JP2004174970A - Biaxially-oriented laminated polyester film - Google Patents

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JP2004174970A JP2002345052A JP2002345052A JP2004174970A JP 2004174970 A JP2004174970 A JP 2004174970A JP 2002345052 A JP2002345052 A JP 2002345052A JP 2002345052 A JP2002345052 A JP 2002345052A JP 2004174970 A JP2004174970 A JP 2004174970A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft polyester film having flexibility and transparency and excellent in slipping characteristics. <P>SOLUTION: The biaxially-oriented laminated polyester film is a co-extrusion laminated film comprising at least three layers, A, B, and C of polyester. The outermost layers, A and C layers, consist of a polyester which uses 1,4-cyclohexane dimethanol as one of the glycol components and which contains 0.01-1.0 wt.% of an inactive particle having an average particular size of 0.1-5.0 μm. The intermediate layer, B layer, consists of a polyester mainly composed of an aliphatic or cycloaliphatic diol component and a polyalkylene ether glycol component having a number average mol.wt. of 300-4,000. The proportion of the thickness of the B layer occupying in the total thickness of the film is 60-95%, and a Young's modulus at least in one direction of the film is 0.1-3.5 GPa. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二軸配向積層ポリエステルフィルムに関する。さらに詳しくは、本発明は、柔軟性、透明性、滑り性、耐ブロッキング性を有し、かつ巻き特性に優れた特性を有する積層柔軟性ポリエステルフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフテレートに代表される二軸延伸ポリエステルフィルムは、透明性、機械的強度、寸法安定性等の物理特性、並びに耐薬品性等の化学特性が優れていることから、磁気記録媒体用、工業材料用など幅広い分野において使用されている。しかしながら、二軸延伸ポリエステルフィルムは、柔軟性に欠けるため、一定形状に成形した後、外力に対する変形追従性を有することができず、用途が限定されている(例えば、特許文献1,特許文献2等)。
【0003】
【特許文献1】特開2001−34931号公報
【特許文献2】特開平10−321459号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その解決課題は、柔軟性、透明性を有し、かつ滑り性に優れた特性を有する柔軟性ポリエステルフィルムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記実情を鑑み鋭意検討を行った結果、特定の構成を有するフィルムによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、A層、B層およびC層の少なくとも3層のポリエステル層からなる共押出し積層フィルムであって、最外層であるA層およびC層は、平均粒径が0.1〜5.0μmの不活性微粒子を0.01〜1.0重量%含有する、1,4−シクロヘキサンジメタノールをグリコール成分の一つとするポリエステルからなり、中間層であるB層は、ジカルボン酸成分、脂肪族または脂環式のジオール成分および数平均分子量が300〜4000のポリアルキレンエーテルグリコール成分を主たる構成成分とするポリエステルからなり、全フィルム厚みに占めるB層の厚み割合が60〜95%であって、フィルムの少なくとも一方向のヤング率が0.1〜3.5GPaであることを特徴とする二軸配向積層ポリエステルフィルムに存する。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも3層が押出し口金から、いわゆる共押出し法により押し出されたフィルムであって、後に縦方向および横方向の二軸に配向させたフィルムである。
本発明において、最外層であるA層およびC層を構成するポリエステルは、芳香族ジカルボン酸とグリコール成分よりなるポリエステルからなることが好ましい。
【0007】
ポリエステルを構成する芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。グリコール成分としては、1,4−シクロヘキサンジメタノールを必須の成分とするが、その他の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、トリメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等を挙げることができる。
いずれにしても本発明において用いるポリエステルは、グリコール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノールを一つの構成成分とする必要があり、その含有量は、通常10〜35モル%、好ましくは15〜30モル%、さらに好ましくは20〜30モル%の範囲である。本発明のポリエステルのグリコール成分として必須である1,4−シクロヘキサンジメタノールは、シクロヘキサン環に対するヒドロキシメチル基の結合位置によって、シス、トランス異性体が存在し、シクロヘキサン環自体にイス型、ボート型が存在するため、結晶性、融点などが異なってくるが、本発明においては、特に使用する1,4−シクロヘキサンジメタノールの種類を限定しない。
【0008】
本発明のフィルムの中間層であるB層を構成するポリエステルは、ジカルボン酸成分、脂肪族または脂環式のジオール成分および数平均分子量が300〜4000であるポリアルキレンエーテルグリコールを主たる成分とするポリエステルである。ここで言う主たる成分とは、全構成成分中、80重量%以上が上記成分で占められることを意味する。また、構成成分については、例えば、ポリエステルB層をアルカリで分解し、クロマトグラフィーにより分析することができる。B層を構成するジカルボン酸成分は、50モル%以上がテレフタル酸であることが好ましいが、他のジカルボン酸成分が共重合されたものであってもよい。テレフタル酸以外のカルボン酸成分としては、具体的には、例えば、イソフタル酸、オルトフタル酸、フェニレンジオキシジ酢酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルカルボン酸、4,4’−ジフェニルカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸等が挙げられるが、これらの中でもイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸から選択される1種以上が好適である。
【0009】
なお、本発明において、ジカルボン酸成分は、原料の段階では、例えば、炭素数1〜4程度のアルキルエステル等のエステル形成誘導体を含むものであってもよい。
B層を構成する脂肪族または脂環式のジオールとしては、50モル%以上がエチレングリコールであることが好ましいが、他の脂肪族または脂環式のジオール成分が共重合されたものであってもよい。エチレングリコール以外の脂肪族または脂環式のジオール成分としては、具体的には、例えば、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール等の脂肪族ジオール、1,1−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール等の脂環式ジオール等が挙げられ、中でも1,4−ブタンジオール、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、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールから選ばれる1種以上が好適である。
【0010】
なお、本発明においては、脂肪族または脂環式ジオール成分は、原料の段階ではエステル形成性の誘導体であってもよい。
エチレングリコール以外の脂肪族または脂環式ジオール成分は、全ジオール成分の通常30モル%以下、好ましくは5〜30モル%、さらに好ましくは10〜20モル%の範囲である。エチレングリコール以外の脂肪族または脂環式ジオール成分を共重合することにより、柔軟性や透明性が向上する場合があるが、共重合量が前記範囲外では、得られる共重合ポリエステルフィルムの機械的特性が劣るものである。
【0011】
本発明のポリエステルフィルムのB層中には、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、さらに、例えば、4,4−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−β−ヒドロキシエトキシフェニル)スルホン酸等の芳香族ジオール、グリコール酸、p−ヒドロキシ安息香酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸やアルコキシカルボン酸、ステアリン酸、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸等の単官能成分、トリカルバリル酸、ヘキサントリカルボン酸、トリメリト酸、トリメシン酸、ピロメリト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,6−ヘキサントリオール、没食子酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ジペンタエリスリトール、ポリグリセロール等の3官能以上の多官能成分が共重合されていてもよい。
