JPS6122631B2 - - Google Patents
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- JPS6122631B2 JPS6122631B2 JP56034708A JP3470881A JPS6122631B2 JP S6122631 B2 JPS6122631 B2 JP S6122631B2 JP 56034708 A JP56034708 A JP 56034708A JP 3470881 A JP3470881 A JP 3470881A JP S6122631 B2 JPS6122631 B2 JP S6122631B2
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Description
この発明はポリエステル複合フイルムおよびそ
の製造方法に関する。 透明なポリエチレンテレフタレート層と透明な
コポリエステル層とからなるポリエステル複合フ
イルムは英国特許第1465973号明細書に記載され
ている。ここで使用されるコ―ポリエステル層は
エンボスせる露出表面を有し、この表面は筆書き
によつて標示可能であるかまたは装飾的模様を持
つている。 熱可塑性フイルムはしばしば取扱い適性に劣つ
ており、フイルムをリール状に巻き取ることが困
難であると共に加工処理機構での処理が円滑でな
いという難点を持つことは知られている。これら
の難点を克服するために多くの提案がこれまでな
されており、例えば、充填剤粒子特に無機物質か
らなる充填剤粒子をフイルムに添加することが提
案されている。1例として、フイルムの厚さより
小さな粒度を有する粒子をフイルム中に配合して
フイルムに表面突起を形成することが提案されて
いる。 また、特開昭51―8387号には、優れた透明性と
熱接着性を維持したまま、耐ブロツキング性、滑
り性に優れたポリエステル積層フイルムが開示さ
れている。このフイルムは、結晶融解熱が7cal/
g以下のポリマーフイルム層Aと粒度の大きい添
加剤粒子を含有したポリマーフイルム層Bとの積
層体からなる。しかしながら、この積層フイルム
では、添加剤粒子が相対的に結晶性のポリマーフ
イルム層B中に含有されるため、フイルムの延伸
および熱固定の間に粒子が両ポリマーフイルム層
の界面から非晶質ポリマーフイルム層中へ突出・
侵入し易く、その結果、添加剤粒子による表面突
起効果が低減し、本発明が目的とする取扱い適性
等を達成するには十分でない。 本発明に係るポリエステル複合フイルムは、第
1の線状ポリエステルの高結晶性分子配向層から
なる第1の層と実質的に非晶質な第2の線状ポリ
エステルからなる、第1の層に接着せるヒートシ
ール可能な第2の層とを含んでなるポリエステル
複合フイルムであつて、上記第2の層は0.05〜10
重量%(第2の層の重量に基づき)の平均粒度が
第2の層の厚さより大きく且つ第2の層全体に亘
つて実質的に均一に分散せる微細粒子状添加剤を
含み、そして、第2の層の露出面は該微細粒子状
添加剤によつて生成せる非粘着性表面突起を有
し、この表面突起の単位面積当り密度は、重合体
表面(即ち、分罪せる粒子間の谷部底面の平均水
準)から測定して少くとも0.4μmのピーク高さ
を有する突起ピーク数が表面mm2当り少くとも50の
割合であることを特徴とする。第1の層を構成す
る第1の線状ポリエステルを軟化または溶融する
ことなく第2の線状ポリエステルを加熱軟化せし
めこれに圧力を加えることにより、第2の層はそ
れ自身に対しもしくは第1の層に対しヒートシー
ル結合を形成すべきであり、好ましくは第2の層
自身と第1の層との両者に対しヒートシール結合
を形成すべきである。 ポリエステル複合フイルムは、第2のポリエス
テル層を第1の線状ポリエステルの自己支持性フ
イルム、好ましくは2軸配向し熱固定せるポリエ
チレンテレフタレートのフイルムの表面に溶剤注
型または押出しすることにより形成することがで
きる。ポリエステル複合フイルムを製造する別の
有利な方法は、例えば英国特許第1465973号明細
書に詳細に記載されるように、複合層をマルチ・
オリフイス・ダイを通じてマルチ押出しするかま
たは同時押出しし、1または2以上の方向に延伸
して分子配向し、熱固定することからなる。単一
チヤネル同時押出し技術として知られる同時押出
しの有利なプロセス及び装置は英国特許第
1115004号及び同第1115007号明細書に記載されて
いる。この技術においては、2つの別々の押出し
機から第1のポリエステルと第2のポリエステル
の流れを同時に押出し、押出しダイのマニホール
ドへ通じるチユーブ中で2つのポリエステルの流
れを結合し、2つのポリエステルが混じり合うこ
となく流れの別個の領域を占めるように層流条件
下に2つのポリエステルを一緒にダイから押出す
ことによつて複合フイルムとする。 複合フイルムの第1の層は、延伸及び熱固定の
後に高い結晶形態で得ることができるいかなる適
当な合成線状ポリエステルからも形成することが
できる。第1の層はポリエチレンテレフタレート
からなることが特に望ましい。ポリエチレンテレ
フタレート層のような第1の層の2軸配向は、複
合フイルムを互いに直交する2方向に通常温度78
乃至125℃に於いて順次延伸することにより達成
できる。延伸操作を行つた後、好ましくは、寸法
変化を抑制する条件下に通常温度150乃至250℃に
おいて熱固定する。延伸及び熱固定の好ましい方
法は英国特許第838708号明細書に記載されてい
る。 第2の層を構成する第2の線状ポリエステルは
好ましくは、テレフタル酸、イソフタル酸及びヘ
キサヒドロテレフタル酸の中から選ばれた1種ま
たは2種以上と1種または2種以上のグリコール
類、好ましくはエチレングリコールとから導かれ
るコポリエステルである。好ましいコポリエステ
ルは非晶状態において満足すべきヒートシール特
性を示すものであつて、エチレンテレフタレート
単位とエチレンイソフタレート単位とからなる。
特に好ましいコポリエステルは60乃至90モル%の
エチレンテレフタレートとこれに対応して40乃至
