JP2006159541A - 積層ポリエステルフィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】
透明性、易成形性、耐熱性、耐薬品性、接着性を必要とする工業材料、包装材料、特に建材用壁紙フィルムなどの用途に好適なポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】
A/B/Cの3層構成を少なくとも有する積層ポリエステルフィルムであって、A層は、結晶性パラメータΔTcgが35℃以下である高結晶ポリエステルから構成されており、B層、C層のガラス転移温度(Tg(B)およびTg(C))がそれぞれ、15℃≦Tg(B)≦70℃、及び、−20℃≦Tg(C)≦30℃を満たすことを特徴とする積層ポリエステルフィルム
【選択図】なし
透明性、易成形性、耐熱性、耐薬品性、接着性を必要とする工業材料、包装材料、特に建材用壁紙フィルムなどの用途に好適なポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】
A/B/Cの3層構成を少なくとも有する積層ポリエステルフィルムであって、A層は、結晶性パラメータΔTcgが35℃以下である高結晶ポリエステルから構成されており、B層、C層のガラス転移温度(Tg(B)およびTg(C))がそれぞれ、15℃≦Tg(B)≦70℃、及び、−20℃≦Tg(C)≦30℃を満たすことを特徴とする積層ポリエステルフィルム
【選択図】なし
Description
本発明は柔軟性を有するポリエステルフィルムに関するものであり、詳細には、透明性、易成形性、耐熱性、耐薬品性、接着性を必要とする工業材料、包装材料などの用途に好適なポリエステルフィルムに関するものであり、さらに詳細には、防汚性と、基材との易接着性の両立を可能とした壁紙用フィルムに関するものである。
従来の柔軟フィルムとしては、ポリ塩化ビニル系フィルムが代表的である。このポリ塩化ビニルフィルムは、耐候性に優れるとともに、各種加工、たとえばエンボス加工などに好適であるだけでなく、安価に手に入りうるという点で好ましく使用されてきた。
しかしながら、ポリ塩化ビニル系フィルムは、火災などによりフィルムが燃焼した際の有毒ガス発生の問題、可塑剤のブリードアウトなどの問題があり、そのため近年の環境面からのニーズにより、新しい柔軟フィルムが求められてきている。
柔軟フィルムの展開用途の一つとして、壁紙表層用フィルムが挙げられる。本用途は、ポリ塩化ビニル樹脂製の壁紙または化粧版(以下塩ビ壁紙と称す)、塩ビレザーの表面にフィルムを被覆するものであり、該フィルムの特性として可塑剤ブリード防止性、耐薬品性、エンボス等の加工性、塩ビ基材への接着性等の各種特性が必要となる。現在はエチレン−ビニルアルコール系共重合体が主として用いられており、上記特性のうち可塑剤ブリード防止性、耐薬品性、エンボス等の加工性は良好なものの(例えば、特許文献1参照)、該フィルムは塩ビ壁紙への接着性が良好でないため、接着剤層を被覆する必要があった(例えば、特許文献2参照)。
また、柔軟フィルムの片面に高結晶性ポリエステルを積層した積層フィルムが知られている(例えば、特許文献3)。しかしながら、本積層フィルムは柔軟性、透明性の経時変化抑制を主目的としており、フィルムの成形性や耐薬品性向上等の記載や示唆もなく、塩ビ壁紙への接着性も不充分なものであり、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ壁紙への接着性等の全ての要求特性を満たす柔軟フィルムが達成されていないのが現状であった。
特公昭60−224542号公報
特公昭60−239233号公報
特開平5−131601
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消せんとするものであり、各層に機能性を付与した積層ポリエステルフィルムを用いることで、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ壁紙への接着性等の壁紙用フィルムの基本要求特性を満たし、加えて、透明性、柔軟性、耐熱性、耐ブリードアウト性、耐経時白化性、に優れた特徴を有する積層ポリエステルフィルムを提供することにある。
本発明は、フィルムを積層構成とし、各層の結晶性あるいは熱特性を特定範囲とすることで透明性、耐薬品性、耐防汚性、易成形性、接着性の全てを満足することができるという知見を得て、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明の積層フィルムは、A/B/Cの3層構成を少なくとも有する積層ポリエステルフィルムであって、A層は、結晶性パラメータΔTcgが35℃以下である高結晶ポリエステルから構成されており、B層、C層のガラス転移温度(Tg(B)およびTg(C))がそれぞれ、15℃≦Tg(B)≦70℃、及び、−20℃≦Tg(C)≦30℃を満たすこと、により達成できる。
本発明によれば、透明性、耐薬品性、易成形性、接着性に優れた積層ポリエステルフィルムを得ることができる。本発明で得られる積層フィルムは、透明性、易成形性、耐熱性、耐薬品性、接着性を必要とする工業材料、包装材料に関するものであり、さらに詳細には、防汚性と、基材との易接着性の両立を可能とした壁紙などの用途に好ましく用いることができる。
一般的に、ポリエステルは非晶状態では耐薬品性に劣り、溶剤等で浸されることが多い。そのため、溶剤等を用いて印刷あるいは拭取りを行った場合、白化する場合がある。これに対し、本発明におけるA層は、結晶性パラメータΔTcgが35℃以下である高結晶ポリエステルから構成されている。ここで、結晶性パラメータとは、示差走査熱量測定(DSC)の昇温過程で見られる冷結晶化温度(Tc)とガラス転移温度(Tg)との差(ΔTcg)のことであり、高結晶ポリエステルとはΔTcgが35℃以下であるポリエステルを指している。高結晶性ポリエステルは、溶融押出後の厚み、冷却温度を制御することで、冷却過程において可視光サイズ以下の微結晶を生成することができる。本発明における積層ポリエステルフィルムは、A/B/Cの3層構成を少なくとも有するため、A層を表層とした場合、透明性を維持しながらも、結晶化した表層、すなわち耐薬品性に優れた表層とすることができる。ΔTcgが35℃以下の高結晶ポリエステルの代表的なポリマーとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリブチレンナフタレート、およびそれらの共重合体などの誘導体で代表されるものである。高結晶性をさらに有するという観点から、ΔTcgは25℃以下となることが好ましく、20℃以下となることが特に好ましい。
本発明の場合、A層に用いる高結晶ポリエステルの具体的例としては、酸成分が芳香族ジカルボン酸残基、グリコール成分が1,4ブタンジオール残基であるポリエステル、すなわち、ポリブチレンテレフタレートおよびその誘導体が挙げられる。もちろん該高結晶性ポリエステルに公知の結晶核剤やブロッキング防止剤、すべり剤、帯電防止剤、安定剤、耐候剤、UV吸収剤、顔料などの添加剤を含有させてもよい。
本発明は、従来、単層では実現困難であった透明性、耐薬品性、易成形性、基材との接着性の全てを満足するため、各層に機能を分離した積層構成としたことを大きな特徴としている。各層は共通に透明性を有し、A層は、上記したように、高結晶性ポリエステルとすることで耐薬品性、耐防汚性を有する。また、B層は易成形性を有する層である。エンボス等に代表される成形は、通常、ポリマーのTg以上に一定時間加熱し、必要な形へ成形した後、Tg以下の温度へ冷却して行われる。壁紙用途を例とすると、通常、70℃以上でエンボス成形を行った後、室温まで冷却する場合が多い。そのため、成形機能を有するB層のガラス転移温度(Tg(B))は、15≦Tg(B)≦70℃である必要があり、好ましくは、20℃≦Tg(B)≦65℃、さらに好ましくは、30℃≦Tg(B)≦60℃である。Tg(B)が70℃を超えると、一定時間加熱しても成形できなくなり、また、15℃を下回ると室温がTg以上となるため、一旦成形後、室温で放置した場合に徐々に変形が進む可能性があるため好ましくない。
成形フィルムは、成形後もしくは成形時にベースとなる基材と貼り合わせて用いる場合が多い。壁紙用途を例とすると、通常、基材としては発泡塩ビが用いられていることが多い。そのため、表面フィルムは発泡塩ビと接着、通常は熱接着することが必要となるが、現在入手可能なPET、PBT等のポリエステル、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン−ビニルアルコール系共重合体等の各種フィルムは単体では塩ビとの熱接着性が好ましくない。熱接着性を持たせるには、接着剤層をコーティングもしくは共押出で積層する必要があるが、接着剤を積層した場合、フィルム基材以外の使用原料増加によるコストアップ、また、接着剤層積層フィルムをリサイクルした場合の異物等の品質面での問題が生じてしまう。