【0012】
本発明のポリエステルフィルムのB層は、ポリアルキレンエーテルグリコールを構成成分として含有する必要があり、その数平均分子量は300〜4000であり、400〜3000が好ましく、500〜2000がさらに好ましい。数平均分子量が300未満では、フィルムの耐熱性が劣ったり、低分子量物が析出したりする。一方、数平均分子量が4000を超えると、フィルムの透明性が劣る。
ポリアルキレンエーテルグリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレングリコール、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロックまたはランダム共重合体などが挙げられるが、これらの中でも、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが好ましい。
【0013】
ポリアルキレンエーテルグリコールは、数平均分子量の異なるものを複数併用することもできる。複数併用する場合は、均一に混合して測定した値が前記範囲であればよい。
ここで、ポリテロラメチレングリコールの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー等の一般的な方法により測定することができる。
ポリアルキレンエーテルグリコールは、共重合ポリエステル中に5〜35重量%、さらには10〜30重量%含まれていることが好ましい。ポリアルキレンエーテルグリコールの含有量が5重量%未満では、フィルムの柔軟性が劣る傾向がある。一方、35重量%を超えると柔軟性に優れるものの、フィルムの透明性が損なわれる場合がある。
【0014】
本発明のフィルムを構成するポリエステル樹脂は、基本的には、ジカルボン酸成分、ジオール成分およびポリアルキレンエーテルグリコール成分と、必要に応じさらに追加する成分を用い、ポリエステル樹脂の慣用の製造法、すなわち、直接重合法、またはエステル交換法などにより回文式、または連続式に製造される。
ここで、ポリアルキレンエーテルグリコールおよび任意で使用する共重合成分は、重縮合反応過程の任意の段階で添加することができる。
さらに、発明のポリエステルは、予め、ジカルボン酸、および脂肪族および/または脂環式ジオールからなる低重合度のオリゴマーを製造し、当該オリゴマーとポリアルキレンエーテルグリコールとを重縮合することにより得ることもできる。
【0015】
重縮合反応により得られた樹脂は、通常、重縮合反応槽の底部に設けられた抜き出し口からストランド状に抜き出して、水冷しながらもしくは水冷後、カッターで切断されてペレット状とされる。さらに、この重縮合後のペレットを加熱処理して固相重縮合させることにより、さらに高重合度化させるとともに、反応副生物のアセトアルデヒドや低分子オリゴマー等を低減化することもできる。
【0016】
なお、前記製造方法においてエステル化反応は、必要に応じて、例えば、三酸化アンチモン、アンチモン、チタン、マグネシウム、カルシウム等の有機酸塩や有機金属化合物等のエステル化触媒の存在下でなされ、エステル交換反応は、必要に応じて、例えば、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、チタン、亜鉛等の有機酸塩や有機金属化合物等のエステル交換触媒の存在下でなされる。
また、重縮合反応は、例えば、正燐酸、亜燐酸、次亜燐酸、ポリ燐酸およびこれらのエステルや有機酸塩等の燐化合物の存在下、および、例えば、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウム、四酸化ゲルマニウム等の金属化合物、或いは、アンチモン、ゲルマニウム、亜鉛、チタン、コバルト等の有機酸塩や有機金属化合物等の重縮合触媒の存在下でなされる。これらの重縮合触媒の中でもテトラブトキシチタネート、三酸化アンチモン、二酸化ゲルマニウムから選択される1種以上が好適に使用される。
【0017】
さらには、重縮合過程での消泡を促進するため、シリコーンオイル等の消泡剤を添加するのが好ましい。
本発明のフィルムの最外層であるA層およびC層を構成するポリエステルは、耐ブロッキング性、易滑性等を付与するために、不活性微粒子を含有していることが好ましく、その含有量は、フィルムに対して0.01〜1.0重量%、好ましくは0.05〜0.5重量%、さらに好ましくは0.05〜0.3重量%の範囲である。不活性微粒子の含有量が0.01重量%未満では、透明性に優れるが、易滑性フィルムの取り扱い性が劣り好ましくない。一方、不活性微粒子の含有量が1.0重量%を超えると、易滑性に優れるが、透明性の悪化や粒子が凝集して粗大突起を形成するので好ましくない。
【0018】
本発明で用いる不活性微粒子としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、リン酸カルシウム、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子、シュウ酸カルシウム、架橋高分子粒子などの有機粒子を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0019】
用いる不活性微粒子の平均粒径は、0.1〜5.0μm、好ましくは0.2〜4.0μm、さらに好ましくは0.3〜3.0μmの範囲である。平均粒径が0.1μm未満では、透明性に優れるが、フィルム製造工程における巻き特性が劣り好ましくない。一方、5.0μmを超えると、易滑性に優れるが、フィルム表面の粗面化の度合い大きくなり過ぎて、透明性が損なわれたり、ツブ状欠陥(霜降り)が発生しやすくなったりするので好ましくない。
最外層のA層およびC層を構成するポリエステルに不活性微粒子を含有させる方法としては、公知の方法を採用し得る。例えば、ポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくは、エステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混練り押し出し機を用い、水または沸点200℃以下の有機溶媒中に分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練り押し出し機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
【0020】
A層およびC層には、前述の粒子以外に、フィルムの易滑性を向上させるために、有機滑剤を含有させることも好ましい手法である。
有機滑剤の種類としては、特に限定されるものでないが、脂肪族化合物、脂肪族エステル類、アルキレンビス脂肪族類および芳香族アミド等が好ましい。脂肪族化合物としては、モンタン酸等炭素数の多いものが好ましい。また、脂肪族エステルとしては、モンタン酸エチレングリコールエステル等が挙げられる。アルキレンビス脂肪族および芳香族アミドとしては、ヘキサメチレンビスベヘンアミド、N,N’−ジステアリルテレフタルアミド、ヘキサメチレンビスステアリルアミド、ヘキサメチレンビスステアリルアミド等が挙げられる。これらの有機滑剤のフィルム中の含有量としては、500ppm以下、さらには200ppm以下が好適である。これらの滑剤が余りに多量に混入すると、フィルムに各種塗布等を施す際に接着性が低下したり、フィルムの色目として黄味が強くなりすぎたりする恐れがある。
【0021】
本発明においては、易滑性、巻き取り性、耐ブロッキング性、作業性を高度に満足させるために、フィルム表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.010〜0.100μmの範囲であることが好ましく、さらに0.015〜0.080μm、特に0.020〜0.060μmの範囲が好ましく、かかる範囲となるよう適宜条件を選択することが望ましい。
本発明のポリエステルフィルムの面配向度(ΔP)は、通常0.030〜0.150であり、好ましくは0.040〜0.145、さらに好ましくは0.050〜0.140の範囲である。上記範囲とすることにより、柔軟性とフィルムの取り扱い性が良好となる。
【0022】
本発明において、複合化されたポリエステルフィルムの少なくとも一方向のヤング率が0.1〜3.5GPaの範囲にある必要があり、好ましくは0.1〜3.0GPa、さらに好ましくは0.2GPa〜2.5GPaの範囲である。また、フィルムの全方向におけるヤング率(Y)が上記の範囲であることが好ましい。ヤング率が(Y)が0.1GPa未満ではフィルム自体の成形が困難になり、3.5GPaを超えるとフィルムの柔軟性、耐揉み性が損なわれる。
本発明において、複合化されたポリエステルフィルムの長手方向および幅方向の引っ張り破断伸度は通常100〜200%、好ましくは110〜190%、さらに好ましくは120〜180%の範囲である。引っ張り破断伸度が100%未満では、柔軟性に劣る傾向がある。一方、引っ張り破断伸度が200%を越えると、柔軟しすぎて、シワ、伸び等により巻き取り作業、フィルムの取り扱い性が悪くなることがある。
【0023】
本発明のポリエステルフィルムにおいて、B層の厚みがフィルム全体厚みに占める割合は60〜95%、さらに好ましくは65〜95%、特に好ましくは70〜95%の範囲である。この値が60%未満では、柔軟性が損なわれるので好ましくない。一方、95%を超える場合には、幅方向での積層厚みが不均一となるために好ましくない。
本発明において、複合化されたポリエステルフィルムの接着性、帯電防止、易滑性を付与するために、塗布層を設けてもよい。塗布層を構成する成分としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリウレタン等の樹脂およびこれらの樹脂の共重合体などを挙げることができる。かかる樹脂の一種または二種以上の樹脂を同時に含有してもよい。
【0024】
上述の塗布液をフィルムに塗布する方法としては、原崎勇次著、槙書店、1979年発行、「コーティング方式」に示されるリバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクターコーターあるいはこれら以外の塗布装置を用いることができる。塗布層は、フィルム製造工程内で設けてもよいし、フィルム製造後に塗布してもよい。特に塗布厚みの均一性や、生産効率の点で、フィルム製造工程内で塗布する方法が好ましい。
フィルム製造工程内で塗布する方法としては、未延伸シートに塗布液を塗布し、逐次あるいは同時に二軸延伸する方法、一軸延伸されたフィルムに塗布し、さらに先の一軸延伸方向と直角の方向に延伸する方法、あるいは二軸延伸フィルムに塗布し、さらに横および/または縦方向に延伸する方法などがある。
