JP3009410B2 - 改質ポリエステルフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は改質ポリエステルフィルムに関し、更に詳し
くは、優れた接着性を有し、透明性、耐熱性および機械
的特性を満足する改質ポリエステルフィルムに関する。

［従来の技術］ ポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステ
ルは一般に高い結晶性と高い融点を示し、耐薬品性、強
度、弾性率等において優れた性質を有することが知られ
ており、衣料用、産業用等の繊維分野、磁気テープ用、
製図用、電気用、包装用、写真用等のフィルム分野など
多くの用途を有している。

しかしながら、一般にポリエステル自体が不活性なた
め接着しにくいという問題がある。従来ポリエステルフ
イルム等の接着性を改良するためにコロナ放電処理やエ
ンボス処理、火災処理が行なわれているが、これらの方
法は、工程が煩雑となるばかりでなく、フイルムの透明
性が低下する欠点がある。

また、ポリエステルフイルムの表面に接着性物質をコ
ーティングする方法も知られているが、この場合にもコ
ーティングという余分な工程が必要となり、コストアッ
プは避けられない。

一方、ベースフイルム自体から接着性を改良する方法
として、金属スルホネート基を含むコモノマーとオキシ
アルキレングリコールコモノマーを共重合する方法（特
開昭59−11320号公報）も知られているが、時間の経過
とともに透明性が低下する問題があった。

したがって、余分の工程を必要とせず、しかも透明性
を低下させることなく、ベースフイルム自体から接着性
を低下させることが望まれていた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は上記従来技術の欠点を解消することに
あり、特に、余分な高次加工を必要とせず優れた接着性
を有し、透明性、機械特性を満足し、耐熱性にも優れた
改質ポリエステルフィルムを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記した本発明の目的は、ポリエステルを構成する酸
成分がテレフタル酸、金属スルホネート基を有する芳香
族ジカルボン酸および炭素数４〜20の脂肪族ジカルボン
酸であって各酸成分の割合が下記（Ｉ）、（II）式を満
足するものからなり、ジオール成分がアルキレングリコ
ールからなるとともに、立体障害性フェノール化合物を
ポリエステルに対して0.005〜３重量部含有する改質ポ
リエステルフィルムによって達成される。

0.02≦Ｘ≦0.15 （Ｉ） 0.03≦Ｙ≦0.25 （II） X:テレフタル酸に対する金属スルホネート基を有する芳
香族ジカルボン酸のモル比 Y:テレフタル酸に対する炭素数４〜20の脂肪族ジカルボ
ン酸のモル比 本発明における金属スルホネート基を含有する芳香族
ジカルボン酸としては、具体的には、５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸、２−ナトリウムスルホテレフタル
酸、４−ナトリウムスルホフタル酸、４−ナトリウムス
ルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸およびこれらのナ
トリウムを他の金属（カリウム、リチウムなど）で置換
した化合物が挙げられる。特に好ましい化合物は、５−
ナトリウムスルホイソフタル酸である。炭素数が４〜20
の脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸、エイコサン二酸（炭素
数20）などが挙げられるが、なかでもコハク酸、アジピ
ン酸が好ましく、アジピン酸が特に好ましい。

また、本発明におけるグリコール成分としては、エチ
レングリコール、1,4−ブタンジオールを選択すること
ができるが、エチレングリコールが好ましい。

ポリエステル各酸成分の割合は下記（Ｉ）、（II）式
を満足するものである。

0.02≦Ｘ≦0.15 （Ｉ） 0.03≦Ｙ≦0.25 （II） X:テレフタル酸に対する金属スルホネート基を有する芳
香族ジカルボン酸のモル比 Y:テレフタル酸に対する炭素数が４〜20の脂肪族ジカル
ボン酸のモル比 特に好ましい各酸成分の割合は、下記（III）、（I
V）式で表わされる範囲である。

0.05≦Ｘ≦0.1 （III） 0.05≦Ｙ≦0.2 （IV） なお、本発明のポリエステルフイルムにおいて、接着
性、透明性、機械的特性、滑り性を阻害しない範囲の少
割合であれば、さらに他の酸成分およびグリコール成分
を共重合せしめることも可能である。

