JP2001071437A - 窓貼り用二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色材として顔料を用いてもフィルムの濁りの
発生が少ない窓貼り用フィルムを提供する。 【解決手段】 染料を含有するポリエステル層の両面に
ポリエステル層を有する、少なくとも３層構造の共押出
積層フィルムであって、平均一次粒径５〜１００ｎｍの
カーボンブラックを０．００１〜１．２重量％含有し、
可視光線透過率が３〜６０％、フィルムヘーズが５％以
下であることを特徴とする窓貼り用二軸配向ポリエステ
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、自動車の窓、建築
物の窓等のガラスに貼り合わせをして使用される窓貼り
用二軸配向ポリエステルフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の窓や建築物の窓等に、プライバ
シーの保護、意匠性、日照調整、ガラス飛散防止等の目
的で張り合わされるフィルムには、耐熱性、耐水性、耐
薬品性、透明性、機械的強度に優れているポリエステル
フィルムが良く用いられる。特許第２６９９３９７号公
報には、３層以上の積層ポリエステルフィルムの内層に
染料を含有させた複合フィルムを、窓貼り用ポリエステ
ルフィルムとして用いることが提案されている。

【０００３】しかしながら、上記複合ポリエステルフィ
ルムは、染料を含有させた状態でポリエステルの溶融押
出しを行うものであり、必然的に染料はポリエステルの
溶融温度以上の温度にさらされる。この温度で分解を起
こさない染料は少数に限られており、またそれらは概し
て高価であり、それらを用いたフィルムも自ずと高価な
ものとなる。

【０００４】一方、フィルムに遮光性を付与するために
は、染料の他に顔料を用いることが有効なのは良く知ら
れている。一般に顔料は、ポリエステルの溶融温度で安
定なものが多く、また染料に比べて安価であることが多
い。ところで窓貼り用フィルムには、窓を通して見た視
界に濁りが無い（フィルムヘーズが低い）ことが求めら
れるが、フィルム中に顔料を添加すると、多くの場合フ
ィルムに濁りが発生し、見通しを悪化させる結果となっ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
色材として顔料を用いてもフィルムの濁りの発生が少な
い窓貼り用フィルムを提供することにある。

【０００６】

【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、ある特定の構成を持つ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。すなわち、本発明の要旨は、染料を含
有するポリエステル層の両面にポリエステル層を有す
る、少なくとも３層構造の共押出積層フィルムであっ
て、平均一次粒径５〜１００ｎｍのカーボンブラックを
０．００１〜１．２重量％含有し、可視光線透過率が３
〜６０％、フィルムヘーズが５％以下であることを特徴
とする窓貼り用二軸配向ポリエステルフィルムに存す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、少な
くとも３層以上のポリエステル層が積層された構造のフ
ィルムであることが必要で、さらに詳しくは、全ての層
が押出口金からともに溶融押し出しされる、いわゆる共
押出法により押し出されたフィルムであって、通常、縦
方向および横方向の二軸方向に配向させたフィルムであ
る。このような積層フィルムは、両面に表層を有し、そ
の間には中間層を有するが、この中間層自体が積層構造
となっていてもよい。

【０００８】本発明のポリエステルフィルムは、積層さ
れた各層に用いるポリエステルが、芳香族ジカルボン酸
と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものであ
る。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グ
リコールとしては、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙
げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−
ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示され
る。

【０００９】本発明で用いるポリエステルは、合計で２
０モル％以内であれば第三成分を含有した共重合体であ
ってもよい。共重合ポリエステルのジカルボン酸成分と
しては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、オキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸な
ど）の一種または二種以上が揚げられれ、グリコール成
分として、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、１，４−
シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール
等の一種または二種以上が挙げられる。

【００１０】本発明の窓貼り用二軸配向ポリエステルフ
ィルムは、その積層構造の中間層に染料を存在させる必
要がある。ここで用いる染料としては、ポリエステルに
溶解するものであり、かつポリエステルの成型温度で分
解が少ないものが好ましい。このような染料は、化学構
造的にはアントラキノン系、ペリノン系、ペリレン系、
アゾメチン系、複素環系染料等が好ましく挙げられ、染
色処方的には油溶性染料が好適である。これらの染料
は、たとえばスモーク調やブラウン調に調色するため
に、適宜選択して数種混合して使用されるのが一般的
で、またこれら染料のポリエステル中の含有量は、通常
０．０１〜１０重量％の範囲から適宜選ぶことができ
る。

