JP2822419B2 - 白色ポリエステルフイルム - Google Patents

白色ポリエステルフイルム

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JP2822419B2
JP2822419B2 JP1026264A JP2626489A JP2822419B2 JP 2822419 B2 JP2822419 B2 JP 2822419B2 JP 1026264 A JP1026264 A JP 1026264A JP 2626489 A JP2626489 A JP 2626489A JP 2822419 B2 JP2822419 B2 JP 2822419B2
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克俊 宮川
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、白色ポリエステルフイルムに関するもので
ある。さらに詳しくは、カード、ラベル、表示板、白
板、印画紙、X線増感紙などの基材として用いられる白
色ポリエステルフイルムに関するものである。
[従来の技術] 白色ポリエステルフイルムとしては、ポリエステルに
多量の無機粒子、例えば酸化チタン、硫酸バリウム、炭
酸カルシウムなどを添加したものが知られている。(例
えば特公昭43−12013号公報) [発明が解決しようとする課題] しかし、炭酸カルシウムを多量添加した白色ポリエス
テルフイルムでは、ダイより押し出した際に長手方向に
凸凹状のすじが入りやすく、厚みむらが生じ、生産性が
悪いという課題があった。また、ひどいときにはボルト
対応がとれず厚みむらの調整が困難になることもあっ
た。
本発明は、かかる課題を改良し、厚みむらの少ない白
色ポリエステルフイルムを提供することを目的とするも
のである。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するため、本発明は下記の構成からな
る。すなわち、 平均粒子径が0.05〜5.0μmの炭酸カルシウムを5〜3
0重量%含有する二軸延伸ポリエステルフイルムであっ
て、炭酸カルシウムの結晶構造がカルサイトである割合
が含有される全炭酸カルシウムの80重量%以上であるこ
とを特徴とする白色ポリエステルフイルム。
本発明でいうポリエステルとは、フイルムを成形しう
るものであればどの様なものでも良く、例えば、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン−0−オキシベンゾエート、ポリ−
1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポ
リエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートなど
があげられる。もちろん、これらのポリエステルはホモ
ポリエステルであっても、コポリエステルであっても良
く、共重合成分としては例えば、ジエチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコー
ルなどのジオール成分、アジピン酸、セパシン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、
5−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸
成分があげられる。
また、このポリエステルの中には、公知の各種添加
剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添加されて
いても良い。本発明に用いられるポリエステルとして
は、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ポリエチ
レンテレフタレートフイルムは耐水性、耐久性、耐薬品
性などに優れているものである。
本発明における炭酸カルシウムとは、石灰石などから
化学的方法によって生成した合成炭酸カルシウムであっ
ても良く、また天然の石灰石を粉砕して得られる重質炭
酸カルシウムであっても良い。しかし、炭酸カルシウム
の結晶構造として、バテライト、アラゴナイト、カルサ
イトの三種類が存在するが、本発明においてはカルサイ
トが80重量%以上、好ましくは90重量%以上、さらに好
ましくは99重量%以上であることが必要である。他の結
晶構造のものが20重量%を越えて含まれると、結晶構造
が安定でないためにダイよりの押し出し時に凸凹状のす
じを生じさせ厚みむらが生じるため好ましくない。
本発明における炭酸カルシウムの平均粒子径として
は、0.05〜5.0μm、好ましくは0.1〜2.6μm、さらに
好ましくは0.15〜1.8μmの範囲にあることが必要であ
る。平均粒子径が0.05μm未満ではポリエステルに添加
する際分散性が不良となるので好ましくない。逆に平均
粒子径が5.0μmを越えるものではフイルムの白さ、隠
ぺい性などが不良となり、白色フイルムとして好ましく
ない。
本発明における炭酸カルシウムの含有量は、5〜30重
量%、好ましくは7〜25重量%の範囲にあることが必要
である。含有量が5重量%未満であるとフイルムの白
さ、隠ぺい性などが不良となり、白色フイルムとして好
ましくない。逆に含有量が30重量%を越えると延伸時に
フイルム破れを起こしやすく好ましくない。
また、本発明における炭酸カルシウムは、500℃まで
加熱した際の水分放出量が0.1重量%以下、好ましくは
0.01重量%以下であるものが望ましい。水分放出量が0.