【0025】
塗布層の厚みは、通常0.005〜1.0μmの範囲であり、好ましくは0.01〜0.5μmの範囲である。塗布厚みが1.0μmを超えるとフィルム製造時の連続性が悪化することがある。一方、塗布厚みが0.005μm未満の場合には塗布ヌケや塗布ムラが生じやすくなる傾向がある。
塗布層は、フィルムの片面だけに設けてもよいが、両面に設けることが好ましい。また、片面にのみ塗布した場合、その反対面には、本発明における塗布層以外の塗布層を必要に応じて形成し、本発明のフィルムに他の特性を付与することもできる。
なお、塗布剤のフィルム塗布性、接着性を改良するため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施してもよい。また、本発明のフィルムにおける塗布層の接着性、塗布性などを改良するために、塗布層形成後に塗布層に放電処理を施すこともできる。
【0026】
次に本発明の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、本発明の構成要件を満足する限り、以下の例示に限定されるものではない。
すなわち、先に述べたポリエステル原料を使用し、複数台の押し出し機、複数層のマルチマニホールドダイまたはフィードブロックを用い、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し出し、冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る方法が好ましい。この場合、シートの平坦性を向上させるため、シートと回転冷却ロールとの密着性を高める必要があり、静電印加密着法および/または液体塗布密着法が好ましく採用される。
【0027】
次いで、得られた未延伸シートは二軸方向に延伸して二軸配向される。すなわち、まず、前記の未延伸シートを一方向にロールまたはテンター方式の延伸機により延伸する。延伸温度は、通常40〜100℃、好ましくは60〜90℃であり、延伸倍率は、通常3.0〜5倍、好ましくは3.5〜4.5倍である。次いで、一段目延伸方向と直交する方向に延伸を行う。延伸温度は、通常50〜100℃、好ましくは60〜95℃であり、延伸倍率は、通常3.0〜5倍、好ましくは3.5〜4.5倍である。なお、一方向の延伸を二段階以上で行う方法も用いることができるが、その場合も最終的な延伸倍率が上記した範囲に入ることが望ましい。また、前記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することも可能である。
【0028】
かくして得られたフィルムは、150〜210℃で1〜600秒間熱処理を行うことが好ましい。さらにこの際、熱処理の最高温度ゾーンおよび/または熱処理出口のクーリングゾーンにおいて、縦および/または横方向に0.1〜20%弛緩する方法が好ましい。また、必要に応じて再縦延伸、再横延伸を付加することも可能である。
【0029】
【実施例】
以下、実施例により本発明を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、本発明で用いた物性および特性の測定方法は下記のとおりである。実施例および比較例中、「部」とあるは「重量部」を示す。
【0030】
(1)粒子の平均粒径(μm)
島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置(SP−CP3型)で測定した。
本発明において、平均粒径とは、その形状の如何にかかわらず等価球形分布の積算体積分率50%の粒径を平均粒径とした。
【0031】
(2)ポリマーの極限粘度[η](dl/g)
ポリマー1gをフェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒100ml中に溶解させ、ウベローデ型粘度計にて30℃で測定した。
【0032】
(3)フィルム表面粗さ(μm)
中心線平均粗さRa(μm)をもって表面粗さとする。(株)小坂研究所製表面粗さ測定機(SE−3F型)を用いて次のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲線からその中心線の方向に基準長さL(2.5mm)の部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をx軸、縦倍率の方向をy軸として粗さ曲線y=f(x)で表したとき、次式で与えられた値をμmで表す。中心線平均粗さは、試料フィルム表面から10本の断面曲線を求め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分の中心線平均粗さの平均値で表した。なお、触針の先端半径は2μm、荷重は30mgとし、カットオフ値は0.08mmとした。
Ra=(1/L)∫ |f(x)|dx
【0033】
(4)フィルムの面配向度(ΔP)
アタゴ光学社製アッベ屈折計を用い、フィルムの面内の屈折率の最大値(nγ)、それに直交方向の屈折率(nβ)およびフィルムの厚さ方向の屈折率(nα)を測定し、次式より面配向度(ΔP)を算出した。なお、屈折率の測定は、ナトリウムD線を用い、23℃で行った。
ΔP=(nγ+nβ)/2−nα
【0034】
(4)フィルムのヤング率(GPa)
(株)インテスコ製引っ張り試験機(2001型)を用いて、温度23℃、湿度50%RHに調節された室内において、長さ(チャック間)300mm、幅20mmの試料フィルムを、25mm/min.の速度で引っ張り、引っ張り応力−歪み曲線の初期の直線部分を用いて次式によって計算した。
Y=Δσ/Δε
(上記式中、Yはヤング率(GPa)、Δσは直線上の2点間の元の平均断面積による応力差(GPa)、Δεは上記2点間の歪み差/初期長さ(−)を表す)
【0035】
(5)フィルムの引っ張り破断伸度(%)
(株)インテスコ製引っ張り試験機(2001型)を用いて、温度23℃、湿度50%RHに調節された室内において、長さ(チャック間)50mm、幅15mmの試料フィルムを、200mm/min.の速度で引っ張り、引っ張り応力−歪み曲線より次式より求めた。
E=(L−L)×100÷L
(上記式中、Eは引っ張り破断伸度(%)、Lは破断時のフィルム長さ(mm)、Lは元のフィルム長さ(mm)を表す)
【0036】
(6)フィルムの滑り性
平滑なガラス板上に、幅15mm、長さ150mmに切り出したフィルム同士を2枚重ね、その上にゴム板を乗せ、2枚のフィルム接圧を2g/cmとして、20mm/分でフィルム同士を滑らせて摩擦力を測定し、5mm滑らせた点での摩擦係数を動摩擦係数として求めた。なお、測定は、温度23℃、湿度50%RHの雰囲気下で行った。
【0037】
(7)フィルムヘーズ(%)
JIS−K7136に準じ、日本電色工業製分球式濁度計(NDH−2000型)によりフィルムの濁度を測定した。
【0038】
(8)フィルムの積層厚み
透過型電子顕微鏡(TEM)によるフィルム断面の観察にて行った。すなわち、フィルムサンプルの小片を、エポキシ樹脂に硬化剤、加速剤を配合した樹脂に包埋処理し、ウルトラミクロトームにて厚み約200nmの切片を作成し、観察用サンプルとした。得られたサンプルを日立(株)製透過型電子顕微鏡(H−9000)にて観察した。その断面のうちフィルム表面とほぼ平行に、明暗によってその界面が観察される。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とした。ただし、加速電圧は300KV、倍率は表層厚みに応じ、1万倍〜10万倍の範囲で設定した。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点の相加平均値をフィルムの積層厚みとした。このフィルム厚みをもとに、下記式により中間層比率を計算した。
中間層比率=(中間層の厚み/全体の厚み)×100(%)
【0039】
(9)フィルムの巻き特性
直径15cmの紙管にラインスピード約170m/分のスピードで製造されるフィルムを3000m巻き取り端面および巻き取りロール表面欠陥の状態を観察し、次の4ランクに分けた。
A:端面がすべて揃い、ロール表面欠陥全くなし。
B:端面がほぼ揃い、ロール表面欠陥なし。
C:端面の一部が不揃いで、ロール表面欠陥僅かに見られる。
D:端面のかなり部分が不揃いで、ロール表面欠陥が多数見られる。
【0040】
(10)耐ブロッキング性
フィルムを重ね合わせてプレスした。プレス条件は、温度40℃、湿度80%RHの雰囲気中で圧力98Pa、時間20時間行った。その後、フィルムを室温23℃、湿度50%RHの室内に1昼夜放置後、フィルム同士をASTM−1893により剥離し、その剥離荷重からブロッキングの程度を書き基準により判定した。
○…良好。剥離荷重20g未満
△…普通。剥離荷重20g以上50g未満
×…不良。剥離荷重50g以上
【0041】
実施例1
(ポリエステルAの製造)
テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール85部、1,4−シクロヘキサンジメタノール15部、テトラブチルチタネート0.005重量%を反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留出とともに反応温度を徐々に上昇させ、3時間後に210℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了した。この反応混合物に、テトラブチルチタネート0.005重量%、を添加した後、平均粒径が2.4μmの非晶質微細シリカ粒子0.1部をエチレングリコールスラリーとして加え、重縮合反応を行った。この時、温度は220℃から徐々に昇温して250℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には40Paとした。反応開始後、5時間を得た時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーをストランド状に抜き出し、これを冷却後、ペレタイザーでカットすることによりペレット形状で回収した。
かくして得られたポリエステル樹脂ペレットの極限粘度は0.66であった。
【0042】
(ポリエステルBの製造)
テレフタル酸59部、エチレングリコール21部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量1000)20部、触媒および助触媒として、テトラブトキシチタネート0.009部、エチルアシッドフォスフェート0.025部、酢酸コバルト0.05部を反応器にとり、270℃、400Paでの直接重合法によりポリエステル樹脂を得た。ポリエステル樹脂は、重合槽よりストランド状に抜き出し、これを冷却後、ペレタイザーでカットすることによりペレット形状で回収した。
