JPH09300892A

JPH09300892A - 転写箔用ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH09300892A
Application number: JP12147796A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Yoshida; 哲男吉田; Yukihiko Nanhei; 幸彦南平; Koji Kubo; 耕司久保
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1997-11-25
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JP3852979B2

Abstract

(57)【要約】【課題】深絞り加工性に優れたインモールド転写箔用
のベースフィルムに有用な転写箔用ポリエステルフィル
ムを提供する。【解決手段】エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステル（Ｉ）と、ブチレンテレフタ
レートを主たる繰り返し単位とするポリエステル（II）
とを配合したポリエステル組成物からなるフィルムであ
って、該ポリエステル組成物の結晶化温度が６５〜１６
０℃、二次転移温度が４０〜６９℃、且つ融点が２６０
℃以下であることを特徴とする転写箔用ポリエステルフ
ィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写箔用ポリエス
テルフィルムに関し、更に詳しくは射出成形等において
成形と同時に転写印刷するインモールド成形転写用の転
写箔（インモールド成形転写箔用フィルム）の基材フィ
ルムとして有用な転写箔用ポリエステルフィルムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形等において成形と同時に
転写印刷するインモールド成形転写用の転写箔として、
ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル
フィルムや塩化ビニル系樹脂のフィルムを基材フィルム
（ベースフィルム）として用い、ベースフィルムの表面
に離型層（メジューム層）を設け、更にその上に印刷層
を塗工した積層フィルムが用いられている。

【０００３】インモールド成形転写に用いられる積層フ
ィルムは、成形転写の後に離型層面と印刷層面との間で
分離される。即ち、成形転写の後に印刷層は成形品の表
面に接着して製品として取出され、離型層はベースフィ
ルムに積層した状態で成形後取り除かれる。

【０００４】このような転写法は、家庭用電化製品、自
動車内装品、台所用品、化粧容器、玩具類などに使用さ
れるプラスチック成形品に用いられている。特に、ベー
スフィルムとしてポリエステルフィルムを用いた転写箔
が種々提案されており、例えば、特定の融解熱を有する
ポリエステルからなり特定の屈折率、面配向度のポリエ
ステルフィルムを用いたもの（特開平１−４５６９９号
公報）、イソフタル酸を特定の割合で共重合した特定の
融解熱を有するポリエステルからなり特定の屈折率、面
配向度を有するポリエステルフィルムを用いたもの（特
開平１−４０４００号公報）が知られている。

【０００５】ところが近年、上記のプラスチック成形品
に対して、その意匠性や居住性等に関する消費者ニーズ
の多様化し、特に深絞り度の高い立体曲面構造の表面仕
上げが望まれる傾向が強くなっている。

【０００６】このような深絞り度が高く複雑な形状の成
形品に上記のようなポリエステルをベースフィルムに用
いたインモールド成形転写用の転写箔を用いると、ポリ
エステルフィルムの伸びが極めて小さいため、成形工程
においてフィルム破れが頻発し、転写が事実上不可能と
なる。従ってポリエステルフィルムを用いた転写箔は、
底が浅く、且つ単純な形状の金型を用いた成形転写にお
いてのみ使用されているのが現状である。

【０００７】一方、塩化ビニル系樹脂フィルムをベース
フィルムに用いた転写箔の場合は、深絞り度が高く複雑
な形状の成形品に対する成形性は優れているが、ポリエ
ステルフィルムに比べてフィルムの平滑性に劣り、また
フィルム表面や内部に存在する粗大物数も極めて多いた
め正確且つ鮮明な転写印刷ができない欠点がある。

【０００８】更に、成形品の形状は近年増々多種多様と
なり、上記の深絞り性を必要とする成形転写の需要は増
加してきており、転写箔のベースフィルムとしてポリエ
ステルフィルムの平滑性を維持し、且つ塩化ビニル系樹
脂フィルムの深絞り性を兼ね備えたフィルムが望まれて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の問題点を解消し、平滑性と深絞り加工
性に優れた転写箔の基材フィルムを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の目的は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単
位とするポリエステル（Ｉ）と、ブチレンテレフタレー
トを主たる繰り返し単位とするポリエステル（II）とを
配合したポリエステル組成物からなるフィルムであっ
て、該ポリエステル組成物の結晶化温度が６５〜１６０
℃、二次転移温度が４０〜６９℃、且つ融点が２６０℃
以下であることを特徴とする転写箔用ポリエステルフィ
ルムにより達成される。以下、本発明を更に詳細に説明
する。

