JPH04325532A

JPH04325532A - 二軸延伸ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH04325532A
Application number: JP3097300A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sakamoto; 坂本　征二; Chikakazu Kawaguchi; 親和川口; Takashi Harada; 敬原田
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1992-11-13
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: CA2067254A1; MX9201904A; KR920019841A; US5324574A; JPH0816170B2; EP0510654A2; EP0510654A3

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明性および易滑性に
優れた二軸配向ポリエステルフィルムに関する。さらに
詳しくは、本発明は、製版印刷用、エックス線写真用、
マイクロフィルム用、電子写真用、金属蒸着用等の用途
に適したポリエステルフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
エステルフィルムの主要な用途の一つにいわゆる透明フ
ィルムがあるが、該フィルムには透明性のみならず取扱
い作業性を容易にするため易滑性を付与することが求め
られる。かかる特性を達成する手段として、コーティン
グ法によって表層に易滑性を設けたり、潤滑剤を配合し
たりする方法も知られているが、コストや信頼性等の点
で難点が多い。従って、これまでは、主として単層フィ
ルムに配合する粒子の性状や製膜条件を工夫することに
よって達成が図られてきた。例えば、粒子については特
公昭６１−２４９７８号公報に示されているように、多
孔質の無定形シリカを用いたり、製膜条件については特
開昭６１−２９３８３２号公報に開示されているような
面配向度を低下させるような試みが採られてきた。

【０００３】しかしながら、これらの方法によっても、
近年の厳しい要求を満たすことは困難となってきた。す
なわち、かかるシリカを用いたとしてもなお粒子周辺の
多少のボイドのため透明性が損なわれやすく、またその
粒度分布の広さに基づく、いわゆる霜降りと呼ばれる欠
陥を解消することができない。また、面配向度を低下さ
せる方法は、もともと滑り性改良効果が不十分な上、通
常、製膜速度を低下させてしまう処方を採らざるを得な
いためコストアップとなる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記実情に
鑑みて、透明性および易滑性に優れ、かつ、霜降りの認
められないポリエステルフィルムの開発について鋭意検
討を重ねた結果、透明なポリエステルをマトリックスと
し、ある特定の架橋高分子粒子を配合して成る二軸配向
ポリエステルフィルムがこれらの特性を高度に満足する
ことを知見し、本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明の要旨は、厚さ１００μ
ｍの二軸延伸フィルムに加工後のフィルムヘーズが１％
以下となるポリエステル組成物と、平均粒径０．８〜１
．４μｍ、二軸延伸ポリエステルフィルム中での変形度
１．２〜５．０の単分散性架橋高分子粒子５０〜５００
ｐｐｍ（対ポリエステル組成物）とからなる二軸延伸ポ
リエステルフィルムに存する。

【０００６】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明でいうポリエステルとは、エチレンテレフタレート
単位あるいはエチレン−２，６−ナフタレート単位を９
０モル％以上含むポリエステルを指す。また本発明のポ
リエステルフィルムとは、かかるポリエステルを出発原
料とする、少くとも一軸に配向されたポリエステルフィ
ルムを指すが、その製造法としては公知の方法を用いる
ことができる。例えば、２７０〜３２０℃でシート状に
溶融押出しした後、４０〜８０℃で冷却固化し、無定形
シートとした後、８０〜１６０℃で縦、横方向に面積倍
率で４〜２０倍となるよう逐次二軸延伸あるいは同時に
延伸し、１６０〜２５０℃で熱処理する等の方法（例え
ば特公昭３０−５６３９号公報記載の方法）を利用する
ことができる。縦および横方向に延伸するに際しては、
各一段で延伸してもよいし、また必要に応じ多段で延伸
したり多段延伸の間に配向緩和のための熱処理区間を設
けたりすることもできる。また二軸延伸後、次工程の熱
処理行程に供する前に再度延伸してもよい。この再延伸
は縦横いずれの方向に行うこともできるし、また両方向
に行ってもよい。

【０００７】本発明の構成要件の一つである厚さ１００
μｍの二軸延伸フィルムに加工後のフィルムヘーズが１
％以下となるポリエステル組成物は、特公昭６１−２４
９７８号公報第２頁第３欄４１行〜第３頁第５欄１行に
記載されている方法により得ることができる。ここには
ポリエチレンテレフタレートの場合が示されているが、
テレフタル酸またはそのエステルの代わりに、ナフタレ
ン−２，６−ジカルボン酸またはそのエステルを用いる
ことにより、易滑性はほとんど有しないが極めて透明性
の良いフィルムを与えるポリエステル組成物を得ること
ができる。