10モル%のエチレンイソフタレート単位とからな
る。より好ましいコポリエステルは70乃至85モル
%のエチレンテレフタレートと30乃至15モル%の
エチレンイソフタレート、例えば約80モル%のエ
チレンテレフタレートと約20モル%のエチレンイ
ソフタレートからなるコポリエステルである。 本発明に係るポリエステル複合フイルムを製造
する好ましい方法は、 (a) 第1の線状ポリエステルからなる第1の層と
該第1の層に接着せる実質的に非晶質な第2の
線状ポリエステルからなるヒートシール可能な
第2の層とを含んでなり、上記第2の層が層全
体に亘つて実質的に均一に分散せる微細粒子状
添加剤を0.05〜10重量%(第2の層の重量に基
づき)含有するような複合フイルムを形成し、 (b) 該複合フイルムを少くとも一方向に延伸する
ことによつて上記第1の層を分子配向せしめ、
次いで (c) 該第1の層を熱固定することからなり、上記
第2の層中に分散せる微細粒子状添加剤とし
て、30μm未満ではあるが上記延伸後の第2の
層の厚さより大きい平均粒度を有するものを使
用することを特徴とする。例えば、第1の層と
第2の層は英国特許第1115004号、同第1115007
号及び同第1465973号明細書に記載されるよう
に同時押出し技法によつて複合フイルムとする
こともできるし、また第1の層と第2の層をマ
ルチ・オリフイス・ダイから押出し、溶融状態
において押出した後に結合する技法によつて製
造することもできる。複合フイルムは、延伸操
作を完了した後、寸法変化を抑制する条件下に
熱固定することが望ましい。一般に、第1の層
を延伸するのに適用される条件は第2の線状ポ
リエステルを部分的に結晶化せしめる作用をな
し、そして、このような場合第2の線状ポリエ
ステルの結晶溶融温度より高い温度において寸
法変化を抑制する条件下に熱固定し、第2の線
状ポリエステルを実質的に非晶状態とするため
に複合フイルムを冷却することが望ましい。 第2の層は第1の層の片面または両面に配置せ
しめることができる。複合フイルムの合計厚は10
乃至500μmの範囲とすることができ、また片側
または両側に配置する第2層の厚さはそれぞれ複
合フイルムの合計厚さの1乃至25%とすることが
望ましい。第2の層の好ましい厚さは10μm以下
であり、より好ましくは5μm以下である。 第2層の突起ピークの高さが5μm未満である
時適切な非粘着特性が得られる。好ましい態様に
おいては突起ピークのすべての高さが1乃至3μ
mの範囲内にあり、単位面積当たりの表面突起の
密度が表面mm2当たり突起ピーク数150以下に相当
する。 球状粒子添加剤の場合、粒子の平均粒度は粒子
の直径として定義される。しかしながら、多くの
粒子状添加剤、特に無機粒子状添加剤の形状は非
球形であつて、このような粒子の平均粒度は本明
細書においてはそれぞれの最大のデイメンジヨン
における粒子の大きさとして定義することとす
る。粒度は、例えば電子顕微鏡または沈降分析に
よる方法など当業界において知られるいかなる方
法によつても決定できる。 ある種の粒子状添加剤は重合体物質または重合
体を形成するための反応成分に添加する時凝集し
てより大きな粒子となることが当業界において観
察されている。ポリエステル複合フイルムを製造
するための上述の好ましい方法に従えば、使用す
る粒子状添加剤の平均粒度は30μm未満であり、
そしてこの粒度は非凝集一次粒子の大きさを指す
ものと解すべきである。好ましくは添加せる粒子
の平均一次粒度(便宜上重量に基づく粒度中央値
として確められる)は2乃至10μmの範囲であ
る。 添加せる粒子は、その10重量%(即ち上位デシ
ル)の粒度が5μmより大となるような粒度分布
を持つことが望ましい。 粒子状添加剤は第2の線状ポリエステルに対し
化学的に不活性であるべきであり、そのような添
加剤または第2の層中に配合するその他の添加剤
を構成する物質としては好ましくは、天然または
合成シリカ、ガラスビーズ、ホウ酸カルシウム、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、ケイ酸カルシウム、燐酸カルシウム、アルミ
ニウム三水和物、水和及び焼成アルミノシリケー
ト及び二酸化チタン並びにこれらの混合物からな
る無機粒子が挙げられる。その他適当な粒子状添
加剤としては、複合フイルムの製造において採用
する最高温度より高い温度で溶融し、及び/また
は第2の線状ポリエステルと混和しない重合体の
粒子が挙げられる。好ましい添加剤粒子はシリカ
粒子である。 添加する粒子は実質的に球形であることが理想
的である。 粒子状添加剤は第2の層中に第2の線状ポリエ
ステル重量に基づき5重量%以下配合することが
望ましい。一般に、満足すべき表面すべり特性及
び非粘着特性は粒子状添加剤の量が1重量%以
下、特に0.01乃至0.5重量%の時に得られる。 通常2乃至4μmの範囲の厚さの第2の層を有
する複合フイルムにおいて、平均1次粒子粒度が
3乃至8μmの範囲であり、粒子の10重量%が5
μmを越える粒度を持つような粒度分布を有する
球状シリカ粒子を第2の層中に第2の線状ポリエ
ステル重量に基づき0.1乃至0.5重量%配合する
時、第2層の表面から突出する突起ピークの密度
はmm2当たり25乃至150となり、突起ピークの高さ
は1乃至3μmの範囲となる。そのような表面
は、ポリエチレンテレフタレート層と70乃至85モ
ル%のエチレンテレフタレートと30乃至15モル%
のエチレンイソフタレートとのコポリエステルか
らなる第2の層から構成され且つ2軸延伸し、熱
固定せる複合フイルムに優れた取扱い適性及びヒ
ートシール特性を付与する。この優れた複合フイ
ルムの第2の層自体に対する静摩擦係数は0.40乃
至0.50であり、また第2の層をそれ自体シールす
るものとして測定せるヒートシール強さは40乃至
70N/mm2である。 本発明に係る複合フイルムは該複合フイルム自
体またはポリエチレンテレフタレートフイルムの
ような他のフイルムの表面にヒートシールするの
に適合する。このヒートシールは常用されるヒー
