JP2020525599A - ポリエステルフィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年6月26日付韓国特許出願第10−2017−0080705号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれている。
(b)前記未延伸ポリエステルフィルムを前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度以上の温度で縦方向および横方向に二軸延伸する段階により前記ポリエステルフィルムを製造することができる。
実施例および比較例で製造したポリエステル樹脂0.3gをo−chlorophenol 15mLに入れて150℃で15分間溶解させた後、常温で冷却した後、ここにクロロホルム9mLを追加した。そして、Tosoh社のカラムおよびRI detectorを用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィーを行った。このように得られたポリエステル樹脂の分子量グラフにより全体分子量面積に対する500〜1000g/molの分子量面積の比率を計算してポリエステル樹脂のオリゴマー含有量と規定した。
実施例および比較例で製造したポリエステルフィルムの断面を光学顕微鏡(Optical Microscope)で観察し、基材層の厚さ、樹脂層の厚さ、基材層と樹脂層の全体厚さを数回測定した後平均値を求めた。
実施例および比較例で製造したポリエステルフィルムを10cmX10cm(縦方向長さX横方向長さ)の大きさに切って試験片を準備した。前記試験片に対してMinolta社のCM−3600A測定機を用いてASTM D1003−97測定法で前記試験片の平行透過率と拡散透過率を測定した。透過率は平行透過率と拡散透過率を合計した値で規定され、ヘイズは透過率に対する拡散透過率の百分率(ヘイズ=拡散透過率/透過率X100)で規定される。したがって、前記試験片の平行透過率と拡散透過率から透過率(初期透過率)およびヘイズ(初期ヘイズ、熱処理前のヘイズ)を求めた。
実施例および比較例で製造したポリエステルフィルムのSeal Seam Strengthを測定するために幅15mmのフィルムストリップを準備した。そして、一般的な結晶性PETトレーにフィルムストリップを配置してSeal温度130℃、圧力2bar、露出時間0.5秒間行って試験片を準備した。Seal Seam StrengthはT−Peel法により測定した。
15mm試験片を準備して常温でメチルエチルケトン溶媒あるいはトルエン溶媒に12時間浸漬させた後UTM Instronを用いて引張強度を測定した。浸漬前引張強度(初期引張強度)に対する浸漬後引張強度の百分率(浸漬後引張強度/初期引張強度X100)を求めてメチルエチルケトンあるいはトルエンに対する耐化学性を評価した。
○:引張強度維持率50%以上
△:引張強度維持率30%以上
実施例および比較例で製造したポリエステルフィルムの耐熱性を測定するために縦方向の長さが15mmである試験片を準備した。TA Instrument社のTMAを用いて外部応力を加えた状態で10℃/min速度で30℃で200℃まで昇温してフィルムの縦方向で収縮する変曲点の温度を測定した。
○:変曲点温度78℃以上
X:変曲点温度78℃未満
(1)ポリエステル樹脂の製造
カラムと、水によって冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸2463g(14.8mol)、エチレングリコール828g(13.3mol)、ジエチレングリコール8g(0.1mol)、イソソルビドを325g(1.9mol)投入するが、最終ポリエステル樹脂に導入されたイソソルビドから誘導されたジオール部分が全体ジオール部分に対して10モル%になるように含有量を調整し、触媒としてGeO2、安定剤としてリン酸(phosphoric acid)、呈色剤として酢酸コバルト(cobalt acetate)を使用した。次いで、反応器に窒素を注入して反応器の圧力が常圧より1.0kgf/cm2だけ高い加圧状態にした(絶対圧力:1495.6mmHg)。
圧縮機に前記で製造されたポリエステル樹脂を投入して250℃〜300℃の温度で溶融させた。
(1)ポリエステル樹脂の製造
カラムと、水によって冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸2463g(14.8mol)、エチレングリコール828g(13.3mol)、ジエチレングリコール16g(0.3mol)、イソソルビドを325g(1.9mol)投入するが、最終ポリエステル樹脂に導入されたイソソルビドから誘導されたジオール部分が全体ジオール部分に対して10モル%になるように含有量を調整し、触媒としてGeO2、安定剤としてリン酸(phosphoric acid)、呈色剤として酢酸コバルト(cobalt acetate)を使用した。次いで、反応器に窒素を注入して反応器の圧力が常圧より1.0kgf/cm2だけ高い加圧状態にした(絶対圧力:1495.6mmHg)。
多層圧縮機に前記で製造されたポリエステル樹脂およびポリエチレンテレフタレート(PET)をそれぞれ投入して250℃〜300℃の温度で溶融させた。
(1)ポリエステル樹脂の製造