【０００８】本発明においては易滑性付与のため、ある
特定の架橋高分子粒子を用いる。架橋高分子粒子をポリ
エステルに添加することは、例えば特公昭５９−５２１
６号公報その他において既に良く知られているところで
あるが、本発明者らは、フィルム特性と粒子性状との因
果関係につき多面的に検討した結果、ある特定範囲の粒
子を用いたとき、初めて所望の効果を得ることを見いだ
し、本発明を完成するに至った。

【０００９】まず、本発明で用いる架橋高分子粒子は単
分散性を有する。すなわち、その粒度分布がシャープで
あることが好ましく、そのシャープさを表すパラメータ
ｒ（定義は後述）は通常、１．４以下、好ましくは１．
３以下である。この値が１．４を超えるとフィルムの霜
降り欠陥が顕著となってしまう。また、架橋高分子粒子
の平均粒径は０．８〜１．４μｍの範囲でなければなら
ない。平均粒径が０．８μｍ未満の場合には、製膜時の
巻き作業性が悪化すると共に加工工程における取り扱い
作業性が低下してしまう。この値が１．４μｍを超える
と、フィルム表面の乱反射が顕著となり透明性が悪化す
るし、また霜降り欠陥が目立つようになる。

【００１０】なお、本発明においては、かかる架橋高分
子粒子はフィルムの易滑性や等方性の点から、延伸前、
球に近い形状であるものが好ましい。すなわち、最大径
と最小径との比で表される粒径比（詳細な定義は後述）
が１．０〜１．１の粒子を用いるのが良い。本発明の特
徴の一つはかかる粒子の中にあっても延伸により適度に
変形し得る粒子を用いる点にある。すなわち、延伸フィ
ルム中でその最大径と最小径との比で表される変形度（
詳細な定義は後述）が１．２〜５．０となる架橋高分子
粒子を用いる。変形度が１．２未満では、粒子周辺に空
隙が生じフィルムの透明性が損なわれる。また、変形度
が５．０を超えると、フィルムの滑り性が改良されない
。

【００１１】延伸前、例えば球形であった粒子からフィ
ルム中でかかる変形度を有する粒子を得るためには、架
橋高分子粒子自身の変形のしやすさと延伸条件との適度
な組み合わせを必要とする。すなわち比較的変形が容易
な架橋高分子粒子の場合は、穏やかな延伸条件、例えば
先述した範囲内にあっても比較的高温で低倍率で延伸し
たとしても変形度は大きくなる。逆に比較的変形し難い
架橋高分子粒子の場合には、本願発明の特定の変形度を
得るには強い延伸応力を与える必要がある。

【００１２】いずれにしても、本願発明においては、延
伸前の粒径比が通常、１．０〜１．１である架橋高分子
粒子に延伸応力を作用させることにより、変形度１．２
〜５．０、好ましくは１．３〜４．０、さらに好ましく
は１．３〜３．０の粒子とするが、この場合、次のよう
な粒子が好適に使用できる。すなわち本願発明で用いる
ことのできる架橋高分子粒子の典型的な例としては、適
度な架橋構造を有する高分子微粉体を挙げることができ
、分子中に唯一個の脂肪族の不飽和結合を有するモノビ
ニル化合物（Ａ）と、架橋剤として分子中に２個以上の
脂肪族の不飽和結合を有する化合物（Ｂ）との共重合体
を例示することができる。この場合、かかる共重合体は
ポリエステルと反応し得る基を持っていてもよい。

【００１３】共重合体の一成分である化合物（Ａ）とし
てはアクリル酸、メタクリル酸、およびこれらのメチル
またはグリシジルエステル、無水マレイン酸およびその
アルキル誘導体、ビニルグリシジルエーテル、酢酸ビニ
ル、スチレン、アルキル置換スチレン等を挙げることが
できる。また、化合物（Ｂ）としては、ジビニルベンゼ
ン、ジビニルスルホン、エチレングリコールジメタクリ
レート等を挙げることができる。化合物（Ａ）および（
Ｂ）は各一種類以上用いるが、エチレンや窒素原子を有
する化合物を共重合させてもよい。

