JPH0427016B2 - - Google Patents

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JPH0427016B2
JPH0427016B2 JP58168969A JP16896983A JPH0427016B2 JP H0427016 B2 JPH0427016 B2 JP H0427016B2 JP 58168969 A JP58168969 A JP 58168969A JP 16896983 A JP16896983 A JP 16896983A JP H0427016 B2 JPH0427016 B2 JP H0427016B2
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JP
Japan
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stretching
film
temperature
stage
longitudinal
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JP58168969A
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JPS6061233A (ja
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Shigeo Uchiumi
Yoshinojo Tomitaka
Takeo Kanezaki
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Diafoil Co Ltd
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Diafoil Co Ltd
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  • 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、二軸延伸ポリエステルフイルムの製
造方法に関し、更に詳しくは平坦易滑性に優れた
二軸配向ポリエチレンテレフタレートフイルムの
高速製膜法に関するものである。 ポリエステル二軸延伸フイルムは、優れた機械
的性質、熱的性質、電気的性質、耐薬品性を有す
るため各種用途に多用されているが、とりわけ磁
気テープ用ベースフイルムとして非常に有用なフ
イルムである。この磁気テープ用ベースフイルム
の品質は、磁気テープの品質に強く影響するの
で、磁気テープの技術進歩に伴つてベースフイル
ムの高品質化への要求も高度化している。 例えば、ビデオ用磁気テープを例とすると、そ
の出力、各種S/N比、ドロツプアウト、エンベ
ローブなどの特性はベースフイルムの平坦性と関
連しているし、テープの巻姿、走行性、耐摩耗性
等は、ベースフイルムの滑り性と密接に関連して
いる。従つて磁気テープ、とりわけビデオ用磁気
テープには表面の平坦性と易滑性を併せ持つポリ
エステルフイルムが要望されている。特に、記録
密度を高めるため磁性層の厚さを小さくしたり、
金属蒸着法を採用する際にはベースフイルムの平
坦、易滑性はより切実な課題である。 ポリエステルフイルムの易滑化は、周知の方法
で微小な外部添加粒子または内部析出粒子を付与
し、フイルム表面を粗面化することにより達成さ
れたが、このような方法では通常行なわれている
ポリエステルフイルムの製造条件を採る限り、フ
イルムの平坦化に限界があつて高級磁気テープ用
には不向きであつた。本発明者らは、特開昭58−
160123号公報において、特定の延伸条件を規定す
ることにより、平坦易滑性、磁性層との接着性に
優れ、厚さむらの少ないポリエステルフイルムの
製造方法を提案した。 つまり、ポリエステル未延伸フイルムを多段階
で縦方向に延伸するに際し、先ず、△n(複屈析
率)が0.025〜0.055となるよう延伸し、次いで、
95〜150℃の温度で△nが0.080を越えないよう延
伸して得られた縦方向延伸フイルムを横方向に延
伸する製造方法である。しかるに該製造方法にお
いては、縦延伸倍率を高くすることができず、フ
イルムの生産性の点で問題があつた。 本発明者らは、このような欠点を解消すべく鋭