そこで、本発明の発明者らは、鋭意検討を重ね、塩ビとの接着性が良好となる層(C層)に必要となる特性を見出した。つまりC層のガラス転移温度は(Tg(C))は−20℃≦Tg(C)≦30℃、好ましくは−10℃≦Tg(C)≦10℃、さらに好ましくは、−5℃≦Tg(C)≦5℃である。Tg(C)が30℃を超えると塩ビとの接着性が不良となり、−20℃を下回ると粘着、ブロッキングが生じやすくなり、取扱性の点で好ましくない。
本発明におけるB層あるいはC層を構成する共重合ポリエステルは、少なくともC層が、酸成分として、芳香族ジカルボン酸残基等を主構成成分とするハードセグメントと、長鎖脂肪酸ジカルボン酸残基からなる残基を主構成成分とするソフトセグメント、及び、アルコール成分として炭素数が10以下のジオール成分残基を少なくとも1種以上含有していることが好ましい。
ハードセグメントを構成する芳香族ジカルボン酸残基は、芳香族ジカルボン酸およびそのエステル形成誘導体から形成される。具体的には、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、ジフェニル−4、4’−ジカルボン酸、2、6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタレン2、7−ジカルボン酸、ナフタレン1、5−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン4−4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4、4’−ジカルボン酸、ジフェニルエーテル−4、4’−ジカルボン酸および、これらのエステル形成誘導体等が挙げられる。なかでも、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、およびそのエステル形成誘導体が好ましい。また、これらの芳香族ジカルボン酸成分は、1種あるいは2種以上を併用してもよい。
この芳香族ジカルボン酸残基の量は、酸成分の40〜99モル%であることが好ましい。さらに好ましくは55〜93モル%であり、特に好ましくは60〜90モル%である。芳香族ジカルボン酸残基の量が40モル%未満では、共重合ポリエステルの耐熱性が低下し、またこれより得られる成形物の機械特性が低下する場合がある。
B層、C層のうち少なくともC層を構成する共重合ポリエステルにおいてソフトセグメントを構成する長鎖脂肪族ジカルボン酸残基は、下記式で示される炭素数10〜30の不飽和脂肪酸から誘導されるものが好ましく、主としてその二量化により得られる二量化脂肪酸あるいはこれのエステル形成誘導体から形成される。
CH2(CH2)m(CH=CH−CH2)k(CH2)nCOOR
(式中のRは、水素原子またはアルキル基、mは1〜25の整数、kは1〜5の整数、nは0〜25の整数、m、kおよびnは、8≦m+3k+n≦28の関係式を満足する。)
この不飽和脂肪酸の二量化反応においては、二量体とともに三量体も生成するので、二量化反応により得られる長鎖脂肪ジカルボン酸誘導体中には二量体、三量体及び単量体が含まれている。この長鎖脂肪酸ジカルボン酸誘導体を複数回の蒸留等の精製を行い、二量体量が95%以上、さらには98%以上の高純度長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体用いると、色調の面で良好な共重合ポリエステルが得られるが、蒸留工程によって長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体のコストが著しく大きくなるため、共重合ポリエステルの色調とコスト性とを両立させるためには、長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体中の、二量体、三量体の比率がそれぞれ70〜90質量%、10〜30質量%であることが好ましい。
(式中のRは、水素原子またはアルキル基、mは1〜25の整数、kは1〜5の整数、nは0〜25の整数、m、kおよびnは、8≦m+3k+n≦28の関係式を満足する。)
この不飽和脂肪酸の二量化反応においては、二量体とともに三量体も生成するので、二量化反応により得られる長鎖脂肪ジカルボン酸誘導体中には二量体、三量体及び単量体が含まれている。この長鎖脂肪酸ジカルボン酸誘導体を複数回の蒸留等の精製を行い、二量体量が95%以上、さらには98%以上の高純度長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体用いると、色調の面で良好な共重合ポリエステルが得られるが、蒸留工程によって長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体のコストが著しく大きくなるため、共重合ポリエステルの色調とコスト性とを両立させるためには、長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体中の、二量体、三量体の比率がそれぞれ70〜90質量%、10〜30質量%であることが好ましい。
本発明の、B層、C層のうち少なくともC層を構成する共重合ポリエステルの製造時において使用される長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体には、二量化反応により生成する不飽和結合が存在するが、これをそのまま重合原料として使用しても、水素添加反応により還元させた後に使用しても構わない。しかし、特に耐熱性、耐候性ならびに透明性が要求される場合には、水素添加により不飽和結合をなくした二量化脂肪酸を用いることが好ましい。
共重合ポリエステルの製造時に使用できる不飽和脂肪酸の二量化物としては、炭素数36の二量化脂肪酸であるダイマー酸およびそのエステル形成誘導体が好ましい。ダイマー酸は、リノール酸やリノレイン酸等の炭素数18の不飽和脂肪酸を二量化して得られるものであり、例えば、ユニケマ・インターナショナル社から“プリポール”(“PRIPOL”)、あるいはこれらの各種エステル形成誘導体が市販されている。上記化合物の1種あるいは2種以上を併用してもよい。
本発明の、B層、C層のうち少なくともC層を構成する共重合ポリエステルにおいて長鎖脂肪族ジカルボン酸残基の量は、酸成分の1〜60モル%が好ましく、より好ましくは7〜45%であり、さらに好ましくは9〜40モル%である。脂肪酸誘導体残基の量が60モル%を超えると、ポリエステルの耐熱性が低下し、またこれより得られる成形物の機械特性が低下することがある。一方、脂肪酸誘導体残基の量が1モル%未満では、ポリエステルより得られる成形物の柔軟性が低下する恐れがある。
一般に、結晶化速度が遅いポリマーは、溶融状態から急冷すると非晶状態となり、透明な成形体が得られる。しかし、得られた成形体をTg以上の温度下で放置すると白化が起こる。これは、PETの結晶化が進行し、可視光サイズ以上の球晶が生成したためである。また、本発明のC層のようにTgが室温以下あるいは室温付近であると、ポリマーの結晶化速度が小さい場合、結晶化(白化)が経時で進行してしまい、場合によっては、好まれない場合がある。この現象を防ぐには、ポリマーの結晶化速度を大きくする必要がある。ポリブチレンテレフタレート(PBT)に代表されるようなポリエステルは結晶化速度が非常に速く、溶融状態からの急冷時には、すでに可視光サイズ以下の微結晶が多量に生成し、透明結晶化が可能となる。透明結晶化が達成されると、上記した経時白化を抑制できるだけでなく、ハンドリング性や耐ブロッキング性も向上する。
以上の観点から、本発明の、B層、C層のうち少なくともC層を構成する共重合ポリエステルのアルコール成分として炭素数が10以下のジオール成分残基を少なくとも1種以上含有されていることが好ましい。炭素数が10以下のジオール成分とは、具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,5−ペンチルグリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,3−シクロブタンジオール、1,3−シクロブタンジメタノール、1,3−シクロペンタンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。これらの中でもエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールをから選ばれた少なくとも1種以上であることが好ましく、1,4−ブタンジオールを必須成分とし、エチレングリコールおよび1,3−プロパンジオールのうち1種以上を選択することがさらに好ましい。複数成分のアルコールを選択するのが好ましいのは、アルコール成分が1種のみの場合は、ポリマー鎖の乱れが少なくなり、結晶性が高すぎる場合があるためで、複数のアルコール成分を共重合することで結晶性をある程度コントロールすることができるようになるからである。
本発明の、B層、C層のうち少なくともC層を構成する共重合ポリエステルにおける、炭素数が10以下のジオール成分残基は任意に設定することができるが、−20℃≦Tg(C)≦30℃を満たすC層を設計する際には、炭素数が10以下のジオール成分残基は、42〜100モル%であることが好ましく、さらに好ましくは42〜90モル%であり、特に好ましくは45〜85モル%である。一方、他のジオール残基の量は58モル%以下が好ましく、さらに好ましくは10〜58モル%であり、特に好ましくは15〜55モル%である。