【００１１】本発明の窓貼り用二軸配向ポリエステルフ
ィルムは、平均一次粒径が５〜１００ｎｍの範囲にある
カーボンブラックを含有していることが必要である。こ
こでいう平均一次粒径とは、単体であるいはポリエステ
ル中に存在するカーボンブラックの粒子を、電子顕微鏡
で観察して測定した粒子径であり、粒子が凝集体として
存在している場合には、これを構成する一次粒子の粒子
径を指す。平均一次粒子径は１０〜５０ｎｍの範囲であ
ることがさらに好ましい。平均一次粒径が１００ｎｍを
超える場合には、フィルムヘーズが高くなりやすく、フ
ィルムの濁りの原因となる。一方、カーボンブラック粒
子は、微細な一次粒子が凝集して凝集体として存在する
ことがあるが、この凝集体をポリエステル中に存在させ
て二軸延伸を施すと、フィルムにかかる延伸応力がこの
凝集体にも作用して、分散する現象が見られる。しかし
ながら、平均一次粒径が５ｎｍ未満カーボンブラックの
場合には、この一次粒子間の凝集力が強すぎて、フィル
ムを延伸する際の延伸応力で凝集体が分散し難くなるた
め好ましくない。

【００１２】フィルム中のカーボンブラック含有量は
０．００１〜１．２重量％であり、好ましくは０．００
５〜０．５重量％の範囲である。含有量が１．２重量％
を超えると、フィルムヘーズが高くなりやすく、逆に
０．００１重量％未満である場合には、カーボンブラッ
クの遮光性・着色性が十分でなく、本発明の効果が享受
されない。

【００１３】本発明の窓貼り用二軸配向ポリエステルフ
ィルムは、少なくとも３層以上のポリエステル層が積層
されたフィルムであるが、上記の色材としてのカーボン
ブラックを含有させるポリエステル層は、任意の層を選
ぶことができる。すなわち、中間層にカーボンブラック
を存在させることも可能であるし、あるいは表層の片側
あるいは両側に存在させることも可能であるし、表層・
中間層の両方に存在させることも可能である。

【００１４】本発明の窓貼り用二軸配向ポリエステルフ
ィルムは、フィルムヘーズが５％以下であることが必要
であり、４％以下であることが好ましい。フィルムヘー
ズが５％を超える場合には、このフィルム越しに見た視
界に濁りが目立つようになり、透明性を損なう結果とな
り好ましくない。

【００１５】本発明の窓貼り用二軸配向ポリエステルフ
ィルムは、前述したように中間層に存在する染料、およ
び任意の層に存在するカーボンブラックの添加量で遮光
性を調整することで、可視光線透過率が３〜６０％とす
ることが必要である。３％未満の場合には、遮光性が強
すぎて窓貼り用フィルムとしては視界が暗くなり過ぎ、
６０％を超える場合には、逆に明る過ぎて好ましくな
い。

【００１６】前述した染料およびカーボンブラックをポ
リエステルに添加する方法は、フィルムを溶融成型する
際に、これらを粉体あるいは水などのスラリーとして添
加する方法でもよいが、装置の汚染の問題を考慮する
と、あらかじめ染料やカーボンブラックのマスターバッ
チを作成しておき、フィルムの溶融成型時にこれらのマ
スターバッチを添加することが好ましい。またこれらの
溶融成型の際には、ポリエステルに分散良く混練りしな
がら行うために、特に二軸押出機を用いることが好まし
い。

【００１７】本発明のポリエステルフィルムは、表面の
滑り性を確保するために、その表層に微細な突起を形成
させ得るに十分な粒子径と添加量の微粒子を含有させる
ことができる。この目的で使用できる微粒子としては、
たとえば、平均粒径が０．０２〜２．０μｍの酸化ケイ
素、炭酸カルシウム、カオリン、架橋有機高分子微粉体
などの一種または二種以上を挙げることができ、添加量
は０．００１〜０．３重量％から適宜選択することがで
きる。

【００１８】また、表層と中間層の積層厚み構成に関し
ては、フィルム全体の濁りを抑えるために、微粒子の添
加された表層はできるだけ薄いことが好ましい。一方
で、中間層に存在する染料がブリードアウトするのを防
止するためには、表層はむしろ厚い方が好ましい。これ
らを勘案して、フィルム全体の厚みに関わらず、表層厚
みは通常片側０．５〜３．０μｍの範囲が好適に用いら
れる。次に本発明の積層ポリエステルフィルムの製造方
法について具体的に説明するが、本発明のフィルムは以
下の製造例に何ら限定されるものではない。