意検討の結果、前段延伸を通常採用されている延
伸温度より高温度でしかも高倍率で延伸すること
により、平坦易滑性、厚みむらを悪化させること
なく、縦延伸倍率が通常の延伸法と比べても極め
て高く高速製膜可能な延伸法を見出したものであ
る。 すなわち本発明の要旨は、ポリエステルフイル
ム未延伸フイルムを100℃より高く130℃以下の温
度(T1)で少くとも1段階縦方向に延伸して△
nを0.025〜0.055とし(以下“前段縦延伸”と称
することがある。)、次いで同一方向にT1〜150℃
の温度範囲で△nが0.080を越えないように延伸
した(以下“後段縦延伸”と称することがある。)
後、横方向に延伸することを特徴とする二軸延伸
ポリエステルフイルムの製造方法である。ここで
△n(複屈折率)は、R/d(R:リターデーシヨ ン、d:フイルム厚み)で示される(特開昭54−
8672号公報参照)。 本発明に用いるポリエステルとは、エチレンテ
レフタレート単位を、80重量%以上含むポリエス
テルであつて、残りの20重量%以下は、共重合ポ
リエステルまたは他のポリマーであつてもよい。
該ポリエステル中には例えばリン酸、亜リン酸及
びそれらのエステル等の安定剤や二酸化チタン、
微粒子状シリカ、カオリン等の添加剤、滑剤など
が含まれていてもよい。 本発明においては、ポリエステル未延伸フイル
ムを先ず△nが0.025〜0.055となるように縦方向
に1段階または多段階で延伸し、少くとも1段階
は100℃より高く130℃以下で延伸する。△nが
0.025より小さいと後段縦延伸後の厚さむらが大
きくなる。また、△nが0.025より小さいと、延
伸倍率を高くすることができず生産性が低下す
る。すなわち、延伸倍率を高くして△nを0.025
以下にしようとすると、延伸温度が高くなりすぎ
結晶化が進行して横延伸が困難となり、破断が多
発する。一方、△nが0.055より大きいと、後段
縦延伸を終えたフイルムの縦方向厚さむらが大き
くなり、不適である。△nの好ましい範囲は
0.030〜0.050である。 △nを0.025〜0.055の範囲とする前段縦延伸工
程における延伸は1〜3段階で行うのが好まし
い。ここで縦延伸倍率の向上を計るためには前段
縦延伸倍率は好ましくは2.5倍以上さらに好まし
くは3.2倍以上である。一方前段の延伸により結
晶化が進行しすぎると次工程で破断し易くなるの
で前段縦延伸倍率は5.0倍以下であることが好ま
しい。このように縦延伸倍率の向上を計るべく前
段の延伸倍率を高めてかつその複屈折率が所定の
値をもつためには、少くとも1段階の延伸温度
(T1)は、100℃より高く130℃以下であり、好ま
しくは101℃〜125℃、さらに好ましくは101℃〜
120℃である。100℃以下では第1段延伸後の△n
を0.025〜0.055の範囲にしようとすると十分に縦
延伸倍率を高くすることができない。これに対し
100℃を越える温度以上つまりスーパードロー延
伸開始温度近傍以上にして始めて、縦延伸倍率に
対する縦方向の屈折率の増加が急激に低下し、縦
延伸倍率向上に対する寄与が極めて大きくなる。
多段延伸の際には、途中配向緩和のための熱処理
工程を含めれば更に高倍率に延伸してもよい。配
向緩和のための熱処理は、延伸温度以上結晶化開
始温度以下で極く短時間行なえばよい。 これまで前段の延伸を上記のような高温で行わ
なかつた理由は高温で延伸すると厚さむらが悪化
すると考えられたためであるが、本発明者らは、
100℃より高い高温で延伸して△nを0.025〜
0.055としても、延伸倍率を高く設定することに
より同じ△nで比較した時低温で延伸したものと
比べて厚さむらが遜色ないことを見出し、本発明
に到達したものである。 かくして縦方向延伸工程の前段で先ず△nが
0.025〜0.055の縦延伸フイルムが得られる。次い
で後段ではT1〜150℃で△nが0.080を越えないよ
うに縦方向に延伸する。縦方向の後段延伸工程に
おける延伸温度が95℃より低いと△nが0.080以
下で二軸延伸フイルムの厚さむらが改良されない
し、150℃より高いと結晶化の進行が著しく横延
伸性を悪化させる。更に後段延伸においては、△
nが0.080を越えないように延伸することは、平
坦易滑化及び横延伸時の破断防止の為に必須であ
る。後段の延伸倍率は1.05〜1.7倍であり、好ま
