专利名称：聚酯薄膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及使以往的聚酯薄膜的特性大幅度提高而得到的薄膜，具体地说，涉及刚性模量高、强韧、低聚物含量少、热分解物·凝胶化物含量少、能提高电特性等的聚酯薄膜。
作为提高聚酯薄膜的刚性模量的一种方法，通常采用改进拉伸方法等、提高分子取向度的方法。另外，作为其他方法，像以特开昭61-78862号公报、特公平7-37577号公报和特开昭57-25354号公报等代表的那样，有在非液晶性聚酯中微分散像液晶性聚酯那样刚性模量高的化合物，进行增强强化的方法。
但是，为了提高刚性模量，如果使分子取向度提高过度，则不能避免拉伸时的薄膜破裂，在实用上刚性模量提高有界限。
另一方面，将刚性模量高的液晶性聚酯微分散在非液晶性聚酯中进行增强强化的方法，乍一看自然会认为是有效的，但是有代表性的液晶性聚酯与非液晶性聚酯的相溶性差，因此，在液晶性聚酯周围容易出现孔隙，特别是添加大量液晶聚酯的薄膜的拉伸制品，内部产生许多孔隙，得到刚性模量高的聚酯薄膜变得困难。
另外，该液晶性聚酯的形态如果是纤维状，刚性模量的提高是显著的，这在特公平7-37577号公报中已有报导，从给予剪切速度200S-1以上的高剪切速度的挤出机刚挤出后的液晶性聚酯熔融体大多采取纤维状形态，在此后，例如通过过滤器进行过滤等，如果给予10S-1以下的低剪切速度，即使刚挤出后是纤维状，其形状也会变成球状，结果看不到像预想那样的刚性模量提高。
即，本发明的目的在于，提供在液晶性聚酯和非液晶性聚酯的复合体中含有纤维化剂，即使是通过过滤器过滤等低剪切速度领域后的薄膜，液晶性聚酯在非液晶性聚酯中的分散形态也是微细的而且保持纤维状的聚酯薄膜。
本发明是含有液晶性聚酯和非液晶性聚酯及纤维化剂的聚酯薄膜。
在本发明中所说的液晶性聚酯(LCP)是指在主链和/或侧链上有介晶源(メソ-グン)基的熔融成形性、而且有液晶形成性的聚酯。特别理想的是在其结构单元中具有下述部分的液晶性聚酯。作为从二醇衍生的结构单元，可以举出化1
(X、Y分别独立地表示氢、卤素、碳原子数4以下的烷基。)化2
(X表示氢、卤素、碳原子数4以下的烷基。)化3
另外，作为从二羧酸衍生的结构单元，可以举出化5
(X表示氢、卤素、碳原子数4以下的烷基。)化6
化7
再有，作为从羟基羧酸衍生的结构单元，可以举出化8
(X表示氢、卤素、碳原子数4以下的烷基。)化9
另外，本发明中的LCP，为了调节熔融粘度、熔点，引入下述的结构单元也是有效的。即
化10
化11
另外，再引入以下述通式表示的结构单元也是有效的。即可举出在
化12
(式中，X表示O、CH2、C(CH3)2、SO2。)等的芳香族环之间能比较自由旋转的结构单元，或者从以化13
(式中，m、n是从2到10的整数)表示的脂肪族二醇、脂肪族二羧酸衍生的结构单元等。
而且，作为特别理想者可举出下述的结构式。即
化14
化15
化16
化17
化18
化19
化20
化21
化22
化23
式中，∑ni＝100。各ni是4以上是理想的。再有，这些聚合物的一部分也可以被以卤原子为首的各种取代基取代。
在本发明中液晶性聚酯(LCP)，从能提高与非液晶性聚酯的相溶性的观点看，最好是具有不比是全芳香族聚酯更有液晶性的脂肪族聚酯的半芳香族聚酯，即在分子中混有液晶部分和非液晶部分。这样的液晶性聚酯中的液晶部分和非液晶部分在分子内的分布，液晶成分尽可能是无规则存在，从与非液晶性聚酯的相容性看是理想的。关于无规性，随着能赋予液晶性的单元的单独重复单元数或者其嵌段数变大，与非液晶聚酯的相溶性降低，难以显著达到本发明的效果，因此作为能够给予此液晶性的单元的单独重复单元数(可以由Macromolecules，20 573-578(1987)中记载的V.A.Nicely等的核磁共振NMR波谱法等方法求出)，较好是15以下，更好是10以下，最好是5以下，按照这种观点，在上述液晶性聚酯中，对羟基苯甲酸与乙二醇、对苯二甲酸、4，4′二羟基联苯的共聚物是理想的，特别是，以具有较好0.1-20％(mol)、更好3-18％(mol)的4，4′二羟基联苯(DHB)单元，较好15-45％(mol)、更好20-40％(mol)对苯二甲酸乙二醇酯单元的对羟基苯甲酸和对苯二甲酯乙二醇酯作为主成分共聚物，为了得到上述所希望的无规性是合适的，从与以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主成分的聚酯的相溶性良好和LCP容易形成L/D的大的纤维状形态方面看是理想的。
