JP2002500971A - 顔料含有量の低いポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
顔料含有量の低いポリエステルフィルムおよびその製造方法Info
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Abstract
Description
関する。
ために広く用いられる周知の添加剤である。制御された曇り度、光透過、不透明
度などが所望の最終性質である適用例においてそのようなフィルムが求められて
いるが、しかしながら現在、(白色)顔料を含むことを単独の目的として設計さ
れたフィルムはない。
填剤を混和する前のホストポリマーに比べて、最終フィルムの機械的性質が低下
するという欠点を生じるので、単に顔料を含む層からなるフィルムは満足できる
ものではない。
持つことができる。たとえば、ポリエステルをベースとするフィルムが知られて
いる。
ホイルへキスト株式会社))は、内層が蛍光微粒子を含み、外層が白色顔料を含
むポリエステルフィルムを開示している。前記フィルムは、磁気記録媒体に適応
されると述べられている。しかしながら、白色顔料の量は非常に低い。
)は、内層が再生原材料を含み、外層が白色顔料を含むポリエステルフィルムを
開示している。前記フィルムは、パチンコの磁気カードとして適用されると述べ
られている。しかしながら、白色顔料の量は非常に低い。
Hoechst Co)は、層の1つが0.1から5重量%の量の微粉末を含
むポリエステルフィルムを開示している。このフィルムは、高度につや消しされ
た表面を有し、トランスファー成形に用いられる。
の1つが0.001から20重量%、特に0.01から10重量%の量の微粉末
を含むポリエステルフィルムを開示している。このフィルムは、磁気記録媒体、
ならびに包装フィルム、つや消しフィルムなどに適用されると述べられている。
しかしながらすべての例は、非常に低量、典型的には約1重量%の充填剤を用い
ている。さらに、前記特許出願に明記された方法は、(i)押出貼合せ、(ii
)連続重合法の結果を直接供給すること、および(iii)押出し段階において
充填剤または添加剤を混合することを主体としている。この方法は、ポリエステ
ルの「チップ」を用いず、押出し段階における充填剤または添加剤の供給によっ
て、高量の、たとえば5重量%を超える充填剤または添加剤の均一な分散を得る
ことはほぼ不可能となる。
フィルムは白色顔料を含むことを単独の目的として設計されていないことが強調
される。高い不透明度を付与するために要する高量の顔料を混和するときに直面
する問題は、最終フィルムの機械的性質が低減することである。高い不透明度と
高い機械的性質とを同一のフィルムに見出せないことは、実のところ十分に証明
されている。さらに、高い不透明度が、高い顔料含有量を要することも十分に証
明されている。したがって、良好な不透明性に加えて良好な機械的性質を示し、
同時に顔料の総量が最少となるフィルムが求められている。
リエステル層と、(ii)実質的に顔料を含まない少なくとも1つのポリエステ
ル層とを含むフィルムの形であって、着色層に対する顔料を含まない層の、それ
ぞれの厚さの比が少なくとも1であるようなフィルムを提供する。
含有量を有する層の光透過性を合わせ持つことを可能にする。
テル単位からなる任意のポリエステルである。本発明でポリエステルという用語
は、テレフタル酸、または2,6−ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカ
ルボン酸と、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、または1,4−シ
クロヘキサンジメタノールのような脂肪族テレフタル酸グリコールとの縮合重合
によって得られるポリマーを指す。このようなポリマーは、ホモポリマーである
ことに加えて、第三の成分またはいくつかの成分を有するコポリマーであること
もできる。この場合、ジカルボン酸成分は、たとえば、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、4,4′−ジフェニルジカ
ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、および1,4−シク
ロヘキサンジカルボン酸であることができ、オキシカルボン酸成分は、たとえば
、p−オキシ安息香酸であることができ、グリコール成分は、たとえば、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサン
ジメタノール、ポリエチレングリコール、およびポリテトラメチレングリコール
であることができる。そのようなポリエステルの例は、ポリエチレンナフタレー
ト(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)であり、後者が好ましいポリエステルである。混合物も可能で
あり、任意選択でポリエステルと異なる他のポリマーとの混合物も可能である。
本発明で用いられるポリエステルの極限粘度は、30℃においてフェノールテト
ラクロロエタン中で測定したとき、たとえば0.45から、たとえば0.7まで
、多様であることができる。分子量は広い範囲内、たとえば10000と300
00g/molの間で、多様であることができる。
ブラック、ゼオライト、カオリンであり、好ましい顔料はTiO2である。混合 物も可能である。好ましくは、顔料は白色顔料である。EP−A−068881
4に教示されるとおり、顔料粒子の周囲に気孔を提供することもできる。1種を
超える顔料を用いるとき、用いられる顔料は着色層中で同一である、または異な
ることができる。顔料は通例0.01と5μmの間、たとえば0.02と1.0
μmの間に包含される粒径を有する。
には少なくとも15重量%の顔料、もっとも好ましくは20重量%を超える顔料
を含有し、同時に実質的に顔料を含まない層は、1重量%未満の顔料を含有し、
好ましくは顔料を含まない。
あることができる。
0〜40重量%である。
らの例には、抗酸化剤、抗紫外線剤などがある。混合物も可能である。