かくして得られたポリエステル樹脂ペレットの極限粘度は0.79であった。
【0043】
(ポリエステルフィルムの製造)
ポリエステルAおよびポリエステルBを別個のベント付き二軸スクリューの押し出し機に供給し、ベント減圧下で溶融混練りし、これらのポリマーをフィードブロック内で合流して積層してスリット状ダイスより20℃の回転冷却ロール上にシート状に押し出し、静電印加密着法を使用して回転冷却ロールにより急冷して積層未延伸シートを得た。次いで、得られた当該シートを60℃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75℃で3.5倍横延伸した後、200℃で3秒間熱処理を施し、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚さが2/21/2(μm)である全厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0044】
実施例2
実施例1において、ポリエステルBの組成を表1記載のように変更すること以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0045】
実施例3
実施例1において、ポリエステルBの組成を表1記載のように変更すること以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0046】
比較例1
実施例1において、層構成をポリエステルB/ポリエステルB/ポリエステルBとし、各層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0047】
比較例2
実施例1において、ポリエステルAのグリコール成分の1,4−シクロヘキサンジメタノールを5部とする以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚みが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0048】
比較例3
実施例1において、ポリエステルAのグリコール成分の1,4−シクロヘキサンジメタノールを40部とする以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚みが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0049】
比較例4
実施例1において、ポリエステルBの組成を表1記載のように変更すること以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAとし、各層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0050】
比較例5
実施例1において、ポリエステルBの組成を表1記載のように変更すること以外は、実施例1と同様にして、各層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0051】
比較例6〜7
実施例1において、ポリエステルBのポリテトラメチレンエーテルグリコールの数平均分子量を表1記載のものに変更すること以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0052】
比較例8
実施例1において、層構成をポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAとし、各層の厚さが6/13/6(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0053】
比較例9
実施例1において、層構成をポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAとし、各層の厚さが0.5/24/0.5(μm)である厚さが25μmの積層フィルムを得た。
【0054】
比較例10〜13
実施例1において、ポリエステルAの添加粒子の粒径および添加濃度を表1記載のように変更する以外は、実施例1と同様にして、層構成がポリエステルA/ポリエステルB/ポリエステルAであり、各層の厚さが2/21/2(μm)である厚さ25μmの積層フィルムを得た。
【0055】
【表1】

Figure 2004174970
【0056】
上記表1中、CHDMは1,4−シクロヘキサンジメタノール、TPAはテレフタル酸、EGはエチレングリコール、PTMGはポリテトラメチレンエーテルグリコールをそれぞれ意味する。
【0057】
【表2】
Figure 2004174970
【0058】
本発明の要件を満たす実施例1〜3の二軸配向積層ポリエステルフィルムは、柔軟性、透明性、滑り性、巻き特性、耐ブロッキング性に優れるものであった。これに対し、比較例1〜13の積層ポリエステルフィルムは、本発明の要件を満たしていないため、フィルムの柔軟性、透明性、滑り性、巻き特性、耐ブロッキング性に劣るものであった。
【0059】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明の二軸配向積層ポリエステルフィルムは、柔軟性、透明性、滑り性、巻き特性、耐ブロッキング性に優れるものであり、その工業的価値は高い。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a biaxially oriented laminated polyester film. More specifically, the present invention relates to a laminated flexible polyester film having flexibility, transparency, slipperiness, and blocking resistance, and having excellent winding properties.
[0002]
[Prior art]
Biaxially stretched polyester film represented by polyethylene terephthalate is excellent in physical properties such as transparency, mechanical strength, dimensional stability, and chemical properties such as chemical resistance. It is used in a wide range of fields such as industrial materials. However, since the biaxially stretched polyester film lacks flexibility, it cannot have deformation followability to an external force after being formed into a fixed shape, and its use is limited (for example, Patent Documents 1 and 2). etc).
[0003]
[Patent Document 1] JP-A-2001-34931
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-321559
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a problem to be solved is to provide a flexible polyester film having flexibility, transparency, and excellent slipperiness.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies in view of the above circumstances, and as a result, has found that a film having a specific configuration can easily solve the above-mentioned problems, and has completed the present invention.
That is, the gist of the present invention is a co-extruded laminated film including at least three polyester layers of an A layer, a B layer, and a C layer. The intermediate layer B is composed of a polyester containing 0.01 to 1.0% by weight of inert fine particles of 1 to 5.0 μm and having 1,4-cyclohexanedimethanol as one of the glycol components. Component, a polyester having an aliphatic or alicyclic diol component and a polyalkylene ether glycol component having a number average molecular weight of 300 to 4000 as a main component, and the thickness ratio of the B layer to the total film thickness is 60 to 95%. Characterized in that the film has a Young's modulus in at least one direction of 0.1 to 3.5 GPa. Exist for.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polyester film of the present invention is a film in which at least three layers are extruded from an extrusion die by a so-called co-extrusion method, and is a film which is later oriented biaxially in a vertical direction and a horizontal direction.