另外，对羟基苯甲酸与6-羟基-2-萘甲酸的共聚物，对羟基苯甲酸与4，4′二羟基联苯和对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇的共聚物，再有在主链上具有环己烷键的LCP等，也容易形成微细的纤维形态，从能最大限度地发挥本发明的效果看是最理想的。
另外，本发明中的LCP在280℃的熔融粘度是0.1-100Pa·S泊，但为了更容易纤维化，最好是1-10Pa·S的范围。另一方面，非液晶性聚酯的熔融粘度(ηm1)，从容易形成大的液晶性聚酯的L/D出发，高的熔融粘度是理想的，理想的是LCP熔融粘度(ηm2)的5-1000倍，更好是10-700倍，最好是30-500倍，特别是100-350倍的熔融粘度的非液晶性聚酯是理想的。像这样控制熔融粘度比，使分散在该复合体中的液晶性聚酯LCP的粒径减小到较好1μm以下，更好0.5μm以下，最好0.3μm以下是有效的。像这样由于使液晶聚酯LCP微分散，不仅大幅度地提高聚酯薄膜的机械性能、化学性能、电性能、光学特性等各种性能，而且使熔融挤出时的挤出剪切发热小，并且对于使通过剪切速度小的过滤器时的过滤压力减小也是有效的。不言而喻，在仅存在微细的液晶聚酯时，在剪切速度慢的过滤时等的压力低化时，效果小，因此，通过与本发明的纤维化剂并用，是可能降低初次过滤时的压力的。
本发明中的非液晶性聚酯的固有粘度是0.5以上，为了谋求所得的聚酯薄膜的机械性能、电性能等物理性能的提高，最好是在0.6以上。优选的固有粘度范围是0.6-2.5，更好是0.8-2.2，特别是1.0-1.8是令人满意的。另外，所得的聚酯薄膜的固有粘度，从刚性模量、强韧性、低聚物较低等方面看，0.62以上是适宜的，0.75以上更理想。为了得到这样的固有粘度范围的聚酯薄膜，例如可以采取适当变更熔融挤出时的剪切速度和熔融温度、螺杆形状等条件及使用的原料、添加剂等条件。
非液晶性聚酯没有特殊限制，作为其代表者可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸亚己基酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环亚己基酯及它们的共聚物等改性体。作为代表性的共聚单体，有间苯二甲酸、苯二甲酸、联苯酸、二苯基二羧酸，己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酮酸、六氢化对苯二甲酸、丁二醇、己二醇、新戊二醇等，但并不一定限于这些。当然，在主链上含有醚成分的聚酯，例如将二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚四亚甲基乙二醇等共聚合的产物也是可以的。另外，非液晶性聚酯的熔点与LCP的熔点相同或者是其熔点以上者，能发挥液晶性的特性，可以熔融，因而是适宜的。当然，非液晶性聚酯可以是单独的，也可以是固有粘度不同的数种聚酯树脂的混合体，从实用上的特性，例如尺寸热稳定性等特性考虑，最好是混合体。
该LCP的含量是0.1-40％(重量)，从能够发挥是本发明效果即刚性模量高、强韧、低聚物含量少、热分解物·凝胶化物含有少等诸特性的角度考虑，较好是0.3-15％(重量)，最好是0.5-10％(重量)。含量如果不到0.1％(重量)，不仅看不到本发明的成果即薄膜物性的充分提高，而且不能得到使挤出时的剪切发热小、防止热分解、异物少、固有粘度降低少的薄膜。相反，若超过40％(重量)，聚酯薄膜不仅在薄膜面内得不到均衡的高弹性、强韧性、尺寸稳定性等，而且有时也得不到大幅度的物性提高、透明性、适度的断裂伸长等。