1重量%以上であると放出水分のために極限粘度の低下
を起こし、フイルムの強度低下をまねいたり、フイルム
表面が削れやすくなる。
なお、本発明の目的を阻害しない範囲で他種粒子、他
種ポリマなどがブレンドされていても良い。例えば、酸
化チタン、硫酸バリウム、二酸化ケイ素、タルクなどが
添加されていても良く、蛍光増白剤を添加することは白
さを得るためによく行われることである。
本発明における白色ポリエステルフイルムとは、前記
ポリエステルに炭酸カルシウムなどの無機粒子を添加し
たフイルムを二軸延伸することにより無機粒子とポリエ
ステルの間に空間(ボイド)を生成され、白さを得て不
透明としたものである。
本発明における二軸延伸フイルムとは、ダイよりシー
ト状に押し出して表面温度30〜60℃の冷却ドラムで冷却
固化した未延伸フイルムを60〜120℃に加熱したロール
で長手方向に2〜5倍に縦延伸した後に、テンター内で
90〜140℃の雰囲気中で再び加熱し長手と垂直な方向に
2〜5倍に横延伸したものである。このとき面積倍率
(縦延伸倍率×横延伸倍率)は6〜20倍であることが必
要である。面積倍率が6倍未満であると得られるフイル
ムの白さが不良となり、逆に20倍を越えると延伸時に破
れを生じやすくなり製膜性が不良となる。
次に、本発明フイルムの製造方法について説明する
が、かかる例に限定されるものでない。
本発明における炭酸カルシウムをポリエステルに含有
させる全に、炭酸カルシウムの粒度調整を行う。粒度調
整手段としては、粉砕処理、サンドグラインダー処理、
分級などがあげられ、いずれの手段をとっても良いが、
粒度分布はできるだけシャープにすること、さらに粒子
径が10μm以上の粗粒はフィルターなどで除去しておく
ことが好ましい。
本発明の炭酸カルシウムをポリエステルに含有させる
方法としては、ポリエステルの重合時に添加する方法や
ポリエステルと溶融混練する方法などがあるが、炭酸カ
ルシウムの分散のしやすさの面から、重合時に添加する
方法がより好ましい。ポリエステルに炭酸カルシウムを
含有させるに当たって、炭酸カルシウムを金属石けん、
カップリング剤などで処理したり、ポリエステルの重合
反応系にリン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびこれらの
誘導体などのリン化合物を添加したりすることにより炭
酸カルシウムの分散性がさらに改良される。
また、本発明のポリエステルは重合時に通常用いられ
るリチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、
マンガン、亜鉛、コバルト、アンチモン、ゲルマニウ
ム、チタンなどの金属化合物触媒、酸化防止剤、顔料、
蛍光増白剤、界面活性剤、帯電防止剤などを必要に応じ
添加しても構わない。あとは業界公知の方法で重合を行
えばよい。
こうして得られたポリマの極限粘度は0.42〜1.4であ
ることが好ましい。極限粘度が0.42未満であると得られ
るフイルムが脆化したものとなりやすく、一方1.4を越
えると押出負荷が大きくなったり、延伸時の応力が大き
くなりすぎて延伸性が悪くなる。
上記重合によって得られたポリマを十分に真空乾燥し
た後、270〜300℃に加熱された押出機に供給し、Tダイ
よりシート状に成形する。この際、得られるフイルムの
白さを強調するために蛍光増白剤をマスタチップまたは
粉体の形で添加することは差し支えない。さらにこのフ
イルムを表面温度30〜60℃の冷却ドラムで冷却固化した
未延伸フイルムを60〜120℃に加熱したロール群に導
き、長手方向に縦延伸し、20〜30℃のロール群で冷却す
る。
続いて、縦延伸したフイルムの両端をクリップで把持
しながらテンターに導き90〜140℃に加熱された雰囲気
中で長手に垂直な方向に横延伸する。
延伸倍率は縦、横それぞれ2〜5倍に延伸するが、そ
の面積倍率(縦延伸倍率×横延伸倍率)は6〜20倍であ
ることが必要である。面積倍率が6倍未満であると得ら
れるフイルムの白さが不良となり、逆に20倍を越えると
延伸時に破れを生じやすくなり製膜性が不良となる。
こうして二軸延伸されたフイルムの平面性、寸法安定
性を付与するために、テンター内で150〜230℃の熱固定
を行い、均一に除冷後、室温まで冷やして巻き取り本発
明フイルムを得る。
[物性の測定ならびに効果の評価方法] 本発明の物性値の評価方法ならびに効果の評価方法は
次の通りである。
(1)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。
(2)結晶構造 採取したフイルムを広角X線回折(ディフラクトメー
タ法、理学電機社製RU−200B)により解析した。X線源