【００１９】まず、先に述べたポリエステル原料を使用
し、複数台の押出機、複数層のマルチマニホールドダイ
またはフィ−ドブロックを用い、それぞれのポリエステ
ルを積層して口金から複数層の溶融シートを押出し、冷
却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る。この場
合、シートの平面性を向上させるため、シートと回転冷
却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、静電印加
密着法および／または液体塗布密着法を採用することが
好ましい。

【００２０】次いで、得られた未延伸フィルムは二軸方
向に延伸して二軸配向させる。すなわち、前記の未延伸
シートを縦方向にロール延伸機により延伸する。延伸温
度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１０℃
であり、延伸倍率は、通常２．５〜７倍、好ましくは
３．０〜６倍である。次いで、横方向に延伸を行う。延
伸温度は、通常７０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１
５℃であり、延伸倍率は、通常３．０〜７倍、好ましく
は３．５〜６倍である。そして、引き続き、１７０〜２
５０℃の温度で緊張下または３０％以内の弛緩下で熱処
理を行い、二軸延伸フィルムを得る。

【００２１】上記の延伸においては、一方向の延伸を２
段階以上で行う方法を用いることもできる。その場合、
最終的に二方向の延伸倍率がそれぞれ上記範囲となるよ
うに行うのが好ましい。また、前記の未延伸シートを面
積倍率が１０〜４０倍になるように同時二軸延伸を行う
ことも可能である。さらに、必要に応じて熱処理を行う
前または後に再度縦および／または横方向に延伸しても
よい。

【００２２】上記のフィルムの表面には必要に応じてコ
ーティングを施すことができる。たとえば接着性向上、
帯電防止性付与、耐候性向上および表面の傷付き防止性
能を付与することなどを目的として、インラインあるい
はオフラインあるいはそれらを両方組み合わせたコーテ
ィングを行うことができる。特にインラインで行うコー
ティングでは、上記のフィルムの製造方法において、縦
延伸が終了した段階で主として水を媒体とする塗布液を
塗布した後、テンター内で乾燥・予熱・横延伸を行い、
さらに熱固定を行う一連のプロセスを用いることができ
る。このようにして得られたフィルムを窓ガラス等に貼
り合わせるには、フィルムとガラスとの間に粘着材また
は接着剤等を介して貼り合わせる方法を用いればよい。

【００２３】

【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」とあるのは「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。

【００２４】（１）カーボンブラックの平均一次粒径 フィルムまたはレジンチップの小片あるいは粉体をエポ
キシ樹脂で包埋し、ミクロトームで切片を切り出して、
これを透過型電子顕微鏡写真にて５〜１０万倍の倍率で
観測した。平均一次粒子径は、カーボンブラックの一次
粒子を任意に１００個選び、これらの粒径を測定してそ
の平均値を平均一次粒径とした。

【００２５】（２）可視光線透過率 分光式測色計ＳＥ−２０００（日本電色（株）製を用い
て各波長の光線透過率を測定し、ＪＩＳ−Ａ５７５９に
従って可視光線透過率を算出した。

【００２６】（３）フィルムの濁度 ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、濁度計ＮＤＨ３００Ａ（日
本電色社製）を用いてフィルムの濁度（ヘーズ）を測定
した。

【００２７】（４）フィルム積層厚み フィルムの小片をエポキシ樹脂で包埋し、厚み方向の断
面を観察できるようにミクロトームで切片を切り出し
て、これを透過型電子顕微鏡写真にて観測した。その断
面のうちフィルム表面とほぼ平行に、明暗によって積層
界面が観察される。その界面とフィルム表面までの距離
を透過型電子顕微鏡写真１枚について平均し、厚みを計
算した。これを少なくとも５０枚の写真について行い、
測定値の厚い方から１０点、薄い方から１０点を削除し
て３０点の相加平均をフィルム厚みとした。以下の実施
例および比較例で用いたポリエステル原料の製造方法は
次のとおりである。

【００２８】＜ポリエステルＡ＞ジメチルテレフタレー
ト１００部、エチレングリコール６０部および酢酸マグ
ネシウム・４水塩０．０９部を反応器にとり、加熱昇温
するとともにメタノールを留去し、エステル交換反応を
行い、反応開始から４時間を要して２３０℃に昇温し、
実質的にエステル交換反応を終了した。次いで、エチル
アシッドフォスフェート０．０４部、三酸化アンチモン
０．０４部を添加した後、１００分で温度を２８０℃、
圧力を１５ｍｍＨｇとし、以後も徐々に圧力を減じ、最
終的に０．３ｍｍＨｇとした。４時間後系内を常圧に戻
し、実質的に微粒子を含まないポリエステルＡを得た。