さらに、15℃≦Tg(B)≦70℃を満たすB層を設計する際には、炭素数が10以下のジオール成分残基は、15〜90モル%が好ましく、さらに好ましくは30〜80モル%であり、特に好ましくは40〜70モル%である。一方、他のジオール残基の量は10〜85モル%が好ましく、さらに好ましくは20〜70モル%であり、特に好ましくは30〜60モル%である。
本発明の共重合ポリエステルにおいては、上記成分の他に、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を共重合してもよいし、あるいは他の成分からなる樹脂を混合することもできる。例えば、共重合可能な酸成分として、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸トリメリット酸、トリメシン酸、トリメリット酸、トリメシン酸等、またはそれらのエステル誘導体、ヒドロキシカルボン酸成分としてp−オキシ安息香酸、p−ヒドロキシメチル安息香酸、またはそれらのエステル誘導体等、またアルコール成分として、1,12−ドデカンジオール、ジエチレングリコール、ポリオキシアルキレングリコール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、スピログリコール、またはビスフェノールA、ビスフェノールSおよびそれらのエチレンオキシド付加物、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
本発明の共重合ポリエステルの場合、その溶融粘度は、250℃で1000〜3000poiseであることが好ましく、より好ましくは1300〜2300poiseである。ポリエステルの溶融粘度が3000poiseを超えると、ポリエステルをフィルム等に押し出し成形する場合、押し出し状態が安定せず、不均一な膜厚のものを与えることがある。さらに、部分的に肉厚になったところが白化して斑点状になることがある。また、溶融粘度が1000poise未満では粘度不足のため、製膜が困難になることがある。
上記した本発明の共重合ポリエステルを製造するための方法は特に限定されるものではなく、通常のポリエステル重合方法によって製造することができる。例えば、グリコール成分、芳香族ジカルボン酸、及び長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体を、前記した特定範囲内で含む組成物から直接共重合して得る方法でもよいし、また、2種類以上の重合体および/または共重合体を押出機内で溶融混練して前記した特定重合組成となるようにする方法でもよい。
後者の方法としては、芳香族ジカルボン酸とグリコール成分から構成される芳香族ポリエステルと、芳香族ジカルボン酸、長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体及びグリコール成分から構成される脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体とを押出機内で溶融混練して前記した特定重合組成となるようにする方法等が挙げられる。ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等の汎用芳香族ポリエステルを用いることができるというコスト的利点、および芳香族ポリエステルと共重合体の混合量の変更のみで共重合ポリエステル中の含有成分を自在にコントロールできるハンドリング性の観点から、芳香族ポリエステルと脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体を押出機内で溶融混練して前記した特定重合組成とする方法が好ましく、中でも、構成成分が主として「テレフタル酸残基および/またはイソフタル酸残基と、エチレングリコール残基と、1,3−プロパンジオール残基、及び1,4−ブタンジオール残基の群から選ばれる少なくとも一種と」からなる芳香族ポリエステルと、構成成分が主として「テレフタル酸残基と、脂肪酸もしくはその誘導体の残基と、エチレングリコール残基、1,3−プロパンジオール残基、及び1,4−ブタンジオール残基の群から選ばれる少なくとも一種と」からなる脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを押出機内で溶融混練して前記した特定重合組成とする方法が好ましく、構成成分が主として「テレフタル酸および/またはイソフタル酸残基と、エチレングリコール残基と」からなる芳香族ポリエステルと、構成成分が主として「テレフタル酸と、脂肪酸もしくはその誘導体の残基と、1,4−ブタンジオールと」からなる脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体を押出機内で溶融混練して前記した特定重合組成とする方法がさらに好ましい。
共重合することによって得られた共重合ポリエステルの溶融粘度およびポリエステル樹脂成形品の透明性を向上させるために、以下のような相溶化剤を、共重合時あるいは樹脂混合時に添加することが好ましい。相溶化剤としては、ヒドロキシ基および/またはカルボキシル基と反応性を有する化合物、例えば、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、テレフタル酸ジグリシジル、フタル酸ジグリシジル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等の各種グリシジル化合物、1,4−フェニレンビスオキサゾリン、1,3−フェニレンビスオキサゾリン等の各種オキサゾリン、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸等の各種脂肪酸とポリエーテルとの各種エステル化合物および塩酸、硫酸、硝酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられるが、なかでも、ビスオキサゾリンもしくはp−トルエンスルホン酸を用いるのが好ましい。上記化合物添加による溶融粘度あるいは透明性向上のメカニズムは必ずしも明らかでない。また、本発明は、特定のメカニズムや仮説に拘束されるものではないが、例えは、以下のようなモデルにより説明することも可能である。
[ビスオキサゾリン添加効果]
二官能性化合物であるビスオキサゾリン添加により、共重合ポリエステル鎖中のカルボン酸末端同士が反応して溶融粘度向上の主要因の一つである分子量増加に寄与する。また、芳香族ポリエステルと、芳香族ジカルボン酸、長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体及びグリコール成分から構成される脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体とを溶融混練して共重合ポリエステルやそのフィルムを得る場合、ビスオキサゾリンの2種類の官能基が異種ポリマー(例えば、芳香族ポリエステルと脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体等)のカルボン酸末端にそれぞれ付加することでブロックコポリマーが生成し、このブロックコポリマーが異種ポリマー同士の相溶性を高め、透明性を向上させる。
二官能性化合物であるビスオキサゾリン添加により、共重合ポリエステル鎖中のカルボン酸末端同士が反応して溶融粘度向上の主要因の一つである分子量増加に寄与する。また、芳香族ポリエステルと、芳香族ジカルボン酸、長鎖脂肪族ジカルボン酸誘導体及びグリコール成分から構成される脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体とを溶融混練して共重合ポリエステルやそのフィルムを得る場合、ビスオキサゾリンの2種類の官能基が異種ポリマー(例えば、芳香族ポリエステルと脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体等)のカルボン酸末端にそれぞれ付加することでブロックコポリマーが生成し、このブロックコポリマーが異種ポリマー同士の相溶性を高め、透明性を向上させる。
[有機酸添加効果]
芳香族ポリエステルと脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体とを溶融混練して共重合ポリエステルやそのフィルムや成形品を製造する場合には、有機酸の酸触媒効果により、異種ポリマー間のエステル交換反応が促進され、共重合ポリエステルの生成が促進されるとともに、ポリマー連鎖の均質化により透明性が向上する。
芳香族ポリエステルと脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体とを溶融混練して共重合ポリエステルやそのフィルムや成形品を製造する場合には、有機酸の酸触媒効果により、異種ポリマー間のエステル交換反応が促進され、共重合ポリエステルの生成が促進されるとともに、ポリマー連鎖の均質化により透明性が向上する。