はCuKα線、出力50kV150mA、スリット系は1゜−0.15mm
−1゜である。測定範囲は2θが5〜100゜で0.02゜ス
テップで行った。得られたX線回折図にスムージング、
バックグラウンド除去の処理をして、ポリエステル以外
のピークを数値化する。(各ピークの回折角2θ、面間
隔、測定強度、相対強度。)このデータを各結晶構造の
標準回折データと対照させ対応する面間隔、相対強度か
ら決定した。
(3)水分放出量 無機粒子を室温から10℃/minで昇温し、500℃になる
までの発生水分量を水分計(Dupont社製902H型)にて測
定した。
(4)厚みむら フイルムの幅方向に厚みを測定し、幅方向の厚みの最
大値と最小値の差が2μm以下のものを良、2μmを越
えるものを不良とした。
(5)白さ 日立製分光光度計323型で可視域(360〜700nm)の反
射率を連続的に測定し、波長450nmの反射率(a%)、
波長550nmの反射率(b%)から 白色度=4a−3b とした。これより、白色度が90%以上のものを白さ良、
90%未満のものを白さ不良とした。
[実施例] 本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例1、2、比較例1 ジメチルテレフタレート85重量部、エチレングリコー
ル60重量部とを酢酸カルシウム0.09重量部を触媒として
常法に従いエステル交換反応させた後、リン化合物とし
てポリマに対し0.45重量%となるようにトリメチルホス
フェート10重量%を含有するエチレングリコール溶液を
添加し、直後に、サンドグラインダー処理し濾過した実
質的に粒子径が10μm以上のものを含まない平均粒子径
0.4μmの炭酸カルシウムをポリマ総重量基準で14重量
%となるように、30重量%のエチレングリコールスラリ
ーとしたものを添加し、次いで重合触媒として三酸化ア
ンチモン0.03重量部を添加した。その後、高温減圧下に
て常法に従い縮重合反応を行い極限粘度0.58のポリエチ
レンテレフタレートを得た。得られたポリマ中の炭酸カ
ルシウムの分散性は良好であった。
このとき用いた炭酸カルシウムの結晶構造は、第1表
の割合になるよう調製した。
得られたポリマを180℃で4時間真空乾燥し、285℃に
加熱した押出機に供給して未延伸シートとした後、温度
60〜98℃のロール群で加熱し、延伸区間はロール非接触
にして2.8倍に縦延伸して25℃のロール群で冷却した。
引き続き、延伸されたフイルムの両端をクリップで把持
してテンターに導き、130℃の雰囲気中で3倍に横延伸
した後、220℃の雰囲気中で熱固定し横方向に3%の弛
緩を与えて、厚さ180μmのフイルムを得た。
得られたフイルムの特性は第1表の通りである。炭酸
カルシウムの結晶構造としてカルサイトが80重量%以上
である場合には、厚みむらの少ないフイルムが得られる
ことがわかる。
比較例2 実施例1で得られたポリエチレンテレフタレートを汎
用のポリエチレンテレフタレートで希釈して炭酸カルシ
ウムがポリマ総重量基準で4重量%となるようにし、実
施例1の方法でフイルムとした。
得られたフイルムの特性は第1表の通りである。炭酸
カルシウムの含有量が5%未満であるためにフイルムの
白さが足りないものが得られることがわかる。
[発明の効果] 本発明は、炭酸カルシウムの結晶構造のカルサイト量
を限定することにより厚みむらの少ない白色ポリエステ
ルフイルムが得られたものである。すなわち、本発明に
より白色ポリエステルフイルムの生産性を高めることが
でき、コストダウンがはかれるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 7:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08J 5/18 C08L 67/00 - 67/08 B29C 55/00 - 55/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平均粒子径が0.05〜5.0μmの炭酸カルシ
    ウムを5〜30重量%含有する二軸延伸ポリエステルフイ
    ルムであって、炭酸カルシウムの結晶構造がカルサイト
    である割合が含有される全炭酸カルシウムの80重量%以
    上であることを特徴とする白色ポリエステルフイルム。
JP1026264A 1989-02-03 1989-02-03 白色ポリエステルフイルム Expired - Fee Related JP2822419B2 (ja)

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