【００２９】＜ポリエステルＢ＞ジメチルテレフタレー
ト１００部、エチレングリコール６０部および酢酸マグ
ネシウム・４水塩０．０９部を反応器にとり、加熱昇温
するとともにメタノールを留去し、エステル交換反応を
行い、反応開始から４時間を要して２３０℃に昇温し、
実質的にエステル交換反応を終了した。次いで、平均粒
径１．４μｍのシリカ粒子を２．０部含有するエチレン
グリコールスラリーを反応系に添加し、さらにエチルア
シッドフォスフェート０．０４部、三酸化アンチモン
０．０４部を添加した後、１００分で温度を２８０℃、
圧力を１５ｍｍＨｇとし、以後も徐々に圧力を減じ、最
終的に０．３ｍｍＨｇとした。４時間後系内を常圧に戻
しポリエステルＢを得た。得られたポリエステルＢのシ
リカ粒子含有量は１．０％であった。

【００３０】＜ポリエステルＣ＞ポリエステルＡをベン
ト付き二軸押出機に供して、カーボンブラック（チャン
ネルブラック 平均一次粒径１５ｎｍ）を６重量％濃度
となるように供給して溶融混練りしてチップ化を行い、
カーボンブラックマスターバッチ ポリエステルＣを作
成した。

【００３１】＜ポリエステルＤ＞ポリエステルＡをベン
ト付き二軸押出機に供して、カーボンブラック（オイル
ファーネスブラック 平均一次粒径７０ｎｍ）を６重量
％濃度となるように供給して溶融混練りしてチップ化を
行い、カーボンブラックマスターバッチ ポリエステル
Ｄを作成した。

【００３２】＜ポリエステルＥ＞ポリエステルＡをベン
ト付き二軸押出機に供して、カーボンブラック（サーマ
ルブラック 平均一次粒径１５０ｎｍ）を６重量％濃度
となるように供給して溶融混練りしてチップ化を行い、
カーボンブラックマスターバッチ ポリエステルＥを作
成した。

【００３３】＜ポリエステルＦ＞ポリエステルＡをベン
ト付き二軸押出機に供して、三菱化学（株）製ダイアレ
ジンレッドＨＳ ３．５重量％、同ブルーＨ３Ｇ ４．
０重量％、および同イエローＦ ２．５重量％の各濃度
となるように混合して添加し、溶融混練りを行ってチッ
プ化を行い、染料マスターバッチ ポリエステルＦを作
成した。

【００３４】実施例１ ポリエステルＡ、Ｃ、Ｆの各チップを８０：５：１５の
割合でブレンドしたものを、中間層用レジンとして中間
層用押出機に投入した。これとは別にポリエステルＡ、
Ｂの各チップを９：１の割合でブレンドしたものを表層
用レジンとして表層用押出機に投入した。それぞれの押
出機はいずれもベント付きの異方向二軸押出機であり、
レジンは乾燥すること無しに２９０℃の溶融温度で押出
しを行い、その後溶融ポリマーをフィードブロック内で
合流して積層した。その後、静電印加密着法を用いて表
面温度を４０℃に設定した冷却ロール上で冷却固化し
て、３層構成の積層未延伸シートを得た。得られたシー
トを８５℃で３．５倍縦方向に延伸した。次いで、フィ
ルムをテンターに導き１０５℃で３．７倍横方向に延伸
した後、２３０℃にて熱固定を行い、さらに幅方向に２
００℃で５％弛緩処理を行って、二軸配向フィルムを作
成した。このフィルムの各層の厚みは２／２１／２μｍ
の構成で、総厚みは２５μｍであった。このフィルムの
特性を下記表１に示すが、使用したカーボンブラックの
平均一次粒径および添加量が本発明の範囲内であるた
め、フィルムの濁度が低いものとなっている。

【００３５】実施例２ 実施例１において、中間層用レジンとしてポリエステル
Ａ、Ｃ、Ｅの各チップを８３：２：１５の割合でブレン
ドしたものに変更する以外は実施例１と全く同様に製膜
を行って、二軸配向フィルムを作成した。このフィルム
の各層の厚みは２／２１／２μｍの構成で、総厚みは２
５μｍであった。このフィルムの特性を表１に示すが、
実施例１と同様に使用したカーボンブラックの平均一次
粒径および添加量が本発明の範囲内であるため、フィル
ムの濁度が低いものとなっている。