上記で示した相溶化剤を共重合ポリエステルに添加する場合の添加量は、その溶融粘度が所望粘度水準となり、所望する透明性を示す量であればよく、一般的には、0.1〜5質量%が好ましい。また、相溶化剤を前記ポリエステル樹脂組成物に添加する場合の添加量は、一般的には、0.1〜5質量%が好ましい。
本発明のポリエステルフィルムは、前記した共重合ポリエステルに、必要に応じて各種の粒子や添加剤を加えた後、通常の方法により製膜して得られるフィルムであり、例えば、溶融押出し冷却固化し、必要に応じて延伸や熱処理することによって製造される。
このポリエステルフィルム中に添加させる粒子は、目的や用途に応じて適宜選択され、本発明の効果を損なわなければ特に限定されないが、無機粒子、有機粒子、架橋高分子粒子、重合系内で生成させる内部粒子などを挙げることができる。これらの粒子を2種以上添加しても構わない。ポリエステル樹脂組成物の機械的特性の観点から、かかる粒子の添加量は、0.01〜10質量%が好ましく、さらに好ましくは0.02〜1質量%である。
また、添加する粒子の数平均粒子径は、好ましくは0.001〜10μmであり、さらに好ましくは0.01〜2μmである。数平均粒子径がかかる好ましい範囲であると、樹脂組成物、フィルムの欠陥が生じにくくなり、透明性の悪化、成形性の悪化などを引き起こし難い。
無機粒子としては、特に限定されないが、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の各種炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の各種硫酸塩、カオリン、タルク等の各種複合酸化物、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム等の各種リン酸塩、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の各種酸化物、フッ化リチウム等の各種塩等からなる微粒子を使用することができる。
また有機粒子としては、シュウ酸カルシウムや、カルシウム、バリウム、亜鉛、マンガン、マグネシウム等のテレフタル酸塩などからなる微粒子が使用される。架橋高分子粒子としては、ジビニルベンゼン、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸のビニル系モノマーの単独または共重合体からなる微粒子が挙げられる。その他、ポリテトラフルオロエチレン、ベンゾグアナミン樹脂、熱硬化エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂などの有機微粒子も好ましく使用される。
重合系内で生成させる内部粒子としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物などを反応系内に添加し、さらにリン化合物を添加する公知の方法で生成される粒子も使用される。
本発明のポリエステルフィルムには、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて公知の添加剤、例えば、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、粘着性付与剤、脂肪酸エステル、ワックス等の有機滑剤またはポリシロキサン等の消泡剤、顔料または染料等の着色剤を適量配合することができる。
フィルム構成としては、A/B/Cの3層構成を少なくとも有することが必要であるが、表面に易滑性、接着性、粘着性、耐熱性、耐候性など新たな機能を付与するための層をさらに積層してもよく、各層の積層厚み比も任意に設定できる。
本発明におけるポリエステルフィルムは、弾性率が25℃で1〜1000MPaの範囲であることが好ましい。弾性率がかかる好ましい範囲であるとフィルム状で用いる場合、変形が小さく、取扱上問題を生じることがなく、また低温成形性に優れる。弾性率を25℃で1〜1000MPaの範囲にするには、例えば、長鎖脂肪族ジカルボン酸の含有量を必要に応じて変化させたり、柔軟効果の高い長鎖脂肪族ジカルボン酸を用いる方法が挙げられる。
本発明のポリエステルフィルムは、未延伸フィルムであっても、延伸フィルムであってもよい。延伸フィルムは、フィルムの長手方向、幅方向のいずれかの方向に延伸した一軸延伸フィルム、また、フィルムの長手方向、幅方向の両方向に延伸した二軸延伸フィルムのどちらであってもよい。
また、耐経時白化の観点から、延伸フィルムとすることが好ましく、二軸延伸フィルムとすることがさらに好ましい。二軸延伸フィルムとした場合の面配向係数は、加工時の白化を防ぎまた、加工性を保持する観点から、好ましくは0.0030〜0.150、より好ましくは0.050〜0.140、特に好ましくは0.080〜1.130である。
ここで面配向係数(fn)とは、アッベ屈折計などを用いて測定されるフィルム長手方向、幅方向、厚み方向の屈折率(それぞれNx、Ny、Nz)から次式により算出される値である。
・面配向係数:fn=(Nx+Ny)/2−Nz 。
・面配向係数:fn=(Nx+Ny)/2−Nz 。
また、本発明のポリエステルフィルムは、接着性や加工性、特に加工時のフィルムしわ発生を抑制する点から、成形温度での少なくとも一方向の熱収縮率が−10〜10%の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、熱収縮率は−5〜+5%の範囲である。熱収縮率が、この範囲である場合、フィルム表面が膨れて外観を損ねたり、基材と剥離したり、印刷が歪んでしまうなどの問題を生じることなく、良好な加工性を付与できる。
フィルムの厚みは使用する用途に応じて自由にとることができる。厚みは通常0.5〜1000μmの範囲であり、製膜安定性の面から好ましくは1〜500μm、さらに好ましくは5〜200μmである。
本発明のポリエステルフィルムは、コロナ放電処理などの表面処理を施すことにより、必要に応じて接着性や印刷性を向上させることが可能である。また、各種コーティングを施してもよく、その塗布化合物の種類、塗布方法や厚みは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に限定されない。さらに、必要に応じてエンボス加工などの成型加工、印刷などを施して使用することもできる。
本発明のポリエステルフィルムは、単一シートあるいは複合シートにより易成型性を必要とする各種工業材料、包装材料として用いることが可能である。複合シートでは例えば金属、木材、紙、樹脂シートあるいは樹脂板などの基材に貼り合わせて用いることができる。
具体的用途としては、従来の柔軟フィルム、易成形フィルムが用いられてきた用途、例えば包装用フィルム、ラップフィルム、ストレッチフィルム、また間仕切りフィルム、壁紙や合板化粧シートなどの建材用フィルム、中でも好ましくは壁紙用フィルムが挙げられるが、これに限定されるものではない。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、諸特性は以下の方法により測定、評価した。
(1)脂肪酸(誘導体)中の単量体、二量体、三量体の組成比
高速液体クロマトグラフィーにより分析し、各成分のピーク面積より組成比を求めた。
高速液体クロマトグラフィーにより分析し、各成分のピーク面積より組成比を求めた。
(2)ポリエステルの固有粘度
ポリエステルをオルソクロロフェノ−ルに溶解し、25℃において測定した。
ポリエステルをオルソクロロフェノ−ルに溶解し、25℃において測定した。
(3)ポリエステル又はポリエステル樹脂組成物の溶融粘度
ポリエステルを150℃で5時間以上真空乾燥させた後、メルトインデックスを用いて250℃で測定した。
ポリエステルを150℃で5時間以上真空乾燥させた後、メルトインデックスを用いて250℃で測定した。
(4)製膜安定性
ポリエステルフィルム製膜時の安定性を下記基準にて判定した。○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
○:吐出量が一定で安定して製膜できる。
△:吐出が一時的に不安定になるものの、製膜性にほとんど問題ない。
×:吐出量が明らかに不安定で、安定製膜が困難である。
ポリエステルフィルム製膜時の安定性を下記基準にて判定した。○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
○:吐出量が一定で安定して製膜できる。
△:吐出が一時的に不安定になるものの、製膜性にほとんど問題ない。
×:吐出量が明らかに不安定で、安定製膜が困難である。
(5)フィルムの透明性
ポリエステルフィルムの透明性は、スガ試験機(株)製全自動直読ヘーズコンピュータHGM−2DPを用いて測定したヘイズ値から、以下の基準にて判定した。◎、○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
◎:ヘイズ値10%未満、
○:ヘイズ値10%以上30%未満
△:ヘイズ値30%以上70%未満
×:ヘイズ値70%以上 。
