発明の工程の後
に更にトーイン(テンターレール幅の先を狭くす
ること;弛緩処理)あるいはクリツプから離した
後縦方向にフイルムを弛緩処理することが必要に
応じて可能である。 本発明にいう横延伸後のガラス転移温度以下へ
の冷却は横延伸段階におけるボーイングを防止す
る。横延伸において発生する縦方向の収縮応力に
よつて発生するボーイングを阻止するためには延
伸後のフイルム温度を低くし、移動度、変形性を
小さくしておくのが効果的である。 次にクリツプでフイルムを把持したまま熱処理
するとき凍結されていた縦方向の収縮応力の作用
でボーイングが発生し易いが、本発明の如く、ト
ーアウト区間の前段階の温度を高くすることによ
つてその部分のフイルムが緩和されやすく、トー
アウトで付加される縦方向の収縮応力によつてボ
ーイング量は逆に小さくなる傾向がある。このト
ーアウト処理により横方向の熱収縮率は幾分大き
くなる傾向があるが、必要に応じてその後の熱処
理区間でトーイン(横方向のクリツプレール幅の
先狭り;横弛緩処理)を加える等の手段によつて
解決することができる。 次に実施例によつて更に説明する。 実施例 1 ポリエチレンテレフタレートを溶融し、ダイス
リツトから押出して急冷ドラム上にフイルム状に
成形した後、周速度の異なるロール間にあるフイ
ルムを炭化珪素発熱体で強熱し、延伸後密度を
1.362に保持しつつ3.6倍に縦方向に延伸し、90℃
の温度で横方向に3.5倍延伸して二軸延伸フイル
ムとした。先ずフイルムに冷風を吹きつけて横延
伸直後のフイルム表面温度を一旦60℃とし、次に
230℃(T1)の雰囲気下で熱処理し、更に215℃
(T2)の雰囲気下に導き、10%横方向に再延伸処
理をしたのち100℃(T3)の雰囲気下で3%横方
向に収縮させながら第三段熱処理を施して、フイ
ルムからクリツプをはずして75μの二軸延伸フイ
ルムを得た。 比較例 1 実施例1において、縦延伸後の密度が1−357
となるように赤外線ヒーター強度を低下させる以
外は実施例1と同様にして75μの二軸延伸フイル
ムを得た。 比較例 2 実施例1において横延伸後の冷却をやめ、T2
の雰囲気下における横再延伸を施すことなく横延
伸倍率を3.8倍として二軸延伸フイルムを得た。 比較例 3 比較例1の縦延伸条件で縦延伸したフイルムを
比較例2の條件で横延伸熱処理して75μの二軸延
伸フイルムを得た。 これらの物性を比較すると下表の通りであつ
た。
【表】 この結果から本発明の方法はボーイング防止効
と物性の均一性を示すことが明かとなつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 二軸延伸及び熱処理を施して熱可塑性ポリエ
    ステルフイルムを製造するに際し、 実質的に非晶性のポリエステル未延伸フイルム
    をその長手方向に3.0〜4.0倍の範囲の延伸倍率で
    一軸延伸し、一軸延伸後のフイルムの結晶化度を
    0.2〜0.3の範囲となし、該一軸延伸フイルムをガ
    ラス転移温度以上の温度域で3.0〜4.0倍の延伸倍
    率であつてかつ長手方向の延伸倍率に対し0.83〜
    1.43倍となるような延伸倍率を選んで幅方向に延
    伸を施し、次いで二軸延伸フイルムをガラス転移
    温度以下に冷却し、該フイルムを200〜240℃の範
    囲の温度T1で第一段熱処理し、引続いて第二段
    熱処理域において該フイルムを温度T2において
    1〜20%幅方向に伸張させ(但しT1≧T2>T3
    条件の温度T2を選択する)、更に第三段熱処理域
    において該フイルムを100〜200℃の温度範囲の温
    度T3に保持することからなる熱可塑性ポリエス
    テルフイルムの製造法。
JP12182881A 1981-08-05 1981-08-05 熱可塑性ポリエステルフイルムの製造法 Granted JPS5824418A (ja)

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