【００１１】［ポリエステル］本発明において、エチレ
ンテレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエス
テル（Ｉ）は、少くとも５０モル％がエチレンテレフタ
レートからなるポリエステルであり、好ましくは７０モ
ル％以上がエチレンテレフタレートからなるポリエステ
ルである。

【００１２】このポリエステルにおいて、第３成分とし
て共重合させることのできる成分としては、例えば酸成
分では、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカル
ボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカル
ボン酸を挙げることができ、特に脂肪族ジカルボン酸が
好ましい。

【００１３】また、共重合させることのできるアルコー
ル成分では、ジエチレングリコール、ブタンジオール、
ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサン
ジメタノール等の脂環族ジオールを挙げることができ
る。これらは単独で、あるいは２種以上を組み合せて用
いることができる。

【００１４】また、本発明においてブチレンテレフタレ
ートを主たる繰り返し単位とするポリエステル（II）
は、少くとも５０モル％がブチレンテレフタレートから
なるポリエステルであり、好ましくは７０モル％以上が
ブチレンテレフタレートからなるポリエステルである。

【００１５】このポリエステルにおいて、第３成分とし
て共重合させることのできる成分としては、例えば酸成
分では、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカル
ボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカル
ボン酸を挙げることができ、アルコール成分ではエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、ヘキサンジオー
ル等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール等
の脂環族ジオールを挙げることができる。これらは単独
で、あるいは２種以上を組み合せて用いることができ
る。

【００１６】ポリエステル（Ｉ）及びポリエステル（I
I）がコポリマーである場合の共重合成分の割合は、そ
れらの種類にもよるが、結果として、後述する結晶化温
度、二次転移点及び融点を満足するようにするのが好ま
しい。

【００１７】また、ポリエステル（Ｉ）とポリエステル
（II）の配合割合も後述する結晶化温度、二次転移点及
び融点を満足すれば、特に限定されるものではないが、
深絞り加工性、耐熱性、平滑性等の点で、ポリエステル
（Ｉ）が８０〜３０重量％、ポリエステル（II）が２０
〜７０重量％の割合で配合するのが好ましい。特にポリ
エステル（Ｉ）が８０〜６０重量％、ポリエステル（I
I）が２０〜４０重量％の割合で配合すると深絞り度の
高い（絞り比が０．２以上）の立体曲面構造の成形体で
の深絞り加工性が優れたものになるため好ましい。尚、
本発明における絞り比とは、インモールド成形転写の際
の立体構造を有する成形体において、成形体の深さを成
形体開口部の最小長さで除した値であり、例えば成形体
開口部が長方形の場合は成形体の絞り深さを成形体の縦
方向長さと横方向の長さのうち最小長さで除した値、或
いは成形体開口部が円形の場合は成形体の絞り深さを成
形体の直径で除した値等である。

【００１８】本発明におけるポリエステル（Ｉ）及びポ
リエステル（II）は、それぞれのその製法によって限定
されることはない。例えば、テレフタル酸、エチレング
リコール（または１，４−ブチレングリコール）及び共
重合成分をエステル化反応させ、次いで得られる反応生
成物を重縮合反応させて共重合ポリエステルとする方
法、あるいはジメチレンテレフタレート、エチレングリ
コール（または、１，４−ブチレングリコール）及び共
重合成分をエステル交換反応させ、次いで得られる反応
生成物を重縮合させて共重合ポリエステルとする方法、
が好ましく用いられる。

【００１９】かかる溶融重合により得られたポリエステ
ルは、更に、固層重合させて重合度を高めることができ
る。固層重合したポリエステルを本発明に用いると、オ
リゴマーがフィルム表面に析出するのを防止できるので
好ましい。

