JP2001113593A

JP2001113593A - 二軸延伸ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP2001113593A
Application number: JP29922799A
Authority: JP
Inventors: Sunao Yokota; 直横田; Ikuo Hagiwara; 郁夫萩原; Takashi Sumiya; 隆角谷
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-24
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: JP4501186B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い透明性を維持しながら、フィルムを厚くせ
ずに高い衝撃吸収エネルギー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。【解決手段】下式（１）を満たし、且つフィルムヘイズ
が２．０％以下である二軸延伸ポリエステルフィルム。Ｅ／ｔ≧ ０．５ ……式（１）Ｅ：フィルムの衝撃吸収エネルギー（ｋｇｆ・ｃｍ）ｔ：フィルム厚さ（μｍ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低ヘイズで且つ高
い衝撃吸収エネルギーを有した二軸延伸ポリエステルフ
ィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屋外からの紫外線遮断、断熱効果、防爆
性向上等の目的で、窓にフィルムを貼ることが知られて
いる。近年、大地震や爆弾テロ等の対策のため、窓の防
爆性を向上させる必要が増しており、そのため、フィル
ムに窓が割れるときの衝撃を従来以上に吸収させ、窓の
破片飛散を抑える防爆性の向上が求められている。この
防爆性を向上させるためには、フィルム全体の衝撃吸収
エネルギーを高めればよく、フィルムを厚くすればよ
い。

【０００３】しかしながら、単にフィルムの厚みを厚く
すると、透明性が低下するという問題が生じる。このた
め、防爆性と透明性の両者に優れた窓貼り用フィルムの
実現は従来困難であった。

【０００４】また、高い透明性と高い衝撃吸収エネルギ
ーを有するフィルムを必要としている用途として、包装
用途が挙げられる。外観、内容物を見えやすくするため
や、印刷時にピッチを合わせるためなどの目的で、透明
性の高いフィルムが望まれている。しかし、透明性を高
くするためにフィルム厚を薄くしてしまうと、印刷やヒ
ートシール工程、運搬時などに、装置の鋭利な部分に接
触したときに破れやすくなってしまう等の加工性が低下
するという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解消することにあり、高い透明性を
維持しながら、フィルムを厚くせずに高い衝撃吸収エネ
ルギーを有する二軸延伸ポリエステルフィルムを提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下式
（１）を満たし、且つフィルムヘイズが２．０％以下で
ある二軸延伸ポリエステルフィルムとすることによって
達成することができる。

【０００７】Ｅ／ｔ≧ ０．５ ……式（１）Ｅ：フィルムの衝撃吸収エネルギー（ｋｇｆ・ｃｍ）ｔ：フィルム厚さ（μｍ）

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、本発明のフィルムの原料、
形態などについて説明する。

【０００９】本発明における二軸延伸ポリエステルフィ
ルムとは、ジカルボン酸類とグリコール類を重合して得
られるポリエステルを、必要に応じて乾燥し、従来から
知られている溶融押出し機に供給し、スリット状のダイ
からシート状に押出し、静電印加などの方式によりキャ
スティングドラムに密着、冷却固化して未延伸シートと
した後、二方向に延伸、熱処理したフィルムのことであ
る。

【００１０】ここで、ジカルボン酸類としては、テレフ
タル酸、ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、ジフ
ェニルカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、
ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスル
ホンジカルボン酸、フタル酸などの芳香族ジカルボン酸
や、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダ
イマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボ
ン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカル
ボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸な
どが使用できる。また、グリコール類としては、エチレ
ングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペ
ンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コールなどの脂肪族グリコールや、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどのポリオキシアルキレングリコール、シクロヘキ
サンジメタノールなどの脂環族グリコール、ビスフェノ
ールＡ、ビスフェノールＳなどの芳香族グリコールなど
が使用できる。

【００１１】機械的強度、耐候性や耐化学薬品性、透明
性などを考慮すると、前者にテレフタル酸もしくはナフ
タレンジカルボン酸を、後者にエチレングリコールを用
いることが好ましい。また、重合時の触媒として、アル
カリ土類金属化合物、マンガン化合物、コバルト化合
物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化
合物、ゲルマニウム化合物などを使用することが好まし
い。また、これらのジカルボン酸類、グリコール類、触
媒は、それぞれ２種以上を併用してもよい。

