JPH07106599B2

JPH07106599B2 - ポリエステルフィルムの延伸成形方法

Info

Publication number: JPH07106599B2
Application number: JP1415988A
Authority: JP
Inventors: 正奥平; 敬也井上; 勝朗久世
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1995-11-15
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPH01188322A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ポリエステルフィルムの延伸成形方法に関
し、二軸延伸ポリエステルフィルム、特に縦方向に強度
の増大された非対称配向二軸延伸ポリエステルフィルム
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）ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂から
なる二軸延伸フィルムは、熱安定性、寸法安定性および
機械的強度等の諸特性に優れているので、磁気テープ用
のベースフィルムその他各種の用途に使用されている
が、ビデオデッキの小型軽量化に伴って磁気テープ用ベ
ースフィルムの一層の薄膜化が要求されるようになっ
た。そして、この要求を満たすため、従来は、縦方向お
よび横方向に延伸して得られる二軸配向フィルムを更に
縦方向に延伸して縦方向、すなわち走行方向の強度を増
大させる再縦延伸法、および最初に横延伸し、しかるの
ち縦延伸を行なう横・縦延伸法が採用されていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来の再縦延伸法および横・縦延伸法
は、いずれも性膜安定性に乏しく、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、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を必要と
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、いったん横方向に延伸さ
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ム破れが発生し易く、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。

この発明は、縦方向に強度の増大した二軸延伸フィルム
を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）ポリエチレンテレ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80〜130℃の温度
で2.5〜5.0倍に逐次延伸して二軸配向フィルムとし、次
いで縦方向に100〜180℃の温度で、1.05〜2.0倍に再延
伸し、160〜240℃で熱固定する。

上記のポリエチレンテレ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％以上がポリ
エチレンテレ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、そのポ
リマー中には、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、この発明では、
上記のポリエチレンテレフタレート原料を通常の方法で
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。

この発明では、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80〜130℃の温度下で2.5〜5.0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80〜100℃で2.5〜4.0倍に延伸し、縦方向には90
〜130℃で3.0〜5.0倍に延伸することが好ましい。

この発明では、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1.05〜2.0倍、好
ましくは120〜160℃の温度下で1.05〜1.50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160〜240℃、好ましくは200〜220℃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長さ方向両端をクリッ
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）この発明では、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を計るこ
とができる。

ただし、横・縦延伸の温度が80℃未満の場合は、延伸に
必要な応力が著しく増大してフィルムが破断し、反対に
130℃を越えた場合は、予熱時に生じる結晶化に伴って
フィルムが破断し、また、上記横・縦延伸の延伸倍率が
2.5倍未満の場合は、厚みの良好な均一性が得られず、
反対に5.0倍を超えた場合は、延伸に必要な応力が著し
く増大してフィルムが破断する。そして、横延伸と縦延
伸の条件を相違させ、横延伸を温度80〜100℃、延伸倍
率2.5〜4.0倍で行ない、縦延伸を温度90〜130℃、延伸
倍率3.0〜5.0倍で行なったときは、製膜の安定性および
厚みの均一性が一層向上する。

また、再延伸の温度が100℃未満の場合は、延伸に必要
な応力が著しく増大して厚みの均一性が低下し、反対に
180℃を超えた場合は機械的性質の向上が図れず、また
厚みの均一性が損なわれる。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
が得られず、反対に1.50倍を超えると延伸応力が著しく
増大してフィルムが破断する。

また、熱固定の際の熱処理温度が160℃未満の場合は熱
安定性が不十分になり、反対に240℃を超えた場合は、
結晶化度が著しく増大してフィルムの耐摩耗性が低下
し、磁気テープ用として不適当になる。

なお、上記の熱固定処理の終了後、上記のフィルムを温
度80〜130℃、好ましくは90〜120℃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。

（実施例）固有粘度0.60のポリエチレンテレフタレートのペレット
を十分に乾燥した後、押出機に供給して温度280℃で溶
融押出し、これを温度30℃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
配向フィルムを得た。そして、この二軸配向フィルム
を、更に130℃の温度で縦方向に延伸倍率を1.1〜1.3の
範囲で４種類に変更して再縦延伸を行ない、210℃、２
秒間の熱固定処理を施し、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。

一方、上記実施例１〜４と同様にして得られた厚み160
μ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10μ）を製造した。すなわ
ち、上記未配向のポリエチレンテレフタレートフィルム
を90℃の温度で横方向に3.2倍延伸し、続いて95℃で縦
方向に4.8倍延伸して二軸配向フィルムを得、これを210
℃で２秒間の熱固定処理を行なった後、冷却して巻取っ
た。また、上記比較例１の縦延伸倍率を5.2倍に変更す
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、更に比較例１の横延伸倍率を2.8倍に、また縦延
伸温度を100℃にそれぞれ変更する以外は比較例１と同
一の条件にして比較例３のフィルムを製造したが、比較
例２および３とも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。

上記の実施例１〜４、比較例１〜３の製造条件および性
能を下記の表に示す。なお、表中の５％伸長時応力およ
び熱収縮率は、フィルム長さ方向をMDで、また幅方向を
TDでそれぞれ表わし、その数値は、フィルム長さ方向お
よび幅方向にそれぞれ平行に幅10mm、長さ150mmの短冊
形試料を切出し、東洋ボールドウィン株式会社製テンシ
ロンを用い、100％／分の変形速度下で引張り試験を実
施し、常法により算出した。また、熱収縮率は、引張試
験に供したものと同形状の短冊形試料を用い、105℃の
温度に保持されたギアオーブン中に無緊状態で放置して
熱処理を行ない、30分後に取出して処理前後の試料長さ
から算出した。

上記の表の実施例１〜４を比較して明らかなように、再
縦延伸倍率を大きく設定する程、MD方向（縦方向）の５
％伸長時応力が増大する。すなわち、縦方向の強力が向
上する。そして、比較例１と総合縦延伸倍率を等しく設
定した実施例１は、比較例１と同程度の強力を発揮す
る。しかも、比較例２および３は、縦延伸倍率が比較例
１よりも大きいために製膜時の破断が多く、製品が得ら
れなかったのに対し、実施例２〜４は、その総合縦延伸
倍率が比較例２、３と同程度以上であるにも拘らず、製
膜時のフィルム破断が少なく、高強力のフィルムを製品
化することができた。

（発明の効果）この発明は、ポリエチレンテレフタレートフィルムの延
伸成形に際し、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、総縦延
伸倍率を従来よりも大きく設定して従来以上の高強力化
フィルムが得られ、しかも延伸成形による成膜時の破断
が著しく減少し、円滑な操業が可能となり、製品の品質
が均一化される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久世勝朗福井県敦賀市東洋町10番24号東洋紡績株式会社総合研究所敦賀分室内 (56)参考文献特開昭58−124617（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−48124（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−8869（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−205735（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−48125（ＪＰ，Ａ) 米国特許3261903（ＵＳ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレンテレ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80〜
130℃の温度で2.5〜5.0倍に逐次延伸して二軸配向フィ
ルムとし、次いで縦方向に100〜180℃の温度で1.05〜2.
0倍に再延伸し、160〜240℃で熱固定することを特徴と
するポリエステルフィルムの延伸成形方法。