如果液晶性聚酯的分散形态是纤维状，则刚性模量的提高是显著的，这已见诸报导，从剪切速度为50-500S-1的高速挤出机刚挤出后的液晶性聚酯熔融体大多是纤维状形态，因此，在原封不动地进行注塑成形的情况下，得到具有纤维形状的分散形态的成形品。但是，例如像薄膜那样，在像通过除去异物的过滤器进行过滤时，在经过10S-1以下水平的低剪切速度范围时，虽然在刚挤出后是纤维状形状的液晶，但在过滤器内从纤维状变成球状的液晶形态，或者纤维长度L变短，或纤维直径变大，纤维形状的L/D减小到10以下，结果，看不到像预想那样的刚性模量提高。因此，必须添加纤维化剂，以使液晶聚酯即使通过10S-1以下的低剪切速度范围，再凝集后也不变成球状。
这里所说的纤维化剂，是在液晶性聚酯和非液晶性聚酯的混合系统中能使该液晶性聚酯实质上纤维状化的添加剂，作为以10-2以上、10S-1以下的低剪切速度经熔融混炼而得到的薄膜中的液晶性聚酯的分散形态，能使纤维长度L与纤维直径D之比(长宽比L/D)最好形成10-350程度的纤维状的添加剂是理想的。其中，最好是选自下组的一种以上的化合物以硅油、有机酯油、磷酸酯油、聚烯烃油、合成烃油等为代表的合成油；以蜡等为代表的矿物油；以聚乙二醇等为代表的聚亚烷基二醇等的醚化合物；以硬酯酸钙、棕榈酸钙等为代表的碳原子数10以上、最好是10-80的高级脂肪酸及其金属盐；噁唑啉化合物，特别是二噁唑啉化合物；由含有液晶性介晶源基不到50％(mol)的聚酯和数均分子量为1000-10000的超低分子量聚酯组成的聚酯化合物。这些化合物少量添加即可发挥很大效果，因而是十分理想的。
更理想的纤维化剂是其末端难以使非液晶性聚酯水解的非极性化的化合物。末端被封锁的分子量为800-4500的聚氧乙烯或者聚亚烷基二醇、即使在更低的剪切速度进行熔融混炼也能取得高的长宽比，因此是十分理想的，其中，聚乙二醇与聚对苯二甲酸乙二醇酯的相溶性好，因而是特别理想的。作为特别理想的纤维化剂，还可以举出固有粘度[η]0.2-0.4的末端被封锁的超低分子聚酯，巴西棕榈蜡，以50-95％(mol)聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚合的对羟基苯甲酸作为主成分、数均分子量为500-10000的低分子量聚酯，再有在室温下固体超高粘度例如104-108厘沲(CS)的硅油，硬脂酸钙，2，2′(1，3-亚苯基)双(2-噁唑啉)等。
再有，即使将含有这些纤维化剂的聚酯薄膜再熔融，经剪切速度为10S-2以上、10S-1以下的熔融混炼，再将薄膜成形时，该再成形薄膜中的该液晶性聚酯的分散形态最好是，纤维长度L与纤维直径D之比即长宽比L/D也能形成10-350程度的纤维状。另外，在该聚酯薄膜中含有0.01-10％(重量)的纤维化剂，因为能保持聚酯薄膜中的理想的纤维形状，因而是令人满意的。
本发明中的复合体，是液晶性聚酯LCP分散在非液晶性聚酯中，该液晶性聚酯LCP的分散形态是特别重要的，LCP呈纤维状地微分散在非液晶性聚酯时，能够发挥优良的高弹性模量、较低的低聚物、易流动性等优良的特性。即，与皮芯型、海岛型、多层型等形态相比，分散形状是纤维状地微分散的情况特别提高本发明效果的各种特性。该LCP纤维的直径D是0.001-1μm是理想的，更理想的是0.01-0.5μm以下，最理想的是0.05-0.3μm。形成这样的直径时，可以特别有效地提高各种特性，同时，熔融时的剪切发热减少，从防止热分解等观点看也是有效的。另外，此时的纤维长宽比L/D为10-350是适宜的，优选的是50-300，最好的是100-250，这样可以进一步提高本发明效果的优良的高弹性模量、低的低聚物、易流动性等。
本发明的聚酯薄膜是以LCP和非液晶性聚酯及纤维化剂作为主要构成成分，也可以在即将熔融挤出之前将它们混合，但预先将主构成成分均匀熔融混合的原料或者使用本发明的聚酯薄膜的回收原料。LCP的L/D增大，因而是理想的。当然也可以使用这些的混合原料。
另外，本发明的聚酯薄膜以LCP和非液晶性聚酯及纤维化剂作为主构成成分，但是除此之外也可以添加环氧系和恶唑啉系等相溶化剂、增塑剂、耐候剂、防氧化剂、热稳定剂、滑动剂、防静电剂、增白剂、着色剂、导电剂等。