ポリエステルフィルムの透明性は、スガ試験機(株)製全自動直読ヘーズコンピュータHGM−2DPを用いて測定したヘイズ値から、以下の基準にて判定した。◎、○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
◎:ヘイズ値10%未満、
○:ヘイズ値10%以上30%未満
△:ヘイズ値30%以上70%未満
×:ヘイズ値70%以上 。
(6)フィルムの耐経時白化性
40℃のギヤオーブンに1週間投入した後のフィルムについて、ヘイズ値をスガ試験機(株)製全自動直読ヘーズコンピュータHGM−2DPを用いて測定し、以下の基準にて判定した。◎、○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
◎:ヘイズ値15%未満
○:ヘイズ値15%以上40%未満
△:ヘイズ値40%以上70%未満
×:ヘイズ値70%以上 。
40℃のギヤオーブンに1週間投入した後のフィルムについて、ヘイズ値をスガ試験機(株)製全自動直読ヘーズコンピュータHGM−2DPを用いて測定し、以下の基準にて判定した。◎、○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
◎:ヘイズ値15%未満
○:ヘイズ値15%以上40%未満
△:ヘイズ値40%以上70%未満
×:ヘイズ値70%以上 。
(7)フィルムの弾性率
オリエンテック(株)製テンシロンを用いて、25℃において測定した。フィルムを30秒間測定温度で保温した後の幅10mm、試料長50mmのサンプルで、引っ張り速度300mm/minで、フィルム長手方向、幅方向の弾性率(MPa)をそれぞれ10点測定し、その平均値を求めた。
オリエンテック(株)製テンシロンを用いて、25℃において測定した。フィルムを30秒間測定温度で保温した後の幅10mm、試料長50mmのサンプルで、引っ張り速度300mm/minで、フィルム長手方向、幅方向の弾性率(MPa)をそれぞれ10点測定し、その平均値を求めた。
(8)耐薬品性
フィルム表面(A層)を、塩素系洗剤(花王(株)社製:キッチンハイター)の原液をティッシュペーパーに含ませて丁寧に拭取った後、さらに水で拭取り、空拭きした。耐薬品性は、下記基準にて評価した。○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
○:フィルム表面に破れ、変形がない。
△:フィルム表面に破れ、変形がほとんどない。
×:フィルム表面に破れ、変形が生じる。
(9)エンボス加工性(易成形性)
フィルムを120℃で予熱しながら梨地ロールを通過させ、梨地ロール表面の凹凸をフィルムへ転写させた。梨地ロール表面を超深度形状測定顕微鏡((株)キーエンス社製)を用いて観察し、任意の凸部1つ分の凸部頂上面の面積(S1(i))を求めた。続いて、上記で観察した凸部が転写されたフィルム表面の凹部を超深度形状測定顕微鏡で観察し、転写後のフィルムの凹部底面の面積(S2(i))を求めた。同様の操作を任意の10箇所(i=1〜10)について行い、それぞれ10箇所の平均値をS1、S2とする。その平均値S1、S2の比((S2/S1)×100)を「転写率」と定義し、下記基準にてエンボス加工性を評価した。○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
○:転写率70%以上
△:転写率40〜70%
×:転写率40%未満 。
(10)塩ビ接着性
フィルムを3cm×10cm(幅方向×流れ方向)に切り出し、フィルムのC層と軟質塩ビフィルム(3cm×10cm(幅方向×流れ方向))を140℃の温度下、9.8×104N/m2の圧力で2秒間圧着させた後、フィルムおよび軟質塩ビの3cm側端面の剥離強さ(N)を、オリエンテック(株)製テンシロンを用い、25℃にて測定し、接着性を以下の基準にて評価した。
○:4.9×107N以上
△:0.98×107〜4.9×107N
×:0.98×107未満 。
フィルム表面(A層)を、塩素系洗剤(花王(株)社製:キッチンハイター)の原液をティッシュペーパーに含ませて丁寧に拭取った後、さらに水で拭取り、空拭きした。耐薬品性は、下記基準にて評価した。○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
○:フィルム表面に破れ、変形がない。
△:フィルム表面に破れ、変形がほとんどない。
×:フィルム表面に破れ、変形が生じる。
(9)エンボス加工性(易成形性)
フィルムを120℃で予熱しながら梨地ロールを通過させ、梨地ロール表面の凹凸をフィルムへ転写させた。梨地ロール表面を超深度形状測定顕微鏡((株)キーエンス社製)を用いて観察し、任意の凸部1つ分の凸部頂上面の面積(S1(i))を求めた。続いて、上記で観察した凸部が転写されたフィルム表面の凹部を超深度形状測定顕微鏡で観察し、転写後のフィルムの凹部底面の面積(S2(i))を求めた。同様の操作を任意の10箇所(i=1〜10)について行い、それぞれ10箇所の平均値をS1、S2とする。その平均値S1、S2の比((S2/S1)×100)を「転写率」と定義し、下記基準にてエンボス加工性を評価した。○および△であれば本願の発明を満たすものとして適当である。
○:転写率70%以上
△:転写率40〜70%
×:転写率40%未満 。
(10)塩ビ接着性
フィルムを3cm×10cm(幅方向×流れ方向)に切り出し、フィルムのC層と軟質塩ビフィルム(3cm×10cm(幅方向×流れ方向))を140℃の温度下、9.8×104N/m2の圧力で2秒間圧着させた後、フィルムおよび軟質塩ビの3cm側端面の剥離強さ(N)を、オリエンテック(株)製テンシロンを用い、25℃にて測定し、接着性を以下の基準にて評価した。
○:4.9×107N以上
△:0.98×107〜4.9×107N
×:0.98×107未満 。
[芳香族ポリエステルの重合]
(PET)
ジメチルテレフタレート100質量部、エチレングリコール60質量部の混合物に、酢酸マグネシウム0.09質量部、三酸化二アンチモン0.03質量部を添加して、常法により加熱昇温してエステル交換反応を行った。次いで、該エステル交換反応生成物に、リン酸トリメチル0.026質量部を添加した後、重縮合反応層に移送する。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して1.33×102Pa以下の減圧下、290℃で常法により重合し、固有粘度0.65のポリエステルを作製した。得られたポリマーのTgは81℃、Tcは137℃、ΔTcgは56℃であった。
(PET)
ジメチルテレフタレート100質量部、エチレングリコール60質量部の混合物に、酢酸マグネシウム0.09質量部、三酸化二アンチモン0.03質量部を添加して、常法により加熱昇温してエステル交換反応を行った。次いで、該エステル交換反応生成物に、リン酸トリメチル0.026質量部を添加した後、重縮合反応層に移送する。次いで、加熱昇温しながら反応系を徐々に減圧して1.33×102Pa以下の減圧下、290℃で常法により重合し、固有粘度0.65のポリエステルを作製した。得られたポリマーのTgは81℃、Tcは137℃、ΔTcgは56℃であった。
(PBT)
ジメチルテレフタレート100質量部、1、4−ブタンジオール80質量部の混合物に、テトラブチルチタネート0.05質量部、IRGANOX1010(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社)を0.02質量部を加えて最終的に210℃まで昇温を行いエステル交換反応を行った。エステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル0.01質量部、テトラブチルチタネート0.07質量部、IRGANOX1010を0.03質量部添加した。徐々に昇温、減圧にし、最終的に245℃、1.33×102Pa以下で重縮合反応を行い、固有粘度0.85のポリエステルを作製した。得られたポリマーのTgは30℃、Tcは41℃、ΔTcgは11℃であった。
ジメチルテレフタレート100質量部、1、4−ブタンジオール80質量部の混合物に、テトラブチルチタネート0.05質量部、IRGANOX1010(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社)を0.02質量部を加えて最終的に210℃まで昇温を行いエステル交換反応を行った。エステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル0.01質量部、テトラブチルチタネート0.07質量部、IRGANOX1010を0.03質量部添加した。徐々に昇温、減圧にし、最終的に245℃、1.33×102Pa以下で重縮合反応を行い、固有粘度0.85のポリエステルを作製した。得られたポリマーのTgは30℃、Tcは41℃、ΔTcgは11℃であった。
(PPT)