【００１４】本発明ではこれらの中から易変形性が得ら
れるよう特にその組成を選定する必要があるが、そのた
めには架橋高分子のガラス転移温度が低くなるよう具体
的には９５℃以下、好ましくは８５℃以下、さらに好ま
しくは７５℃以下となるよう共重合成分、特に化合物（
Ａ）を選定する。具体的には、その共重合成分のみでポ
リマーを得たとき、そのガラス転移温度が０℃以下であ
るような化合物を導入することが好ましい。かかる化合
物としてアクリル酸の炭素数２〜４のアルキルエステル
、メタクリル酸の炭素数６〜１２のアルキルエステル、
ｐ位に炭素数６〜１２のアルキル置換基を有するスチレ
ン誘導体を挙げることができるが、これらに限定される
訳ではない。

【００１５】また、粒子の架橋度も易変形性に大きな影
響を与えるが、本発明においては耐熱性が許容される範
囲で比較的架橋度を低くしたものが好ましい。具体的に
は共重合中の（Ｂ）成分の重量比が０．５〜２０％、好
ましくは０．７〜１５％、さらに好ましくは１〜１０％
の範囲とするのが良い。いずれにしても本発明において
は、有機粒子であるためもともとポリエステルと屈折率
が近く、なじみがよい上、延伸応力により適度に変形し
得る粒子を選定することにより、特に透明性の改良を達
成し得たことにその特徴の一つがある。

【００１６】なお、本発明においては、かかる粒子のポ
リエステルに対する配合量は５０〜５００ｐｐｍであり
、好ましくは１００〜３００ｐｐｍとするのが良い。５０ｐｐｍ未満では滑り性改良効果が不十分であるし、
また５００ｐｐｍを越えると透明性や霜降りの点で好ま
しくない。本発明で用いる架橋高分子粒子をポリエステ
ルに配合する方法は、特に限定されるものではなく、公
知の方法を採用し得る。例えば、ポリエステル製造行程
のいずれかの段階、好ましくはエステル化もしくはエス
テル交換反応終了後重縮合反応開始前の段階でエチレン
グリコールスラリーとして添加し重縮合反応を進めても
よいし、また粒子とポリエステルチップとを直接ブレン
ドしてもよい。

【００１７】このように本発明においては、延伸追随性
のある特定の架橋高分子粒子を配合したポリエステルを
適度に延伸することにより、これまで達成し得なかった
優れた特性を有するフィルムを得ることが可能となった
が、必要に応じ本発明の趣旨を損なわない範囲で他の粒
子、例えばカオリン、タルク、二酸化ケイ素、炭酸カル
シウム、二酸化チタン、ゼオライト、酸化アルミニウム
等を少量配合してもよい。また、耐候剤、帯電防止剤、
潤滑剤、遮光剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、染料等を配合
してもよい。

【００１８】なお、本発明が適用されるフィルムの厚み
は通常、１０〜２００μｍ程度であり、得られたフィル
ムのヘーズが３％以下、好ましくは２％以下のとき、特
に有用なものとなる。本発明においては製膜するに際し
、いわゆる低配向処方を採用すると一段と優れた透明性
と滑り性とを兼ね備えたフィルムを得ることができる。すなわち、フィルム面に垂直な方向の屈折率が小さくな
るよう、例えばポリエチレンテレフタレートフィルムに
おいては１．４９２以上、好ましくは１．４９３〜１．
５０２となるよう、またポリエチレン−２，６−ナフタ
レートフィルムにおいては１．５０２以上、好ましくは
１．５０３〜１．５１２となるよう製膜条件を選択する
と良い。

【００１９】また必要に応じ本発明のポリエステルフィ
ルムの片面または両面に易滑性、離型性、帯電防止剤、
易接着性等を付与する目的のコーティング処理を行うこ
ともできる、

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施
例に限定されるものではない。なお、実施例および比較
例中「部」とあるは「重量部」を示す。また、本発明で
用いた測定法は次のとおりである。（１）平均粒径走査型電子顕微鏡にて粒子を観察し、粒子毎に最大径と
最小径を求め、その相加平均を粒子一個の粒径（直径）
とした。粒子群の平均粒径はかかる粒径の等価球換算値
の体積分率５０％の点の粒径（直径）を指す。（２）粒度分布のシャープさ（ｒ）平均粒径の測定法と同様にして粒度分布を求めた。等価
球分布における大粒子側から積算を行い、下記式から粒
度分布のシャープさｒを算出した。