しくは1.1〜1.6倍、さらに好ましくは1.1〜1.4倍
である。後段の延伸は、通常縦延伸工程の最終段
階として実施され1段階で短時間に行うことが好
ましい。 全体の縦延伸倍率は好ましくは3.0〜5倍、さ
らに好ましくは3.5〜5.0倍である。 このように縦方向に延伸したフイルムを横方向
延伸工程へ送り、80〜160℃で25〜45倍に横方向
に延伸した後、180〜250℃で熱固定し、二軸延伸
フイルムとする。 本発明によれば、厚さむらを増幅させることな
くしかも、平坦易滑性、接着性に優れた性質を維
持しながら、縦方向の延伸倍率が極めて高く高速
製膜によるコストダウンを計りうるフイルムが得
られるので、磁気テープ用とりわけ平坦易滑性が
強く要求されるビデオテープ用ベースフイルムを
安価に供給することが出来る。 以上、縦−横−熱固定のバランスフイルムにつ
いて述べたが、当然本発明はこれに限るものでは
ない。すなわち、縦−横延伸後再度好ましくは
1.1〜1.5倍、さらに好ましくは1.1〜1.4倍に縦方
向に延伸しセミテンシライズフイルム、テンシラ
イズフイルムとすることができる。また、この再
縦延伸の代わりに再横延伸したり、再縦延伸後さ
らに横延伸したり、続いて縦延伸すること等によ
り横セミテンシライズフイルム、横テンシライズ
フイルム、縦横テンシライズフイルムを製造する
のも好ましい。 以下、実施例によつて本発明を説明するが、フ
イルムの諸性質の測定方法は次の通りである。 (1) 厚さむら 安立電気社製連続フイルム厚さ測定器によ
り、二軸延伸フイルムの横方向中央部を縦方向
に沿つて測定し、次式により算出した。 厚さむら=
フイルム最大厚さ−フイルム最小厚さ/フイルム平均厚
さ ×100(%) (2) 摩擦係数(μ) 固定した硬質クロムメツキ金属ロール(直径
6mm)に、フイルムを巻き付角135゜(θ)で接
触させ、53g(T2)の荷重を一端にかけて1
m/minの速度でこれを走行させて他端の抵抗
力(T1(g))を測定し、次式により走行中の
摩擦係数を求めた。 μ=1/θln(T1/T2) =0.424ln(T1/53) (3) 中心線平均表面粗さ(Ra) 小坂研究所社製表面粗さ測定器(SE−3FK)
によつて次のように求めた。触針の先端半径は
2μm、荷重は30mgである。フイルム断面曲線
からその中心線の方向に基準長さL(2.5mm)の
部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線を
X軸、縦倍率の方向をY軸として、粗さ曲線y
=f(x)で表わしたとき、次の式で与えられ
た値をμmで表わす。但し、カツトオフ値は
80μmである。Raは縦方向に5点、横方向に5
点の計10点の平均値を求めた。 1/L∫L 0|f(x)|dx (4) 極限粘度(〔η〕) 試料200mgをフエノール/テトラクロロエタ
ン=50/50の混合溶液20mlに加え、約110℃で
1時間加熱溶解後30℃で測定した。 (5) 複屈折率 カールツアイス社製偏光顕微鏡により、リタ
ーデーシヨンを測定し、次式により複屈折率
(△n)を求めた。 △n=R/d 但しR;リターデーシヨン d;フイルム厚さ (6) フイルム温度 バーンズ社製赤外線放射温度計により延伸部
のフイルム温度を測定した。 (7) F5値 1/2インチ幅、チヤツク間50mm長の試料フイ
ルムを東洋ボールドウイン社製テンシロン
(UTM−)により、20℃、65%RHにて50
mm/minで引張り、5%伸張時の荷重を初期の
断面積で割り、Kg/mm2単位で表わした。 実施例 1 (ポリエステルの製造法) ジメチルテレフタレート100部、エチレングリ
コール70部、酢酸カルシウム一水塩0.10部及び酢
酸リチウム二水塩0.17部を反応器に仕込み、加熱
昇温すると共にメタノールを留出させてエステル
交換反応を行ない、反応開始後約4時間を要して
230℃に達せしめ、実質的にエステル交換を終了
した。 次にこの反応生成物にトリエチルホスフエート
0.35部を添加し、更に重縮合触媒として三酸化ア
ンチモン0.05部を添加した後、常法に従つて重合
し、ポリエステルを得た。該ポリエステル中には
粒径およそ0.5〜1μ程度の均一で微細なカルシウ
ム、リチウム及びリン元素を含む析出粒子が多数
認められた。該ポリエステルAは〔η〕=0.65で
