JPH08100110A - 二軸延伸ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明性および易滑性に優れた包装用、製版印
刷用、ラミネート用、写真用支持体用などに好適な二軸
延伸ポリエステルフィルムを提供する。 【構成】 主たる構成単位がエチレンテレフタレートか
らなるポリエステルに平均粒子径０．１〜１．０μｍの
破砕型シリカ粒子を０．００１〜０．１％配合してなる
厚さ２５〜３００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム
であって、該シリカ粒子は粒子径が０．０１〜５．０μ
ｍに分布し、かつ１．０μｍ以上の粒子の割合が全シリ
カ粒子の２０％以下である二軸延伸ポリエステルフィル
ム。

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
優れた二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。さらに
詳しくは、包装用、製版印刷用、ラミネート用、写真用
支持体用などの用途に適した主たる構成単位がエチレン
テレフタレートからなる二軸延伸ポリエステルフィルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、特にエチレンテレフタレ
ートを主たる構成単位とするポリエチレンテレフタレー
ト（以下ＰＥＴという）はその優れた機械的性質、熱的
性質、化学的安定性などから繊維、フィルム、シート等
の成形用材料として広く使用されている。

【０００３】このポリエステルを二軸延伸して得られた
フィルムは強度などの諸特性に優れるが、その平滑性の
良さからフィルムを重ねた場合きしみが生じ取扱いにく
い。このため主としてフィルムに微細な粒子を配合させ
表面に凹凸を形成させることによって滑り性を付与する
方法がとられている。このような微細な粒子として、タ
ルク、シリカ、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、カ
ーボンなどのポリエステルに不溶な無機化合物や架橋高
分子などの有機化合物が用いられており、例えば高度に
滑り性が要求される磁気記録媒体用フィルの用途などを
中心に、存在させる粒子の種類、その粒径や量などにつ
いて多くの提案がなされている。しかしフィルム中にこ
うした粒子を配合せしめると、粒子そのものが直接、お
よび二軸に延伸することによって粒子の周囲に発生する
ボイドのためフィルムの透明性が損なわれるという問題
がある。特に包装用、製版印刷用、ラミネート用、写真
用支持体などの用途ではフィルムの透明性は非常に重要
な特性であり、易滑性と透明性という二律背反の特性を
十分満足できうるレベルには未だ到達していない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点すなわち高い透明性を確保しながら良好な滑り性
を有する二軸延伸ポリエステルフィルムを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の粒径分布を有
する破砕型シリカをある特定量ＰＥＴに配合した二軸延
伸フィルムがこれらの特性を高度に満足することを見い
だし本発明に至った。

【０００６】すなわち本発明の要旨は、主たる構成単位
がエチレンテレフタレートからなるポリエステルに平均
粒子径０．１〜１．０μｍの破砕型シリカ粒子を０．０
０１〜０．１％配合してなる厚さ２５〜３００μｍの二
軸延伸ポリエステルフィルムであって、該シリカ粒子は
粒子径が０．０１〜５．０μｍに分布し、かつ１．０μ
ｍ以上の粒子の割合が全シリカ粒子の２０％以下である
ことを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムであ
る。さらに、シリカ粒子は破砕型石英ガラスまたは結晶
性破砕型シリカであることが好ましい。

【０００７】本発明でいうポリエステルは、主たる構成
単位がエチレンテレフタレートからなるポリエステルを
いうが、エチレンテレフタレート以外の成分が１０モル
％以下の範囲で共重合されていても良い。共重合成分と
なりうる二官能性カルボン酸成分としては、たとえば
２、６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン
酸、１、４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン
酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸とそれらのエ
ステル形成性誘導体のほか、トリメリット酸、ピロメリ
ット酸などの多官能性カルボン酸またはそのエステル形
成性誘導体などがあげられる。また、同様にグリコール
成分としては、ジエチレングリコール、ブタンジオー
ル、分子量１５０〜２００００のポリアルキレングリコ
ール、１、４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェ
ノールＡのエチレンオキサイド付加物などをあげること
ができる。 また、ポリエステルの製造時に使用するエ
ステル化反応触媒、エステル交換反応触媒、重縮合反応
触媒は従来から知られているチタン化合物、マンガン化
合物、亜鉛化合物、アンチモン化合物、ゲルマニウム化
合物などを適宜使用することができ、目的に応じでその
ほかの金属化合物や含窒素塩基性化合物、酸化防止剤、
帯電防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、染料などを使
用してもよい。また、本発明では従来から知られている
通常の方法で行うことができ、回分式、半回分式、連続
式のいずれでもよく、またエステル交換反応法でも直接
エステル化反応法でもよい。