In the present invention, the polyester constituting the outermost layers A and C is preferably composed of a polyester comprising an aromatic dicarboxylic acid and a glycol component.
[0007]
Examples of the aromatic dicarboxylic acid constituting the polyester include terephthalic acid, isophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. As a glycol component, 1,4-cyclohexanedimethanol is an essential component, and other glycol components include ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, neopentyl glycol and the like.
In any case, the polyester used in the present invention must have 1,4-cyclohexanedimethanol as one component as a glycol component, and its content is usually 10 to 35 mol%, preferably 15 to 30 mol%. %, More preferably 20 to 30 mol%. 1,4-cyclohexanedimethanol, which is essential as a glycol component of the polyester of the present invention, has cis and trans isomers depending on the bonding position of the hydroxymethyl group to the cyclohexane ring, and the cyclohexane ring itself has a chair type or a boat type. Because of the presence, the crystallinity, melting point and the like are different, but in the present invention, the kind of 1,4-cyclohexanedimethanol used is not particularly limited.
[0008]
The polyester constituting the intermediate layer B of the film of the present invention is a polyester mainly composed of a dicarboxylic acid component, an aliphatic or alicyclic diol component and a polyalkylene ether glycol having a number average molecular weight of 300 to 4000. It is. The term "main component" as used herein means that 80% by weight or more of all the components are occupied by the above components. As for the constituent components, for example, the polyester B layer can be decomposed with an alkali and analyzed by chromatography. It is preferable that 50 mol% or more of the dicarboxylic acid component constituting the B layer is terephthalic acid, but another dicarboxylic acid component may be copolymerized. Specific examples of the carboxylic acid component other than terephthalic acid include, for example, isophthalic acid, orthophthalic acid, phenylenedioxydiacetic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethanedicarboxylic acid, Aromatic dicarboxylic acids such as 4,4'-diphenylethercarboxylic acid, 4,4'-diphenylcarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4 -Alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexane dicarboxylic acid, etc., aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, etc., among which isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid One or more selected from acids and cyclohexanedicarboxylic acids are preferred.
[0009]
In the present invention, at the stage of the raw material, the dicarboxylic acid component may contain, for example, an ester-forming derivative such as an alkyl ester having about 1 to 4 carbon atoms.
As the aliphatic or alicyclic diol constituting the B layer, it is preferable that 50 mol% or more is ethylene glycol, but other aliphatic or alicyclic diol components are copolymerized. Is also good. Specific examples of the aliphatic or alicyclic diol component other than ethylene glycol include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, and 1,4-butanediol. 1,1-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, aliphatic diols such as diethylene glycol, 1,1-cyclohexanedimethanol, Alicyclic diols such as 1,2-cyclohexane dimethanol, 1,3-cyclohexane dimethanol, 1,4-cyclohexane dimethanol, 1,2-cyclohexane diol, and 1,4-cyclohexane diol; 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimeta Lumpur, one or more selected from 2,2-dimethyl-1,3-propanediol are preferred.
[0010]
In the present invention, the aliphatic or alicyclic diol component may be an ester-forming derivative at the raw material stage.
The content of the aliphatic or alicyclic diol component other than ethylene glycol is usually 30 mol% or less, preferably 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the total diol component. By copolymerizing an aliphatic or alicyclic diol component other than ethylene glycol, flexibility and transparency may be improved.However, when the copolymerization amount is outside the above range, mechanical properties of the obtained copolymerized polyester film are reduced. The properties are inferior.
[0011]
In the B layer of the polyester film of the present invention, furthermore, for example, 4,4-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4′-hydroxyphenyl) propane, and the like, as long as the effects of the present invention are not impaired. Aromatic diols such as 2,2-bis (4′-β-hydroxyethoxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-β-hydroxyethoxyphenyl) sulfonic acid, glycolic acid, p-hydroxy Hydroxycarboxylic acids and alkoxycarboxylic acids such as benzoic acid and p-β-hydroxyethoxybenzoic acid; monofunctional components such as stearic acid, stearyl alcohol, benzyl alcohol, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, and benzoylbenzoic acid; tricarbaryl Acid, hexanetricarboxylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, pyro Trifunctional such as lithic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,6-hexanetriol, gallic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, sorbitol, dipentaerythritol and polyglycerol The above polyfunctional components may be copolymerized.
[0012]
The layer B of the polyester film of the present invention needs to contain a polyalkylene ether glycol as a component, and has a number average molecular weight of 300 to 4,000, preferably 400 to 3,000, more preferably 500 to 2,000. When the number average molecular weight is less than 300, the heat resistance of the film is inferior, or a low molecular weight substance is precipitated. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 4000, the transparency of the film is poor.
Examples of the polyalkylene ether glycol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytrimethylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene glycol, and a block or random copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. Among them, polytetramethylene ether glycol is preferred.
[0013]
A plurality of polyalkylene ether glycols having different number average molecular weights may be used in combination. When two or more are used in combination, the value measured by mixing uniformly may be within the above range.
Here, the number average molecular weight of polytellamethylene glycol can be measured by a general method such as gel permeation chromatography.
The polyalkylene ether glycol is preferably contained in the copolymerized polyester in an amount of 5 to 35% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. When the content of the polyalkylene ether glycol is less than 5% by weight, the flexibility of the film tends to be poor. On the other hand, if it exceeds 35% by weight, the flexibility of the film is excellent, but the transparency of the film may be impaired.
[0014]
The polyester resin constituting the film of the present invention is basically composed of a dicarboxylic acid component, a diol component and a polyalkylene ether glycol component, and a component that is further added if necessary, using a conventional method for producing a polyester resin, that is, It is produced palindrically or continuously by a direct polymerization method or a transesterification method.
Here, the polyalkylene ether glycol and optionally used copolymerization components can be added at any stage of the polycondensation reaction process.
Furthermore, the polyester of the invention can also be obtained by previously producing an oligomer having a low degree of polymerization comprising a dicarboxylic acid and an aliphatic and / or alicyclic diol, and polycondensing the oligomer with a polyalkylene ether glycol. it can.
[0015]
The resin obtained by the polycondensation reaction is usually withdrawn in the form of a strand from a withdrawal port provided at the bottom of the polycondensation reaction tank, and cut with a cutter with or after cooling with water, into pellets. Furthermore, the pellets after the polycondensation are subjected to a solid phase polycondensation by heat treatment, whereby the degree of polymerization can be further increased and acetaldehyde, low molecular oligomer, and the like, which are reaction by-products, can be reduced.
[0016]
In the production method, the esterification reaction is performed, if necessary, for example, in the presence of an esterification catalyst such as an organic acid salt such as antimony trioxide, antimony, titanium, magnesium, or calcium, or an organic metal compound. The exchange reaction is performed, if necessary, in the presence of an ester exchange catalyst such as an organic acid salt such as lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium, manganese, titanium, or zinc, or an organometallic compound.
The polycondensation reaction is carried out, for example, in the presence of orthophosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid and phosphorus compounds such as esters and organic acid salts thereof, and, for example, antimony trioxide, germanium dioxide, tetroxide. This is performed in the presence of a metal compound such as germanium, or a polycondensation catalyst such as an organic acid salt such as antimony, germanium, zinc, titanium, or cobalt, or an organic metal compound. Among these polycondensation catalysts, one or more selected from tetrabutoxytitanate, antimony trioxide, and germanium dioxide are preferably used.
