JPH04180938A

JPH04180938A - ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH04180938A
Application number: JP30952390A
Authority: JP
Inventors: Yoshisue Kojima; 小島　美季; Takayuki Tajiri; 象運田尻
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1992-06-29

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】［産業上の利用分野コ本発明は、包装材料として好適なポリエステルフィルム
に関し、特にインク接着性に優れ、またその経時変化が
なく、加熱加工時における着色のない透明性に優れたポ
リエステルフィルムに関ス［従来技術］ポリエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレー
トフィルムは透明性、機械的特性、耐熱性、寸法安定性
、耐候性、耐薬品性など、フィルムとして必要な種々の
性能を有しており、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
と共に広く使用されている。しかし、ポリエチレンテレ
フタレートフィルムは、ポリプロピレンやポリエチレン
のフィルムに比べて、グラビア印刷用インクの接着性が
優れてはいるが、その接着性もまだ十分とはいえず、特
に経済的に有効なセロハン用インクでの印刷が困難であ
る。

そこで、接着層を設けた共押出し品、ラミネート品ある
いはコート品や、特開昭５２−４３５０７号に記載され
ているようなポリエチレングリコールや有機スルホン酸
誘導体等をポリエチレン亨しフタレートに練込んだもの
が用いられている。

［本発明が解決しようとする問題点コしかし、接着層を設けたフィルムでは、その設備が複雑
となるとともに、かなりのコストアップとなるなどの問
題点があった。また、ポリエチレングリコールを練込ん
だものは、ポリエチレングリコールの酸化分解による強
度の低下、フィルムの着色によるヘイズの低下、制電剤
の移動による接着性の経時的変化などの問題点があった
。

従って、本発明はポリエステルフィルム特有の透明性、
機械的特性、耐熱性、寸法安定性、耐候性、耐薬品性等
の優れた特性を損なうことなく、強度低下や着色といっ
た従来技術の持つ問題点を解決し、インク接着性に優れ
たポリエステルフィルムを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明のポリエステルフィ
ルムは、テレフタル酸又はその誘導体およびエチレング
リコール９５〜９８．５モル％と、イソフタル酸又はそ
の誘導体、ジエチレングリコールおよびネオペンチルグ
リコールから選ばれた１種あるいは２種以上が１．５〜
５モル％とからなるポリエステル共重合体に平均粒径０
．５〜３μｍのシリカ粉０．０１〜０．１重皿％を含有
し、ヘイズが６％以下、動摩擦係数が０３５〜０６、破
断強度が２０Ｋｇ／ｍｍ″以上、ヤング率が４００Ｋｇ
／ｍｍ”以上であることを特徴とするものである。

［作　用］本発明では、テレフタル酸又はその誘導体とエチレング
リコールから構成される主構造をとることによって、ポ
リエチレンテレフタレート特有の透明性、機械的特性、
耐熱性、寸法安定性、耐候性、耐薬品性などの特性を有
する。これに、イソフタル酸又はその誘導体、ジエチレ
ングリコール、ネオペンチルグリコールのうち少なくと
も１成分を共重合させることにより、ポリエチレンテレ
フタレートフィルムの規則的な結晶配向構造が多少崩れ
、インクとの馴染みが良好となりインク接着性を向上さ
せる。

また、ポリエチレングリコールや有機スルホン酸誘導体
を練込む代わりに、イソフタル酸又はその誘導体、ジエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコールのうち少な
くとも１成分を共重合させることにより、従来のポリエ
ステルフィルムで問題となっていたポリエチレングリコ
ール自身による強度の低下、ポリエチレングリコールの
酸化による強度の低下や着色が解決され、フィルムのヘ
イズおよび色調も良好となる。

さらに、ポリマーに特定のシリカ粉を添加することによ
りフィルム表面が粗面化し、適当な凹凸が形成され、イ
ンクやアルミニウムの接着性を更に向上させることがで
きる。