【００２０】本発明に用いるポリエステルを製造する際
に、必要に応じ、他の添加剤例えば酸化防止剤、熱安定
剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等も添加することができ
る。かかる酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェ
ノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、硫黄原子
含有エステル化合物等を、また紫外線吸収時としては、
例えばベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系
化合物、サシレート系化合物等を挙げることができる。

【００２１】本発明におけるポリエステルは、フィルム
に適度の摩擦、作業性を持たせるため不活性粒子を含有
させるのが好ましく、該不活性粒子としては、例えば、
カオリン、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム等の
微粒子、あるいはシリコーン樹脂、架橋ポリスチレン等
の如き耐熱性のよい高分子よりなる微粒子を挙げること
ができる。

【００２２】本発明において、ポリエステル（Ｉ）とポ
リエステル（II）とを配合したポリエステル組成物は、
結晶化温度が６５〜１６０℃、二次転移温度が４０〜６
９℃、且つ融点が２６０℃以下である。

【００２３】この結晶化温度が６５℃未満であると、結
晶性が高すぎるため加工性が不良となり、結晶化温度が
１６０℃を超えると、フィルムの厚み斑や平面性が不良
となる。

【００２４】また、二次転移温度が４０℃未満である
と、例えばロール延伸によりフィルムを延伸する際に、
フィルムがロールに粘着する等により製膜性が不良とな
り、二次転移温度が６９℃を超えると延伸性が不足し製
膜性や加工性が不良となる。

【００２５】更に、融点が２６０℃を超えると射出成形
の際に賦型性が不足する等成形性が不良となる。尚、融
点の下限は２１５℃迄であることが射出成形の際の耐熱
性が良好となるため好ましい。

【００２６】ここで、ポリエステル組成物の結晶化温
度、二次転移温度および融点は、ＤＳＣ測定機（例え
ば、ＤｕＰｏｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ９１０
ＤＳＣ）を用い、サンプル量を約２０ｍｇとして測定
される温度である。

【００２７】即ち、融点はサンプルを常温から昇温速度
２０℃／分で２９０℃まで昇温した際に得られる融解ピ
ークの頂点の温度である。また、結晶化温度及びガラス
転移温度は、サンプルを常温から昇温速度２０℃／分で
２９０℃まで昇温し、２９０℃で３分間保持後、２０℃
以下に急冷し、再度昇温速度２０℃／分で昇温した際の
ガラス転移による変位温度及び結晶化ピークのピーク頂
点の温度より求める。

【００２８】かかる、結晶化温度、二次転移温度、およ
び融点を有するポリエステル組成物は、前記ポリエステ
ル（Ｉ）とポリエステル（II）とを上記結晶化温度、二
次転移温度、および融点となるよう配合することにより
得ることができ、例えばポリエステル（Ｉ）としてイソ
フタル酸を２〜５０モル％、好ましくは５〜３０モル％
共重合したエチレンテレフタレートを用い、ポリエステ
ル（II）としてポリブチレンテレフタレート或いはイソ
フタル酸を５０モル％以下、好ましくは３０モル％以下
の割合で共重合したブチレンテレフタレートを用い、ポ
リエステル（Ｉ）を８０〜３０重量％、特に８０〜６０
重量％、ポリエステル（II）を２０〜７０重量％、特に
２０〜４０重量％の割合で配合することにより得ること
ができる。

【００２９】［ポリエステルフィルム］本発明のポリエ
ステルフィルムは、従来より知られている製膜方法を用
いて製造することができる。例えば、上述のポリエステ
ルをシート状に溶融し、急冷して未延伸フィルムをつく
り、これをロール加熱、赤外線加熱等で加熱し、縦方向
に延伸して縦延伸フィルムを得る。この延伸は２個以上
のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。延伸温
度は共重合ポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）より高
い温度、更にはＴｇより２０〜４０℃高い温度とするの
が好ましい。

【００３０】縦延伸フィルムは、続いて、横延伸、熱固
定、熱弛緩の処理を順次施して二軸配向フィルムとする
が、これら処理はフィルムを走行させながら行う。横延
伸の処理は共重合ポリエステルの二次転移温度（Ｔｇ）
より２０℃高い温度から始める。そしてポリエステルの
融点（Ｔｍ）より（１２０〜３０）℃低い温度まで昇温
しながら行う。この延伸開始温度は（Ｔｇ＋４０）℃以
下であることが好ましく、例えばイソフタル酸１２モル
％共重合ポリエチレンテレフタレートの場合７３〜１１
３℃の温度範囲にあることが好ましい。また延伸最高温
度はＴｍより（１００〜４０）℃低い温度であることが
好ましい。