カラムと、水によって冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸2423g(14.6mol)、エチレングリコール801g(12.9mol)、ジエチレングリコール23g(0.2mol)、イソソルビドを320g(2.2mol)投入するが、最終ポリエステル樹脂に導入されたイソソルビドから誘導されたジオール部分が全体ジオール部分に対して10モル%になるように含有量を調整し、触媒としてGeO2、安定剤としてリン酸(phosphoric acid)、呈色剤として酢酸コバルト(cobalt acetate)を使用した。次いで、反応器に窒素を注入して反応器の圧力が常圧より1.0kgf/cm2だけ高い加圧状態にした(絶対圧力:1495.6mmHg)。
多層圧縮機に前記で製造されたポリエステル樹脂およびポリエチレンテレフタレート(PET)をそれぞれ投入して250℃〜300℃の温度で溶融させた。
ポリエステル樹脂としてPET樹脂を使用したことを除いては、実施例2と同様の方法により20μm厚さのポリエステルフィルムを製造した。
先に、実施例4および比較例3はジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールの初期投入モル比を実施例1と同様に制御し、実施例5、比較例2および4はジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールの初期投入モル比を実施例2と同様に制御した。
実施例1〜5および比較例1〜4で製造したポリエステル樹脂の物性を上述した方法により評価し、その結果を表1に記載した。
Claims (30)
- ジカルボン酸あるいはその誘導体から誘導された酸部分およびジオールから誘導されたジオール部分が繰り返される構造を有し、ジオールから誘導された全体ジオール部分に対してイソソルビドから誘導されたジオール部分が1〜30モル%であり、ジエチレングリコールから誘導されたジオール部分が2〜5モル%であり、分子量500〜1000g/molであるオリゴマーの含有量が全体樹脂重量に対して1.3重量%以下であるポリエステル樹脂から形成された樹脂層を含み、
縦方向および横方向に二軸延伸されたポリエステルフィルムであり、
ポリエステルフィルムの厚さが20μmであるときASTM D1003−97により測定されたヘイズが2%以下であり、前記ポリエステルフィルムを150℃で1時間熱処理した後ヘイズの変化量(ヘイズの変化量(%)=熱処理後のヘイズ(%)−熱処理前のヘイズ(%))が2%以下である、ポリエステルフィルム。 - 前記ジカルボン酸あるいはその誘導体は、テレフタル酸あるいはその誘導体を含む、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ジカルボン酸あるいはその誘導体は、テレフタル酸あるいはその誘導体以外のジカルボン酸あるいはその誘導体として、炭素数8〜14の芳香族ジカルボン酸あるいはその誘導体および炭素数4〜12の脂肪族ジカルボン酸あるいはその誘導体からなる群より選ばれた1種以上を全体ジカルボン酸あるいはその誘導体に対して0〜50モル%で含む、請求項2に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、全体ジオール部分に対して1〜30モル%のイソソルビドから誘導されたジオール部分、2〜5モル%のジエチレングリコールから誘導されたジオール部分および残量の脂肪族ジオールから誘導されたジオール部分を含む、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、全体ジオール部分に対してエチレングリコールから誘導されたジオール部分が65モル%以上である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、オルトクロロフェノールに1.2g/dlの濃度で150℃で15分間溶解させて35℃で測定した固有粘度が0.45〜1.5dl/gである、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、数平均分子量が12,000〜50,000g/molである、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、重量平均分子量が45,000〜250,000g/molである、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、分子量分布が2.5〜4.5である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度が82℃〜110℃である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂は、中心金属原子を基準に1ppm〜300ppmの重縮合触媒、10ppm〜5000ppmのリン系安定剤または1ppm〜300ppmのコバルト系呈色剤を含有する、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 紫外線遮断剤、帯電防止剤、衝撃補強剤、酸化防止剤および微細粒子からなる群より選ばれた1種以上の添加剤をさらに含む、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記ポリエステルフィルムは、未延伸ポリエステルフィルムを縦方向延伸比2倍〜6.5倍および横方向延伸比2倍〜7倍に二軸延伸した、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記樹脂層からなる、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 熱可塑性樹脂を含む基材層をさらに含み、前記基材層の少なくとも一面に前記樹脂層が形成された、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンテレフタレートである、請求項15に記載のポリエステルフィルム。