[0017]
Furthermore, in order to promote defoaming in the polycondensation process, it is preferable to add an antifoaming agent such as silicone oil.
The polyester constituting the outermost layers A and C of the film of the present invention preferably contains inert fine particles in order to impart anti-blocking properties, slipperiness, and the like. The content is 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.05 to 0.5% by weight, more preferably 0.05 to 0.3% by weight, based on the film. When the content of the inert fine particles is less than 0.01% by weight, the transparency is excellent, but the handleability of the slippery film is poor, which is not preferable. On the other hand, when the content of the inert fine particles exceeds 1.0% by weight, the lubricity is excellent, but the transparency is deteriorated and the particles aggregate to form coarse projections, which is not preferable.
[0018]
Examples of the inert fine particles used in the present invention include inorganic particles such as calcium carbonate, silica, calcium phosphate, kaolin, talc, titanium dioxide, alumina, barium sulfate, lithium fluoride, zeolite, and molybdenum sulfide; calcium oxalate; Examples include organic particles such as molecular particles, but are not limited thereto.
[0019]
The average particle size of the inert fine particles used is in the range of 0.1 to 5.0 μm, preferably 0.2 to 4.0 μm, and more preferably 0.3 to 3.0 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm, the transparency is excellent, but the winding properties in the film production process are inferior, which is not preferable. On the other hand, when the thickness exceeds 5.0 μm, the lubricity is excellent, but the degree of surface roughening of the film becomes too large, and the transparency is impaired, and a lumpy defect (marbling) is likely to occur. Not preferred.
A known method can be adopted as a method for incorporating inert fine particles into the polyester constituting the outermost layers A and C. For example, it can be added at any stage of producing the polyester, but is preferably added as a slurry dispersed in ethylene glycol or the like at the stage of esterification or after the end of the transesterification reaction and before the start of the polycondensation reaction. Then, the polycondensation reaction may proceed. Further, using a kneading extruder with a vent, a method of blending a slurry of particles dispersed in water or an organic solvent having a boiling point of 200 ° C. or less with a polyester raw material, or particles dried using a kneading extruder And a method of blending the polyester raw material.
[0020]
It is also a preferable method that the layer A and the layer C contain an organic lubricant in addition to the above-mentioned particles in order to improve the lubricity of the film.
The kind of the organic lubricant is not particularly limited, but an aliphatic compound, an aliphatic ester, an alkylenebisaliphatic, an aromatic amide and the like are preferable. As the aliphatic compound, a compound having a large number of carbon atoms, such as montanic acid, is preferable. Examples of the aliphatic ester include montanic acid ethylene glycol ester. Examples of the alkylenebisaliphatic and aromatic amides include hexamethylenebisbehenamide, N, N'-distearylterephthalamide, hexamethylenebisstearylamide, hexamethylenebisstearylamide and the like. The content of these organic lubricants in the film is preferably 500 ppm or less, more preferably 200 ppm or less. If these lubricants are mixed in an excessively large amount, there is a possibility that the adhesiveness may be reduced when various coatings are applied to the film, or the yellow tint of the film may become too strong.
[0021]
In the present invention, the center line average roughness (Ra) of the film surface is in the range of 0.010 to 0.100 μm in order to highly satisfy the slipperiness, winding property, blocking resistance, and workability. The range is preferably 0.015 to 0.080 μm, and more preferably 0.020 to 0.060 μm, and it is desirable to appropriately select conditions so as to be within such a range.
The degree of plane orientation (ΔP) of the polyester film of the present invention is usually 0.030 to 0.150, preferably 0.040 to 0.145, more preferably 0.050 to 0.140. When the content is in the above range, flexibility and handleability of the film are improved.
[0022]
In the present invention, the composite polyester film needs to have a Young's modulus in at least one direction in the range of 0.1 to 3.5 GPa, preferably 0.1 to 3.0 GPa, more preferably 0.2 GPa to 0.2 GPa. It is in the range of 2.5 GPa. The Young's modulus (Y) in all directions of the film is preferably in the above range. If the Young's modulus (Y) is less than 0.1 GPa, it is difficult to form the film itself, and if it exceeds 3.5 GPa, the flexibility and rubbing resistance of the film are impaired.
In the present invention, the tensile elongation at break in the longitudinal direction and the width direction of the composited polyester film is usually in the range of 100 to 200%, preferably 110 to 190%, more preferably 120 to 180%. If the tensile elongation at break is less than 100%, the flexibility tends to be poor. On the other hand, when the tensile elongation at break exceeds 200%, the film is too soft, and the winding work and the handleability of the film may be deteriorated due to wrinkles and elongation.
[0023]
In the polyester film of the present invention, the ratio of the thickness of the layer B to the total thickness of the film is from 60 to 95%, preferably from 65 to 95%, particularly preferably from 70 to 95%. If this value is less than 60%, the flexibility is unfavorably deteriorated. On the other hand, if it exceeds 95%, it is not preferable because the lamination thickness in the width direction becomes uneven.
In the present invention, a coating layer may be provided in order to impart adhesiveness, antistatic property and lubricity to the composited polyester film. As components constituting the coating layer, resins such as polyester, polyamide, polystyrene, polyacrylate, polycarbonate, polyarylate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyurethane, and copolymers of these resins, etc. Can be mentioned. One or two or more of such resins may be simultaneously contained.
[0024]
As a method of applying the above-mentioned coating liquid to a film, a reverse roll coater, a gravure coater, a rod coater, an air doctor coater, and other coating apparatuses described in “Coating System”, written by Yuji Harasaki, Maki Shoten, 1979 Can be used. The coating layer may be provided in the film manufacturing process, or may be applied after the film is manufactured. In particular, from the viewpoint of uniformity of coating thickness and production efficiency, a method of coating in a film manufacturing process is preferable.
As a method of applying in the film manufacturing process, a coating liquid is applied to an unstretched sheet, a method of sequentially or simultaneously biaxially stretching, applying to a uniaxially stretched film, and further in a direction perpendicular to the uniaxially stretching direction. There is a method of stretching, or a method of applying to a biaxially stretched film and further stretching in the transverse and / or longitudinal directions.
[0025]
The thickness of the coating layer is usually in the range of 0.005 to 1.0 μm, preferably in the range of 0.01 to 0.5 μm. When the coating thickness exceeds 1.0 μm, continuity during film production may be deteriorated. On the other hand, when the coating thickness is less than 0.005 μm, coating dropping and coating unevenness tend to occur.
The coating layer may be provided on only one side of the film, but is preferably provided on both sides. In addition, when the coating is applied to only one surface, a coating layer other than the coating layer of the present invention may be formed on the opposite surface as needed to impart other properties to the film of the present invention.
The film may be subjected to a chemical treatment or a discharge treatment before application in order to improve the film coating property and adhesiveness of the coating agent. Further, in order to improve the adhesiveness, coatability, etc. of the coating layer in the film of the present invention, the coating layer can be subjected to a discharge treatment after the formation of the coating layer.
[0026]
Next, the method for producing the polyester film of the present invention will be specifically described, but is not limited to the following examples as long as the constitutional requirements of the present invention are satisfied.
That is, using the polyester raw material described above, using a plurality of extruders, a plurality of layers of a multi-manifold die or a feed block, laminating each polyester, extruding a plurality of layers of a molten sheet from a die, and cooling rolls. A method of obtaining an unstretched sheet by cooling and solidifying is preferable. In this case, in order to improve the flatness of the sheet, it is necessary to increase the adhesion between the sheet and the rotary cooling roll, and the electrostatic application adhesion method and / or the liquid application adhesion method are preferably employed.