トシール装置及び条件を採用して、実質的に非晶
質な第2の層が軟化して受理表面に結合する温度
まで複合フイルムを加熱することにより達成でき
る。70乃至85モル%のエチレンテレフタレート単
位と30乃至15モル%のエチレンイソフタレート単
位とからなるコポリエステルの第2の層はヒート
シールに特に適合する。また、本発明の複合フイ
ルム、第2層上で測定せる表面摩擦及び粘着試験
によつて規定される取扱い適性にも優れている。 上述のヒートシール可能な複合フイルムは種々
の物品の包装に有用である。しかしながら、包装
用フイルムは一般には優れた光学的透明度と共
に、フイルムが効率的に且つ支障なく包装用機械
で処理することができるように、例えば良好な粘
着防止性及びすべり特性もしくは低摩擦係数を示
し、取扱い特性その他の望ましい性質を兼備する
ことが好ましい。しかしながら、取扱い適性を変
えるのに使用する微粒子状添加剤は光学透明度及
びヒートシール特性に悪影響を与えうる。 本発明に係る特に好ましい態様においては、複
合フイルムの第2の層中には上述のような微細粒
子状添加剤を上述のような割合で含み、さらに平
均粒度が0.005乃至1.8μmである、より粒度の小
さい微細粒子を第2の線状ポリエステル重量に基
づき0.1乃至1重量%の割合で含む混合物が含ま
れる。そのような複合フイルムは光学的透明度、
取扱い適性及びヒートシール特性に優れており、
特に有用である。 それ故、本発明の上記好ましい態様に従えば、
ポリエステル複合フイルムは第1の線状ポリエス
テルの高結晶性分子配向層からなる第1の層と実
質的な非晶質な第2の線状ポリエステルからな
る、第1の層に接着せるヒートシール可能な第2
の層とを含んでなり、そして、上記第2の層は平
均粒度が2乃至10μmの範囲である微細粒子状添
加剤を第2の線状ポリエステル重量に基づき
0.005乃至0.2重量%含むと共に、平均粒度が0.005
乃至1.8μmの範囲であつて且つ第2の層全体に
亘つて実質的に均一に分散せるより粒度の小さい
微細粒子状添加剤を第2の線状ポリエステル重量
に基づき0.1乃至1重量%含む。ここで粒度が小
さい方の粒子に関して使用する用語「平均粒度」
は非凝集1次粒子に関するものであつて、前述の
粒度の大きい微細粒子について説明したのと同様
な意味を持つ。 一般に、上述のような粒子混合物において粒度
の小さい方の粒子は粒度の大きい方の粒子より多
量に、好ましくは1.2:1乃至10:1の範囲の比
率で使用する。 第2の層の露出表面は上述の微細粒子状添加剤
混合物の配合によつて生成した非粘着性表面突起
を有しており、重合体表面(即ち、分散せる粒子
間谷部の底面の平均水準)から測定せるピーク高
さが少なくとも0.4μmである突起ピーク数が表
面mm2当たり少なくとも50であり、好ましくは同様
に測定せるピーク高さが1μmより大である突起
ピーク数が表面mm2当たり50未満である。このよう
な複合フイルムは前述のような方法によつて製造
することができる。 粒度の小さい方の微細粒子も前述のような粒度
の大きい微細粒子と同様な材料の中から選ぶこと
ができる。 粒子混合物中の大小両粒度の粒子共に同一の化
学物質からなることが望ましい。特に第1の層の
屈折率と同様の屈折率を有する粒子が好ましく、
シリカ粒子が最良である。特に球状粒子は取扱い
適性に優れている。 微細粒子混合物は好ましくは2つの異なる粒子
状添加剤源を混合することにより調製する。例え
ば、平均粒度が異なる粒子をそれぞれ含有する第
2の線状ポリエステルの2つのマスターバツチを
ブレンドすることによつて、または第2の線状ポ
リエステルの重合過程において混合することがで
きる。 平均粒度が2.5乃至7.5μmである粒度の大きな
粒子0.04乃至0.15重量%(第2の線状ポリエステ
ル重量に基づき)と平均粒度が0.5乃至1.5μmの
範囲である小さな粒度の粒子0.15乃至0.3重量%
(第2の線状ポリエステルの重量に基づき)とか
らなる混合物は特に有効である。粒度の大きい粒
子はその10重量%(即ち上位デシル)の粒度が5
μmより大きく且つ粒度の小さい粒子はその10重
量%の粒度が1μmより大きい粒度分布を示すこ
とが望ましい。第2の層が70乃至85モル%のエチ
レンテレフタレート単位と30乃至15モル%のエチ
レンイソフタレート単位とのコポリエステルから
なる複合フイルムであつて上述のような粒度特性
を示す複合フイルムは通常次のような特性を兼備
している。 ピーク高さ1乃至3μmを有する突起ピーク数
=20〜50/mm2、ピーク高さ0.4乃至0.6μmを有す
る突起ピーク数=200〜600/mm2 光学的透明度:5乃至15% 第2の層に対するものとして測定せる第2層の
静摩擦係数:0.5乃至2.0 第2の層をそれ自体にシールすることによつて
測定せるヒートシール強さ:85乃至120N/mm2 複合フイルムのいくつかの特性を評価するのに
本明細書において使用した試験方法は以下の通り
である。 ヒートシール強さは、圧力103kPa(15psi)の
圧力下に140℃において0.5秒間第2の層を該層自
体または第1の層にシールし、室温まで冷却し、
次いでシールしたフイルムを一定速度5.08mm/秒
で剥離するのに必要なシール単位巾当たりの線張
力を測定することにより求めた。後記実施例に表
示せるヒートシール強さの比較を容易ならしめる
ため、第2層の厚さが複合フイルム全体の厚さの
20%を占める複合フイルムのヒートシール強さと
して表わした。 第2の層の静摩擦係数は該第2の層自体または
第1の層に対する摩擦係数としてASTMD1894―
73方法Bに従つて測定した。但し、(a)フイルムは
スレツドの回りに巻くことなく、フイルム上にス
レツドを置きフイルムまたはシートに直接取付け
たマルチストランド銅線を用いてスレツドとフイ
ルムを動かすことによりフイルムに加重した。ま
た、(b)ASTMD1894―73に記載されるスレツドと
同一のスレツドにさらに1Kgの重錘を加え、さら
に(c)加重せるスレツドとフイルムは一定速度20
cm/分で動かした。 粘着性試験は、試験表面を圧力43g/cm2、温度