【００１２】本発明においては、耐熱性や機械強度、寸
法安定性等の点から、二軸延伸することが必要である。
延伸方法としては、長手方向に延伸した後、幅方向に延
伸する逐次二軸延伸方法や、長手方向、幅方向をほぼ同
時に延伸する同時二軸延伸延伸方法などが用いられる。
また、延伸後等で熱処理を行うことが好ましく、熱処理
はオーブン中、加熱されたロール上等の任意の方法で行
うことができる。

【００１３】本発明における衝撃吸収エネルギーとは、
フィルムに衝撃（インパクト）を与えて破裂させるとき
にフィルムが吸収したエネルギーである。この値が大き
いフィルムを窓に貼ることで、窓に物体が衝突するとき
のエネルギーを吸収して窓を割れにくくし、また、窓が
割れた後の破片の飛散を抑えることが可能になる。

【００１４】一般に、フィルムが厚いほど衝撃吸収エネ
ルギーは大きくなるが、厚いフィルムはヘイズが高くな
り、透明性を低下せしめてしまう。

【００１５】本発明者らは、鋭意検討の結果、単位厚み
当たりの衝撃吸収エネルギーＥ／ｔ（ただし、Ｅ：フィ
ルムの衝撃吸収エネルギー（ｋｇｆ・ｃｍ）、ｔ：フィ
ルム厚さ（μｍ））を特定の値以上とすることにより、
同じ厚みの従来のフィルムに比べて優れた防爆性を発現
させることを見い出したものである。

【００１６】すなわち、本発明における単位厚みあたり
の衝撃吸収エネルギーは０．５以上が必要であり、好ま
しくは０．６以上、更に好ましくは０．７以上である。
０．５未満では、充分な防爆性、耐衝撃性を得ることが
困難である。

【００１７】その手段として、フィルムの面配向係数を
０．１０〜０．１６にすることが挙げられる。フィルム
の衝撃吸収エネルギーは面配向係数と相関がある。面配
向係数が０．１０より小さい値だと、フィルムが脆くな
りすぎてしまい、０．１６より大きいと弾力性が小さく
なる。そのため、その中間である０．１０〜０．１６の
場合に、好ましくは０．１１〜０．１５の場合に、更に
好ましくは０．１２〜０．１４の場合にフィルムの吸収
エネルギーは割高となる。

【００１８】本発明における透明性の指標としてヘイズ
が有用であり、透明性が必要な用途では、この値が２．
０％以下であるとよい。フィルムのヘイズはフィルムの
厚さ、フィルムに添加する粒子の濃度等に依存する。こ
の値を達成するには、単膜の場合、添加する粒子は０．
５重量％以下が好ましく、より好ましくは０．１重量％
以下である。また、共押出しやコーティング等による複
合フィルムの場合、主層に加える粒子は０．５重量％以
下が好ましく、より好ましくは０．１重量％以下、特に
好ましくは実質無粒子であり、副層に加える粒子は０〜
３．０重量％が好ましく、より好ましくは０〜１．０重
量％である。粒子の平均粒径は、０．０１〜３．５μｍ
が好ましく、より好ましくは０．０２〜３．０μｍ、特
に好ましくは０．０２〜２．５μｍである。添加する粒
子としては、各種の添加剤、例えば、耐熱安定剤、耐酸
化安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、易滑剤としてポ
リイミド、ポリアミドイミド、ポリメチルメタクリレー
ト、ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、架橋ポリ
スチレンなどの有機微粒子、同じく、湿式および乾式シ
リカ、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミニウム、酸化チ
タン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、アルミナ、マイカ、カオリン、クレーなどの無機微
粒子などが使用できる。

【００１９】フィルムの厚みは、特に限定されないが、
窓貼り時や製袋時などの取り扱い性や加工性を考慮する
と、５〜２００μｍが好ましく、より好ましくは１０〜
１００μｍ、特に好ましくは、２０〜５０μｍである。
また、本発明のフィルムは、接着性や易滑性等に優れた
層を少なくとも片面に積層した複合構成フィルムである
ことが好ましい。

【００２０】積層は、共押出し法、インラインコーティ
ング法、オフラインコーティング法などが挙げられる
が、特に生産性の点から、共押出し法、インラインコー
ティング法が好ましい。構成としては、主層（Ａ）と副
層（Ｂ、Ｃ）が、Ａ／Ｂ、Ｂ／Ａ／Ｂ、Ｂ／Ａ／Ｃ、Ｃ
／Ｂ／Ａ／Ｂ／Ｃなどであることが可能である。さらに
は、接着性を向上せしめるために、フィルム表面にコロ
ナ処理を施しても構わない。

