JPH03224722A - 複合化フイルムの製造法 - 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、複合化フィルムの製造法に関する。

更に、詳しくはポリエチレンテレフタレートを主成分と
するフィルムと、実質的にポリエチレン２゜６−ナフタ
レートからなる配向されたフィルムを積層した縦方向の
強度が大きい、磁気記録テープ用途など、特に耐熱性が
要求される真空利用薄膜形成に適した複合化フィルムを
安価に製造する方法に関する。

（従来の技術） 一般にポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエ
ステルの２軸配向されたフィルムは、優れた機械的、電
気的性質の故に磁気テープ用、電気用、包装用等の広範
囲で使用されている。

特に磁気テープの分野では、ポリエチレンテレフタレー
トからな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、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が採用さ
れている。また、耐熱性も種々の用途で向上が要望され
ている０例えば、電気絶縁用途では、ポリエチレンテレ
フタレートは、８種に位置づけられているが、より高い
連続使用可能温度を有する素材が要求されている。又、
透明導電フィルムにおいては、蒸着時に熱の影響を受け
、カールしたりオリゴマーが析出したりするため、この
分野でもポリエチレンテレフタレートフィルムに比べ、
耐熱性に優れかつ、オリゴマー析出量の少ないフィルム
が要望されている。又、磁気テープの用途においても、
磁気テープに加工するために、金属蒸着法を採用する場
合は、ベースフィルムが１００℃以上に加熱されて熱収
縮を生じるため、耐熱性を有するフィルムが要望されて
いる。上記要望に対して、種々の耐熱性フィルムが提案
されているが、高強力、高弾性率でしかも耐熱性を有す
るものとして、ポリエチレン２．６−ナフタレートフィ
ルムが有望視されている。

（発明が解決しようとする課題） ポリエチレン２，６−ナフタレートフィルムは、耐熱性
、低オＩＩゴマー性、機械的性質等種々の物性において
、ポリエチレンテレフタレート配向フィルムに比べて、
格段に優れている。

しかしながら、強度と耐熱性を同時に満足するためには
、従来の縦方向および横方向に延伸後、更に縦方向に延
伸する再縦延伸法や、横、縦の順で延伸する横・縦延伸
法を用いることが必要である。一般に横延伸及び縦延伸
は押出し方向に対して直角及び同方向に延伸する事であ
り、本発明においても同様である。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
低下が著しく、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る。また、ポリエチレン２．６−ナ
フタレート原料には、コストの面でポリエチレンテレフ
タレートよりも、非常に高価であるという問題がある。

本発明は、ポリエチレン２．６−ナフタレートフィルム
において、縦方向に強度の増大した二軸延伸フィルムを
ポリエチレン２．６−ナフタレート単体フィルムよりも
安価に、そして製造する際の操業安定性を向上しようと
するものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、この発明のフィルムの製造
法は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とするフィ
ルムと、ポリエチレン２．６−ナフタレートを主成分と
するフィルムを共押出し法にて積層した実質的に未配向
のフィルムを、横方向、縦方向の順に１００〜１７０℃
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、１６０〜２５０℃で熱固定す
ることを特徴とする複合化フィルムの製造法である。

上記のポリエチレンテレフタレートを主体とするフィル
ムは、分子構成の４０モル％以上がポリエチレンテレフ
タレートを原料とするものであり、共重合成分としては
、ナフタレンジカルボン酸Ｐ−β−オキシエトキシ安息
香酸、４．４゛ジカルボキシルジフエニール、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−ジカルボン酸成分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
ンジメタツール、ビフェノール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
量の化合物を含むことができる。また、ポリエチレン２
．６−ナフタレートを主体とするフィルムは、分子構成
の８０モル％以上がポリエチレン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、共重合体成分としては、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カルボキシルフエニル）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、シクロヘキサンジメタツール、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
含有する少量の化合物を含むことができる。これら、２
種類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、本発明では上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させるエステル交換法など
任意の製造法を適用することができる。

本発明の複合化フィルムの製造法は、実質的にポリエチ
レン−２，６−ナフタレートからなるフィルムとポリエ
チレンテレフタレートからなるフィルムの多層フィルム
の製造法であるが２層、３層、もしくはそれ以上でも良
い、また該多層フィルムの構成は、目的に応じて任意に
選択できる。ここで２層、３層又はそれ以上の積層を行
なう方法としては、別々に用意したフィルムを接着剤を
用いて貼り合わせる方法もあるが、これらの方法では、
フィルムの平面性を保つのが困難であり、本発明では、
ダイス中で積層する共押出法であるため上記問題はない
。溶融押出しの温度は、ポリエチレン２．６−ナフタレ
ート、ポリエチレンテレフタレート両原料とも２５０〜
３２０℃が好ましく、共押出しされたフィルムは冷却固
化され実質的に未配向の未延伸フィルムとして、本発明
では使用される。

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、１００〜１６０℃で２．５〜４
．５倍に延伸し、縦方向には、１１０〜１７０℃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１６０〜
２５０℃１好ましくは２００〜２５０℃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行なうが
、幅方向には弛緩状態であってもよい。

（作用） 本発明では、共押出しされた未延伸原反を横・縦延伸法
で選択配向された二輪延伸フィルムとし、引続き縦方向
に再延伸する。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、しかも従来以上の高強力化、高
耐熱化されたフィルムを得ることができる。