【００３１】横延伸過程での昇温は連続的でも段階的
（逐次的）でもよい。通常逐次的に昇温する。例えばス
テンターの横延伸ゾーンをフィルム走行方向に沿って複
数に分け、各ゾーンごとに所定温度の加熱媒体を流すこ
とで昇温する。横延伸開始温度が低すぎるとフィルムの
破れが起こり、好ましくない。また延伸最高温度が（Ｔ
ｍ−１２０）℃より低いとフィルムの熱収が大きくな
り、また幅方向の物性の均一性が低下し、好ましくな
い。一方延伸最高温度が（Ｔｍ−３０）℃より高いとフ
ィルムが柔らかくなり外乱等によってフィルムの破れが
起こり、好ましくない。

【００３２】本発明におけるポリエステルフィルムは、
面配向係数が０．０８０以上０．１２０以下となる範囲
が好ましい。

【００３３】ここで、面配向係数とは、以下の式により
定義されるものである。

【００３４】

【数１】ｆ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２］−ｎｚ

【００３５】上記式において、ｆは面配向係数、ｎｘ、
ｎｙ、ｎｚはそれぞれフィルムの横方向、縦方向、厚み
方向の屈折率である。

【００３６】上記の屈折率は、アッベの屈折系の接眼側
に偏光板アナライザーをとりつけ、単色光ＮａＤ線で、
それぞれの方向の屈折率を測定したものである。尚、マ
ウント液はヨウ化メチレンを用い、測定温度は２５℃で
ある。

【００３７】かかる、面配向係数を有するポリエステル
フィルムは、例えば本発明におけるポリエステル組成物
を周知の押出装置を用いて溶融し、溶融したポリエステ
ルをシート状に押出し、回転冷却ドラム上で急冷固化し
て得られた未延伸シートを二軸方向に延伸して二軸延伸
フィルムとするとすることにより得ることができる。

【００３８】この延伸方法としては逐次二軸延伸法や同
時二軸延伸法を用いることができ、延伸条件としては、
前記未延伸シートを６０〜１３０℃、好ましくは９０〜
１２５℃の温度で２〜６倍、好ましくは２．５〜４．０
倍延伸し、次いで一段目と直交する方向に６０〜１３０
℃、好ましくは９０〜１２５℃の温度で２〜６倍、好ま
しくは２．５〜４．５倍延伸である。

【００３９】かくして得られる二軸延伸フィルムを、１
５０〜２５０℃、好ましくは１８０〜２３０℃の温度で
１秒〜１０分間熱処理する。その際、２０％以内の制限
収縮もしくは伸長、または定長下で行い、また２段以上
で行っても良い。

【００４０】本発明のポリエステルフィルムの厚みは２
５〜４０μｍであることが好ましい。この厚みが２５μ
未満では加工時に破れ等が生じやすくなり、一方４０μ
ｍを超えるものは、加工性が悪くなるばかりでなく不経
済である。

【００４１】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
また、得られた積層体について以下の観察を行い、各々
下記の基準で評価した。

【００４２】（１）融点ＤｕＰｏｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ９１０型Ｄ
ＳＣを用い、ポリエステル約２０ｍｇを２０℃から２９
０℃迄２０℃／分の速度で昇温させた際に得られる融解
ピークの頂点温度を融点（Ｔｍ）とした。

【００４３】（２）結晶化温度ＤｕＰｏｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ９１０型Ｄ
ＳＣを用い、ポリエステル層約２０ｍｇを２０℃から２
９０℃迄２０℃／分の速度で昇温させ、２９０℃で３分
間溶融保持した後２０℃以下迄急冷し、次いで２０℃か
ら２０℃／分の速度で２００℃迄再度昇温させた際の結
晶化ピークのピーク頂点温度を結晶化温度（Ｔｃｃ）と
した。