38℃において3時間圧着することにより行つた。
粘着材料の試験片は75mm巾に裁断し、2つの複合
フイルムを剥離するのに必要な単位巾当たりの最
大線張力を測定した。この力が低い程、耐粘着性
が大きいことを意味する。 光学的透明度は、フイルムを透過する間にフイ
ルム表面に対し直角な方向から6分乃至2度偏向
する透過光の百分率を実質的にASTMD1003―61
に従つて測定した。 以下、本発明を実施例についてさらに説明す
る。 実施例1及び2並びに比較例A乃至C 第1の線状ポリエステルとしてのポリエチレン
テレフタレートからなる第1の層と第2の線状ポ
リエステルとしてのエチレンテレフタレート82モ
ル%/エチレンイソフタレート18モル%コポリエ
ステルからなる第2の層から構成される複合フイ
ルムを調製した。 上記第1及び第2の線状ポリエステルは、常法
に従つてエチレングリコールを酸(即ち、第1の
線状ポリエステルの場合にはテレフタル酸、第2
の線状ポリエステルの場合にはテレフタル酸82モ
ル%とイソフタル酸18モル%との混合物)で直接
エステル化し引続き重縮合することにより調製し
た。重縮合を完了した後重合体は裁断して押出し
に適当な小さな粒子とした。 比較例A及びBにおいては粒子状添加剤を第2
の線状ポリエステルに加えなかつたが、実施例1
及び2においては球状シリカ粒子を直接エステル
化工程において反応成分に加えることにより第2
の線状ポリエステル中に混入せしめた。比較例C
は、球状シリカ粒子を第2の層中に混入せしめた
ものであるが、最小の突起表面密度が本発明の要
件を充足しない複合フイルムに関するものであ
る。 上記第1及び第2の線状ポリエステルは、単一
チヤネル同時押出し技法に従つて複合フイルムと
した。即ち、別々の押出し機から供給される第1
及び第2の線状ポリエステルの流れを押出しダイ
のマニホールドに通じるチユーブ中で結合し、層
流条件下に互いに混じり合わないようにダイから
同時に押出して複合フイルムとした。押出しダイ
から吐出せる複合フイルムは研磨表面を有する水
冷回転金属ドラム上で急冷し、温度約90℃におい
て押出し方向に原長の3.6倍に延伸した。この長
手方向に延伸したフイルムをさらに温度約100℃
において横方向に原長の4.2倍にテンターを用い
て延伸した。最後に温度約225℃に維持したテン
ター炉中で寸法変化を抑制する条件下に熱固定し
た。 得られた複合フイルムは2軸配向・熱固定せる
ポリエチレンテレフタレートの第1層と後記第1
表及び第2表に示す性質を有する非晶質コポリエ
ステルの第2層とからなつていた。実施例1及び
2の複合フイルムの取扱い適性(耐粘着性及び静
摩擦係数として表わされる)は概して比較例A乃
至Cの複合フイルムの取扱い特性に比べて優れて
いることがわかるであろう。 実施例 3乃至5 実施例1及び2並びに比較例A乃至Cに記載し
た一般的手法に従つて第1の線状ポリエステルと
してのポリエチレンテレフタレートからなる第1
の層と第2の線状ポリエステルとしてのエチレン
テレフタレート82モル%/エチレンイソフタレー
ト18モル%ココポリエステルからなる第2の層と
からなる複合フイルムを調製した。これらの例で
は第1表に示す大きな粒度のシリカ粒子と小さな
粒度のシリカ粒子との混合物を用いた。 得られた複合フイルムの性質は第2表に示す通
りである。実施例3乃至5の複合フイルムは、比
較例A乃至Cの複合フイルムと比較して、良好な
ヒートシール特性、取扱い適性及び光学的透明度
を兼備していることがわかる。また、実施例3乃
至5の複合フイルムのこれらの性質は概して、第
2の層中に大きな粒度の粒子のみを配合した実施
例1及び2の複合フイルムに比べて優れているこ
とがわかる。実施例3乃至5の複合フイルムは許
容できる透明度を示し、そのヒートシール強さは
概して比較例A及びBの複合フイルムと同程度で
あつて実施例1及び2並びに比較例Cの複合フイ
ルムより優れている。少なくとも1μmの突起ピ
ークの表面密度が小さい程透明度及びヒートシー
ル強さが良好であることがわかる。
の製造方法に関する。 透明なポリエチレンテレフタレート層と透明な
コポリエステル層とからなるポリエステル複合フ
イルムは英国特許第1465973号明細書に記載され
ている。ここで使用されるコ―ポリエステル層は
エンボスせる露出表面を有し、この表面は筆書き
によつて標示可能であるかまたは装飾的模様を持
つている。 熱可塑性フイルムはしばしば取扱い適性に劣つ
ており、フイルムをリール状に巻き取ることが困
難であると共に加工処理機構での処理が円滑でな
いという難点を持つことは知られている。これら
の難点を克服するために多くの提案がこれまでな
されており、例えば、充填剤粒子特に無機物質か
らなる充填剤粒子をフイルムに添加することが提
案されている。1例として、フイルムの厚さより
小さな粒度を有する粒子をフイルム中に配合して
フイルムに表面突起を形成することが提案されて
いる。 また、特開昭51―8387号には、優れた透明性と
熱接着性を維持したまま、耐ブロツキング性、滑
り性に優れたポリエステル積層フイルムが開示さ
れている。このフイルムは、結晶融解熱が7cal/
g以下のポリマーフイルム層Aと粒度の大きい添
加剤粒子を含有したポリマーフイルム層Bとの積
層体からなる。しかしながら、この積層フイルム
では、添加剤粒子が相対的に結晶性のポリマーフ
イルム層B中に含有されるため、フイルムの延伸
および熱固定の間に粒子が両ポリマーフイルム層
の界面から非晶質ポリマーフイルム層中へ突出・
侵入し易く、その結果、添加剤粒子による表面突
起効果が低減し、本発明が目的とする取扱い適性
等を達成するには十分でない。 本発明に係るポリエステル複合フイルムは、第
1の線状ポリエステルの高結晶性分子配向層から
なる第1の層と実質的に非晶質な第2の線状ポリ
エステルからなる、第1の層に接着せるヒートシ
ール可能な第2の層とを含んでなるポリエステル
複合フイルムであつて、上記第2の層は0.05〜10
重量%(第2の層の重量に基づき)の平均粒度が
第2の層の厚さより大きく且つ第2の層全体に亘