【００３６】実施例３ 実施例１において、中間層用レジンとしてポリエステル
Ａ、Ｃ、Ｅの各チップを７３：１２：１５の割合でブレ
ンドしたものに変更する以外は実施例１と全く同様に製
膜を行って、二軸配向フィルムを作成した。このフィル
ムの各層の厚みは２／２１／２μｍの構成で、総厚みは
２５μｍであった。このフィルムの特性を表１に示す
が、実施例１と同様に使用したカーボンブラックの平均
一次粒径および添加量が本発明の範囲内であるため、フ
ィルムの濁度が低いものとなっている。

【００３７】実施例４ 実施例１において、中間層用レジンとしてポリエステル
Ａ、Ｄ、Ｅの各チップを８０：５：１５の割合でブレン
ドしたものに変更する以外は実施例１と全く同様に製膜
を行って、二軸配向フィルムを作成した。このフィルム
の各層の厚みは２／２１／２μｍの構成で、総厚みは２
５μｍであった。このフィルムの特性を表１に示すが、
実施例１と同様に使用したカーボンブラックの平均一次
粒径および添加量が本発明の範囲内であるため、フィル
ムの濁度が低いものとなっている。

【００３８】比較例１ 実施例１において、中間層用レジンとしてポリエステル
Ａ、Ｄ、Ｆの各チップを８０：５：１５の割合でブレン
ドしたものに変更する以外は実施例１と全く同様に製膜
を行って、二軸配向フィルムを作成した。このフィルム
の各層の厚みは２／２１／２μｍの構成で、総厚みは２
５μｍであった。このフィルムの特性を下記表２に示す
が、使用したカーボンブラックの平均一次粒径が大き
く、本発明の範囲外であるため、フィルムの濁度が高い
ものとなり、透明性に劣るフィルムとなった。

【００３９】比較例２ 実施例１において、中間層用レジンとしてポリエステル
Ａ、Ｃ、Ｆの各チップを６０：２５：１５の割合でブレ
ンドしたものに変更する以外は実施例１と全く同様に製
膜を行って、二軸配向フィルムを作成した。このフィル
ムの各層の厚みは２／２１／２μｍの構成で、総厚みは
２５μｍであった。このフィルムの特性を表２に示す
が、使用したカーボンブラックの平均一次粒径は実施例
１と同様だが、添加量が本発明の範囲外であるため、フ
ィルムの濁度が高いものとなり、透明性に劣るフィルム
となった。

【００４０】比較例３ 実施例１において、中間層用レジンとしてカーボンブラ
ックマスターバッチを使用せずに、ポリエステルＡ、Ｆ
の各チップを８５：１５の割合でブレンドしたものに変
更する以外は実施例１と全く同様に製膜を行って、二軸
配向フィルムを作成した。このフィルムの各層の厚みは
２／２１／２μｍの構成で、総厚みは２５μｍであっ
た。このフィルムの特性を表２に示すが、カーボンブラ
ックを使用していないため、フィルムの濁度は低いが、
実施例１と同様の染料の添加量でありながら光線透過率
が高い、すなわち遮光性に劣るフィルムとなった。

【００４１】比較例４ 実施例１において、表層用レジンとしてポリエステル
Ａ、Ｂの各チップを７５：２５の割合でブレンドしたも
のに変更する以外は実施例１と全く同様に製膜を行っ
て、二軸配向フィルムを作成した。このフィルムの各層
の厚みは２／２１／２μｍの構成で、総厚みは２５μｍ
であった。このフィルムの特性を表２に示すが、中間層
は実施例１とまったく同様でありながら、表層用原料に
粒子が多いため、フィルムの濁度が高く透明性に劣るフ
ィルムとなった。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、自動車の窓、建築物の
窓等のガラスに張り合わせをして使用される窓貼り用ポ
リエステルフィルに添加される色材に関して、その一部
を価格の高い染料から安価な顔料に置き換えても、フィ
ルムに濁りが発生することが少なく、透明性を維持でき
るものであり、その工業的価値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA37B AA37H AK41A AK41B AK41C AK42A AK42B AK42C BA03 BA06 BA10A BA10C BA16 CA13B EH20 EJ38 GB07 GB32 JB01 JB07 JJ03 JK01 JN01 YY00 YY00B

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 染料を含有するポリエステル層の両面に
   ポリエステル層を有する、少なくとも３層構造の共押出
   積層フィルムであって、平均一次粒径５〜１００ｎｍの
   カーボンブラックを０．００１〜１．２重量％含有し、
   可視光線透過率が３〜６０％、フィルムヘーズが５％以
   下であることを特徴とする窓貼り用二軸配向ポリエステ
   ルフィルム。