JPH04198234A - 空洞含有ポリエステルフィルム - 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、ラベル、ポスター、記録紙、包装材料などに
用いる際、インキやコート剤などの濡れ性と接着性が改
良されたフィルム内部に微細な空洞を多量に含有した描
画性を有するポリエステルフィルムに関する。

（従来の技術） 合成樹脂を主原料とした紙代付物である合成紙は、天然
紙に比べて、耐水性、吸湿司法安定性、表面平滑性、印
刷の光沢性と鮮明性、機械的強度などに優れている。

近年、これらの長所を活かした用途展開が進められてい
る。

合成紙の主原料としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステルなどが用いられているが、この中でも
ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル
は、耐熱性が高い点や、腰が強いという点で優れており
、広範な用途展開が可能である。

ポリエステルを主原料とした紙と類似した機能を有する
フィルムを得る方法として、従来（１）微細な空洞をフ
ィルム内部に多量に含有させる方法や通常の平坦なポリ
エステルフィルムを（２−１）サンドブラスト処理や（
２−２）ケミカルエツチング処理や（２−３）マット化
処理（マット剤をバインダーとともに積層する方法）な
どによって表面を粗面化する方法、などが開示されてい
る。

これらの中で、（１）の微細な空洞をフィルム内部に多
量に含有させる方法には、フィルム自体を軽量化できる
点や適度な柔軟性を付与できて、鮮明な印刷や転写が可
能になるという利点がある。

微細な空洞をフィルム内部に生成させる方法として、従
来、ポリエステルと相溶しないポリマーを押出機で溶融
混練し、ポリエステル中に該ポリマーを微粒子状に分散
させたシートを得て更に該シートを延伸することによっ
て微粒子の周囲に空洞を発生させる方法が開示されてい
る。

空洞発生のため用いられるポリエステルに相溶しないポ
リマー（以下、空洞発現剤と呼ぶ）としては、ポリオレ
フィン系樹脂（たとえば特開昭４９−１３４７５５号公
報）やポリスチレン系樹脂（たとえば特公昭４９−２０
１８号公報、持分１１Ｒ５４−２９５５０号公報）やボ
リアリレート樹脂（たとえば特公昭５８−２８０９７号
公報）など多数提案されている。これらの中でポリスチ
レンとポリプロピレンは、空洞ができやすい点や安価で
ある点で好ましい。しかし、ポリスチレンまたはポリプ
ロピレンを空洞発現剤として得られた空洞含有ポリエス
テルフィルムは、空洞を多眼に含有することにより、表
面のはくり強度が弱いという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前記の欠点、即ち、空洞含有ポリエステルフ
ィルム表面のはくり強度を改良することによって、耐久
性のあるラベル、ポスター、記録紙などに好適な基材を
提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、本発明は、主としてエチレンテレフタレート（り
返し単位から構成されたポリエステルにポリスチレン系
樹脂が混合された重合体混合物を少なくとも１軸に配向
することにより製造された微細な空洞合釘ポリエステル
フィルムにおいて下記一般式を満足することを特徴とす
る空洞含有ポリエステルフィルムである。

０．３≧７７　ｒｅ　Ｑ　ｐＫｓ−ηｒｅ　Ｑ　ｐｓ≧
０．２（ここでηｒｅＱ□８は空洞含有ポリエステルフ
ィルム中のポリエステル成分の相対粘度、ηｒｅＱｐｓ
は空洞含有ポリエステルフィルム中のポリスチレン系樹
脂成分の相対粘度。） 本発明における主としてエチレンテレフタレート繰り返
し単位から構成されたポリエステルとは、テレフタル酸
および又はその誂導体とエチレングリコールとから重合
反応によって得られたエチレンテレフタレート繰り返し
単位を好ましくは７０モル％以上含む熱可塑性ポリエス
テルである。該ポリエステルは、その他のジカルボン酸
成分、オよび／またはジオール成分、および／またはオ
キシカルボン酸成分が共重合されていてもかまわない。

また該ポリエステルは、ポリブチレンテレフタレート、
および／またはポリエチレン２，６−ナフタレートおよ
び／またはポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレ
ートなどのポリエステルが配合されていてもかまわない
。

該ポリエステルは、常法により、溶融重合させることに
よって製造できるが、これに限定されるものではなくそ
の他の重合法によって得られるポリエステルであっても
良い。該ポリエステルの重合度は、固有粘度にして０．
３〜１．２のものが好ましい。