ジメチルテレフタレート100質量部、1,3−プロパンジオール87質量部の混合物に、テトラブチルチタネートを0.06質量部を加えて最終的に220℃まで昇温を行いエステル交換反応を行った。エステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル0.05質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部を添加した。徐々に昇温、減圧にし、最終的に260℃、1.33×102Pa以下で重縮合反応を行い、固有粘度0.70のポリエステルを作製した。得られたポリマーのTgは50℃、Tcは74℃、ΔTcgは24℃であった。
ジメチルテレフタレート100質量部、1,3−プロパンジオール87質量部の混合物に、テトラブチルチタネートを0.06質量部を加えて最終的に220℃まで昇温を行いエステル交換反応を行った。エステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル0.05質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部を添加した。徐々に昇温、減圧にし、最終的に260℃、1.33×102Pa以下で重縮合反応を行い、固有粘度0.70のポリエステルを作製した。得られたポリマーのTgは50℃、Tcは74℃、ΔTcgは24℃であった。
実施例、比較例において用いた共重合ポリエステルの組成等を表1及び表2に示す。
上記表1及び表2において、
DMT:テレフタル酸残基
C36:ダイマー酸残基(主鎖炭素数36)
EG:エチレングリコール残基
BG:ブタンジオール残基
PG:プロパンジオール残基 。
DMT:テレフタル酸残基
C36:ダイマー酸残基(主鎖炭素数36)
EG:エチレングリコール残基
BG:ブタンジオール残基
PG:プロパンジオール残基 。
[共重合ポリエステルの合成]
(表1中の共重合ポリエステル1の合成)
テレフタル酸ジメチル90質量部、1,4ブタンジオー35質量部、エチレングリコール10質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部、IRGANOX1010FP0.016質量部を仕込み、150℃から210℃まで昇温しながら常法に従いエステル交換反応せしめた後、トリメチルリン酸0.042質量部を添加し、その10分後にテトラブチルチタネートを0.055質量部、IRGANOX1010FP0.022質量部、あらかじめ50℃に加熱したダイマー酸(PRIPOL1098:ユニケマ社製)6.1質量部/1.4ブタンジオール3.3質量部/エチレングリコール0.9質量部混合スラリーを添加した。缶内温度が210℃に復帰後、30分間攪拌してから重合反応釜へ移行し、常法に従って重縮合反応を行った。最終的には245℃、1Torr以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。
(表1中の共重合ポリエステル1の合成)
テレフタル酸ジメチル90質量部、1,4ブタンジオー35質量部、エチレングリコール10質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部、IRGANOX1010FP0.016質量部を仕込み、150℃から210℃まで昇温しながら常法に従いエステル交換反応せしめた後、トリメチルリン酸0.042質量部を添加し、その10分後にテトラブチルチタネートを0.055質量部、IRGANOX1010FP0.022質量部、あらかじめ50℃に加熱したダイマー酸(PRIPOL1098:ユニケマ社製)6.1質量部/1.4ブタンジオール3.3質量部/エチレングリコール0.9質量部混合スラリーを添加した。缶内温度が210℃に復帰後、30分間攪拌してから重合反応釜へ移行し、常法に従って重縮合反応を行った。最終的には245℃、1Torr以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。
(表1中の共重合ポリエステル2の合成)
ジメチルテレフタレート100質量部、1,4−ブタンジオール40質量部、エチレングリコール7質量部の混合物に、テトラブチルチタネート0.04質量部、IRGANOX1010FP0.016質量部を仕込み、150℃から210℃まで昇温しながら常法に従いエステル交換反応せしめた後、トリメチルリン酸0.042質量部を添加し、その10分後にテトラブチルチタネートを0.055質量部、IRGANOX1010FP0.022質量部を添加した。缶内温度が210℃に復帰後、30分間攪拌してから重合反応釜へ移行し、常法に従って重縮合反応を行った。最終的には245℃、1Torr以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。
ジメチルテレフタレート100質量部、1,4−ブタンジオール40質量部、エチレングリコール7質量部の混合物に、テトラブチルチタネート0.04質量部、IRGANOX1010FP0.016質量部を仕込み、150℃から210℃まで昇温しながら常法に従いエステル交換反応せしめた後、トリメチルリン酸0.042質量部を添加し、その10分後にテトラブチルチタネートを0.055質量部、IRGANOX1010FP0.022質量部を添加した。缶内温度が210℃に復帰後、30分間攪拌してから重合反応釜へ移行し、常法に従って重縮合反応を行った。最終的には245℃、1Torr以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。
(表1中の共重合ポリエステル3〜5および7の合成)
共重合ポリエステル1または2と同様の方法で表1記載の共重合ポリエステル3〜5および7を合成した。
共重合ポリエステル1または2と同様の方法で表1記載の共重合ポリエステル3〜5および7を合成した。
(共重合ポリエステル6(脂肪族−芳香族共重合ポリエステル)の合成)
テレフタル酸ジメチル58.9質量部、1,4ブタンジオー49.1質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部、IRGANOX1010FP0.016質量部を仕込み、150℃から210℃まで昇温しながら常法に従いエステル交換反応せしめた後、トリメチルリン酸0.042質量部を添加し、その10分後にテトラブチルチタネートを0.055質量部、IRGANOX1010FP0.022質量部、あらかじめ50℃に加熱したダイマー酸(PRIPOL1025:ユニケマ社製)30.3質量部/1.4ブタンジオール4.8質量部混合スラリーを添加した。缶内温度が210℃に復帰後、30分間攪拌してから重合反応釜へ移行し、常法に従って重縮合反応を行った。最終的には245℃、1Torr以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。
テレフタル酸ジメチル58.9質量部、1,4ブタンジオー49.1質量部、テトラブチルチタネート0.04質量部、IRGANOX1010FP0.016質量部を仕込み、150℃から210℃まで昇温しながら常法に従いエステル交換反応せしめた後、トリメチルリン酸0.042質量部を添加し、その10分後にテトラブチルチタネートを0.055質量部、IRGANOX1010FP0.022質量部、あらかじめ50℃に加熱したダイマー酸(PRIPOL1025:ユニケマ社製)30.3質量部/1.4ブタンジオール4.8質量部混合スラリーを添加した。缶内温度が210℃に復帰後、30分間攪拌してから重合反応釜へ移行し、常法に従って重縮合反応を行った。最終的には245℃、1Torr以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。
(実施例1)
前記PBTをシリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に、共重合ポリエステル1をシリンダー温度230℃に設定したベント式異方向二軸押出機B(ベント部2ヶ所、L/D=45)に、共重合ポリエステル5を230℃に設定したベント式異方向二軸押出機C(ベント部2ヶ所、L/D=45)にそれぞれ与し、口金温度230℃に設定した三層Tダイ口金に導きフィルム状に押し出し、静電印加方式によりキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、未延伸フィルムとした。未延伸フィルムは安定に作成でき、得られたフィルムの物性は表3に示すように、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
前記PBTをシリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に、共重合ポリエステル1をシリンダー温度230℃に設定したベント式異方向二軸押出機B(ベント部2ヶ所、L/D=45)に、共重合ポリエステル5を230℃に設定したベント式異方向二軸押出機C(ベント部2ヶ所、L/D=45)にそれぞれ与し、口金温度230℃に設定した三層Tダイ口金に導きフィルム状に押し出し、静電印加方式によりキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、未延伸フィルムとした。未延伸フィルムは安定に作成でき、得られたフィルムの物性は表3に示すように、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
