JP2666449B2

JP2666449B2 - 白色ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP2666449B2
Application number: JP413089A
Authority: JP
Inventors: 精三青木; 研二綱島; 賢治鵜原
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1989-01-11
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: JPH02185532A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、カード・ラベル、表示板、印画紙、Ｘ線増
感紙などの基材および感熱転写形プリンター用印字基
材、さらにはFA、OAなどの情報用記録紙、その他各種紙
分野用途などに用いられる白色ポリエステルフィルムに
関する。

［従来の技術］従来、白色ポリエステルフィルムを得るために白色の
無機粒子を多量にポリエステルに添加することはよく知
られている。

例えば酸化チタンと硫酸バリウムを多量に添加した特
公昭56−4901号公報や炭酸カルシウムを添加した特公昭
43−12013号公報などが回示されている。

また、ポリエステルフィルムにポリオレフィンを添加
したものも特開昭63−172740に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記のように無機粒子を多量に添加し
たポリエステルフィルムや、ポリエステルにポリオレフ
ィンを添加したものでは以下のような問題点を有する。

ｉ）無機粒子の多量添加系ではフィルムの長手方向に凸状の、口金で起こるスジ（以
下、口金スジと言う）が入り、生産性が悪くなる。

フィルム表面にキズが入りやすい。

ii）ポリオレフィン添加系ではポリオレフィンの分散ムラを生じ、フィルムの品質に
ムラを生じる。

光沢度が十分でない。

耐熱寸法安定性がない。

本発明は、これらの問題点を解決したポリエステルフ
ィルムを提供するものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、平均粒子径0.2〜10μｍの無機粒子をポリ
オレフィン樹脂で被覆したポリオレフィン被覆無機粒子
を、ポリエステルに３〜50wt％添加してなる白色ポリエ
ステルフィルムを特徴とするものである。

本発明のポリエステルとは、ジカルボン酸とジオール
とからなるエステル結合を主鎖に有するポリマーであ
り、代表的なジカルボン酸としては、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフ
ェン酸、ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバチ
ン酸、ドデカンジカルボン酸、およびそれらの誘導体な
どが挙げられ、またジオールの代表的なものとしては、
エチレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレン
グリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール、シクロヘキサ
ンジメタノール、およびそれらの誘導体や、オキシカル
ボン酸からのポリマーなどが挙げられる。

本発明のポリエステルで、特に好ましいものとして
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレートおよびその誘導体
などである。

もちろん、用途によってポリエステルは使い分けるこ
とができ、耐熱性、機械的性質が重視される場合はホモ
ポリマーで、しかも結晶融解熱ΔHuが9cal/g以上で、ガ
ラス転移温度Tgが70℃以上のポリエステルが良く、逆に
ソフト性、柔軟性を重視する時は結晶融解熱ΔHuが8cal
/g以下の共重合ポリエステルでエラストマーがよい。

また、本発明でいう無機粒子とは、無機質化合物から
なる粒子で、周期律表II a、II b、III b、IV a、IV
b、V b、VI a、VII aから選ばれた少なくとも１個以上
の元素からなる化合物であり、例えば、酸化マグネシウ
ム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、炭酸
カルシウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸
カルシウム、タルクなど、あるいはこれらの混合物が挙
げられる。

無機粒子の平均粒子径としては、0.2〜10μｍ、好ま
しくは0.3〜７μｍのものが良い。0.2μｍ未満では凝集
しやすくなり、フィルム表面欠点を作る。また、10μｍ
を越えるものではフィルムの延伸時に破れを起こした
り、フィルターの目づまりを起こすなどの欠点が出る。

本発明でいうポリオレフィンとは、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ４−メチル−ペンテン−１、ポリス
チレンのようなオレフィン系の重合体またはその共重合
体やワックス状のものなどをいう。

本ポリオレフィンは、前述した無機粒子と混合し、無
機粒子表面を被覆させることが必要である。その手法は
いかなる方法であってもよい。例えば、各ポリオレフィ
ンの溶媒で稀薄溶液を作り、その中に無機粒子を浸漬す
る方法や粉体を飛散させスプレーガンで前述の稀薄溶液
を吹きつける方法などがある。