ｌｅ明のポリスチレン系樹脂とは、スチレンモノマーを
重合して得られるポリスチレンホモポリマーおよび他の
七ツマ−を共重合したスチレンの繰返し単位を主とする
ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合
である。さらにかかるポリマーに他のポリマーを配合し
たブレンド物やポリマーアロイも含まれる。例えば、一
般用の非品性ポリスチレン、立体規則性のある結晶性ポ
リスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリル
スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−ス
チレン樹脂などが挙げられる。

また、本発明における最も重要な点として、下記の一般
式を満足する必要がある。

０、３≧７７　ｒｅ　Ｑ　Ｐ、Ｔ　　　７７　ｒｅ　Ｑ
　ｐｓ≧０．２（ここで、ηｒｅ　Ｑ　ＩＩＫＴは空洞
含有ポリエステルフィルム中のポリエステル成分の相対
粘度、ηｒｅ　Ｑ　ｐｓは空洞含有ポリエステルフィル
ム中のポリスチレン系樹脂成分の相対粘度。） 該ポリエステルと該ポリスチレン系樹脂との混合物を押
し出し機において溶融押し出しして固化させる場合、該
ポリエステルに比べて該ポリスチレン系樹脂の固有粘度
が著しく近い場合、すなわち該ポリエステルと該ポリス
チレン系樹脂の相対粘度にしてその差が０．２０以下の
場合はフィルムの表面強度が悪化するので好ましくない
。該範囲で表面強度が悪化するのは、押し出し機内部で
の該混合物の流動もしくはＴ−ダイの流動特性の影響を
受けることなくポリスチレン系樹脂が均一に分布するた
めであると推定される。

また、該ポリエステルと該ポリスチレン系樹脂の相対粘
度が０．３以上の場合には、表面強度は十分であるが、
空洞含有率が不十分となり、空洞含有フィルムの特徴で
ある軽量性、柔軟性が得られない。

該相対粘度差を０．２以上にするためには、ポリエステ
ルおよびポリスチレン系樹脂原料のコントロールや溶融
押出し工程での両レジンの分解度を−・定にコントロー
ルすることが必要である。

本発明の該ポリエステルと該ポリスチレン系樹脂を混合
させた重合体混合物は、たとえば、各樹脂のチップを混
合し押出様内で溶融混練した後、押出して固化すること
によって得られる。この他にも予じる混練機によって両
樹脂を混練したものを更に押出機より溶融押出しして、
固化する方法や、ポリエステルの重合工程においてポリ
スチレン系樹脂を添加し、攪拌分散して得たチップを溶
融押出しして固化する方法などによっても得られる。固
化して得た重合体は通常、無配向もしくは弱い配向状態
のものである。また、該ポリエステル中に該ポリスチレ
ン系樹脂が、球状もしくは楕円球状、もしくは糸状など
様々な形状で分散した形態をとっている。その分散径は
、球状のもので直径、０．１〜３０１ＩＢである。該重
合体混合物には、用途に応じて顔料、着色剤、耐光剤、
螢光剤、帯電防１１−剤などを添加することもｉｉＪ能
である。こうして得た正合体混合物は、更に速度差をも
ったロール間での延伸（ロール延伸）やクリップに把持
して拡げていくことによる延伸（テンター延伸）や空気
汁によって拡げることによる延伸（インフレーション延
伸）などによって少なくとも１軸に配向処理する。この
ときに分散された該ポリスチレン系樹脂と該ポリエステ
ルとの界面ではく離が起こり重合体混合物に空洞が多数
発生する。

したがって該ポリエステルに混合させる該ポリスチレン
系樹脂の量は、目的とする空洞の量によって異なって（
るが、重合体混合物全体に対して１重量％〜３５重量％
が好ましい。１重量％未満では、ボイドの生成量を多く
することに限界があり、目的の柔軟性や軽量性や描画性
が得られない。

逆に、４０重量％以上では、ポリエステルフィルムの持
つ耐熱性や強度が著しく損なわれる。

該重合体混合物を配向処理する条件も空洞の生成と密接
に関連がある。たとえば最も一般的に行われている逐次
２軸延伸上程を例に挙げると、該重合体混合物の連続シ
ートを長平方向にロール延伸した後にｒｌ＋方向にテン
ター延伸する逐次２軸延伸法の場合、ロール延伸の温度
は５０〜１４０℃、倍率は１．２倍〜５倍が、テンター
延伸の温度は６０〜１５０℃、倍率は１．２〜５倍が好
ましい。