(実施例2)
PBTに変えて前記PPTをA層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表3に示すとおりであり、実施例1と比較するとやや透明性、耐薬品性に劣るものであるが実用レベルであり、良好な耐経時白化性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
PBTに変えて前記PPTをA層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表3に示すとおりであり、実施例1と比較するとやや透明性、耐薬品性に劣るものであるが実用レベルであり、良好な耐経時白化性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
(実施例3)
前記共重合ポリエステル2をB層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表3に示すとおりであり、実施例1と比較するとややエンボス加工性に劣るものであるが実用レベルであり、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、塩ビ接着性を示した。
前記共重合ポリエステル2をB層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表3に示すとおりであり、実施例1と比較するとややエンボス加工性に劣るものであるが実用レベルであり、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、塩ビ接着性を示した。
(実施例4)
前記共重合ポリエステル3をB層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表3に示すとおりであり、実施例1と比較するとやや耐経時白化性、エンボス加工性に劣るものであるが実用レベルであり、良好な透明性、耐薬品性、塩ビ接着性を有していた。
前記共重合ポリエステル3をB層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表3に示すとおりであり、実施例1と比較するとやや耐経時白化性、エンボス加工性に劣るものであるが実用レベルであり、良好な透明性、耐薬品性、塩ビ接着性を有していた。
(実施例5)
(B層に使用の共重合ポリエステルの合成)
芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、PET//PBTを、20質量%//80質量%の割合で混合して、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
(B層に使用の共重合ポリエステルの合成)
芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、PET//PBTを、20質量%//80質量%の割合で混合して、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
(C層に使用の共重合ポリエステルの合成)
芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
(フィルム化)
前記PBTをシリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に、芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、PET//PBTを、20質量%//80質量%の割合で混合して、シリンダー温度280℃に設定したベント式異方向二軸押出機B(ベント部2ヶ所、L/D=45)に、芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、シリンダー温度280℃に設定したベント式異方向二軸押出機C(ベント部3ヶ所、L/D=42)にそれぞれ与し、口金温度240℃に設定した三層Tダイ口金に導きフィルム状に押し出し、静電印加方式によりキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、未延伸フィルムとした。未延伸フィルムは安定に作成でき、得られたフィルムの物性は表4に示すように、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
前記PBTをシリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に、芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、PET//PBTを、20質量%//80質量%の割合で混合して、シリンダー温度280℃に設定したベント式異方向二軸押出機B(ベント部2ヶ所、L/D=45)に、芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、シリンダー温度280℃に設定したベント式異方向二軸押出機C(ベント部3ヶ所、L/D=42)にそれぞれ与し、口金温度240℃に設定した三層Tダイ口金に導きフィルム状に押し出し、静電印加方式によりキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、未延伸フィルムとした。未延伸フィルムは安定に作成でき、得られたフィルムの物性は表4に示すように、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
(実施例6)
(B層に使用の共重合ポリエステルの合成)
芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//PBT//脂肪族−芳香族ポリエステルを、20質量%//50質量%//30質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
(B層に使用の共重合ポリエステルの合成)
芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//PBT//脂肪族−芳香族ポリエステルを、20質量%//50質量%//30質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
(C層に使用の共重合ポリエステルの合成)
芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機(ベント部3ヶ所、L/D=42)に供給し、280℃で加熱しながら真空ベント部2ヶ所および短管を通過させ、ダイから吐出後のガットをすぐに氷水中で急冷し、表2に記載の物性を有する共重合ポリエステルを作製した。
(フィルム化)
前記PBTをシリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に、芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//PBT//脂肪族−芳香族ポリエステルを、20質量%//50質量%//30質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機B(ベント部3ヶ所、L/D=42)に、芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、シリンダー温度280℃に設定したベント式異方向二軸押出機C(ベント部3ヶ所、L/D=42)ににそれぞれ与し、口金温度240℃に設定した三層Tダイ口金に導きフィルム状に押し出し、静電印加方式によりキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、未延伸フィルムとした。未延伸フィルムは安定に作成でき、得られたフィルムの物性は表4に示すように、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
前記PBTをシリンダー温度260℃に設定した単軸押出機に、芳香族ポリエステルとして前記PETおよびPBTを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//PBT//脂肪族−芳香族ポリエステルを、20質量%//50質量%//30質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、ベント式異方向二軸押出機B(ベント部3ヶ所、L/D=42)に、芳香族ポリエステルとして前記PETを用い、脂肪族−芳香族ポリエステルとして前記共重合ポリエステル6を用い、PET//共重合ポリエステル6を、12質量%//88質量%の割合で混合して、さらに、この樹脂混合物100質量部に対しp−トルエンスルホン酸を2質量部添加した後、シリンダー温度280℃に設定したベント式異方向二軸押出機C(ベント部3ヶ所、L/D=42)ににそれぞれ与し、口金温度240℃に設定した三層Tダイ口金に導きフィルム状に押し出し、静電印加方式によりキャスティングドラムに密着させ冷却固化し、未延伸フィルムとした。未延伸フィルムは安定に作成でき、得られたフィルムの物性は表4に示すように、良好な透明性、耐経時白化性、耐薬品性、エンボス加工性、塩ビ接着性を示した。