本発明のポリエステルの製造には、通常のポリエステ
ルの製造法がそのまま適用できる。たとえば、酸成分を
過剰のグリコール成分と直接エステル化するかまたは酸
のジアルキルエステルと過剰のグリコール成分とをエス
テル交換するかして低重合体を得、これを減圧下に加熱
して余剰のグリコール成分を除去することにより、ポリ
エステルを得ることができる。この際、必要に応じ反応
促進触媒や耐熱安定剤が添加される。

本発明における立体障害性フェノール化合物とは、ベ
ンゼン核に結合した水酸基のオルト位に立体的に大きな
置換基を有する化合物である。

具体的には、2,6−ジ第３級ブチル−４−オクチルフ
ェノール、ビス（3,5−ジ第３級ブチル−２−ヒドロキ
シフェニル）メタン、ビス（3,5−ジ第３級ブチル−４
−ヒドロキシフェニル）メタン、1,1−ビス（3,5−ジ第
３級ブチル−２−ヒドロキシフェニル）エタン、2,2−
ビス（3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、1,1−ビス（3,5−ジ第３級ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）ブタン、1,1−ビス（3,5−ジ第３
級ブチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、
3,4−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮酸オ
クチルエステル、3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキ
シヒドロ桂皮酸ノニルエステル、3,5−ジ第３級ブチル
−４−ヒドロキシヒドロ桂皮酸ラウリルエステル、3,5
−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮酸ステア
リルエステル、エチレングリコールビス（3,5−ジ第３
級ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮酸）エステル、グ
リセリントリス（3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキ
シヒドロ桂皮酸）エステル、ペンタエリスリトールテト
ラキス（3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキシヒドロ
桂皮酸）エステル、3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロ
キシヒドロ桂皮酸−４′−第３級ブチルフェニルエステ
ル、3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮
酸−４′−オクチルフェニルエステル、3,5−ジ第３級
ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮酸−４′−ノニルフ
ェニルエステル等を挙げることができる。

立体障害性フェノール化合物の含有量はポリエステル
に対して0.005〜３重量部であり、好ましくは0.01〜２
重量部、特に好ましくは0.1〜１重量部である。含有量
が0.005重量部より少ないと耐熱性が改善されず、３重
量部より多いと耐熱性はほぼ飽和に達するばかりか透明
性が損なわれるため好ましくない。

本発明の改質ポリエステルフィルムは、前記のポリエ
ステル製造の任意の時期に立体障害性フェノール化合物
を添加することにより製造される。すなわち、直接エス
テル化またはエステル交換の前より重縮合反応終了まで
の任意の時期である。好ましくは、直接エステル化また
はエステル交換反応終了し減圧開始するまでの任意の時
期である。

また、目的により、滑剤、染料、耐候剤等の添加剤を
任意に併用することができる。

［実施例］ 以下本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、各特性の測定は下記の方法によるものである。

A.ポリマの極限粘度 ｏ−クロロフェノールを溶媒とし25℃にて測定した。

B.接着性 フイルム状態で表面にアルミニウムを蒸着し、蒸着面
にセロハンテープを圧着し、これを剥離したときの状態
を次の４段階で示した。

◎：セロハンテープ側に剥離されない。

○：セロハンテープ側に剥離される部分が30％より小
さい。

△:30〜50％の部分がセロハンテープ側に剥離され
る。

×:50％を越える部分がセロハンテープ側に剥離され
る。

上記ランクで示される◎、○が実用上好ましいレベル
である。

C.透明性 フイルムのヘイズをASTM−D1003−52法にしたがって
測定した。

２％以下が実用上好ましいものである。

D.耐熱性 ポリマを粉砕し、空気中、300℃で60分間放置した後
の極限粘度の変化を測定し、次のランクに分類した。

○:0.03より小さい △:0.03〜0.05 ×:0.05より大きい。

0.05以下が実用に供するものである。

E.破断強度 10mm幅×50mm長さのフイルム試料につき、引張速度30
0mm/分で測定し、次のランクに分類した。

○:15kg/mm²より大きい △:10〜15kg/mm² ×:10kg/mm²より小さい F.弾性率 10mm幅×50mm長さのフイルム試料を引張速度10mm/分
で引張り、得られた荷重−伸び曲線の立ち上がり部の接
線より求めた。測定値から、次のランクに分類した。