- 前記基材層および樹脂層をそれぞれ1以上含む、請求項15に記載のポリエステルフィルム。
- 前記基材層の厚さに対する前記樹脂層の厚さの百分率(樹脂層の厚さ/基材層の厚さX100)が5%〜75%である、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- 産業用フィルム、食品容器用フィルム、包装用フィルム、光学用フィルム、絶縁用フィルムまたは印刷用フィルムに使用される、請求項1に記載のポリエステルフィルム。
- (a)ポリエステル樹脂を溶融押し出して前記ポリエステル樹脂から形成された樹脂層を含む未延伸ポリエステルフィルムを製造する段階;および
(b)前記未延伸ポリエステルフィルムを前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度以上の温度で縦方向および横方向に二軸延伸する段階を含み、
前記ポリエステル樹脂としてジカルボン酸あるいはその誘導体から誘導された酸部分およびジオールから誘導されたジオール部分が繰り返される構造を有し、ジオールから誘導された全体ジオール部分に対してイソソルビドから誘導されたジオール部分が1〜30モル%であり、ジエチレングリコールから誘導されたジオール部分が2〜5モル%であり、分子量500〜1000g/molであるオリゴマーの含有量が全体樹脂重量に対して1.3重量%以下であるポリエステル樹脂を使用する、請求項1によるポリエステルフィルムの製造方法。 - 前記(a)段階は、240℃〜310℃で行われる、請求項20に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(b)段階は、80℃〜180℃で行われる、請求項20に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(b)段階では未延伸ポリエステルフィルムを縦方向延伸比2倍〜6.5倍および横方向延伸比2倍〜7倍に二軸延伸する、請求項20に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(b)段階以後に(c)前記(b)段階で得たポリエステルフィルムを熱固定する段階をさらに含む、請求項20に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(c)段階は、100℃〜220℃で行われる、請求項24に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(a)段階前に(a0−1)(i)ジカルボン酸あるいはその誘導体と、全体ジカルボン酸あるいはその誘導体100モルに対して1モル〜45モルのイソソルビドおよび65モル〜200モルのエチレングリコールを含む(ii)ジオールのエステル化反応またはエステル交換反応段階;および
(a0−2)オルトクロロフェノールに1.2g/dlの濃度で150℃で15分間溶解させて35℃で測定した固有粘度が0.45dl/g〜0.75dl/gに到達するように前記エステル化またはエステル交換反応生成物を重縮合反応する段階によりポリエステル樹脂を製造する、請求項20に記載のポリエステルフィルムの製造方法。 - 前記(a0−2)段階後(a)段階前に、(a0−3)重縮合反応で製造されたポリマーを結晶化する段階および(a0−4)オルトクロロフェノールに1.2g/dlの濃度で150℃で15分間溶解させて35℃で測定した固有粘度が(a0−2)段階で得たポリマーの固有粘度より0.10〜0.40dl/g高い値に到達するように結晶化されたポリマーを固相重合する段階をさらに含む、請求項26に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(a0−1)段階において、前記(i)ジカルボン酸あるいはその誘導体はジカルボン酸であり、前記ジカルボン酸:前記ジオールの初期混合モル比は1:1.01〜1.05に調整されるか、
前記(i)ジカルボン酸あるいはその誘導体は、ジカルボン酸アルキルエステルまたはジカルボン酸無水物のジカルボン酸誘導体であり、前記ジカルボン酸誘導体:前記ジオールの初期混合モル比は1:2.0〜1:2.1に調整される、請求項26に記載のポリエステルフィルムの製造方法。 - 前記(a0−2)重縮合反応前に、前記(a0−1)エステル化反応またはエステル交換反応で得た生成物を400〜1mmHg減圧条件で0.2〜3時間放置してイソソルビドを含む未反応物を除去する段階をさらに含む、請求項26に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
- 前記(a)段階では熱可塑性樹脂およびポリエステル樹脂を同時あるいは順次溶融押し出して前記熱可塑性樹脂で形成された基材層および前記基材層の少なくとも一面に前記ポリエステル樹脂から形成された樹脂層が積層された未延伸ポリエステルフィルムを製造する、請求項20に記載のポリエステルフィルムの製造方法。
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