(比較例1)
PBTに変えて前記PETをA層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表5に示すとおりであり、A層の結晶性が低下しているため、耐薬品性に劣るものであった。
PBTに変えて前記PETをA層に用いた以外は実施例1と同様にして未延伸フィルムを作製した。得られた未延伸フィルムの物性は表5に示すとおりであり、A層の結晶性が低下しているため、耐薬品性に劣るものであった。
(比較例2)
共重合ポリエステル1に変えて前記共重合ポリエステル5をB層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行った。得られた未延伸フィルムの物性は表5に示すとおりであり、B層のTgが低すぎるため、エンボス加工性に劣るものであった。
共重合ポリエステル1に変えて前記共重合ポリエステル5をB層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行った。得られた未延伸フィルムの物性は表5に示すとおりであり、B層のTgが低すぎるため、エンボス加工性に劣るものであった。
(比較例3)
共重合ポリエステル1に変えて前記共重合ポリエステル4をB層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行った。得られた未延伸フィルムの物性は表5に示すとおりであり、B層のTgが高すぎるため、エンボス加工性に劣るものであった。
共重合ポリエステル1に変えて前記共重合ポリエステル4をB層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行った。得られた未延伸フィルムの物性は表5に示すとおりであり、B層のTgが高すぎるため、エンボス加工性に劣るものであった。
(比較例4)
共重合ポリエステル5に変えて前記共重合ポリエステル7をC層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行ったが、C層のTgが低すぎるためにキャスティングドラムへの粘着が大きくなり、安定してフィルムを得ることができなかった。
共重合ポリエステル5に変えて前記共重合ポリエステル7をC層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行ったが、C層のTgが低すぎるためにキャスティングドラムへの粘着が大きくなり、安定してフィルムを得ることができなかった。
(比較例5)
共重合ポリエステル5に変えて前記共重合ポリエステル1をC層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行ったが、C層のTgが高すぎるため、塩ビへの接着性に劣るものであった。
共重合ポリエステル5に変えて前記共重合ポリエステル1をC層に用いた以外は実施例1と同様にして製膜を行ったが、C層のTgが高すぎるため、塩ビへの接着性に劣るものであった。
本発明で得られるフィルムは、柔軟性、易成形性を必要とする工業材料、包装材料などの用途、特に好ましくは建材用壁紙フィルムとして用いることができる。
Claims (15)
- A/B/Cの3層構成を少なくとも有する積層ポリエステルフィルムであって、A層は結晶性パラメータΔTcgが35℃以下である高結晶ポリエステルから構成されており、B層、C層のガラス転移温度(Tg(B)およびTg(C))がそれぞれ、15℃≦Tg(B)≦70℃、および、−20℃≦Tg(C)≦30℃を満たすことを特徴とする積層ポリエステルフィルム。
- 高結晶ポリエステルが、酸成分が芳香族ジカルボン酸残基、アルコール成分が1,4ブタンジオール残基であることを特徴とする請求項1に記載の積層ポリエステルフィルム。
- B層、C層のうち少なくともC層が、下記(a)及び(b)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の積層ポリエステルフィルム。
(a)アルコール成分として炭素数が10以下のジオール成分残基を少なくとも1種以上含有する。
(b)全酸成分に対して芳香族ジカルボン酸残基を40〜99モル%、かつ、長鎖脂肪族ジカルボン酸残基を1〜60モル%含有する共重合ポリエステルから構成されている。 - 脂肪族ジカルボン酸中の二量体含有量が70〜90質量%、及び三量体含有量が10〜30質量%であることを特徴とする請求項3に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 長鎖脂肪族ジカルボン酸がダイマー酸あるいはダイマー酸誘導体であることを特徴とする請求項3又は4に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルムと壁紙基材を、前記積層ポリエステルフィルムのA層が外表面になるように積層してなる壁紙。
- 壁紙基材がポリ塩化ビニル樹脂層を含む請求項6に記載の壁紙。
- 芳香族ポリエステルと、脂肪酸もしくはその誘導体を共重合させてなる脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとを溶融混練することにより、請求項1に記載のB層またはC層を構成する共重合ポリエステルを製造することを特徴とする共重合ポリエステルの製造方法。
- 芳香族ポリエステルの構成成分が主として下記(c)からなり、かつ、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの構成成分が主として下記(d)からなることを特徴とする請求項8に記載の共重合ポリエステルの製造方法。
(c)テレフタル酸残基および/またはイソフタル酸残基と、エチレングリコール残基、1,3−プロパンジオール残基、及び1,4−ブタンジオール残基の群から選ばれる少なくとも一種とからなる。
(d)テレフタル酸残基と、脂肪酸もしくはその誘導体の残基と、エチレングリコール残基、1,3−プロパンジオール残基、及び1,4−ブタンジオール残基の群から選ばれる少なくとも一種とからなる。 - 芳香族ポリエステルの構成成分が主として下記(e)からなり、かつ、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルの構成成分が主として下記(f)からなることを特徴とする請求項8に記載の共重合ポリエステルの製造方法。
(e)テレフタル酸残基および/またはイソフタル酸残基と、エチレングリコール残基とからなる。
(f)テレフタル酸残基と、脂肪酸もしくはその誘導体の残基と、1,4−ブタンジオール残基とからなる。 - 溶融混練時に相溶化剤を添加してなることを特徴とする請求項8に記載の共重合ポリエステル製造方法。
- 相溶化剤が、ヒドロキシ基および/またはカルボキシル基と反応性を有する化合物であることを特徴とする請求項11に記載の共重合ポリエステル製造方法。
- 相溶化剤がビスオキサゾリンであることを特徴とする請求項12に記載の共重合ポリエステル製造方法。
- 相溶化剤が有機酸であることを特徴とする請求項11に記載の共重合ポリエステル製造方法。
- 有機酸がp−トルエンスルホン酸であることを特徴とする請求項14に記載の共重合ポリエステル製造方法。
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JP2004352624A JP2006159541A (ja) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | 積層ポリエステルフィルム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008149552A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Toray Ind Inc | 射出成形用加飾シート |
JP2009208446A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Gunze Ltd | 壁紙用防汚フィルム及び壁装材 |
CN113246572A (zh) * | 2020-02-07 | 2021-08-13 | 南亚塑胶工业股份有限公司 | 激光压纹用聚酯膜及其制造方法 |
CN115135701A (zh) * | 2020-01-30 | 2022-09-30 | 三菱化学株式会社 | 共聚聚酯薄膜、层叠薄膜和它们的使用方法 |
WO2023063117A1 (ja) | 2021-10-12 | 2023-04-20 | 東洋紡株式会社 | 二軸配向ポリエステルフィルム |
-
2004
- 2004-12-06 JP JP2004352624A patent/JP2006159541A/ja not_active Withdrawn
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