つて実質的に均一に分散せる微細粒子状添加剤を
含み、そして、第2の層の露出面は該微細粒子状
添加剤によつて生成せる非粘着性表面突起を有
し、この表面突起の単位面積当り密度は、重合体
表面(即ち、分罪せる粒子間の谷部底面の平均水
準)から測定して少くとも0.4μmのピーク高さ
を有する突起ピーク数が表面mm2当り少くとも50の
割合であることを特徴とする。第1の層を構成す
る第1の線状ポリエステルを軟化または溶融する
ことなく第2の線状ポリエステルを加熱軟化せし
めこれに圧力を加えることにより、第2の層はそ
れ自身に対しもしくは第1の層に対しヒートシー
ル結合を形成すべきであり、好ましくは第2の層
自身と第1の層との両者に対しヒートシール結合
を形成すべきである。 ポリエステル複合フイルムは、第2のポリエス
テル層を第1の線状ポリエステルの自己支持性フ
イルム、好ましくは2軸配向し熱固定せるポリエ
チレンテレフタレートのフイルムの表面に溶剤注
型または押出しすることにより形成することがで
きる。ポリエステル複合フイルムを製造する別の
有利な方法は、例えば英国特許第1465973号明細
書に詳細に記載されるように、複合層をマルチ・
オリフイス・ダイを通じてマルチ押出しするかま
たは同時押出しし、1または2以上の方向に延伸
して分子配向し、熱固定することからなる。単一
チヤネル同時押出し技術として知られる同時押出
しの有利なプロセス及び装置は英国特許第
1115004号及び同第1115007号明細書に記載されて
いる。この技術においては、2つの別々の押出し
機から第1のポリエステルと第2のポリエステル
の流れを同時に押出し、押出しダイのマニホール
ドへ通じるチユーブ中で2つのポリエステルの流
れを結合し、2つのポリエステルが混じり合うこ
となく流れの別個の領域を占めるように層流条件
下に2つのポリエステルを一緒にダイから押出す
ことによつて複合フイルムとする。 複合フイルムの第1の層は、延伸及び熱固定の
後に高い結晶形態で得ることができるいかなる適
当な合成線状ポリエステルからも形成することが
できる。第1の層はポリエチレンテレフタレート
からなることが特に望ましい。ポリエチレンテレ
フタレート層のような第1の層の2軸配向は、複
合フイルムを互いに直交する2方向に通常温度78
乃至125℃に於いて順次延伸することにより達成
できる。延伸操作を行つた後、好ましくは、寸法
変化を抑制する条件下に通常温度150乃至250℃に
おいて熱固定する。延伸及び熱固定の好ましい方
法は英国特許第838708号明細書に記載されてい
る。 第2の層を構成する第2の線状ポリエステルは
好ましくは、テレフタル酸、イソフタル酸及びヘ
キサヒドロテレフタル酸の中から選ばれた1種ま
たは2種以上と1種または2種以上のグリコール
類、好ましくはエチレングリコールとから導かれ
るコポリエステルである。好ましいコポリエステ
ルは非晶状態において満足すべきヒートシール特
性を示すものであつて、エチレンテレフタレート
単位とエチレンイソフタレート単位とからなる。
特に好ましいコポリエステルは60乃至90モル%の
エチレンテレフタレートとこれに対応して40乃至
10モル%のエチレンイソフタレート単位とからな
る。より好ましいコポリエステルは70乃至85モル
%のエチレンテレフタレートと30乃至15モル%の
エチレンイソフタレート、例えば約80モル%のエ
チレンテレフタレートと約20モル%のエチレンイ
ソフタレートからなるコポリエステルである。 本発明に係るポリエステル複合フイルムを製造
する好ましい方法は、 (a) 第1の線状ポリエステルからなる第1の層と
該第1の層に接着せる実質的に非晶質な第2の
線状ポリエステルからなるヒートシール可能な
第2の層とを含んでなり、上記第2の層が層全
体に亘つて実質的に均一に分散せる微細粒子状
添加剤を0.05〜10重量%(第2の層の重量に基
づき)含有するような複合フイルムを形成し、 (b) 該複合フイルムを少くとも一方向に延伸する
ことによつて上記第1の層を分子配向せしめ、
次いで (c) 該第1の層を熱固定することからなり、上記
第2の層中に分散せる微細粒子状添加剤とし
て、30μm未満ではあるが上記延伸後の第2の
層の厚さより大きい平均粒度を有するものを使
用することを特徴とする。例えば、第1の層と
第2の層は英国特許第1115004号、同第1115007
号及び同第1465973号明細書に記載されるよう
に同時押出し技法によつて複合フイルムとする
こともできるし、また第1の層と第2の層をマ
ルチ・オリフイス・ダイから押出し、溶融状態
において押出した後に結合する技法によつて製
造することもできる。複合フイルムは、延伸操
作を完了した後、寸法変化を抑制する条件下に
熱固定することが望ましい。一般に、第1の層
を延伸するのに適用される条件は第2の線状ポ
リエステルを部分的に結晶化せしめる作用をな
し、そして、このような場合第2の線状ポリエ
ステルの結晶溶融温度より高い温度において寸
法変化を抑制する条件下に熱固定し、第2の線
状ポリエステルを実質的に非晶状態とするため
に複合フイルムを冷却することが望ましい。 第2の層は第1の層の片面または両面に配置せ
しめることができる。複合フイルムの合計厚は10
乃至500μmの範囲とすることができ、また片側
または両側に配置する第2層の厚さはそれぞれ複
合フイルムの合計厚さの1乃至25%とすることが
望ましい。第2の層の好ましい厚さは10μm以下
であり、より好ましくは5μm以下である。 第2層の突起ピークの高さが5μm未満である
時適切な非粘着特性が得られる。好ましい態様に
おいては突起ピークのすべての高さが1乃至3μ
mの範囲内にあり、単位面積当たりの表面突起の
密度が表面mm2当たり突起ピーク数150以下に相当
する。 球状粒子添加剤の場合、粒子の平均粒度は粒子
の直径として定義される。しかしながら、多くの
粒子状添加剤、特に無機粒子状添加剤の形状は非
球形であつて、このような粒子の平均粒度は本明
細書においてはそれぞれの最大のデイメンジヨン
における粒子の大きさとして定義することとす