史に延伸配向処理した空洞含有フィルムは、１３０℃以
上好ましくは１８０℃以上で熱固定処理を行うと高温で
の・１法安定性を向上させることができる。

又、−軸方向にのみ配向させた空洞含有フィルムは、収
縮性フィルムや易引裂き性フィルムなどに有用である。

本発明は、配向処理によって空洞を発生させた空洞含有
ポリエステルフィルムに関するものであるので、少なく
とも１軸に配向させることが必要である。

（作用） 本発明において、主としてエチレンテレフタレート（り
返し単位から構成されたポリエステルを用いるのは、該
空洞含有ポリエステルフィルムの耐熱性や機械的強度を
満足させるためである。

本発明において、該ポリエステルに該ポリスチレン系樹
脂を混合し、重合体混合物を得るのは、該ポリエステル
中に該ポリスチレン系樹脂の微細な粒子を分散させて、
次の配向処理によって生じる空洞の核を作るためである
。

本発明において、該重合体混合物を少なくとも１軸に配
向するのは、重合体混合物に多数の微細な空洞を発生さ
せるためである。空洞を発生させることによってフィル
ムは軽量化でき、作業性が良くなり、面積当りの価格も
安くなる。又空洞を含有することによって柔軟性が増し
、印刷、転写を行う時に鮮明な印刷、印字が可能となる
。更に空洞を含有することによって、光線隠蔽性や白さ
が得られる。また、フィルム表面にも該ポリスチレン系
樹脂に由来する突起が多数形成され、鉛筆やボールペン
による筆記が可能になる。

特に、本発明において重要なのは、空洞含有ポリエステ
ルフィルム中のポリエステル成分とポリスチレン系樹脂
成分の相対粘度差を特定範囲内にすることである。この
ことにより表面強度の良好な空洞含有ポリエステルフィ
ルムが得られる。

（実施例） 次に本発明の実施例および比較例を示す。

本発明に用いる測定・評価方法を以下に丞す。

ｌ）ポリエステルの固有粘度 ポリエステルをフェノール（６重量部）とテトラクロロ
エタン（４重量部）の混合溶媒に溶解し、３０℃で測定
した。

２）溶融押出し後のポリエステル、ポリスチレンの相対
粘度 溶融押出し後の混合物をソックスレー抽出器を用い、テ
トラヒドロフランで１８時間抽出を行った後、テトラヒ
ドロフランを蒸発乾固し抽出ポリスチレンおよび、ポリ
エステルと２酸化チタンの混合物を得た。

さらに、それぞれを、フェノール（６重量部）とテトラ
クロロエタン（４重量部）の混合溶媒に溶解し、３０℃
で測定した。

３）フィルムの空洞含有率 下式によって計算した。

空洞含有率（体積％）＝ １００Ｘ（１−真比容積／見掛は比容積）但し、 真比容積＝ｘ、／ｄ、＋ｘ２／ｄ２＋ｘ、／ｄｕ＋−＋
ｘｌ／ｄ、＋　・・・見掛は比容積＝１７フイルムの見
掛は比重上式におけるＸ、はｊ成分の重量分率、ｄｌは
ｉ成分の真比重を表わす。

実施例中の計算において用いた真比重の値は、ポリエチ
レンテレフタレート１．４０、アナターゼ型二酸化チタ
ン３．９０、一般用ポリスチレン樹脂１．０５、結晶性
ポリプロピレン樹脂０゜９１を用いた。

４）表面強度 セロテープ（１８ｍｍｌｌ、ニチバン製）を用い、セロ
テープはくりテストにより表面強度を評価した。はくり
角は空洞含有フィルムを平面に保ち約１５０°方向で行
った。はくすされた空洞含有フィルムの面積より、以下
のように差別化した。

クラス５・・・全体がはくすされた クラス４・・・はとんどはくすされた クラス３・・・半分程度、は（すされたクラス２・・・
はとんどはくすしない クラスト・・全くはくすしない （実施例１） 原料として（１）固有粘度０．６２のポリエチレンテレ
フタレート樹脂８２重量％、■アナターゼ型二酸化チタ
ン８重量％と（３）メルトフローインデックスｌｏｇ／
１０分の−・般用ポリスチレン１０ｆｉＥ量部を、２軸
スクリユ一押出機でＴ−ダイスより２８５℃で溶融押出
しし、静電気的に冷却回転ロールに密着固化し、ひき続
きロール延伸機で８０℃で３．０倍縦延伸を行い、更に
ひき続きテンターで１３０℃で３．２倍横延伸をし、２
２０℃で熱固定し、白色のポリエステルフィルムを得た
。