【００２１】本発明のポリエチレンテレフタレートフィ
ルムにおいては、延伸前予熱温度および延伸温度を好ま
しくは１００℃〜１３０℃、より好ましくは１１０℃〜
１２０℃に、延伸倍率を好ましくは１．８〜３．２倍、
より好ましくは２．０〜３．０倍に、延伸後の熱固定温
度を好ましくは２００℃以下、より好ましくは１９０℃
以下にすれば、該フィルムの面配向係数が０．１０〜
０．１６となり、その結果、単位厚み当たりの衝撃吸収
エネルギーＥ／ｔ（ただし、Ｅ：フィルムの衝撃吸収エ
ネルギー（ｋｇｆ・ｃｍ）、ｔ：フィルム厚さ（μ
ｍ））が０．５以上という、従来値０．４以下に比べて
高い値を有し、且つフィルムヘイズが２．０％以下とな
ることを見いだした。但し、この方法は、あくまで一例
であって、本発明は、例えば、上に示すような方法によ
って、フィルムを厚くせず低ヘイズ（２．０％以下）な
がら、高い衝撃吸収エネルギー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その技術的思想の中核
がある。

【００２２】なお、本発明における評価基準は、次の通
りである。（１）衝撃吸収エネルギー東洋精機製、フィルムインパクトテスターを使用し、Ｊ
ＩＳ−Ｐ−８１３４に準じて該値を測定した。なお、テ
スターのアームの先端には、底面の直径が１１ｍｍ、高
さが１８ｍｍである円錐状の真鍮を取り付けた。（２）フィルムヘイズスガ試験器製、ヘイズメーターを使用し、ＪＩＳ−Ｋ−
７１０５に従ってフィルムの拡散透過率（Ｔｄ）および
全光線透過率（Ｔｔ）を測定し、式（２）によって該値
を求めた。

【００２３】ヘイズ（％）＝Ｔｔ／Ｔｄ×１００……式（２）（３）面配向係数アタゴ製、アッベ屈折計を使用し、ＪＩＳ−Ｋ−７１０
５に従ってフィルムの複屈折率を測定し、式（３）によ
って該値を求めた。

【００２４】面配向係数（ｆｎ）＝（ｎＭＤ＋ｎＴＤ）／２−ｎＺＤ……式（３）（ｎＭＤ、ｎＴＤ、ｎＺＤ；それぞれ、フィルムの長手
方向、幅方向、垂直方向の屈折率である。）（４）衝撃による窓ガラス破片の飛散防止実験ＡＮＳＩ規格（米国建築安全ガラス規格）に従った。す
なわち、４５．５ｋｇのインパクターを落下高３０．５
ｃｍ、４５．７ｃｍから速度２．４５ｍ／ｓｅｃ、２．
９９ｍ／ｓｅｃで落下させて破片の飛散状態を測定し
た。

【００２５】破片の落下（飛散）割合が、６割以上の場
合を×、６〜３割の場合を△、３〜１割の場合を○、１
割以下の場合を◎とした。

【００２６】

【実施例】以下に示す実施例は一例であり、これに限定
されるものではない。実施例１、２フィラーを含まないポリエチレンテレフタレートを２９
０℃で溶融押出し、静電印加された２０℃のキャストド
ラム上にキャストし無延伸シートとした後、これを１１
５℃で予熱し、この温度にてロール延伸で長手方向に
３．０倍延伸した。この後、フィルムの両面に易滑剤
（粒径０．３μｍのコロイダルシリカ０．０３重量％）
を塗布した後、１２０℃で幅方向に３．０倍延伸し、１
９０℃で熱処理した。