あつた。 別途このような内部析出粒子を殆んど含まない
ポリエステルB(〔η〕=0.65)を製造し、先のポ
リエステルとA/B=2/3(重量比)の割合で
混合し製膜用原料とした。 (製膜法) ポリエチレンテレフタレート未延伸フイルム
は、第1図に示した縦方向延伸装置とテンター
(横方向延伸及び熱固定装置)を用いて二軸延伸
フイルムに製膜した。表1には実施例1および実
施例2で採用したロール表面温度条件とロール材
質を示した。以下に製膜法の詳細を述べる。先ず
原料ポリエステルを乾燥後、溶融押出し、厚さ
160〜200μの未延伸フイルム(〔η〕=0.62)を得
た。次いで第1図に示した縦方向延伸装置にこれ
を通し、ロール1〜4でフイルムを85℃に予熱し
た後ロール5,5′と6の間でロール周速差によ
り表2に示すとおり2.8〜3.7倍に第1段延伸し、
引き続きロール9,9′と10の間で、表2に示
すとおり1.1〜1.7倍に第2段延伸した。なおロー
ル9,9′と10の間では、赤外線ヒーター13
で加熱しており、赤外線ヒーターの反対面から赤
外放射温度計で第2段延伸部のフイルム温度を測
定したところ110℃であつた。かくして得られた
縦方向延伸フイルムを次にテンターで140℃で3.8
倍に横方向に延伸し、215℃で熱固定して厚さ
15μの二軸延伸フイルムを得た。縦延伸フイルム
の△nおよび得られた二軸延伸フイルム(実験番
号1〜5)の性質を表2に示した。また、実験番
号6として原料Aと原料Bの混合重量比を1:1
とし、ロール表面温度を表1に示す条件とし、ま
た延伸倍率を表2に示す条件として同様に二軸延
伸フイルムを得た。結果を表2に示す。表2よ
り、本発明方法により明らかに総合延伸倍率が極
めて高くなることが分かる。更に平坦易滑性を維
持し、また厚さむらに優れたフイルムを得るに
は、第1段延伸後の△nが0.025〜0.055の間でな
ければならないことが理解される。
【表】
【表】
【表】 実施例 2 実施例1と同様のポリエステル原料を用いて、
第1図の縦方向延伸装置により、厚さ160〜210μ
の未延伸フイルムをロール5,5′と6の間で△
nが0.040となるよう3、4倍に第1段延伸した
のちロール9,9′と10の間で△nが0.060とな
るよう表3に示すとおり1.2〜1.6倍に第2段延伸
した。各ロールの表面温度は表1の通りである。
赤外線ヒーター13の容量調整により、ロール
9,9′と10の間の第2段延伸部のフイルム温
度を表3に示すとおり93〜152℃に変化させて縦
方向延伸フイルムを得た。横延伸及び熱固定条件
は実施例1と同様である。得られた二軸延伸フイ
ルム(実験番号7〜10)の性質を表3に示した。
【表】 以上の結果より第2段延伸温度は95℃以上150
℃以下でなければならないことが分かる。 実施例 3 縦延伸工程及び次の横延伸工程までは実施例1
の実験番号4及び実験番号6と同じ延伸を行な
い、その後150℃で熱固定したのち再度縦方向に
130℃で1.3倍延伸し215℃で熱固定したフイルム
を得、それぞれ実験番号11、12とした。それぞれ
の二軸延伸後のフイルムの性質を表4に示した。
【表】 表4より本発明は、テンシライズフイルムに対
しても平坦易滑性をそこなわず極めて高速製膜可
能な製造法であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例で用いた縦延伸装置の概略図で
ある。5,5′および9,9′は延伸ニツプロー
ル、6,10は延伸ロール、13は赤外線ヒータ
ーを示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポリエステル未延伸フイルムを、100℃より
    高く130℃以下の温度T1で少くとも1段階縦方向
    に延伸して△nを0.025〜0.055とし、次いで同一
    方向にT1〜150℃の温度範囲で△nが0.080を越え
    ないように延伸した後、横方向に延伸することを
    特徴とする二軸延伸ポリエステルフイルムの製造
    方法。
JP16896983A 1983-09-13 1983-09-13 二軸延伸ポリエステルフイルムの製造方法 Granted JPS6061233A (ja)

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