溶融押出し後の固化物より、ポリエチレンテレフタレー
トおよび一部用ボリスチレンを抽出し、相対粘度を測定
したところ、各々０．５８．０．３５であり、相対粘度
の差は０．２３であった。

また、本実施例で得られたフィルムの空洞含有率は１３
体積％であり、軽量性、柔軟性ともに十分であった。さ
らに本実施例で得られたフィルムのセロテープは（リテ
ストは良好で、クラス１であった。

（実施例２） 実施例１において（１）のポリエチレンテレフタレート
樹脂として固有粘度０．７５のものを８２重量％用いた
以外は全（同様にして空洞含有フィルムを得た。

実施例１と同様に相対粘度を測定したところポリエチレ
ンテレフタレートは０．８４、ポリスチレンは０．３５
であり、相対粘度の差は０．２９であった。

本実施例で得られたフィルムの空洞含有率は１．１体積
％であり、軽量性、柔軟性ともに十分であり、さらにセ
ロテープはくりテストも良好で、クラス１であった。

（実施例３） 実施例１において（１）のポリエチレンテレフタレート
樹脂として固有粘ｆｉ０．７５のものを８２重置％、■
の一部用ポリスチレンとしてメルトフローインデックス
が３．０ｇ／１０分のものを用いた以外は全く同様にし
て空洞含自フィルムを得た。

実施例１と同様に相対粘度を測定したところ、ポリエチ
レンテレフタレートは０．６４、ポリスチレンは０．４
０であり、相対粘度の差は０．２４であった。

本実施例で得られたフィルムの空洞含有率は１３体積％
であり、軽量性、柔軟性ともに十分であり、さらにセロ
テープはくりテストも良好でクラスｌであった。

（比較例１） 実施例１において（３の一部用ポリスチレンとしてメル
トフローインデックスが３．０ｇ／１０分のものを用い
た以外は全く同様にして空洞含有フィルムを得た。

実施例１と同様に相対粘度を測定したところポリエチレ
ンテレフタレートは０．５８、ポリスチレンは０．４０
であり、相対粘度の差は０．１８であった。

本比較例で得られたフィルムの空洞含有率は１６体積％
であり、軽量性、柔軟性ともに十分であった。しかし、
セロテープはくりテストは、クラス３であり、表面強度
が不十分であった。

（比較例２） 実施例１において（１）のポリエチレンテレフタレート
樹脂として、固有粘度０．７５のものを８２重量％、（
３）の一般用ポリスチレンとして、メルトフローインデ
ックス３０ｇ／１０分のものヲ用いた以外は全く同様に
して空洞含をポリエステルフィルムを得た。

実施例１と同様に相対粘度を測定したところポリエチレ
ンテレフタレートは０．６４、ポリスチレンは０．３０
であり相対粘度の差は０．３４であった。

本比較例で得られたフィルムの空洞含有率は８体積％で
あり、軽量性、柔軟性ともに不十分であった。しかし、
セロテープはくりテストはクラス１であり、表面強度は
十分であった。

以ド余白 （発明の効果） 本発明の空洞含有ポリエステルフィルムは、従来のポリ
スチレンやポリプロピレンを空洞発現剤として用いて得
られる空洞含自ポリエステルフィルムと同様に、通常の
空洞を含まないポリエステルフィルムにない、軽茸性、
柔軟性、隠ペイ性、描画性などを有しているとともに、
従来のポリスチレンやポリプロピレンを空洞発現剤とし
て用いて得られる空洞含有ポリエステルフィルムに比べ
て、表面強度が優れている。従って本発明の空洞含有ポ
リエステルフィルムは、ラベル、ポスター、記録紙、包
装材料などの極めて広い分野で使用でき、得られる製品
は耐久性のあるものが期待できる。

特許出願人　東洋紡績株式会参１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主としてエチレンテレフタレート繰り返し単位から
   構成されたポリエステルにポリスチレン系樹脂が混合さ
   れた重合体混合物を少なくとも１軸に配向することによ
   り製造された微細な空洞含有ポリエステルフィルムにお
   いて、下記一般式を満足することを特徴とする空洞含有
   ポリエステルフィルム。 ０．３≧ηｒｅｌ＿Ｐ＿Ｅ＿Ｔ−ηｒｅｌ＿Ｐ＿Ｓ≧０
   ．２（ここで、ηｒｅｌ＿Ｐ＿Ｅ＿Ｔは空洞含有ポリエ
   ステルフィルム中のポリエステル成分の相対粘度、ηｒ
   ｅｌ＿Ｐ＿Ｓは空洞含有ポリエステルフィルム中のポリ
   スチレン系樹脂成分の相対粘度。）