○:300kg/mm²より大きい △:200〜300kg/mm² ×:200kg/mm²より小さい 実施例１ テレフタル酸ジメチル100重量部、エチレングリコー
ル70重量部、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチ
ル10重量部およびアジピン酸ジメチル10重量部に、三酸
化アンチモン0.03重量部および酢酸マグネシウム４水和
物を添加し、常法によりエステル交換反応を行なった。
得られた生成物にリン酸トリメチルエステル0.025重量
部を添加し、さらにペンタエリスリトールテトラキス
（3,5−ジ第３級ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮
酸）エステル0.5重量部を添加した。次いで、徐々に昇
温、減圧にし、最終的に280℃、0.5mmHgで重合を行ない
改質ポリエステル組成物を得た。

この改質ポリエステル組成物を用いて、280℃で溶融
押出しし、未延伸シートを作成した。次いで、80℃の温
度で一方向に3.3倍延伸し、更に80℃の温度で直角方向
に3.3倍延伸した後、200℃で熱固定して厚さ30μの二軸
延伸フィルムを得た。該フィルムの特性値を表１に示し
た。

表１から明らかなように本発明の改質ポリエステルフ
イルムは、接着性に優れ、透明性、耐熱性および機械的
強度も満足することがわかる。また、本発明の改質ポリ
エステルフイルムは、半年経過の後も、ヘイズに変化は
見られず、優れた透明性を維持していた。

比較例１〜３ 表１に示したように５−ナトリウムスルホイソフタル
酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、立体障害性フェノー
ル化合物を添加しないこと以外は実施例１と同様にし
て、重合、フイルム化を行ない二軸延伸フイルムを得
た。

該フイルムは、表１に特性値を示したように、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸ジメチルまたはアジピン酸
ジメチルを添加しない場合は接着性が不十分であり、立
体障害性フェノール化合物を添加しない場合は耐熱性が
不十分であった。

実施例２、比較例４ 立体障害性フェノール化合物の添加量を表１に示した
ように変更すること以外は実施例１と同様にして、重
合、フイルム化を行ない二軸延伸フイルムを得た。表１
から明らかなように、立体障害性フェノール化合物の含
有量が本発明の範囲であれば、接着性とともに透明性、
耐熱性は良好であるが、立体障害性フェノール化合物の
添加量が本発明の範囲を超えると、透明性が不十分とな
ることがわかる。

実施例3,4 ５−ナトリウムスルホイソフタル酸およびアジピン酸
ジメチルの添加量を変更すること以外は実施例１と同様
にして重合、製膜を行ない二軸延伸フイルムを得た。該
フイルムは、表１に示したように、接着性、透明性、耐
熱性および機械的特性に優れていることがわかる。

実施例５ 立体障害性フェノール化合物の種類を表１に示した化
合物に変更すること以外は実施例１と同様にして、重
合、フイルム化を行ない二軸延伸フイルムを得た。該フ
イルムは接着性とともに透明性、耐熱性が良好であっ
た。

実施例６ アジピン酸ジメチルのかわりにコハク酸ジメチルを使
用すること以外は実施例１と同様にして重合、製膜を行
ない二軸延伸フイルムを得た。該フイルムは、表１に示
したように、接着性、透明性、耐熱性および機械的特性
に優れていることがわかる。

［発明の効果］ 本発明の改質ポリエステルからなるフィルムは、ポリ
エステルに２種の特定のジカルボン酸成分が特定の割合
で共重合され、更に特定の立体障害性フェノール化合物
が含有されたポリエステル組成物からなるので、接着性
が向上するばかりでなく、透明性、耐熱性および機械的
特性をも満足させることができる。

そして、本発明の改質ポリエステルからなるフィルム
は、セロハンなみの接着性を有するので、薬品包装、食
品包装等の一般軽包装用フィルムや粘着テープ、帯状紐
等のテープ類に用いるとその効果が一層顕著に発現され
る。また、表面積層材料としても有効に用いることがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−65746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−179256（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステルを構成する酸成分がテレフタ
   ル酸、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸
   および炭素数が４〜20の脂肪族ジカルボン酸であって各
   酸成分の割合が下記（Ｉ）、（II）式を満足するものか
   らなり、ジオール成分がアルキレングリコールからなる
   とともに、立体障害性フェノール化合物をポリエステル
   100重量部に対して0.005〜３重量部含有する改質ポリエ
   ステルフィルム。 0.02≦Ｘ≦0.15 （Ｉ） 0.03≦Ｙ≦0.25 （II） X:テレフタル酸に対する金属スルホネート基を有する芳
   香族ジカルボン酸のモル数 Y:テレフタル酸に対する炭素数が４〜20の脂肪族ジカル
   ボン酸のモル数