[0027]
Next, the obtained unstretched sheet is biaxially stretched and biaxially oriented. That is, first, the unstretched sheet is stretched in one direction by a roll or tenter type stretching machine. The stretching temperature is usually 40 to 100 ° C., preferably 60 to 90 ° C., and the stretching ratio is usually 3.0 to 5 times, preferably 3.5 to 4.5 times. Next, stretching is performed in a direction orthogonal to the first-stage stretching direction. The stretching temperature is usually 50 to 100 ° C, preferably 60 to 95 ° C, and the stretching ratio is usually 3.0 to 5 times, preferably 3.5 to 4.5 times. In addition, a method of performing unidirectional stretching in two or more stages can be used, but in such a case, it is desirable that the final stretching ratio falls within the above range. It is also possible to simultaneously biaxially stretch the unstretched sheet so that the area magnification becomes 10 to 40 times.
[0028]
The thus obtained film is preferably subjected to a heat treatment at 150 to 210 ° C. for 1 to 600 seconds. Further, at this time, a method of relaxing 0.1 to 20% in the vertical and / or horizontal direction in the maximum temperature zone of the heat treatment and / or the cooling zone at the outlet of the heat treatment is preferable. Further, re-longitudinal stretching and re-lateral stretching can be added as necessary.
[0029]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention. The methods for measuring physical properties and characteristics used in the present invention are as follows. In Examples and Comparative Examples, “parts” means “parts by weight”.
[0030]
(1) Average particle size (μm)
It measured with the centrifugal sedimentation type particle size distribution analyzer (SP-CP3 type) made by Shimadzu Corporation.
In the present invention, the average particle diameter is defined as an average particle diameter of 50% of an integrated volume fraction of an equivalent spherical distribution regardless of its shape.
[0031]
(2) Intrinsic viscosity of polymer [η] (dl / g)
1 g of the polymer was dissolved in 100 ml of a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 50/50 (weight ratio) and measured at 30 ° C. with an Ubbelohde viscometer.
[0032]
(3) Film surface roughness (μm)
The surface roughness is defined as the center line average roughness Ra (μm). It was obtained as follows using a surface roughness measuring instrument (SE-3F type) manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd. That is, a portion of the reference length L (2.5 mm) is extracted from the film cross-sectional curve in the direction of the center line, and the center line of the extracted portion is the x-axis, and the direction of the vertical magnification is the y-axis, and the roughness curve y = f When represented by (x), the value given by the following equation is represented by μm. The center line average roughness was obtained by calculating ten cross-sectional curves from the surface of the sample film, and expressing the average value of the center line average roughness of the extracted portion obtained from these cross-sectional curves. The tip radius of the stylus was 2 μm, the load was 30 mg, and the cutoff value was 0.08 mm.
Ra = (1 / L) ∫0 1| F (x) | dx
[0033]
(4) Degree of plane orientation of film (ΔP)
Using an Abbe refractometer manufactured by Atago Optical Co., the maximum value of the refractive index in the plane of the film (nγ), the refractive index in the orthogonal direction (nβ) and the refractive index in the thickness direction of the film (nα) were measured. The degree of plane orientation (ΔP) was calculated from the equation. The measurement of the refractive index was performed at 23 ° C. using a sodium D line.
ΔP = (nγ + nβ) / 2−nα
[0034]
(4) Young's modulus of film (GPa)
Using a tensile tester (model 2001) manufactured by Intesco Corporation, a sample film having a length (between chucks) of 300 mm and a width of 20 mm was placed at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH at a rate of 25 mm / min. The tension was calculated at the following speed using the initial linear portion of the tensile stress-strain curve.
Y = Δσ / Δε
(Where Y is the Young's modulus (GPa), Δσ is the stress difference (GPa) due to the original average cross-sectional area between two points on the straight line, and Δε is the strain difference between the two points / initial length (−). Represents)
[0035]
(5) Tensile elongation at break of film (%)
Using a tensile tester (model 2001) manufactured by Intesco Corporation, a sample film having a length (between chucks) of 50 mm and a width of 15 mm was placed at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH at a rate of 200 mm / min. , And the tensile stress-strain curve was determined by the following equation.
E = (L−L0) × 100 ÷ L0
(Where E is the tensile elongation at break (%), L is the film length at break (mm), L0Represents the original film length (mm))
[0036]
(6) Slip property of film
Two films cut to a width of 15 mm and a length of 150 mm are stacked on a smooth glass plate, and a rubber plate is placed thereon, and the film contact pressure of the two films is set to 2 g / cm.2The frictional force was measured by sliding the films at 20 mm / min, and the coefficient of friction at the point of sliding by 5 mm was determined as the dynamic friction coefficient. The measurement was performed in an atmosphere at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH.
[0037]
(7) Film haze (%)
According to JIS-K7136, the turbidity of the film was measured with a spectroscopic turbidity meter (NDH-2000) manufactured by Nippon Denshoku Industries.
[0038]
(8) Lamination thickness of film
This was performed by observing the cross section of the film with a transmission electron microscope (TEM). That is, a small piece of the film sample was embedded in a resin in which a curing agent and an accelerator were mixed with an epoxy resin, and a section having a thickness of about 200 nm was prepared with an ultramicrotome to obtain a sample for observation. The obtained sample was observed with a transmission electron microscope (H-9000) manufactured by Hitachi, Ltd. In the cross section, the interface is observed by light and dark almost in parallel with the film surface. The distance between the interface and the surface of the film was averaged for one transmission electron micrograph and used as the thickness. However, the acceleration voltage was set at 300 KV, and the magnification was set within the range of 10,000 to 100,000 times according to the surface layer thickness. This was performed on at least 50 photographs, and 10 points from the thicker and 10 points from the thinner measured values were deleted, and the arithmetic mean value at 30 points was defined as the film thickness. Based on this film thickness, the intermediate layer ratio was calculated by the following equation.
Middle layer ratio = (thickness of middle layer / total thickness) × 100 (%)
[0039]
(9) Film winding characteristics
Films produced on a paper tube having a diameter of 15 cm at a line speed of about 170 m / min were inspected for the 3000 m winding end face and the state of the winding roll surface defect, and classified into the following four ranks.
A: The end faces are all aligned, and there is no roll surface defect.
B: The end faces are almost aligned, and there is no roll surface defect.
C: A part of the end face is irregular, and a slight roll surface defect is observed.
D: A considerable portion of the end face is irregular, and many roll surface defects are observed.
[0040]
(10) Blocking resistance
The films were overlaid and pressed. The pressing was performed in an atmosphere of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 80% RH at a pressure of 98 Pa for 20 hours. Then, after leaving the film in a room at room temperature of 23 ° C. and humidity of 50% RH for one day and night, the films were peeled off from each other by ASTM-1893, and the degree of blocking was determined based on the peeling load and determined based on the criteria.
…: Good. Peeling load less than 20g
△: Normal. Peeling load 20 g or more and less than 50 g
×: Bad. Peeling load 50g or more
[0041]
Example 1
(Production of polyester A)
100 parts of dimethyl terephthalate, 85 parts of ethylene glycol, 15 parts of 1,4-cyclohexanedimethanol, and 0.005% by weight of tetrabutyl titanate were placed in a reactor, and the reaction initiation temperature was set to 150 ° C. The temperature was gradually increased to 210 ° C. after 3 hours. After 4 hours, the transesterification reaction was substantially completed. After adding 0.005% by weight of tetrabutyl titanate to the reaction mixture, 0.1 part of amorphous fine silica particles having an average particle diameter of 2.4 μm was added as an ethylene glycol slurry to carry out a polycondensation reaction. . At this time, the temperature was gradually raised from 220 ° C. to 250 ° C. On the other hand, the pressure was gradually reduced from normal pressure, and finally was 40 Pa. After 5 hours from the start of the reaction, when the reaction was obtained, the reaction was stopped, the polymer was drawn out into a strand under nitrogen pressure, and after cooling, the polymer was cut with a pelletizer and recovered in the form of pellets.