本发明的聚酯薄膜既可以是单膜，也可以在其上叠合其他的聚合物层，例桤聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚偏二氯乙烯、丙烯酸系聚合物等。尤其，将聚酯层薄薄地层叠在表层上时，层叠部的厚度(D)比在该层叠部中含有的粒子的平均直径(L)更薄(D＜L)，优选的是L的1/1000-1/2，最好是1/100-1/10，这样可以制成移动性、易滑性、平滑性优良的薄膜，特别适合作为重视表面特性的磁记录用带基薄膜。另外，由聚酯组成的3层以上的叠层薄膜，在中央层中混合回暾原料等，可以提高生产率、质峥。这样的粒子可举出氧化硅、氧化镁、碳酸钙、氧化钛、氧化铝、交联聚酯、交联聚苯乙烯、云母、滑石、高岭土等，但并不限于这些。
本发明的聚酯薄膜也可以是未拉伸的，但制成经双向拉伸、热处理的取向薄膜，可以更显著地发挥本发明的效果即高弹性、强韧性、耐热性，低的低聚物、电性能等。
下面叙述本发明的聚酯薄膜的制造例。将在上述那样的LCP熔融粘度的5倍以上的高粘度非液晶性聚酯中添加液晶性聚酯LCP、无极性基的纤维化剂的共混料、一旦熔融而均匀混合的原料、以及本发明薄膜的回收原料，单独地或者将上述2-3种原料适当混合后，不降低固有粘度那样地在氮气流下或者在真空下用公知典方法进行熔融制膜。当杌，此时挤出机内的剪切速度在20S-1以上、最好在50S-1以上，挤出机内的LCP的分散径变小，以少量的添加剂就使本发明的效果增大，是理想的，但剪断速度大到300S-1以上时，由于剪切发热，聚合物发生热分解，所以是不可取的。另外，为了除去异物，最好是使用公知的过滤器，例如烧结金属、多孔性陶瓷、砂、金属网等。此时，通过过滤器时的剪切速度是10S-1音下的低剪切速度，在仅添加液晶成分时，过滤通过时的压力不会显著降低，但是通过添加本发明的纤维化剂，可以使过滤时的压力降低到实用范围以下。从模头挤出时的牵引比，理想的是10-200，更理想的是15-100，这样使液晶聚酯的纤维状的分散径减小，而且可以使其纤维长度/直径之比(长宽比L/D)增大到10-350，更理想的50-300，最理想的100-250。另外，熔融挤出成形时，在模头内，冷却到结晶化温度Tmc以上、熔点Tm以下的温度(过冷却)霎后，通过进行流延，可以使液晶聚酯的纤维状的分散径更小，而且其长宽比L/D可以增大到10以上，因而是理想的。然后，用公知的方法进行双向拉伸和压延，再进行热处理等，使分子取向而结晶化，可以得到双轴取向聚酯薄膜。此时，拉伸温度在比通常的拉伸温度高的Tg(玻璃化转变温度)+10～Tg+70℃的高温下进行拉伸，这对于使分子更有效地取向，是理想的。
本发明的聚酯薄膜对于新颖的感热式孔版印刷用薄膜也是有效的。也就是说，使该聚酯薄膜的结晶熔化能ΔHu，较好为0-32J/g，更好为0-24J/g，因而利用热敏头、激光、LED闪光曝光、红外线照射等方法进行穿孔制版时，形成穿孔灵敏度高、无空白点、而且图像分辨率也高的感热式孔版印刷原纸，同时，根据情况，即使没有纸的支承体，感热式孔版印刷原纸也可以仅使用本发明的薄膜。再有，尽管薄膜厚度很薄，但制膜时也不破裂，可以稳定地进行拉伸、热处理等，能够形成赋予优良的感热式孔版印刷原纸的感热式孔版用薄膜。
本发明的聚酯薄膜对于新的电绝缘用薄膜也是有效的。特别是对于浸渍在电绝缘油中的浸渍型绝缘薄膜说来，若该薄膜中包含的单体、低聚物等低分子化合物多，则这些低分子化合物被浸出到油中，结果，低分子化合物沉积在细管上，油的循环变差，伴随温度上升而产生绝缘不良等，因而不能用于电动机等电气机械。因此，使用像本发明的聚酯薄膜那样的低聚物等低分子化合物含量少(0.2-0.4％(重量)、优选0.2-0.3％(重量))的薄膜，可以提供保持长时间稳定的电绝缘性、可靠性高的电气制品。
本发明的聚酯薄膜作为新的磁记录介质用薄膜也是有效的。对于磁记录来说，小型、高容量而且高精细的记录是重要的课题，为此，支承磁记录层的带基薄膜，要求具有薄、而且无伸长、无变形、尺寸稳定性高的特性。像本发明的薄膜那样刚性模量高的薄膜，即纵向和横向的杨氏模量之和较好是1200×107Pa以上、最好是(1200-2000)×107Pa的本发明聚酯薄膜对此目的是有效的。