本発明において、テレフタル酸又はその誘導体とは、テ
レフタル酸又はテレフタル酸の低級アル牛ルエステルで
あり、具体的にはジメチルテレフタレート、ジエチルテ
レフタレート等が挙げられる。

本発明のポリエステルは、イソフタル酸又はその誘導体
、ジエチレングリコールおよびネオペンチルグリコール
のうち少なくとも１成分を共重合成分として含有させた
もので、その含有量は総量で１．５〜５モル％、好まし
くは２．５〜４モル％である。

これは、１．５モル％未満では十分なインク接着性効果
が得られず、逆に５モル％を越えるとガラス転移温度の
低下によって製膜が困難となったり、フィルムがブロッ
キングを起こし易くなったり、機械的強度が低下したり
するためである。本発明においてイソフタル酸又はその
誘導体とは、イソフタル酸又はイソフタル酸の低級アル
キルエステルであり、具体的にはジメチルイソフタレー
ト、ジエチルイソフタレート等が挙げられる。また、本
発明においては、これら共重合成分により多少機械的強
度が低下するが、実用上は問題とならない程度であり、
多層化によって強度を向上させる必要がな（、単層フィ
ルムとしての使用も可能である。

本発明においては、上記の成分以外にも本発明の効果を
損なわない程度（２０モル％以下）であれば、他のジオ
ール成分、ジカルボン酸成分を用いても良い。

これらのジオール成分としては、プロピレングリコール
、トリエチレングリコール、シクロへ牛サンジメタツー
ル、２．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
誘導体等のグリコール成分が挙げられる。

また、ジカルボン酸成分としては、フタル酸、アジピン
酸、セバシン酸、ナフタレン−１，４−もしくは−２，
６−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−４，４゛−ジ
カルボン酸等の酸成分又はこれらの酸誘導体が挙げられ
る。

ポリマーに添加されるシリカ粉は、ポリマー中に０．０
１〜０．１重量％含まれるのが好ましりＸｏ　　これは
、０．０１重量％未満では十分なインク接着性が得られ
ず、０．１重量％を越えるとヘイズが悪化するためであ
る。また、添加するシリカ粉としては平均粒径０．５〜
３μｍの範囲のものが好ましく、さらに好ましくは０８
〜２μｍの範囲である。これは、０．５μｍ％満ではフ
ィルム表面の粗面化が十分でなく、十分なインク接着性
が得られず、３μｍを越えると表面の粗面化が著しくヘ
イズ等の悪化の原因となるためである。

さらに、本発明においては必要に応じて、１０重量％以
下の他の樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネ
イト等を配合してもよい。また、タルク、クレー、カオ
リン、酸化チタン等の滑剤、カーボンブラック、チタン
等の着色顔料、ステアリン酸カルシウム、シリコン油な
どの離型剤、酸化安定化剤、紫外線吸収剤等を添加する
こともできる。

本発明のポリエステルフィルムは、ヘイズが６％以下、
動摩擦係数が０．３５〜０，６、破断強度が２０Ｋｇ／
ｍｍ”以上、ヤング率が４００Ｋｇ／町ｍ２以上である
。

これは、ヘイズが６％を越えるとフィルム印刷面の鮮明
さが劣るためである。また、フィルムの動摩擦係数が０
．３５未満では滑性が良くなりすぎ、フィルムの走行が
安定しなかったり、巻き取り時にフィルムの巻き形状悪
化の原因となるためであり、逆に０．６を越えるとフィ
ルムの走行が不安定となり、印刷ズレの原因となったり
、巻き上がりのシワの発生の原因となたりするためであ
る。さらに、破断強度が２０Ｋｇ／１ＩＩＩｆ１２未満
、ヤング率が４００Ｋｇ／＋ｎｍ”未満では、後加工時
にフィルム切れ等が起こるためである。