ポリエステルは1つの層と別の層によって多様であることができる。たとえば、
顔料を含まない内層および/または着色外層は、再循環が可能であり、スクラッ
プ材料を含む出発生成物から得ることができる。たとえば、内層がスクラップ材
料を含有し、同時に着色層がスクラップ材料を含有しないことができる。内層は
、顔料の含有量が1重量%未満であるという条件で、本発明の最終フィルムのス
クラップ材料を含有することさえできる。スクラップの含有量は、当業者に知ら
れる広い範囲内で多様である。1つの着色層がつや消しであり、他方が光沢であ
ることができる。さらに、ポリエステルは1つの層と別の層によって異なる性質
を有することができ、あるいは同じであることも可能である。すべての層が結晶
性ポリエステルからなることができ、あるいはすべての層が非晶質コポリエステ
ルからなることができ、あるいは1つの層が結晶性で、他の層が非晶質であるこ
とも可能である。特に、本発明は、内層が結晶性(すなわちPET)で、外層の
1つまたは2つが非晶質(すなわちコポリエステル)であるフィルムを提供する
。これにより、結晶性ポリエステルの特定の機械的性質と、コポリエステルの接
着性とを合わせ持つことが可能となる。各層を2つまたはそれ以上の下層で形成
できること、たとえば、着色外層がPETの1つの下層とコポリエステルの1つ
の下層とで形成され、前者が内層と接触している状態が可能であることが、さら
に予見できる。
できる。必要であれば、本フィルムをさらなる多層配合に混和するために、当業
者に知られているバインダを用いることができる。
の間、好ましくは2と50μmの間である。ある特定の実施形態では、実質的に
顔料を含まない層がPETの厚さの大部分に相当するフィルムであり、特に(P
ETの厚さ)/(PET+TiO2 の厚さ)の比が、1と10の間、好ましくは
2と5の間に包含されることが可能である。
押出し操作条件は、当業者の一般的な知識範囲内である。貼合せ、圧延などの他
の方法も考慮できる。
る。前記マスターバッチのペレットまたはチップを、次に純粋なポリエステルペ
レットまたはチップと混合し、押出機に供給する。マスターバッチは、再循環(
共押出し)フィルムのチップと混合することもでき、したがってすでに少量の顔
料を含有していることもある。これによってポリエステル中に非常に均一な分散
を有することが可能となり、これは別の方法で押出機に顔料を直接供給すること
によって得ることはできない。
あるとみなされない。
、二軸スクリュー押出機によってT型ダイを経て280℃で溶融押出しし、30
℃で水冷した冷却ロール上で冷却した。その後、この未延伸シートをロール延伸
機により80℃で縦方向(MD)に延伸倍率3.4、次に幅出機により130℃
で横方向(TD)に延伸倍率3.8で延伸し、シートを変化率4%で弛緩させな
がら、熱により230℃で固定した。結果として得られたフィルムは、厚さ20
μm、酸化チタン微粒子の平均粒径は0.5μm未満であった。
組成物を用いる以外は比較例1と同じ手順により、20μmのフィルムを得た。
を用いる以外は比較例1と同じ手順により、20μmのフィルムを得た。
を用いる以外は比較例1と同じ手順により、20μmのフィルムを得た。
用いる以外は比較例1と同じ手順により、40μmのフィルムを得た。
用いる以外は比較例1と同じ手順により、40μmのフィルムを得た。
用いる以外は比較例1と同じ手順により、12μmのフィルムを得た。
を用いる以外は比較例1と同じ手順により、12μmのフィルムを得た。
、およびPET100重量%とからなる樹脂組成物IIを、樹脂Iが2つの溶融
流に分離し、樹脂IIを内層としてサンドイッチ構造を形成するように、2基の
二軸スクリュー押出機において共押出しフィードブロックを経て280℃で溶融
押出しする。この3層キャストを、30℃で水冷した冷却ロール上で冷却した。
その後、未延伸3層キャストを比較例のとおりに延伸する。結果として得られた
フィルムは厚さ15μm、(PET/TiO2)/PET/(PET/TiO2)
の厚さの分布は3.5/8/3.5である。(PET厚さ)/(PET+TiO 2 厚さ)の全体比は1.14、3層フィルム中のTiO2の総含有量は2.33重
量%である。
iO27重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、15μmの共押出し 白色フィルムを得た。(PET厚さ)/(PET+TiO2厚さ)の全体比は1 .14、3層フィルム中のTiO2の総含有量は3.27重量%である。
iO29重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、15μmの共押出し 白色フィルムを得た。(PET厚さ)/(PET+TiO2厚さ)の全体比は1 .14、3層フィルム中のTiO2の総含有量は4.2重量%である。
iO211重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、15μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET厚さ)/(PET+TiO2厚さ)の全体比は 1.14、3層フィルム中のTiO2の総含有量は5.13重量%である。
iO214重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、15μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET厚さ)/(PET+TiO2厚さ)の全体比は 1.14、3層フィルム中のTiO2の総含有量は12.25重量%である。
iO219重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、16μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は2μM/12μm/2μmである。(PET厚さ)/(PET+Ti
O2厚さ)の全体比は3、3層フィルム中のTiO2の総含有量は4.75重量%
である。