另外，本发明的聚酯薄膜作为新的感热式转印带用薄膜也是有效的。印字时，在高温下承受强的张力，此时的带基薄膜要求在高温下既不伸长又不收缩，具有良好的热尺寸稳定性而且易滑性优良。本发明的薄膜，即使在高温下刚性模量也很高，即在室温下的纵向和横向的杨氏模量之和较好是1000×107Pa以上、最好是(1000-1800)×107Pa的本发明聚酯薄膜对此目的是有效的。
本发明的聚酯薄膜作为新的电容器用薄膜也是有效的。作为电绝缘用薄膜，要求长时间稳定的电绝缘性，其电绝缘破坏取决于电能转变成热的量即tanδ的大小。像本发明那样，tanδ的上升温度高到100-180℃，即使电能转变成热，仍保持长时间稳定，被认为是具有高可靠性的电绝缘薄膜。
物性值的测定方法(1)固有粘度[η]在25℃，以邻氯酚作为溶剂，按下式求出。
另外，LCP不溶于该溶剂，所以用离心分离法除去后供测定。
数学式1[η]=l nC→O(ηSP/C)]]>
比粘度ηcp是从相对粘度ηr减去1。
C是浓度。
单位以dl/g表示。
(2)鱼眼(FE)在平行尼料尔棱镜偏光下放置10cm2的薄膜，在全部图像中周围颜色不同的部分和闪烁发亮部分之中计数出长轴10μm以上大小者。单位个/10cm2。
(3)低聚物量(重量％)将100mg聚合物溶解在1ml邻氯酚中，用液体色谱法(型号8500VARIAN社制)测定。以相对于聚合物的重量比表示。
(4)COOH末端基数将聚合物溶解在邻甲酚/氯仿中，用碱进行电位差滴定而求出。单位以当量(eq)/吨(t)表示。
(5)杨氏模量按照JIS K7127，在25℃下测定。杨氏模量表示强度拉伸曲线的斜率，单位以Pa(帕斯卡)表示。
(6)LCP的纤维径将薄膜浸渍在液氮中，待薄膜充分冷却后，在空气中切割薄膜，用扫描电子显微镜(SEM)观察其断面。单位以μm示。
(7)熔融粘度ηm使用流动试验仪，测定在剪切速度100(1/秒)中的值。单位以Pa·S表示。
(8)表面粗糙度Ra按照JIS B0601-1976，切下0.25mm，在室温进行测定。
(9)热收缩率按照ASTM D1204，以％表示150℃、30分钟处理前后的尺寸变化率。
(10)摩擦系数按照ASTM D1003-61T，测定静/动摩擦系数。
下面按照实施例详细地说明本发明。
实施例1作为非液晶性聚酯薄膜使用固有粘度1.4(dl/g)的聚对苯二甲酸乙二醇酯原料。作为液晶性聚酯LCP使用由对羟基苯甲酸(72mol％)和乙二醇(20mol％)、对苯二甲酸(28mol％)、4，4′二羟基联苯(8mol％)组成的液晶聚酯(熔点260℃、液晶开始温度240℃，280℃下的熔融粘度10Pa·S)。将由该聚对苯二甲酸乙二醇酯、LCP以及作为纤维化剂的两末端封端的分子量1000的聚乙二醇组成的混合体干燥脱水，将该混合体供入150mm挤出机，在285℃下、以剪切速度100S-1进行熔融混合计量后，以剪切速度10S-1在纤维烧结不锈金属过滤器(10μm切断)内通过后，从T型模头挤出成形，边施加静电、边贴紧在保持25℃的冷却鼓上进行冷却固化。将该流延薄膜用纵向辊式拉伸机在110℃进行4倍拉伸，作为双折射，高到0.16之后，导入拉幅机，在100℃进行4倍拉伸，然后，一旦冷却到60℃后就在200℃进行热固定，得到厚8μm的双轴取向薄膜。如此得到的特性示于表1中。
本发明的薄膜，是杨氏模量高、异物和低聚物含量少的薄膜，具有作为磁记录介质用和感热式转印带用带基薄膜的优良特性。
比较例1-3以在实施例1中不添加纤维化剂的情况作为比较例1，以不添加液晶性聚酯LCP的情况作为比较例2，以不添加纤维化剂和液晶性聚酯LCP两者的情况作为比较例3，除此以外与实施例1完全相同地进行，得到双轴取向薄膜。结果证实，像表1中所示那样，若不同时使用液晶性聚酯LCP和纤维化剂，则得不到高杨氏模量、低的异物·低聚物的薄膜。