このようにして作られたポリオレフィン被覆無機粒子
をポリエステルに対して３〜50wt％好ましくは５〜40wt
％添加するのが良く、3wt％未満では光学濃度、白色度
などが低下し好ましくない。また、50wt％を越えるもの
では延伸性が悪くなり、生産性が低下する。

このポリオレフィン被覆無機粒子の添加時期は、ポリ
エステルの重合直後やポリエステル樹脂と一旦混練溶融
押出し、これをペレタイズしたものなど、さらにはシー
ト状に溶融押出する際であっても良い。

また、このポリオレフィン被覆無機粒子は、無機粒子
重量に対して、ポリオレフィンが0.5〜50wt％が好まし
く、より好ましくは１〜40wt％である。添加量が0.5wt
％未満では被覆効果がほとんどなく、50wt％を越えるも
のでは、熱寸法安定性が悪くなり、クッション率が低下
したり、ボイド率の低下によるフィルム厚みの減少や寸
法安定性が悪くなる。

また、被覆されない無機粒子や無機粒子を含まないポ
リオレフィンは、それらの合計が、それに被覆無機粒子
を加えた全添加量の50面積％以下、好ましくは40面積％
以下、より好ましくは30面積％以下であればよい。50面
積％を越えるものでは、被覆効果や熱寸法安定性など前
述と同様の問題を起こす。

また、無機粒子が炭酸カルシウムの場合、フィルム中
に発生してくる気泡をおさえたり、ポリエステルの黄化
を防止したり、白度を得るためにポリエステルやポリオ
レフィン中にリン化合物を添加しておくのがよい。

また、フィルムの白度をさらに得るために蛍光増白剤
を併用することはさらに好ましい。

さらに、帯電防止性を付与するため、界面活性剤を添
加してもよく、この場合、ポリオレフィンポリマーに界
面活性剤を添加しておくのがよく、分散性がよくなる。

本発明のポリエステルフィルムは二軸配向されている
必要があり、面積倍率で７〜35倍、好ましくは９〜20倍
がよい。面積倍率が７倍未満では、白色度、光沢度、光
学濃度、クッション性などが悪くなり、白色フィルムと
して使えない。また、22倍程度以上では延伸性が低下
し、35倍を超えると延伸性がより低下して好ましくな
い。

次に本発明のポリエステルフィルムの製造方法につい
て説明する。なお、本方法は一例であり、これらに限定
されるものではない。

ポリエステルに、特定粒径の無機粒子にポリオレフィ
ンを被覆したものを３〜50wt％ブレンドし、285℃に加
熱された押出機にてＴダイより押出し、20℃に保たれた
冷却媒体上で固化し、未延伸シートとした後、延伸温度
75〜120℃で長手方向に2.5〜７倍延伸し、つづいて80〜
110℃で幅方向に2.5〜５倍延伸し、ひき続き160〜230℃
で熱処理をして二軸延伸フィルムとし、巻取ることによ
り白色ポリエステルフィルムが得られる。

また、本フィルムに表面活性化処理、例えばN₂、CO₂
などの各種ガス下でのコロナ放電処理やプラズマ処理な
どをしてもよい。

［発明の効果］本発明の白色ポリエステルフィルムは無機粒子の多量
添加系であっても、ポリオレフィン被覆無機粒子を用い
ることにより、次のような優れた効果を有するものが得
られる。

口金スジが発生せず、長時間安定な製膜が可能とな
り、生産性が大幅に向上する。

フィルム表面のキズが発生しなくなる。

分散性が均一となり、フィルムの品質のムラがなくな
る。

充分な光沢度が得られる。

耐熱寸法安定性のよいものが得られる。

［測定方法］本発明で用いた測定方法を以下に示す。

（１）延伸性各条件にて製膜し、そのフィルム破れが起こるまでの
時間で以下のように示した。

４時間以内に破れた時：×（生産性が悪い）４〜８時間で破れた時：△ ８時間以上で破れた時：○（生産性が良い）（２）削れ性大栄科学精器製作所（製）学振型染色物磨耗堅牢度試
験機にて、荷重216g/20mmでサラシ布を当て50回こすっ
た後のキズの有無で評価し、キズの入ったものを×印
で、入らなかったものを○印で示した。