る。粒度は、例えば電子顕微鏡または沈降分析に
よる方法など当業界において知られるいかなる方
法によつても決定できる。 ある種の粒子状添加剤は重合体物質または重合
体を形成するための反応成分に添加する時凝集し
てより大きな粒子となることが当業界において観
察されている。ポリエステル複合フイルムを製造
するための上述の好ましい方法に従えば、使用す
る粒子状添加剤の平均粒度は30μm未満であり、
そしてこの粒度は非凝集一次粒子の大きさを指す
ものと解すべきである。好ましくは添加せる粒子
の平均一次粒度(便宜上重量に基づく粒度中央値
として確められる)は2乃至10μmの範囲であ
る。 添加せる粒子は、その10重量%(即ち上位デシ
ル)の粒度が5μmより大となるような粒度分布
を持つことが望ましい。 粒子状添加剤は第2の線状ポリエステルに対し
化学的に不活性であるべきであり、そのような添
加剤または第2の層中に配合するその他の添加剤
を構成する物質としては好ましくは、天然または
合成シリカ、ガラスビーズ、ホウ酸カルシウム、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、ケイ酸カルシウム、燐酸カルシウム、アルミ
ニウム三水和物、水和及び焼成アルミノシリケー
ト及び二酸化チタン並びにこれらの混合物からな
る無機粒子が挙げられる。その他適当な粒子状添
加剤としては、複合フイルムの製造において採用
する最高温度より高い温度で溶融し、及び/また
は第2の線状ポリエステルと混和しない重合体の
粒子が挙げられる。好ましい添加剤粒子はシリカ
粒子である。 添加する粒子は実質的に球形であることが理想
的である。 粒子状添加剤は第2の層中に第2の線状ポリエ
ステル重量に基づき5重量%以下配合することが
望ましい。一般に、満足すべき表面すべり特性及
び非粘着特性は粒子状添加剤の量が1重量%以
下、特に0.01乃至0.5重量%の時に得られる。 通常2乃至4μmの範囲の厚さの第2の層を有
する複合フイルムにおいて、平均1次粒子粒度が
3乃至8μmの範囲であり、粒子の10重量%が5
μmを越える粒度を持つような粒度分布を有する
球状シリカ粒子を第2の層中に第2の線状ポリエ
ステル重量に基づき0.1乃至0.5重量%配合する
時、第2層の表面から突出する突起ピークの密度
はmm2当たり25乃至150となり、突起ピークの高さ
は1乃至3μmの範囲となる。そのような表面
は、ポリエチレンテレフタレート層と70乃至85モ
ル%のエチレンテレフタレートと30乃至15モル%
のエチレンイソフタレートとのコポリエステルか
らなる第2の層から構成され且つ2軸延伸し、熱
固定せる複合フイルムに優れた取扱い適性及びヒ
ートシール特性を付与する。この優れた複合フイ
ルムの第2の層自体に対する静摩擦係数は0.40乃
至0.50であり、また第2の層をそれ自体シールす
るものとして測定せるヒートシール強さは40乃至
70N/mm2である。 本発明に係る複合フイルムは該複合フイルム自
体またはポリエチレンテレフタレートフイルムの
ような他のフイルムの表面にヒートシールするの
に適合する。このヒートシールは常用されるヒー
トシール装置及び条件を採用して、実質的に非晶
質な第2の層が軟化して受理表面に結合する温度
まで複合フイルムを加熱することにより達成でき
る。70乃至85モル%のエチレンテレフタレート単
位と30乃至15モル%のエチレンイソフタレート単
位とからなるコポリエステルの第2の層はヒート
シールに特に適合する。また、本発明の複合フイ
ルム、第2層上で測定せる表面摩擦及び粘着試験
によつて規定される取扱い適性にも優れている。 上述のヒートシール可能な複合フイルムは種々
の物品の包装に有用である。しかしながら、包装
用フイルムは一般には優れた光学的透明度と共
に、フイルムが効率的に且つ支障なく包装用機械
で処理することができるように、例えば良好な粘
着防止性及びすべり特性もしくは低摩擦係数を示
し、取扱い特性その他の望ましい性質を兼備する
ことが好ましい。しかしながら、取扱い適性を変
えるのに使用する微粒子状添加剤は光学透明度及
びヒートシール特性に悪影響を与えうる。 本発明に係る特に好ましい態様においては、複
合フイルムの第2の層中には上述のような微細粒
子状添加剤を上述のような割合で含み、さらに平
均粒度が0.005乃至1.8μmである、より粒度の小
さい微細粒子を第2の線状ポリエステル重量に基
づき0.1乃至1重量%の割合で含む混合物が含ま
れる。そのような複合フイルムは光学的透明度、
取扱い適性及びヒートシール特性に優れており、
特に有用である。 それ故、本発明の上記好ましい態様に従えば、
ポリエステル複合フイルムは第1の線状ポリエス
テルの高結晶性分子配向層からなる第1の層と実
質的な非晶質な第2の線状ポリエステルからな
る、第1の層に接着せるヒートシール可能な第2
の層とを含んでなり、そして、上記第2の層は平
均粒度が2乃至10μmの範囲である微細粒子状添
加剤を第2の線状ポリエステル重量に基づき
0.005乃至0.2重量%含むと共に、平均粒度が0.005
乃至1.8μmの範囲であつて且つ第2の層全体に
亘つて実質的に均一に分散せるより粒度の小さい
微細粒子状添加剤を第2の線状ポリエステル重量
に基づき0.1乃至1重量%含む。ここで粒度が小
さい方の粒子に関して使用する用語「平均粒度」
は非凝集1次粒子に関するものであつて、前述の
粒度の大きい微細粒子について説明したのと同様
な意味を持つ。 一般に、上述のような粒子混合物において粒度
の小さい方の粒子は粒度の大きい方の粒子より多
量に、好ましくは1.2:1乃至10:1の範囲の比
率で使用する。 第2の層の露出表面は上述の微細粒子状添加剤
混合物の配合によつて生成した非粘着性表面突起
を有しており、重合体表面(即ち、分散せる粒子
間谷部の底面の平均水準)から測定せるピーク高
さが少なくとも0.4μmである突起ピーク数が表
面mm2当たり少なくとも50であり、好ましくは同様
に測定せるピーク高さが1μmより大である突起
ピーク数が表面mm2当たり50未満である。このよう
な複合フイルムは前述のような方法によつて製造