【０００８】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二軸方向に配向された
フィルムを指す。フィルムの製造方法としては公知の方
法を用いることができる。例えば、ポリエステルをあら
かじめ乾燥させ２７０℃〜３１０℃でシート状に溶融押
し出し後４０〜７０℃で冷却固化して無定形シートと
し、７５℃〜１５０℃で縦方向に次いで横方向にそれぞ
れ２〜５倍に延伸し、その後１６０〜２５０℃で熱処理
することによって得られる。さらに加えてポリエステル
のガラス転移温度以下でアニールしてもよい。本発明に
おけるポリエステルフィルムの厚さは２５μｍ〜３００
μｍであり、特に４０μｍ〜２００μｍのものが好まし
い。

【０００９】本発明の方法では、フィルムとしたときの
滑り性付与剤として破砕型シリカを使用する。ただし、
このシリカの粒子径は０．０１〜５．０μｍの範囲内に
分布し、平均粒子径は０．１〜１．０μｍである必要が
ある。加えて、該粒子径分布において１．０μｍ以上の
粒子の割合が全シリカ粒子の２０％以下であることが必
要である。破砕型シリカ粒子を上記粒径分布とするに
は、粒径分布の広い破砕型シリカを分級したり、または
粒径分布の狭い破砕型シリカの２種以上を混合する方法
を採用してもよい。

【００１０】なお、本発明でいうシリカの粒径とは実施
例中に記載した方法で得られた粒子径分布を面積基準で
表した個々の値をいい、平均粒子径とはメジアン径、す
なわち面積基準で表した粒子径の累積分布曲線の５０％
に相当する粒子径をいう。また本発明では粒子径１．０
μｍ以上の粒子の割合が全シリカ粒子の２０％以下であ
る必要があるが、これは面積基準で表した累積分布曲線
で１．０μｍ篩い上粒子が２０％以下であることをい
う。

【００１１】粒子径が０．０１μｍより小さいシリカは
フィルムとした際実質的に滑り性付与剤としての効果は
ほとんどなく単にヘイズの原因になるばかりであり、粒
子径が５．０μｍを越える粒子は滑り性付与の観点から
はその効果が大きいが、このような粒子径の大きな粒子
を使用すると二軸延伸フィルムでは粒子の周囲に大きな
ボイドが生じやすくなり結果的にヘイズの高く透明性の
損なわれたものとなる。また、このような粒子径の大き
いシリカが凝集してフィルム中に存在すると重大な欠陥
となる。

【００１２】また、平均粒子径が０．１μｍに満たない
粒子を使用すると滑り性を確保するために多量を必要と
し、その結果フィルムの透明性が悪化する。逆に平均粒
子径が１．０μｍを越えるものや、粒子径１．０μｍ以
上の粒子の割合が２０％を越えるような粒子を使用する
とボイドの発生によるヘイズの悪化を引き起こしやすく
なる上、フィルムの溶融製膜時に使用するフィルターの
目詰まりの原因となる。

【００１３】本発明では、上述のシリカ粒子を二軸延伸
ポリエステルフィルムに０．００１〜０．１％配合す
る。０．００１％に満たない量では必要とする滑り性が
確保できず、０．１％を越える量配合すると本発明の用
途では滑り性過剰となり、また透明性も損なわれる。以
上のような破砕型シリカの粒子径および使用に関する条
件は、本発明でのフィルム厚み２５〜３００μｍの範囲
内において滑り性と透明性の両特性を最適にバランスさ
せるものである。なお、本発明における破砕型シリカは
平均粒子径や粒径分布等が上記範囲内であれば表面処理
されていてもよい。表面処理剤としてはシランカップリ
ング剤やスルホン酸系化合物、リン酸系化合物などが挙
げられる。

【００１４】上記特性を有するシリカは、ポリエステル
を溶融押し出し時に直接配合させることもできるが、凝
集粗粒子のない平面性のよい、かつヘイズの少ないフィ
ルムを得るためにはポリエステルの製造工程内、特に重
縮合反応を開始するまでの段階で配合添加することが好
ましい。その際、シリカをポリエステルに対し０．００
１〜０．１％の添加量とし、得られたポリエステルをそ
のままフィルムに成形してもよいし、０．１〜２０％の
添加量でポリエステルを製造し、このポリエステルとシ
リカを含有しないポリエステルを混合してフィルムとす
るいわゆるマスターバッチ形式を採用してもよい。いず
れの方法においてもシリカをポリエステルの製造工程内
に添加する際には、あらかじめエチレングリコールにシ
リカを十分分散させ、均一なスラリー状態で添加するこ
とが好ましい。