ただし、横・縦延伸の温度が１００℃未満の場合は、延
伸に必要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℃を越えた場合は、予熱時に生じる結
晶化に伴うフィルムの破断が生じ、また、上記槽・縦延
伸の延伸倍率が２．５倍未満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
要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、横延伸を温度１０
０〜１６０℃延伸倍率２．５〜４．５倍とし、縦延伸を
温度１１０〜１７０℃１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。

また再延伸時の温度が１００″Ｃ未満の場合は、延伸に
必要な応力に著しい増大による厚みの均一性の悪化が、
反対に１８０℃を超えた場合は、延伸時フィルムのロー
ルへの融着などが生じたり、機械的性質の向上がはかれ
ない他、厚みの均一性も損なわれ、そして再縦延伸の延
伸倍率が１．０５倍未満の場合は、目的とする機械的性
質の向上がはかれず、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。また
、熱固定の際の熱処理温度が１６０℃未満の場合は、十
分な熱安定性が得られず製品として供せず、又反対に２
５０”Ｃを超えた場合は結晶化度の著しい増加によるフ
ィルムの耐磨耗性の低下につながり、磁気テープ用ベー
スフィルム用途では好ましくない。

なお、上記の熱固定処理の終了後、上記フィルムを温度
１００〜１６０℃１好ましくは１００〜１５０℃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上させることができる。

以下、実施例によって本発明を説明する。

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１０Ｍ、長さ１５０１１ＩＩｇ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：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１〜５） 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（八）と固有粘度０．６２のポリエチレンテ
レフタレートペレット（Ｂ）を各々乾燥したものを原料
とした。２機の押出しバレルを１個のＴ型ダイに接続し
た共押出し機により、内層が原料（Ｂ）両外層が原料（
＾）の３層構造となる用に押出し、直ちに平滑なドラム
上で冷却固化させて、厚み１６０μｍの未配向フィルム
を得た。

該未配向フィルムを温度１３０℃で横方向に３．２倍延
伸し、続いて１４０″Ｃ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の温度で縦方向に延伸倍率を
１．２４倍で再縦延伸を行ない、２４０℃２秒間の熱固
定処理を施こし、冷却してフィルムを巻取った。

二亥フィＪレムは１０μｍの厚さからなり、そのうち内
層８μ蒙、外層が各々１μｍからなる層フィルムである
。該フィルムの物性、評価結果を第１表に示す（実施例
１）。実施例１において内層６μ、外層釜々２μとする
以外は、すべて同様に製膜した。該フィルムの物性、評
価結果を第１表に示す（実施例２）。又、内層４μ、外
層３μとしたものを同様に製膜した。得られた該フィル
ムの物性、評価結果を第１表に示した（実施例３）０次
に、実施例３において、再縦延伸倍率を１．０７倍とす
る以外はすべて同様に製膜した（厚み１０μ、実施例４
）。又、再縦延伸倍率を１．１６倍とした以外は、実施
例４と同様にして製膜し、得られた該フィルムの物性、
評価結果を第１表に示した（厚みｌＯμ。

実施例５）。

（比較例１〜４） ポリエチレンテレフタレート原料（Ｂ）を溶融押出し未
配向フィルムを実施例１と同様にして得、該フィルムを
温度９０℃で横方向に３．２倍延伸し、続いて９５℃の
温度で縦方向に４．５倍延伸して、二軸配向フィルムと
し、そして更に１３０℃の温度で縦方向に延伸倍率１．
２４倍で再延伸を行なｐｓ、２１０℃２秒間の熱固定処
理を施し、冷却してフィルムを巻きとり、厚み１０μの
フィルムを得た（比較例１）。

又、実施例３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・縦延伸を施して最終厚み１０
μのフィルムを製造した。すなわち上記未配向のフィル
ムを１３０℃で横方向に３．２倍延伸し、続いて１４０
℃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秒間の熱固定処理を行った後、冷
却して巻取った（比較例２　）。

２　）。

（比較例３〜４） 実施例３において、縦・横両延伸温度を１８０℃とする
以外は全て同様に製膜したものを比較例３とし、また、
横延伸倍率を５．６倍とする以外は、全て同様に製膜し
たものを比較例４とした。

上記実施例１〜５、比較例１〜４の製造条件および性能
を第１表にまとめた。

上記の表の実施例１〜３を比較して明らかなようにポリ
エチレン２．６−ナフタレート層の厚みを厚くする程、
５％伸長時応力が増大し、逆に１０５℃における熱収縮
率は減少する。

比較例１はポリエチレンテレフタレートの例であるが、
強度、熱収縮率とも実施例の方が優れている。

比較例２は、総合縦延伸倍率が実施例５と等しいにもか
かわらず、製膜時の破断が多く、製品が得られなかった
。

比較例３および比較例４は、いずれも本特許請求の範囲
をはずれた延伸温度と延伸倍率があり、両側とも製品を
得ることができなかった。

以下余白 （発明の効果） 本発明は、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレン
２，６−ナフタレートを用いた複合フィルムの製造に際
し、共押出し法により積層したフィルムを横・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・縦延伸法よりも、製膜時の破断が
著しく減少し、円滑な操業が可能となり、品質が均一化
された高強力でしかも、耐熱性の優れたフィルムが得ら
れる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリエチレンテレフタレートを主成分とするフィルム
   と、ポリエチレン２，６−ナフタレートを主成分とする
   フィルムを共押出し法にて積層した実質的に未配向のフ
   ィルムを、横方向、縦方向の順に１００〜１７０℃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、１６０〜２５０℃で熱固定してな
   る複合化フィルムの製造法。