することができる。 粒度の小さい方の微細粒子も前述のような粒度
の大きい微細粒子と同様な材料の中から選ぶこと
ができる。 粒子混合物中の大小両粒度の粒子共に同一の化
学物質からなることが望ましい。特に第1の層の
屈折率と同様の屈折率を有する粒子が好ましく、
シリカ粒子が最良である。特に球状粒子は取扱い
適性に優れている。 微細粒子混合物は好ましくは2つの異なる粒子
状添加剤源を混合することにより調製する。例え
ば、平均粒度が異なる粒子をそれぞれ含有する第
2の線状ポリエステルの2つのマスターバツチを
ブレンドすることによつて、または第2の線状ポ
リエステルの重合過程において混合することがで
きる。 平均粒度が2.5乃至7.5μmである粒度の大きな
粒子0.04乃至0.15重量%(第2の線状ポリエステ
ル重量に基づき)と平均粒度が0.5乃至1.5μmの
範囲である小さな粒度の粒子0.15乃至0.3重量%
(第2の線状ポリエステルの重量に基づき)とか
らなる混合物は特に有効である。粒度の大きい粒
子はその10重量%(即ち上位デシル)の粒度が5
μmより大きく且つ粒度の小さい粒子はその10重
量%の粒度が1μmより大きい粒度分布を示すこ
とが望ましい。第2の層が70乃至85モル%のエチ
レンテレフタレート単位と30乃至15モル%のエチ
レンイソフタレート単位とのコポリエステルから
なる複合フイルムであつて上述のような粒度特性
を示す複合フイルムは通常次のような特性を兼備
している。 ピーク高さ1乃至3μmを有する突起ピーク数
=20〜50/mm2、ピーク高さ0.4乃至0.6μmを有す
る突起ピーク数=200〜600/mm2 光学的透明度:5乃至15% 第2の層に対するものとして測定せる第2層の
静摩擦係数:0.5乃至2.0 第2の層をそれ自体にシールすることによつて
測定せるヒートシール強さ:85乃至120N/mm2 複合フイルムのいくつかの特性を評価するのに
本明細書において使用した試験方法は以下の通り
である。 ヒートシール強さは、圧力103kPa(15psi)の
圧力下に140℃において0.5秒間第2の層を該層自
体または第1の層にシールし、室温まで冷却し、
次いでシールしたフイルムを一定速度5.08mm/秒
で剥離するのに必要なシール単位巾当たりの線張
力を測定することにより求めた。後記実施例に表
示せるヒートシール強さの比較を容易ならしめる
ため、第2層の厚さが複合フイルム全体の厚さの
20%を占める複合フイルムのヒートシール強さと
して表わした。 第2の層の静摩擦係数は該第2の層自体または
第1の層に対する摩擦係数としてASTMD1894―
73方法Bに従つて測定した。但し、(a)フイルムは
スレツドの回りに巻くことなく、フイルム上にス
レツドを置きフイルムまたはシートに直接取付け
たマルチストランド銅線を用いてスレツドとフイ
ルムを動かすことによりフイルムに加重した。ま
た、(b)ASTMD1894―73に記載されるスレツドと
同一のスレツドにさらに1Kgの重錘を加え、さら
に(c)加重せるスレツドとフイルムは一定速度20
cm/分で動かした。 粘着性試験は、試験表面を圧力43g/cm2、温度
38℃において3時間圧着することにより行つた。
粘着材料の試験片は75mm巾に裁断し、2つの複合
フイルムを剥離するのに必要な単位巾当たりの最
大線張力を測定した。この力が低い程、耐粘着性
が大きいことを意味する。 光学的透明度は、フイルムを透過する間にフイ
ルム表面に対し直角な方向から6分乃至2度偏向
する透過光の百分率を実質的にASTMD1003―61
に従つて測定した。 以下、本発明を実施例についてさらに説明す
る。 実施例1及び2並びに比較例A乃至C 第1の線状ポリエステルとしてのポリエチレン
テレフタレートからなる第1の層と第2の線状ポ
リエステルとしてのエチレンテレフタレート82モ
ル%/エチレンイソフタレート18モル%コポリエ
ステルからなる第2の層から構成される複合フイ
ルムを調製した。 上記第1及び第2の線状ポリエステルは、常法
に従つてエチレングリコールを酸(即ち、第1の
線状ポリエステルの場合にはテレフタル酸、第2
の線状ポリエステルの場合にはテレフタル酸82モ
ル%とイソフタル酸18モル%との混合物)で直接
エステル化し引続き重縮合することにより調製し
た。重縮合を完了した後重合体は裁断して押出し
に適当な小さな粒子とした。 比較例A及びBにおいては粒子状添加剤を第2
の線状ポリエステルに加えなかつたが、実施例1
及び2においては球状シリカ粒子を直接エステル
化工程において反応成分に加えることにより第2
の線状ポリエステル中に混入せしめた。比較例C
は、球状シリカ粒子を第2の層中に混入せしめた
ものであるが、最小の突起表面密度が本発明の要
件を充足しない複合フイルムに関するものであ
る。 上記第1及び第2の線状ポリエステルは、単一
チヤネル同時押出し技法に従つて複合フイルムと
した。即ち、別々の押出し機から供給される第1
及び第2の線状ポリエステルの流れを押出しダイ
のマニホールドに通じるチユーブ中で結合し、層
流条件下に互いに混じり合わないようにダイから
同時に押出して複合フイルムとした。押出しダイ
から吐出せる複合フイルムは研磨表面を有する水
冷回転金属ドラム上で急冷し、温度約90℃におい
て押出し方向に原長の3.6倍に延伸した。この長
手方向に延伸したフイルムをさらに温度約100℃
において横方向に原長の4.2倍にテンターを用い
て延伸した。最後に温度約225℃に維持したテン
ター炉中で寸法変化を抑制する条件下に熱固定し
た。 得られた複合フイルムは2軸配向・熱固定せる
ポリエチレンテレフタレートの第1層と後記第1
表及び第2表に示す性質を有する非晶質コポリエ
ステルの第2層とからなつていた。実施例1及び
2の複合フイルムの取扱い適性(耐粘着性及び静
摩擦係数として表わされる)は概して比較例A乃
至Cの複合フイルムの取扱い特性に比べて優れて
いることがわかるであろう。 実施例 3乃至5 実施例1及び2並びに比較例A乃至Cに記載し
た一般的手法に従つて第1の線状ポリエステルと