【００４４】（３）二次転移温度ＤｕＰｏｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ９１０型Ｄ
ＳＣを用い、ポリエステル層約２０ｍｇを２０℃から２
９０℃迄２０℃／分の速度で昇温させ、２９０℃で３分
間溶融保持した後２０℃以下迄急冷し、次いで２０℃か
ら２０℃／分の速度で２００℃迄再度昇温させた際のガ
ラス転移による変位温度を二次転移温度（Ｔｇ）とし
た。

【００４５】（４）面配向係数アッベの屈折計の接眼側に偏光板アナライザーを取り付
け、マウント液にヨウ化メチレンを用い、測定温度２５
℃にて単色光ＮａＤ線で、フイルムの横方向屈折率（ｎ
ｘ）、縦方向屈折率（ｎｙ）および厚さ方向屈折率（ｎ
ｚ）屈折率を測定し、下記式により面配向係数（ｆ）を
求めた。

【００４６】

【数２】ｆ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２］−ｎｚ

【００４７】（５）加工性縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、最大深さ１５ｍｍの金型を用
い、２７０℃で予備加熱した後、フィルムを真空成形に
て、金型内部に成形した。該成型時のフィルム破断の頻
度によりフィルムの加工性を以下のように評価した。 ○：フィルムの破断が全くない。

【００４８】△：時々フィルムの破れが１〜２カ所発生
する。

【００４９】×：フィルムの破れが頻発し、使用不可で
ある。

【００５０】（６）平滑性幅（横方向）３ｃｍ×長さ（縦方向）２ｍのフィルムサ
ンプルの厚みを、長さ方向に５ｃｍ間隔で測定し、測定
された厚みの平均厚み、最大厚みおよび最小厚みを用い
下記式により最大厚み斑および最小厚み斑を求めた。

【００５１】

【数３】最大厚み斑（％）＝［（最大厚み−平均厚み）
／平均厚み］×１００

【００５２】

【数４】最小厚み斑（％）＝［（平均厚み−最小厚み）
／平均厚み］×１００

【００５３】上記の最大厚み斑（％）および最小厚み斑
（％）のうち大きい方の値（厚み斑（％））を用いて平
滑性を評価した。尚、厚み斑（％）が５％未満であれば
平滑性が良好であり、４％以下であれば特に平滑性が良
好である。

【００５４】［実施例１〜６および比較例１〜５］表１
に示すポリエステル（Ｉ）とポリエステル（II）とを表
１に示す割合でブレンドしたポリエステル材料を回転冷
却ドラム上にシート状に溶融押出して未延伸シートを
得、この未延伸シートを表１に示す延伸温度、延伸倍率
および熱固定温度で表２に示す厚みの二軸延伸フィルム
を得た。この二軸延伸フィルムを構成するポリエステル
の結晶化温度、二次転移温度、融点を表２に示す。また
二軸延伸フィルムの面配向係数および加工性、平滑性の
評価結果を表２に示す。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】表２に示した結果より明らかなように本発
明のポリエステルフィルムは深絞り加工性、平滑性に優
れるものであった。

【００５８】

【発明の効果】本発明の転写箔用ポリエステルフィルム
は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とす
るポリエステルと、ブチレンテレフタレートを主たる繰
り返し単位とするポリエステルとを配合したポリエステ
ル組成物からなるフィルムであるため、優れた深絞り加
工性、平滑性を有し、転写箔用のベースフィルムとして
極めて有用なことがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は成形と同時に転写も行う成形転写法の概
略を示す図である。図中の１は金型、２は射出機、３は
ベースフィルムそして４は印刷層を含む層を表す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステル（Ｉ）と、ブチレンテレフタ
レートを主たる繰り返し単位とするポリエステル（II）
とを配合したポリエステル組成物からなるフィルムであ
って、該ポリエステル組成物の結晶化温度が６５〜１６
０℃、二次転移温度が４０〜６９℃、且つ融点が２６０
℃以下であることを特徴とする転写箔用ポリエステルフ
ィルム。
【請求項２】ポリエステルフィルムの面配向係数が
０．０８０〜０．１２０である請求項１記載の転写箔用
ポリエステルフィルム。