次に、本発明のポリエステルフィルムの製造方法につい
て説明する。まず、反応器にジカルボン酸成分およびジ
オール成分を投入し、シリカ粉を添加した後に１６０〜
２６０°Ｃ程度でエステル化反応またはエステル交換反
応をさせ、次いで反応器内を０、　Ｏ１〜１０ｍ＋ａＨ
ｇ程度の高真空に保ち、２５０〜３００°Ｃで重合反応
を進行させて目的とする重合度に達してからポリエステ
ル共重合体を反応器から取り出すのが望ましい。あるい
は、テレフタル酸又はその誘導体とエチレングリコール
とをあらかじめエステル化反応させエステル化合物とし
、これにイソフタル酸又はその誘導体、ジエチレングリ
コール、ネオペンチルグリフオール等とともにシリカ粉
を添加してエステル化反応あるいはエステル交換反応を
させた後、重合反応を行ってもよい。なお、ポリエステ
ル共重合体の重合度は特に制限されるものではな（、フ
ィルム原反の成形性によって定められるべきであるが、
固有粘度（フェノール／テトラクロロエタン等重量比１
：１混合溶液中２５°Ｃでの測定）が０．４０〜１．２
０ｄｌ／ｇ程度となる重合度が好ましい。

得られたポリエステル共重合体は、通常の方法で乾燥、
溶融され、溶融押出しされた後、キャスト法あるいはカ
レンダー法等で原反とされる。原反は７５〜９０℃に加
熱され、逐次二軸延伸あるいは同時二軸延伸簿により二
方向に２〜５倍、好ましくは３〜４倍に延伸される。延
伸方法及び加熱方法としては、ロール間延伸法、インフ
レーション法、テンター法等の延伸、熱風、温水、赤外
線等の輻射加熱、ロール・プレート等の伝熱加熱等が適
用される。二軸延伸の後に、片方向または二軸方向に１
．０５〜２．０倍の再延伸を行ってもよい。この際、延
伸温度は通常５０〜１６０℃の範囲で行なわれる。

さらに、；軸延伸あるいは再延伸の後、必要に応じて熱
処理を行ってもよい。熱処理温度および時間は、通常、
１６０〜２４０℃で１〜１５秒間程度で、緊張状態ある
いは一方向または二方向に原長の０．５〜１０％程度の
弛緩を与えて行ってもよい。

かかる方法で延伸されたフィルムは表面処理を行った後
、あるいは、そのまま巻取って製品とする。表面処理と
しては、コロナ放電処理、火炎処理、酸化性薬品による
酸化処理あるいは低温プラズマ処理等が挙げられ、フィ
ルム表面を活性化させ表面の濡れ張力を高（する（表面
の水滴に対する接触角を小さくする）ことで、印刷用イ
ンクとの接着性を更に向上させることができる。

本発明において、溶融押出し後の延伸温度は７５〜９０
℃が好ましく、さらに好ましくは８０〜８５℃である。

これは、７５℃未満ではポリマーのガラス転移温度を僅
かに上回るだけで延伸が困難となるためであり、９０℃
を越えるとフィルムの結晶配向が顕著となり、強度やヤ
ング率が低下し、ヘイズも大きくなるためである。

［実施例コ以下、実施例にて本発明を具体的に説明する。

なお、インク接着性は、フィルム表面に黒インク（東洋
インキ（株）製ＣＣ５Ｔ９４）を塗り、乾燥後セロハン
テープを貼付け、これを一定速度で剥した場合のインク
剥離を観察し、インクの剥離度合により次の通り評価し
た。

Ａ：インクの剥離が全くないＢ：インクがやや剥離しているＣ：インクが半分程度剥離しているＤ＝インクがほとんど剥離しているヘイズについては、東京重色（株）製のへイズメーター
により測定を行い、次式により求めた。

散乱光透過率（％）ヘイズ（％）＝　　　　　　　　　　Ｘ　　１００全光
線透過率（％）破断強度およびヤング率については、押出し時の機械軸
方向（ＭＤ方向）で、幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｒｆｌ
のフィルム片を引張速度２００ｍｍ／分で測定した。