（３）凝集異物肉眼で明らかに異物が判るものを×印で示し、全く認
められないものを良好として○印を示した。また、異物
がわずかに認められるが使用可能なものを△印で示し
た。

（４）白色度白色度はJIS−L1015−1981のＢ法（２波長法）により
測定。

（５）光学濃度OD マクベス社濃度計モデルTD504で測定する。透過濃度
をＤ、入射光量をI₀、透過光量をＩとすると、Ｄ＝−lo
g（I/I₀）で定義される。

（６）クッション率三豊製ダイヤルゲージのスピンドル上部に10gの台座
を取付けスピンドルを持ち上げて測定台にセットしたサ
ンプルの上におろす。台座の上に50gの分銅を載せ、５
秒後の厚みを読みとり、この時の値をｂμｍとし、次式
によりクッション率Ｃを算出した。

Ｃ＝100×（ａ−ｂ）/a （％）注）ダイヤルゲージのタイプ:No.2109−10 測定子:3mmφ硬球（７）光沢度 JIS−Z8741−1962の方法２によって測定し得られる。

（８）平均粒子径無機粒子をエタノール中に分散させ、遠心沈降式粒度
分布測定装置（堀場製作所製、CAPA500）を用いて測定
し、体積平均径を算出し、平均粒子径とした。

（９）被覆されない無機粒子あおよび無機粒子を含まな
いポリオレフィンの添加量の測定法光学顕微鏡又は走査形電子顕微鏡により、フィルム断
面を観察し、その各々の状態別に分離し、この面積割合
で求めた。

［実施例］以下、実施例を示して、更に詳しく説明する。

実施例１、比較例１ IVが0.6のポリエチレンテレフタレートに、平均粒子
径0.8μｍの硫酸バリウムを20wt％添加したもの、およ
び、これと同じ粒子にポリプロピレンを粒子重量に対し
て5wt％被覆したものを用い（前者比較例１、後者実施
例１）、これを20wt％添加した。

この原料を285℃に加熱した押出機より溶融押出し、
Ｔダイより吐出したものを20℃に保たれた冷却ドラムで
成形した。このフィルムを95℃で長手方向に3.2倍延伸
した後、90℃で3.8倍幅方向にテンターにて延伸し、引
続き230℃で５％弛緩し熱処理した。この延伸熱処理後
のフィルム厚みが150μｍとなるように吐出量で合わせ
た。

この時の口金スジ発生までの時間およびフィルム特性
は第１表に示したようになった。

この表から明らかなように、ポリオレフィン被覆無機
粒子を用いることにより、口金スジの発生がなくなり、
フィルムの削れ性が良くなることがわかる。

実施例２〜５、比較例２〜３ IVが0.65のポリエチレンテレフタレートに、第２表に
示したような平均粒子径の炭酸カルシウムを各々４−メ
チル−ペンテン−１で被覆し（粒子重量に対して7wt％
の４−メチル−ペンテン−１）、これを20wt％添加し
た。その他の条件は、実施例１と同様にした。

この結果、特定範囲内の粒子径でないと、凝集異物を
発生したり、延伸性が悪化したりするため本発明の均質
な白色ポリエステルフィルムが得られないことがわか
る。

実施例６〜８、比較例４〜５ IVが0.8のポリエチレンテレフタレートに、平均粒子
径1.0μｍの炭酸カルシウムにポリプロピレンを粒子重
量に対して5wt％被覆したものを第３表のように添加し
た。その他の条件は実施例１と同様にしたが、長手方向
の延伸は100℃、4.0倍の延伸とした。

この結果、必要以上に添加すると延伸性が悪化し、生
産性が低下し、少なすぎると白色度、光学濃度やクッシ
ョン率が低下し、白色ポリエステルフィルムとして使用
できないものとなることがわかる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒子径0.2〜10μｍの無機粒子をポリ
オレフィン樹脂で被覆したポリオレフィン被覆無機粒子
を、ポリエステルに３〜50wt％添加してなることを特徴
とする白色ポリエステルフィルム。