JP2830176B2 - 二軸配向ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、切断に方向性を有し、易切断性に優れる二
軸配向ポリエステルフィルム及びその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、手で容易に切断でき、かつ、その
切断方向に真直ぐに切断できることを特徴とする２軸延
伸したポリエステルフィルム及びその製造方法に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来からポリエチレンテレフタレート（以下PETと略
称する）をベースフィルムとして粘着テープや包装用袋
などは、PETフィルムの高弾性率、耐熱性、耐水性など
の優れた特性の良さを買われて用いられているが、この
らの特徴を有する反面、切断しにくく容易に引き裂くこ
とができないという大きな欠点があった。

手で容易に切断できるポリエステルフィルムとしては
低分子量のポリエステルポリマを用いるもの（例えば特
公昭55−20514号公報）や一軸方向に配向させたもの
（例えば特公昭55−8551号公報）、さらにはジエチレン
グリコール成分などを共重合させたもの（特公昭56−50
692号公報、特開昭59−11320号公報）などがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の技術においてポリエステルの分子
量を低下させる方法は、満足な切断性が得られるまで分
子量を低下させると、もはやポリエステル自体の物理的
特性を失うと共に、フィルム成形時の膜破れなどのトラ
ブルが発生し実用的でない。また一軸方向に配向したポ
リエステルフィムルは延伸面積倍率が小さいため生産性
に劣るという欠点があった。

一方、ジエチレングリコール成分などを共重合したも
のは、共重合比率が15〜40モル％と高い場合（特公昭56
−50692号公報）には公知の通りポリマ自体の融点は著
しく低下し、弾性率が低下してPETフィルム自体の本来
の特性が失われる欠点が生じる。

また、２軸延伸したポリエステルフィルムでは易切断
性を有していても、真直ぐに切断できないという欠点が
あった。

本発明はかかる課題を改善し、手で容易に切断でき、
かつその切断方向、特に長手方向に真直ぐに切断するこ
とのできる優れた２軸延伸ポリエステルフィルムを提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、長手方向の引裂伝播抵抗α（g/mm）が150
〜300g/mmであって、かつその直角方向の引裂伝播抵抗
β（g/mm）が、β／α≧1.5なる関係を有する二軸配向
ポリエステルフィルムに関するものである。

本発明でいうポリエステルとは、フィルムを成形しう
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−ｏ−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、セバチン酸、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ィルムは耐水性、耐久性、耐薬品
性などに優れているものである。

本発明でいうポリオレフィン樹脂とは、ポリエステル
と混合してフィルムを成形しうるものであればどの様な
ものであっても良いが、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどがあげ
られる。また必ずしもホモポリマーに限定されるもので
はなく、これらのコポリマーであってもよい。

本発明においては、ポリオレフィン樹脂を添加して、
長手方向および巾方向に２軸延伸することによって、ポ
リエステルとポリオレフィン樹脂との界面を剥離させ、
空間（ボイド）を生成させることにより易切断性を持た
せている。このため、ボイドを生成させやすいポリオレ
フィン樹脂として、ポリメチルペンテンが特に好まし
い。

本発明におけるポリオレフィン樹脂の添加量として
は、５〜30重量％、好ましくは５〜20重量％、さらに好
ましくは、８〜15重量％の範囲であることが好ましい。
添加量が５重量％未満では、引裂殿播抵抗が150〜300g/
mmを達成することができない。また、30重量％を越える
とフィルム自体の強度が弱いものとなる。

本発明における２軸延伸フィルムとは、ダイよりシー
ト状に押し出して表面温度10〜60℃の冷却ドラムで冷却
固化した未延伸フィルムを80〜120℃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ィル
ムの易切断性が不良のものとなり、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。

またこの時0.8≦（縦延伸倍率／横延伸倍率）≦2.0で
あることが好ましい。さらに好ましくは1.0≦（縦延伸
倍率／横延伸倍率）≦1.5である。（縦延伸倍率／横延
伸倍率）＜0.8であると、引裂の方向性が得られにく
く、また、（縦延伸倍率／横延伸倍率）＞2.0である
と、フィルムの強度等が、縦横でアンバランスになる。

本発明における、フィルムの長手方向の引裂伝播抵抗
αは、150〜300g/mmであることが必要である。350g/mm
を超えると、フィルムを容易に手で切断できなくなる。
また、長手方向の引裂伝播抵抗α（g/mm）に対しその直
角方向（幅方向）の引裂伝播抵抗β（g/mm）が、β／α
≧1.5を満たすことが必要である。β／α＜1.5である
と、切断の際、真直ぐに切れずに、他の方向へ曲がって
しまう。

本発明のポリエステルフィルは、厚さが５〜80μｍ、
好ましくは10〜60μｍのものが手切れ性と強靭性を両立
させうるので好ましい。

また、本発明においては、無機粒子を共に添加してい
てもよい。無機粒子のまわりのボイドにより、十分な易
切断性を得るためである。この場合無機粒子の平均粒子
径は0.3〜５μｍであることが好ましい。さらに好まし
くは0.4〜３μｍである。0.3μｍ未満であるとポリマー
への分散が悪くなり、５μｍを越えると特性の向上が認
められない。また、無機粒子の添加量は、５〜20重量％
であることが好ましい。さらに好ましくは８〜15重量％
の範囲である。添加量が５重量％未満であると、目的の
易切断性が得にくい。逆に添加量が20重量％を越えると
延伸時にフィルム破れを起こしやすい。また、無機粒子
としては炭酸カルシウムが好ましい。炭酸カルシウムと
しては、合成炭酸カルシウムであっても、天然炭酸カル
シウムであってもどちらでもよい。