【００１５】

【発明の効果】本発明の方法で得られた二軸延伸ポリエ
ステルフィルムは、ヘイズが低く高透明性であり滑り性
も良好である。かかるフィルムは包装用、製版印刷用、
ラミネート用、写真用支持体用などに最適である。

【００１６】

【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。なお、実施例中の「部」とは重量部を意味するもの
とし、各特性の測定方法は次のとおりである。 （１）シリカの粒径 超音波処理によりシリカをエチレングリコール中に均一
分散させ、その分散液を堀場超遠心式自動粒度分布測定
装置（ＣＡＰＡ−７００）を用いて測定した。なお、平
均粒径および粒径分布は上記方法で計測される球状換算
の面積基準値を採用し、平均粒径はメジアン径をいう。 （２）透明性 ポリエステルフィルムをヘイズメーター（日本電色工業
製ＮＤＨ−１００１ＤＰ）で測定し、ヘイズ値で示し
た。 （３）摩擦係数 静摩擦係数測定装置（新東科学製ＨＥＩＤＯＮ−１０）
を用い、２枚のフィルム間の静摩擦係数を測定した。静
摩擦係数０．７以下を合格とした。

【００１７】参考例１ （シリカ含有ポリエステルの合成）エステル化反応槽
に、テレフタル酸１００部とエチレングリコール５０
部、酢酸マグネシウム四水和物０．１部および三酸化ア
ンチモン０．０３５部を仕込み、攪拌しながら窒素で
３．５kg/cm2加圧し内容物を徐々に加熱した。反応によ
って生成する水を精留塔から除去しつつ理論生成量の９
０％に当たる３．４Ｌの水が留出するまで反応させた。
その後反応生成物を重縮合槽に移し、平均粒径０．５μ
ｍ、１μｍ以上の粒子の割合６％である結晶性破砕型シ
リカ１部の２０％エチレングリコールスラリーを添加
し、さらにリン酸トリメチル０．０３５部をエチレング
リコール０．５部に溶解させたものを添加した。添加完
了後１０分間攪拌しながら放置し、その後徐々に系内を
減圧にし２８０〜３００℃で約２時間重縮合反応を行い
シリカ含有ポリエステルを得た。

【００１８】実施例１ 参考例１で得られたポリエステル３部を、シリカを添加
しないこと以外参考例−１と同じ方法で合成したシリカ
を含有しないポリエステル９７部と十分に混合し、１６
０℃で８時間乾燥した後２８０℃で溶融シート状に押し
出しした。これを８５℃で縦方向に３．５倍に延伸し、
ついで１２５℃で横方向に４．５倍に延伸後２４０℃で
熱固定して厚さ１００μｍの二軸延伸フィルムとした。
表１に示した特性のように、このポリエステルフィルム
はヘイズが低く、透明性、滑り性の優れたものであっ
た。

【００１９】実施例２ 実施例１と同様の操作で厚さ５０μｍの二軸延伸フィル
ムを得た。表１のごとく、このフィルムは良好な特性を
有していた。

【００２０】実施例３〜４、比較例１〜５ 参考例１で配合するシリカの種類を、さらに実施例１で
シリカ含有ポリエステルとシリカを含まないポリエステ
ルとの混合比をそれぞれ表１に示すように変更した以外
まったく同様の操作を行って厚さ１００μｍのポリエス
テルフィルムを得た。これらのポリエステルフィルムの
特性値を表１に示した。

【００２１】表１からわかるとおり、本発明で得られる
ポリエステルフィルムは透明性と易滑性の両特性を十分
満足することができる。

【００２２】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主たる構成単位がエチレンテレフタレー
   トからなるポリエステルに平均粒子径０．１〜１．０μ
   ｍの破砕型シリカ粒子を０．００１〜０．１％配合して
   なる厚さ２５〜３００μｍの二軸延伸ポリエステルフィ
   ルムであって、該シリカ粒子は粒子径が０．０１〜５．
   ０μｍに分布し、かつ１．０μｍ以上の粒子の割合が全
   シリカ粒子の２０％以下であることを特徴とする二軸延
   伸ポリエステルフィルム。
2. 【請求項２】 シリカ粒子が破砕型石英ガラスであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の二軸延伸ポリエステル
   フィルム。
3. 【請求項３】 シリカ粒子が結晶性破砕型シリカである
   ことを特徴とする請項１に記載の二軸延伸ポリエステル
   フィルム。