してのポリエチレンテレフタレートからなる第1
の層と第2の線状ポリエステルとしてのエチレン
テレフタレート82モル%/エチレンイソフタレー
ト18モル%ココポリエステルからなる第2の層と
からなる複合フイルムを調製した。これらの例で
は第1表に示す大きな粒度のシリカ粒子と小さな
粒度のシリカ粒子との混合物を用いた。 得られた複合フイルムの性質は第2表に示す通
りである。実施例3乃至5の複合フイルムは、比
較例A乃至Cの複合フイルムと比較して、良好な
ヒートシール特性、取扱い適性及び光学的透明度
を兼備していることがわかる。また、実施例3乃
至5の複合フイルムのこれらの性質は概して、第
2の層中に大きな粒度の粒子のみを配合した実施
例1及び2の複合フイルムに比べて優れているこ
とがわかる。実施例3乃至5の複合フイルムは許
容できる透明度を示し、そのヒートシール強さは
概して比較例A及びBの複合フイルムと同程度で
あつて実施例1及び2並びに比較例Cの複合フイ
ルムより優れている。少なくとも1μmの突起ピ
ークの表面密度が小さい程透明度及びヒートシー
ル強さが良好であることがわかる。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1の線状ポリエステルの高結晶性分子配向
層からなる第1の層と実質的に非晶質な第2の線
状ポリエステルからなる、第1の層に接着せるヒ
ートシール可能な第2の層とを含んでなるポリエ
ステル複合フイルムであつて、 上記第2の層は0.05〜10重量%(第2の層の重
量に基づき)の平均粒度が第2の層の厚さより大
きく且つ第2の層全体に亘つて実質的に均一に分
散せる微細粒子状添加剤を含み、そして、第2の
層の露出面は該微細粒子状添加剤によつて生成せ
る非粘着性表面突起を有し、この表面突起の単位
面積当り密度は、重合体表面から測定して少くと
も0.4μmのピーク高さを有する突起ピーク数が
表面mm2当り少くとも50の割合であることを特徴と
するポリエステル複合フイルム。 2 第1の層を構成する第1の線状ポリエステル
が二軸配向および熱固定せる結晶性ポリエチレン
テレフタレートからなり、且つ、第2の層を構成
する第2の線状ポリエステルが60〜90モル%のエ
チレンテレフタレートとこれに対応して40〜10モ
ル%のエチレンイソフタレートとの非晶質コポリ
エステルからなる特許請求の範囲第1項記載の複
合フイルム。 3 第2の層の突起ピークが5μmより低い高さ
を有する特許請求の範囲第1項または第2項記載
の複合フイルム。 4 第2の層の全ての突起ピークが1〜3μmの
高さを有し且つその単位面積当り密度は突起ピー
ク数が表面mm2当り150以下である特許請求の範囲
第3項記載の複合フイルム。 5 第2の層中の微細粒子状添加剤の平均一次粒
子粒度が2〜10μmの範囲である特許請求の範囲
第1項ないし第4項のいずれかに記載の複合フイ
ルム。 6 第2の層中の微細粒子状添加剤は、その10重
量%の粒度が5μmを超えるような粒度分布を有
する特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれ
かに記載の複合フイルム。 7 第2の層はそれ自体について測定せる静摩擦
係数が0.40〜0.50であり、ヒートシール強さが40
〜70N/min2である特許請求の範囲第1項ないし
第6項のいずれかに記載の複合フイルム。 8 第2の層がさらに0.1〜1重量%(第2の線
状ポリエステルの重量に基づき)の平均粒度が
0.005〜1.8μmである、より微細な粒子を含む特
許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記
載の複合フイルム。 9 第2の層において、少くとも0.4μmのピー
ク高さを有する突起ピーク数が表面mm2当り少くと
も50である特許請求の範囲第8項記載の複合フイ
ルム。 10 第2の層において、1μmを超えるピーク
高さを有する突起ピーク数が表面mm2当り50未満で
ある特許請求の範囲第8項または第9項記載の複
合フイルム。 11 平均粒度が2.5〜7.5μmである粒子0.04〜
0.15重量%と平均粒度が0.5〜1.5μmである粒子
0.15〜0.3重量%とからなる粒子混合物が第2の
層中に含まれる特許請求の範囲第8項,第9項ま
たは第10項に記載の複合フイルム。 12 複合フイルムは5〜15%の光学的透明度を
有し、また、第2の層はそれ自体について測定せ
る静摩擦係数が0.5〜2.0であり、ヒートシール強
さが85〜120N/mm2である特許請求の範囲第8項
ないし第11項のいずれかに記載の複合フイル
ム。 13 (a) 第1の線状ポリエステルからなる第1
の層と該第1の層に接着せる実質的に非晶質な
第2の線状ポリエステルからなるヒートシール
可能な第2の層とを含んでなり、上記第2の層
が層全体に亘つて実質的に均一に分散せる微細
粒子状添加剤を0.05〜10重量%(第2の層の重
量に基づき)含有するような複合フイルムを形
成し、 (b) 該複合フイルムを少くとも一方向に延伸する
ことによつて上記第1の層を分子配向せしめ、
次いで (c) 該第1の層を熱固定することからなり、上記
第2の層中に分散せる微細粒子状添加剤とし
て、30μm未満ではあるが上記延伸後の第2の
層の厚さより大きい平均粒度を有するものを使
用することを特徴とするポリエステル複合フイ
ルムの製造方法。 14 第2の線状ポリエステルの結晶溶融温度よ
り高い温度において寸法変化抑制条件下に第1の
層を熱固定する特許請求の範囲第13項記載の製
造方法。
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-
1981
- 1981-03-12 JP JP3470881A patent/JPS56166065A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56166065A (en) | 1981-12-19 |
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