比较例4在比较例1中不使用纤维烧结不锈金属过滤器(10μm切断)，仅用聚合物管直接连接挤出机和成形用模头，从T型模头挤出成形，除此之外与比较例1完全相同地进行，得到双轴取向薄膜。
如果，如表1中所示那样，因为液晶性聚酯不通过过滤器，所以采取纤维状形态，异物、鱼眼(FE)多，不能得到高杨氏模量的薄膜。
比较例5以比较例4得到的双轴取向薄膜作为原料，与实施例1同样将该薄膜干燥、脱水后，将其熔融，供给150mm挤出机，在285℃下、以剪切速度100S-1进行熔融混合计量之后，以剪切速度10S-1通过纤维烧结不锈金属过滤器(10μm切断)内，然后从T型模头挤出成形，边施加静电、边贴紧在保持25℃的冷却鼓上进行冷却固化。用纵向辊式拉伸机在110℃将该流延薄膜拉伸4倍，作为双折射，高到0.16之后，导入拉幅机，在100℃进行4倍拉伸后，一旦冷却到60C后就在200℃进行热固定，得到厚8μm的双轴取向薄膜。如此得到的特性示于表1中。
结果发现，像这样，不含纤维化剂时，一通过剪切速度慢的过滤器，则液晶性聚酯不成为纤维状，而成为球状。
实施例2作为非液晶性聚酯使用聚乙烯-2，6-萘二甲酸酯(固有粘度1.0，熔点278℃，温度2850℃下的熔融粘度2500Pa·S)，作为液晶性聚酯使用由对羟基苯甲酸(60mol％)、乙二醇(30mol％)、2，6-萘二甲酸(40mol％)和4，4′二羟基联苯(10mol％)的共聚物组成的液晶性聚酯(熔点270℃、液晶开始温度253℃、285℃下的熔融粘度25Pa·S)，再有，作为纤维化剂使用室温粘度为108m2/S的二甲基聚硅氧烷。将由该聚乙烯萘二甲酸酯、LCP和纤维化剂组成的混合体在180℃进行真空干燥后，供给250mm挤出机，在285℃熔融后，以剪切速度3S-1在粉末烧结不锈金属过滤器(5μm切断)内通过，然后从T型模头挤出成形，边施加静电边贴紧在保持25℃的冷却鼓上进行冷却固化。用纵向辊式拉伸机在135℃将该流延薄膜拉伸5.5倍，接着引入拉幅机，在130℃拉伸5倍，随后在220℃进行热固定，得到厚6μm的双轴取向薄膜。所得到的特性示于表1、2中。
本发明的薄膜，是杨氏模量非常高、异物和低聚物含量少的薄膜，作为磁记录介质用和感热式转印带用的带基薄膜也具有优异的特性。
实施例3-7除了改变实施例1的薄膜中的纤维化剂含量以外，与实施例1完全相同地进行，得到厚8μm的双轴取向薄膜。如此得到的特性示于表1、2中。根据纤维化剂的种类等，若其含量非常少，则液晶性聚酯的形状是L/D小，难以形成具有本发明的效果即杨氏模量高、异物和低聚物含量少的薄膜，相反，若纤维化剂的添加量非常多，则液晶性聚酯的形状成纤维形态，难以得到所说的高杨氏模量、低的异物和低聚物的本发明效果。
实施例8-12除了改变实施例1的薄膜中的LCP含量以外，与实施例1完全相同地进行，得到厚8μm的双轴取向薄膜。如此得到的特性示于表1中。若液晶性聚酯的含量非常少，则难以形成具有含有液晶性聚酯的效果即杨氏模量高、异物和低聚物含量少的薄膜，相反，若液晶性聚酯含量非常多，则容易形成空隙，难以得到本发明的效果。
实施例13将实施例1得到的薄膜直接供给双螺杆排气式挤出机，边进行真空消泡、边在285℃以250S-1的剪切速度进行熔融，用齿轮泵进行定量，以剪切速度5S-1通过7μm切断的纤维烧结不锈过滤器，从T型模头挤出成形，边施加静电边贴紧在保持25℃的冷却鼓上进行冷却固化。如此得到的薄膜与实施例1完全相同地进行，双向拉伸、热处理，得到厚8μm的薄膜。
这样得到的薄膜，因为经过二次挤出过程，所以LCP的分散形态小，由于有纤维化剂，所以保持纤维形态。因此形成高杨氏模量的薄膜。