【００２７】これにより、易滑剤層０．２μｍが積層さ
れた、ポリエチレンテレフタレートをベースとする１２
μｍ（実施例１）、および２５μｍ（実施例２）の複合
フィルムを得た。表１の通り、式（１）の値は、実施例
１が０．５６、実施例２が０．６３であり、且つフィル
ムヘイズ値は、実施例１が０．４、実施例２が０．７で
あった。実施例３フィラーを含まないポリエチレンテレフタレートを主
層、平均粒径０．８μｍの炭酸カルシウム微粒子を０．
０８重量％含むポリエチレンテレフタレートを副層と
し、副層：主層：副層の比が１：１８：１になるように
２９０℃で溶融共押出し、静電印加された２０℃のキャ
ストドラム上にキャストし無延伸シートとした後、これ
を１１５℃で予熱し、この温度にてロール延伸で長手方
向に２．８倍延伸した。この後、１１５℃で幅方向に
２．８倍延伸し、１８５℃で熱処理して２５μｍの複合
フィルムを得た。表１の通り、式（１）の値は０．８１
であり、且つフィルムヘイズ値は０．７であった。比較例１、２フィラーを含まないポリエチレンテレフタレートを２９
０℃で溶融押出し、静電印加された２０℃のキャストド
ラム上にキャストし無延伸シートとした後、これを９０
℃で予熱し、１２０℃にてロール延伸で長手方向に３．
５倍延伸した。この後、フィルムの両面に易滑剤（粒径
０．３μｍのコロイダルシリカ０．０３重量％）を塗布
し、続いて、９５℃で予熱した後、１００℃にて幅方向
に３．６倍延伸し、２２０℃で熱処理した。更に１５０
℃にて幅方向に６．０％リラックスさせた。得られた厚
さ１２μｍ（比較例１）および２５μｍ（比較例２）の
フィルムヘイズと衝撃吸収エネルギーは、表１の通り、
式（１）の値は、比較例１が０．３１、比較例２が０．
３７であり、且つフィルムヘイズ値は、比較例１が０．
４、比較例２が０．８であった。比較例３フィラーを含まないポリエチレンテレフタレートを主
層、平均粒径０．８μｍの炭酸カルシウム微粒子を０．
０８重量％含むポリエチレンテレフタレートを副層と
し、副層：主層：副層の比が１：１８：１になるように
２９０℃で溶融共押出し、後は比較例１と同様にして、
２５μｍの複合フィルムを得た。得られたフィルムのヘ
イズと衝撃吸収エネルギーは、表１の通り、フィルムヘ
イズは１．０であったが、式（１）の値は０．４１程度
であった。比較例４、５フィラーを含まないポリエチレンテレフタレートを２９
０℃で溶融押出し、静電印加された２０℃のキャストド
ラム上にキャストし無延伸シートとした後、これを１２
０℃で予熱し、１３５℃にてロール延伸で長手方向に
１．５倍延伸した。続いて、１２０℃で予熱した後、１
３５℃にて幅方向に１．５倍延伸し、１８０℃で熱処理
した。得られた厚さ１２μｍ（比較例４）および２５μ
ｍ（比較例５）のフィルムヘイズと衝撃吸収エネルギー
は、表１の通り、式（１）の値は、比較例４が０．４
２、比較例５が０．４２であり、且つフィルムヘイズ値
は、比較例４が０．６、比較例５が１．２であった。

【００２８】実施例１、２、３のフィルムは、同じ厚み
の比較例１、２、３、４、５のフィルムと比べて高い衝
撃吸収エネルギーを有することがわかった。実施例１、
２、３及び比較例１、２、３、４、５のフィルムを窓用
ガラスに貼り、衝撃による飛散防止の実験を行った結果
を表１に示す。比較例１、２、３、４、５のフィルムを
貼ったガラスより、実施例１、２、３のフィルムを貼っ
たガラスは、同じフィルム厚さで比べると、高い防爆効
果を示した。

【００２９】

【発明の効果】本発明により、窓貼り用フィルムに高い
透明性と高い破裂強度を共存させることが可能になり、
結果、窓の明視性を損なわずに、窓の防爆性を向上する
ことができた。

【００３０】

【表１】

【００３１】なお、表中の記号は、次の通りである。

【００３２】Ｅ：フィルムの衝撃吸収エネルギー（ｋｇ
ｆ・ｃｍ）ｔ：フィルム厚さ（μｍ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F071 AA46 AF30 AF30Y AF35Y AH03 AH11 BB08 BC01 BC12 BC17 4F210 AA24 AB07 AG01 AG03 AH46 QA03 QC06 QG01 QG15 QG18 QW05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下式（１）を満たし、且つフィルムヘイズ
が２．０％以下である二軸延伸ポリエステルフィルム。Ｅ／ｔ≧ ０．５ ……式（１）Ｅ：フィルムの衝撃吸収エネルギー（ｋｇｆ・ｃｍ）ｔ：フィルム厚さ（μｍ）
【請求項２】面配向係数が、０．１０〜０．１６である
請求項１に記載の二軸延伸ポリエステルフィルム。