The intrinsic viscosity of the thus obtained polyester resin pellet was 0.66.
[0042]
(Production of polyester B)
59 parts of terephthalic acid, 21 parts of ethylene glycol, 20 parts of polytetramethylene glycol (number average molecular weight 1000), 0.009 parts of tetrabutoxytitanate, 0.025 parts of ethyl acid phosphate, 0.025 parts of ethyl acetate as a catalyst and a co-catalyst. 05 parts were placed in a reactor, and a polyester resin was obtained by a direct polymerization method at 270 ° C. and 400 Pa. The polyester resin was withdrawn in a strand form from the polymerization tank, cooled, and then cut with a pelletizer to collect in a pellet form.
The intrinsic viscosity of the thus obtained polyester resin pellet was 0.79.
[0043]
(Manufacture of polyester film)
Polyester A and polyester B are fed to separate vented twin-screw extruders, melt-kneaded under reduced pressure of the vents, and these polymers are combined in a feed block and laminated, and a temperature of 20 ° C. is passed through a slit die. The sheet was extruded into a sheet on a rotating cooling roll, and rapidly cooled by a rotating cooling roll using an electrostatic contact method to obtain a laminated unstretched sheet. Next, the obtained sheet was stretched 3.5 times in length at 60 ° C. Next, the film was guided to a tenter and laterally stretched 3.5 times at 75 ° C., and then heat-treated at 200 ° C. for 3 seconds, and the layer configuration was polyester A / polyester B / polyester A, and the thickness of each layer was 2/21 / 2 (μm) to obtain a laminated film having a total thickness of 25 μm.
[0044]
Example 2
In Example 1, the layer composition was polyester A / polyester B / polyester A, and the thickness of each layer was 2 in the same manner as in Example 1 except that the composition of polyester B was changed as shown in Table 1. A laminated film having a thickness of 25 μm, which was / 21/2 (μm), was obtained.
[0045]
Example 3
In Example 1, the layer composition was polyester A / polyester B / polyester A, and the thickness of each layer was 2 in the same manner as in Example 1 except that the composition of polyester B was changed as shown in Table 1. A laminated film having a thickness of 25 μm, which was / 21/2 (μm), was obtained.
[0046]
Comparative Example 1
In Example 1, the layer constitution was set to polyester B / polyester B / polyester B, and a laminated film having a thickness of 25 μm in which the thickness of each layer was 2/21/2 (μm) was obtained.
[0047]
Comparative Example 2
In Example 1, the layer configuration was polyester A / polyester B / polyester A, except that the glycol component of polyester A, 1,4-cyclohexanedimethanol, was changed to 5 parts. A 25 μm-thick laminated film having a thickness of 2/21/2 (μm) was obtained.
[0048]
Comparative Example 3
In Example 1, the layer configuration was polyester A / polyester B / polyester A, except that the glycol component of polyester A, 1,4-cyclohexanedimethanol, was changed to 40 parts. A 25 μm-thick laminated film having a thickness of 2/21/2 (μm) was obtained.
[0049]
Comparative Example 4
In Example 1, except that the composition of the polyester B was changed as shown in Table 1, the layer configuration was changed to polyester A / polyester B / polyester A, and the thickness of each layer was 2 / A laminated film having a thickness of 25 μm, which is 21/2 (μm), was obtained.
[0050]
Comparative Example 5
In Example 1, each layer composition was polyester A / polyester B / polyester A, and the layer thickness was 2 in the same manner as in Example 1 except that the composition of polyester B was changed as shown in Table 1. A laminated film having a thickness of 25 μm, which was / 21/2 (μm), was obtained.
[0051]
Comparative Examples 6 and 7
In Example 1, the layer structure was changed to polyester A / polyester B / polyester A in the same manner as in Example 1 except that the number average molecular weight of the polytetramethylene ether glycol of the polyester B was changed to that shown in Table 1. There was obtained a laminated film having a thickness of 25 μm in which the thickness of each layer was 2/21/2 (μm).
[0052]
Comparative Example 8
In Example 1, the layer structure was polyester A / polyester B / polyester A, and a laminated film having a thickness of 25 μm in which each layer had a thickness of 6/13/6 (μm) was obtained.
[0053]
Comparative Example 9
In Example 1, the layer constitution was set to polyester A / polyester B / polyester A, and a laminated film having a thickness of 25 μm in which each layer had a thickness of 0.5 / 24 / 0.5 (μm) was obtained.
[0054]
Comparative Examples 10 to 13
In Example 1, the layer configuration was polyester A / polyester B / polyester A, in the same manner as in Example 1, except that the particle size and the concentration of the added particles of the polyester A were changed as shown in Table 1. A 25 μm-thick laminated film having a thickness of each layer of 2/21/2 (μm) was obtained.
[0055]
[Table 1]
Figure 2004174970
[0056]
In Table 1, CHDM means 1,4-cyclohexanedimethanol, TPA means terephthalic acid, EG means ethylene glycol, and PTMG means polytetramethylene ether glycol.
[0057]
[Table 2]
Figure 2004174970
[0058]
The biaxially oriented laminated polyester films of Examples 1 to 3 satisfying the requirements of the present invention were excellent in flexibility, transparency, slipperiness, winding characteristics, and blocking resistance. On the other hand, since the laminated polyester films of Comparative Examples 1 to 13 did not satisfy the requirements of the present invention, they were inferior in film flexibility, transparency, slipperiness, winding characteristics, and blocking resistance.
[0059]
【The invention's effect】
As described above in detail, the biaxially oriented laminated polyester film of the present invention is excellent in flexibility, transparency, slipperiness, winding properties, and blocking resistance, and has high industrial value.

Claims (1)

A層、B層およびC層の少なくとも3層のポリエステル層からなる共押出し積層フィルムであって、最外層であるA層およびC層は、平均粒径が0.1〜5.0μmの不活性微粒子を0.01〜1.0重量%含有する、1,4−シクロヘキサンジメタノールをグリコール成分の一つとするポリエステルからなり、中間層であるB層は、ジカルボン酸成分、脂肪族または脂環式のジオール成分および数平均分子量が300〜4000のポリアルキレンエーテルグリコール成分を主たる構成成分とするポリエステルからなり、全フィルム厚みに占めるB層の厚み割合が60〜95%であって、フィルムの少なくとも一方向のヤング率が0.1〜3.5GPaであることを特徴とする二軸配向積層ポリエステルフィルム。A co-extruded laminated film comprising at least three polyester layers, A layer, B layer and C layer, wherein the outermost layers A and C have an average particle diameter of 0.1 to 5.0 µm. The layer B, which is an intermediate layer, is composed of a polyester containing 0.01 to 1.0% by weight of fine particles and having 1,4-cyclohexanedimethanol as one of the glycol components. A diol component and a polyester having a polyalkylene ether glycol component having a number average molecular weight of 300 to 4,000 as a main component. A biaxially oriented laminated polyester film having a Young's modulus in the direction of 0.1 to 3.5 GPa.
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