实施例14作为非液晶性聚酯，使用固有粘度1.2(dl/g)的聚对苯二甲酸乙二醇酯原料。作为液晶性聚酯LCP，使用由对羟基苯甲酸(60mol％)和乙二醇(30mol％)、对苯二甲酸(40mol％)、4，4′二羟基联苯(10mol％)组成的液晶聚酯(熔点255℃、液晶开始温度230℃、280℃下的熔融粘度5Pa·S)。将由89％(重量)该聚对苯二甲酸乙二醇酯、10％(重量)LCP以及1％(重量)作为纤维化剂的两末端封锁的分子量4000的聚乙二醇组成的混合体进行热风干燥，脱水至15ppm以下，将该混合体供给具有双头进料螺杆的115mm为主挤出机。另一方面，作为非液晶性聚酯，使用固有粘度0.8(dl/g)的聚对苯二甲酸乙二醇酯原料(作为添加剂含有0.15％(重量)的平均粒径0.25μm的胶体二氧化硅)，利用热风干燥脱水至25ppm以下，供给具有双头进料螺杆的60mm的副挤出机。分别在285℃、以剪切速度100S-1以上的熔融混合后，用齿轮泵计量，然后以剪切速度10S-1通过纤维烧结不锈金属过滤器(5μm切断)内，从3层复合T型模头使非液晶性聚酯层到达两表面层那样进行挤出成形，边施加静电边贴紧在保持25℃的冷却鼓上进行冷却固化。用纵向辊式挤出机将该流延薄膜在110℃拉伸2倍。在85℃拉伸2.7倍的二阶段纵向拉伸，作为双折射高到0.19之后，引入拉幅机，在90℃拉伸4.1倍后，一旦冷却到60℃后就在200℃进行热固定，得到厚6μm的双轴取向薄膜。如此得到的特性示于表2中。
该薄膜是杨氏模量高、异物和低聚物含量少、表面平滑的易滑薄膜，作为磁记录介质用和感热式转印带用的带基薄膜具有优异的特性。
本发明的聚酯薄膜，含有液晶性聚酯与非液晶性聚酯的复合体和纤维化剂，通过使非液晶性聚酯中的液晶性聚酯的分散形态形成微细的纤维状，产生以下所述的优良特性。
(1)得到刚性模量(即弹性模量)高的薄膜，得到纵向和横向的杨氏模量之和在1200×107Pa以上的薄膜，进而通过使条件最优化，得到1600×107Pa以上的薄膜。
(2)得到低聚物含量非常少的薄膜，例如低聚物含量为0.4％(重量)以下的薄膜。
(3)即使是高的固有粘度，即高熔融粘度的聚酯，通过将特定的液晶性聚酯混合在其中，无论是在剪切速度快的场含还是在剪切速度慢的场合，发现熔融粘度大幅度降低，因此即使增大吐出量，挤出机的驱动电流值的增大也小，并且在挤出机内的剪切发热少，因而不易引起热分解，即使用细目的高精度过滤器进行异物去除，也不引起滤压上升和热老化等故障。
(4)当然，对通常的分子量来说也是有效的，对于高的分子量、高固有粘度的聚酯薄膜特别有效，能够得到高刚性模量、低聚物少、凝胶化物和异物少的薄膜。
(5)作为电绝缘用、电容器用、磁记录用、OA·FA用等的聚酯薄膜发挥极其好的特性。
表1
表2
本发明的聚酯薄膜可以直接地单独使用，也可以与其他原材料进行层叠复合材料加工，印刷加工，表面处理或进行弯曲加工，拉伸·成形加工，蒸镀加工等。
这样的聚酯薄膜特别更适合作为电绝缘用、电容器用、磁记录用、0A·FA用等的带基薄膜而使用。
权利要求
1.含有液晶性聚酯和非液晶性聚酯以及实质上能使该液晶性聚酯纤维状化的纤维化剂的聚酯薄膜。
2.权利要求1所述的聚酯薄膜，其特征是，上述的纤维化剂是能使经剪切速度10-2以上、10S-1以下的熔融混炼而得到的薄膜中的上述液晶性聚酯的分散形态形成纤维长度L与纤维直径D之比即长宽比L/D为10以上的纤维状的纤维化剂。
3.权利要求1或2所述的聚酯薄膜，其特征是，将以上述聚酯薄膜作为主要组成的原料经剪断速度10-2以上、10S-1以下的熔融混炼而再成形为薄膜时，能使该再成形薄膜中的上述液晶性聚酯的分散形态形成纤维长度L与纤维直径D之比即长宽比L/D为10以上的纤维状。
4.权利要求1-3中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述液晶性聚酯的纤维直径D是1μm以下。
5.权利要求1-4中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述纤维化剂是从合成油、矿物油、醚化物、噁唑啉化合物、碳原子数10以上的高级脂肪酸及其金属盐、由具有液晶性介晶源基50％(mol)以下的聚酯以及数均分子量Mn为1000以上、10000以下的超低分子量聚酯组成的聚酯化合物中选择的一种以上的化合物。
6.权利要求1-5中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述纤维化剂的末端被非极性化。
7.权利要求1-6中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述纤维化剂在聚酯薄膜中的含量为0.01-10％(重量)。