iO226重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、15μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は2μm/11μm/2μmである。(PET厚さ)/(PET+Ti
O2厚さ)の全体比は2.75、3層フィルム中のTiO2の総含有量は6.93
重量%である。
iO225重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、20μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は2μm/16μm/2μmである。(PET厚さ)/(PET+Ti
O2厚さ)の全体比は4、3層フィルム中のTiO2の総含有量は5重量%である
。
iO214重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、20μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は3.5μm/13μm/3.5μmである。(PET厚さ)/(PE
T+TiO2厚さ)の全体比は1.86、3層フィルム中のTiO2の総含有量は
4.9重量%である。
iO214重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、40μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は3.5μm/33μm/3.5μmである。(PET厚さ)/(PE
T+TiO2厚さ)の全体比は4.71、3層フィルム中のTiO2の総含有量は
2.45重量%である。
iO215重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、40μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は5μm/30μm/5μmである。(PET厚さ)/(PET+Ti
O2厚さ)の全体比は3、3層フィルム中のTiO2の総含有量は3.75重量%
である。
iO214重量%であった以外は実施例1と同じ手順により、20μmの共押出 し白色フィルムを得た。(PET−TiO2)/PET/(PET−TiO2)の
厚さの比は5μm/10μm/5μmである。(PET厚さ)/(PET+Ti
O2厚さ)の全体比は1、3層フィルム中のTiO2の総含有量は7重量%である
。
質を測定した。
Colorquest分光光度計によって、光源IIIVC(波長400から6
80nm)を用い、反射モードで測定した。黒色および白色基準を採用し、パー
セントで示される不透明度を求めた。完全に透明なフィルムは、不透明度0%に
相当する。
度は完全白色(理想白色は青みを帯びている)からの離脱度によって測定される
。Hunterlab Colorquest分光光度計によって、光源III
Cを用い、透過モードで測定した。
、すなわち150℃および200℃のオーブンで熱処理した前後に測定した。寸
法の差を測定して、%で表し、安定性を示す。
5)、および破断点伸びを、インストロン機器を用いて室温で求めた。
は厚さ、Th共押出しは着色層の厚さ、TiO2共押出しは着色層中のTiO2の
%、TiO2総量はフィルム中のTiO2の%である。表3は、比較例1および2
、実施例7および8のフィルムに関する機械的データを示す。
る。
発明のフィルムのほうが高く、共押出しフィルムがより少ない顔料を要すること
を明示している。
収縮よりも小さく、本発明のフィルムがより安定であることを明示している。
すべての機械的数値が、単層フィルムに関して得られた機械的数値よりも高いこ
とを結論づけることができ、本フィルムが優れていることを明示している。
解釈される。
Claims (13)
- 【請求項1】 (i)5重量%を超える顔料を含む少なくとも1つのポリエ
ステル層と、(ii)実質的に顔料を含まない少なくとも1つのポリエステル層
とを含み、着色層に対する顔料を含まない層の、それぞれの厚さの比が少なくと
も1であることを特徴とするフィルム。 - 【請求項2】 顔料を含む2つの外層と、実質的に顔料を含まない1つの内
層とを含むことを特徴とする請求項1に記載のフィルム。 - 【請求項3】 前記比が1と10の間、好ましくは2と5の間に包含される
ことを特徴とする請求項1または2に記載のフィルム。 - 【請求項4】 顔料を含む層が、10重量%を超える顔料、好ましくは15
重量%を超える顔料、もっとも好ましくは20重量%を超える顔料を含むことを
特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のフィルム。 - 【請求項5】 顔料を含む層が、50重量%未満の顔料、好ましくは40重
量%未満の顔料を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の
フィルム。 - 【請求項6】 各層が、1と200μmの間、好ましくは2と50μmの間
に包含される厚さを有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記
載のフィルム。 - 【請求項7】 層が共押出しされた層であることを特徴とする請求項1から
6のいずれか一項に記載のフィルム。 - 【請求項8】 顔料が二酸化チタンであることを特徴とする請求項1から7
のいずれか一項に記載のフィルム。 - 【請求項9】 ポリエステルがPETであることを特徴とする請求項1から
8のいずれか一項に記載のフィルム。 - 【請求項10】 内部ポリエステルが結晶性であり、外層が非晶質であるこ
とを特徴とする請求項2から8のいずれか一項に記載のフィルム。 - 【請求項11】 内部ポリエステルが結晶性PETであり、外層が非晶質ポ
リエステルコポリマーであることを特徴とする請求項10に記載のフィルム。 - 【請求項12】 種々の層を共押出しするステップを含むことを特徴とする
請求項1から11のいずれか一項に記載のフィルムを製造する方法。 - 【請求項13】 マスターバッチを用いるステップを含むことを特徴とする
請求項12に記載の方法。
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