動摩擦係数は、固定されたフィルム面にフィルムを重ね
上側のフィルムを５００ｍｍ／分で移動させた時の摩擦
力より算出した。

施例１〜８および比較例１〜１２テレフタル酸およびエチレングリコールと、イソフタル
酸、ジエチレングリコールおよびネオペンチルグリコー
ルのうち少なくとも１成分以上を反応器に仕込み、撹拌
しながら２３０　’Ｃまで昇温し、反応を進めながら、
さらに２６０℃まで昇温した。

水の抽出が実質的になくなるまで反応容器を２６０℃に
保持し、エステル化反応終了後、酸化アンチモン（ｓｂ
ｉｏｓ）を５００ｐｐｍ添加し、第１表および第２表に
示した割合でシリカ粉を添加した後、反応器内を２８５
℃に保ち、０．　ｌｍｍＨｇの高真空下で璽縮合反応を
行った。重合体の固有粘度が０．７５ｄｌ／ｇとなった
時点で、重合体を取出し、第１表および第２表に示した
組成のポリマーを得た。

得られた重合体を０．１ｍｄｇの真空下で６０℃の温度
で４８時間保持し乾燥した。その後、２２０〜２８５°
Ｃに設定した４０１／ｍφの押出機に投入し、２８５℃
に設定したＴ型ダイから押出し、次いで第１表および′
第２表示、した温度に保ったキャスティングローラーで
冷却し未延伸原反とした。この原反を第１表および第２
表に示した温度に加熱した￥ンターにて、長手方向、幅
方向にそれぞれ３．３倍延伸してフィルムとした。得ら
れたフィルムのインク接着性、ヘイズ、破断強度、ヤン
グ率および動摩擦係数を測定した。その結果を、第３表
および第４表に示す。

本発明である実施例１〜８のフィルムは、破断強度、ヤ
ング率が幾分小さ（なってはいるが、実用上は問題とな
らない程度であり、透明性にも優れており、インク接着
性に非常に優れている。これに対して、比較例１．　３
．　５および７に示したイソフタル酸、ジエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール成分の含有量が少ない
ポリエステルフィルムは、十分なインク接着性が得られ
ず、これら成分の含有量の多い比較例２．　４．　６及
び８のフィルムでは、破断強度やヤング率が低下し、ヘ
イズも大きくなる。また、比較例９及び１１のポリエス
テルフィルムは、シリカ量が添加されなかったり、添加
するシリカの粒径が小さいために、十分なインク接着性
が得られず、また動摩擦係数も大きくなりすぎてしまう
。また、比較例１０及び１２のポリエステルフィルムで
は、添加するシリカの量が多すぎたり、シリカの粒径が
大きいために、ヘイズが大きくなり、破断強度が低下し
、動摩擦係数も小さくなりすぎる。

［発明の効果］本発明のポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム特有の透明性、機械的特性、耐熱性、
寸法安定性、耐候性、耐薬品性等の優れた特性を損なう
ことなく、強度低下や着色といった従来技術の持つ問題
点を解決し、インク接着性に優れているので、種々の包
装用フィルムとして極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

テレフタル酸又はその誘導体およびエチレングリコール
９５〜９８．５モル％と、イソフタル酸又はその誘導体
、ジエチレングリコールおよびネオペンチルグリコール
から選ばれた１種あるいは２種以上が１．５〜５モル％
とからなるポリエステル共重合体に平均粒径０．５〜３
μｍのシリカ粉０．０１〜０．１重量％を含有し、ヘイ
ズが６％以下、動摩擦係数が０．３５〜０．６、破断強
度が２０Ｋｇ／ｍｍ＾２以上、ヤング率が４００Ｋｇ／
ｍｍ＾２以上であることを特徴とするポリエステルフィ
ルム。