【００２１】なお、ｒの値が１．０に近いほど粒度分布はシャープで
ある。（３）粒径比走査型電子顕微鏡にてポリエステルに配合する粒子を観
察し、粒子毎に最大径と最小径を求め、その比を算出し
た。少くとも１００個の粒子についてこの値を求め、そ
の相加平均を粒径比とした。（４）変形度フィルム小片をエポキシ樹脂にて固定成形した後、ミク
ロトームで切断し、フィルムの長手方向の断面を観察し
た。フィルム表面から５μｍ以内に存在する粒子につき
、粒子毎に最大径と最小径を求め、その比を算出した。少くとも１００個の粒子についてこの値を求め、その相
加平均を変形度とした。（５）巻き作業性ポリエステルフィルムを製造するに際し、いったんマス
ターロールに巻き取り、次いで所定の幅にスリットし巻
き上げる際の状態を観察し、次の三ランクに分けた。

【００２２】〇：巻き上げロールにシワ発生が認められ
ず、端面も揃っている。 △：巻き上げロールにシワが若干認められるが端面は揃
っている。 ×：巻き上げロールにシワが多く認められ端面も不揃い
である。。（６）フィルムヘーズＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、日本電色工業社製分球式濁
度計ＮＤＨ−２０Ｄによりフィルムの濁度を測定した。（７）滑り性ＡＳＴＭＤ１８９４−６３の方法に準じて摩擦係数を測
定し滑り性の尺度とした。（８）霜降りフィルムに厚み２００オングストロームのアルミニウム
蒸着を施し、目視で霜降りの状態を三ランクに分けた。

【００２３】〇：霜降りが全く認められず、極めて均一
微細な表面構造を有している。 △：大粒子に基づくと考えられる班点模様が認められ、
多少ザラツキ感がある。 ×：明確に班点模様が認められザラツキ感がある。実施例１，比較例１ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリコール
６５部および酢酸カルシウム−水塩０．０８部を反応器
にとり加熱昇温し、約４時間を要して２３０℃まで昇温
し、エステル交換反応を終了した。

【００２４】次にリン酸０．０４部および三酸化アンチ
モン０．０３５部を添加し常法に従って重合反応を行っ
た。すなわち、反応温度は除々に昇温し最終的に２８０
℃とし、一方圧力は除々に減じ最終的に０．５ｍｍＨｇ
とした。４時間後固有粘度０．６５のポリエチレンテレ
フタレート（Ａ）を得た。次にこのポリエステル（Ａ）
を用いて厚さ１００μｍのポリエステルフィルムを得た
。すなわち、該ポリマーを２９０℃で押出機よりシート
状に押し出し急冷して無定形シートとした後、１１０℃
で縦および横方向に各３．２倍延伸し２１０℃で５秒間
熱処理を行い、厚さ１００μｍの二軸配向フィルムを得
た。得られたフィルムのヘーズは０．４１％で透明性は
良好であったが、その動摩擦係数は０．９０と高く極め
て取り扱い性の悪いものであった（比較例１）。なお、
該フィルムのフィルム面に垂直な方向の屈折率は１．４
９５であった。

【００２５】一方、脱塩水１２０部に過硫酸カリウム０
．２５部および分散安定剤を加えた後、エチレングリコ
ールジメタクリレート７部、ｎ−ブチルアクリレート４
部、ジビニルベンゼン１部を加え７０〜７５℃で重合を
行い６時間後、単分散性架橋高分子粒子を得た。得られ
た粒子のｒは１．２、平均粒径は０．９μｍ、粒径比は
１．０４、ガラス転移温度は６６℃であった。

【００２６】次に、先に得たポリエステル（Ａ）に対し
該架橋高分子粒子を２００ｐｐｍブレンドしたポリエス
テル（Ｂ）を出発原料とする他は、ポリエステル（Ａ）
の場合と同じ方法により二軸配向ポリエステルフィルム
を得た（実施例１）。得られたフィルム中の粒子の変形
度は１．８であった。該フィルムは透明性および滑り性
に優れ、霜降りも認められず極めて高級感のあるフィル
ムであった。

【００２７】これらの結果を他の結果と合わせ、下記表
１に示す。実施例２，３および比較例１〜４表１に示すように条件を変る他は実施例１のフィルムの
製造方法と同様にして、粒子を含まないあるいは本発明
範囲以外の粒子を含むポリエステルフィルムを得た。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明のフィルムは透明性、易滑性、取
り扱い作業性に優れるとともに、霜降り欠陥のないもの
であり、透明性が要求される分野に適用することができ
、その工業的価値は高い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　厚さ１００μｍの二軸延伸フィルムに
加工後のフィルムヘーズが１％以下となるポリエステル
組成物と、平均粒径０．８〜１．４μｍ、二軸延伸ポリ
エステルフィルム中での変形度１．２〜５．０の単分散
性架橋高分子粒子５０〜５００ｐｐｍ（対ポリエステル
組成物）とからなる二軸延伸ポリエステルフィルム。