8.权利要求1-7中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述液晶性聚酯是含有对苯二甲酸乙二醇酯单元至少15％(mol)的液晶性聚酯。
9.权利要求1-8中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述液晶性聚酯是含有4，4′二羟基联苯单元0.1-20％(mol)的液晶性聚酯。
10.权利要求1-9中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述液晶性聚酯的熔融粘度ηm2相对于上述非液晶性聚酯的熔融粘度ηm1的比率(ηm1/ηm2)是5以上。
11.权利要求1-10中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，在聚酯薄膜中含有0.1-40％(重量)的上述液晶性聚酯。
12.权利要求1-10中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，在聚酯薄膜中含有0.3-15％(重量)的上述液晶性聚酯。
13.权利要求1-10中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，在聚酯薄膜中含有0.5-10％(重量)的上述液晶性聚酯。
14.权利要求1-13中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述非液晶性聚酯的固有粘度是0.6以上。
15.权利要求1-14中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，上述非液晶性聚酯是从聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其改性体组成的组中选择的至少一种。
16.权利要求1-15中任一项所述的聚酯薄膜，其特征在于，在薄膜的熔融挤出成形时，使拉伸比达到10以上进行流延而得的薄膜。
17.权利要求16所述的聚酯薄膜，其特征在于，在进行上述熔融挤出成形时，在模头内，冷却到结晶化温度Tmc以上、熔点Tm以下的温度后，进行流延而得到的薄膜。
18.权利要求16所述的聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，在薄膜的熔融挤出成形时，使拉伸比达到10以上进行流延。
19.权利要求18所述的聚酯薄膜的制造方法，其特征在于，在模头内，冷却到结晶化温度Tmc以上、熔点Tm以下的温度后，进行流延。
20.权利要求1-17中任一项所述的电绝缘用聚酯薄膜，其特征在于，低聚物含量是0.4％(重量)以下。
21.权利要求1-17中任一项所述的磁记录用聚酯薄膜，其特征在于，纵向和横向的杨氏模量之和是1200×107Pa以上。
22.权利要求1-17中任一项所述的转印带用聚酯薄膜，其特征在于，纵向和横向的杨氏模量之和是1000×107Pa以上。
23.权利要求1-17中任一项所述的感热式孔版印刷用聚酯薄膜，其特征在于，结晶熔化热量ΔHu是32J/g以下。
24.权利要求1-17中任一项所述的电容器用聚酯薄膜，其特征在于，tanδ的上升温度是100℃以上。
全文摘要
在说明书中揭示有关本发明的含有液晶性聚酯和非液晶性聚酯及能使该液晶性聚酯实质上纤维状化的纤维化剂的聚酯薄膜及其制造方法。这样的聚酯薄膜相对于以往的聚酯薄膜来说，各种物性、特性大幅度提高，具体地说，由于刚性模量高、强韧、低聚物含量少、热分解物和凝胶化物含有少、电特性等优良，所以特别适合作为电绝缘用、电容器用、磁记录用、OA·FA用等的带基薄膜使用。
文档编号B29C55/02GK1151351SQ9611041
公开日1997年6月11日 申请日期1996年6月25日 优先权日1995年12月5日
发明者纲岛研二, 恒川哲也, 琴浦正晃 申请人:东丽株式会社