本発明においては、該フィルムの少なくとも片面にポ
リエステル層を積層していてもよい。ポリエステル層の
積層により、フィルム表面から完全にポリオレフィンを
除くことができるため、表面の接着力低下を防ぐことが
できる。また、このポリエステル層に無機粒子を0.05〜
25重量％添加していてもよい。無機粒子の添加によっ
て、フィルム表面の滑りを良くし、また光沢を下げるこ
とができる。添加量が0.05重量％未満であると光沢が下
がらない。また25重量％を越えると、フィルムの表面が
弱くなり、紙粉などのトラブルを起しやすい。

また、本発明においては、ポリオレフィン樹脂ととも
に界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤により
ポリオレフィン樹脂の分散が細かくなり、より延伸のし
やすいフィルムとなる。

界面活性剤としては、ポリアルキレングリコール、ド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ホスフェートなどがあげられる。

界面活性剤の添加量としては3.0重量％以下が好まし
い。３重量％を越えると、フィルムの強度が弱すぎるも
のとなる。また、0.1重量％以上添加すると、添加の効
果が現れてポリオレフィン樹脂の分散が細かくなるので
好ましい。

次に、本発明フィ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はない。

ポリエステルのチップを十分に真空乾燥したのちに、
ポリオレフィン系樹脂のチップを混合し、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。また、混合したチップを予めペレタイザーなどで
混練しておいてもよい。さらにこのフィルムを表面温度
10〜60℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸フィルムを
80〜120℃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、縦延伸したフィ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
中で長手に直角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
れるフィルムの易切断性が不良なものとなり、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ィルムの平面性、寸法性安
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
発明フィルムを得る。

［物性の測定ならびに効果の評価方法］ （１） 引裂伝播抵抗 JIS−Z1792−1976に準じて長さ51mm、幅64mmの試験片
に12.7mmの切り目を入れて測定した。単位はフィルム厚
みで除してg/mmとした。この引裂伝播抵抗が小さい程、
手で容易に切れる。

（２） 易切断性 厚さ22μｍのフィルムを両手にて端部より切断し、次
のランクに分類した。

○：セロハン並あるいはセロハン以上に容易に切断で
きる △：セロハンより困難であるが切断できる。

×：切断が困難であり、切断部形状が乱れる。

（３） 無機粒子の平均粒子径 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。

［実施例］ 本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１〜３、比較例１〜５ ポリエステルのチップを180℃で３時間真空乾燥した
のちに、表１に示すポリオレフィン系樹脂のチップを表
１の割合で混合し、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した。さらにこのフィ
ルムを表面温度25℃の冷却ドラムで冷却固化した未延伸
フィルムを90〜98℃に加熱したロール群に導き、長手方
向に表１の倍率で縦延伸し、25℃のロール群で冷却し
た。

続いて、縦延伸したフィルムの両端をクリップで把持
しながらテンターに導き130℃に加熱された雰囲気中で
長手に直角な方向に３倍横延伸した。その後テンター内
で220℃の熱固定を行ない、均一に除冷後、室温まで冷
やして巻き取り厚み50μｍのフィルムを得た。

得られたフィルムの物性は表１の通りである。ポリオ
レフィン樹脂の添加量が30重量％を越えると製膜性が悪
くなることがわかる。また、添加量が５重量％未満であ
ると易切断性が得られていない。また縦延伸倍率を落と
すと易切断性が悪くなり、β／αも1.5を越えなくなる
ため、切断の方向性が得られなくなる。

炭酸カルシウムの添加量が20重量％を越えると製膜性
が悪くなり、また５重量％未満では易切断性が得られて
いないことがわかる。

また、ポリオレフィン樹脂としてポリプロピレンを用
いても易切断性は得られているが、ポリメチルペンテン
の方がより少ない添加量で、より大きな効果を持ってい
ることがわかる。

［発明の効果］ 本発明は、ポリエステルにポリオレフィン樹脂を添加
して長手方向延伸後、幅方向に延伸する２軸延伸をする
ことにより、易切断性及び、最初の延伸方向の長手方向
に切断の方向性を有するフィルムを得るものである。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−32029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237927（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−229042（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−147641（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 55/02 - 55/28 C08J 5/18,9/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向の引裂伝播抵抗α（g/mm）が150
   〜300g/mmであって、かつその直角方向の引裂伝播抵抗
   β（g/mm）が、β／α≧1.5なる関係を有する二軸配向
   ポリエステルフィルム。
2. 【請求項２】ポリエステルにポリオレフィン樹脂を５〜
   30重量％含有させてなるポリエステルフィルムであるこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の二軸配向ポリエステ
   ルフィルム。
3. 【請求項３】平均粒子径0.3〜５μｍの無機粒子を含有
   することを特徴とする請求項（１）記載の二軸配向ポリ
   エステルフィルム。
4. 【請求項４】ポリエステルにポリオレフィン樹脂を５〜
   30重量％含有させてなるポリエステルフィルムを用い、
   該フィルムを、長手方向に延伸倍率2.0倍以上である縦
   延伸に供し、しかる後に、該長手方向と直角な幅方向に
   延伸倍率2.0倍以上の横延伸に供することを特徴とする
   請求項（１）記載の二軸配向ポリエステルフィルムの製
   造方法。