JP3132320B2 - 金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフイルム - Google Patents

金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフイルム

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JP3132320B2
JP3132320B2 JP33421094A JP33421094A JP3132320B2 JP 3132320 B2 JP3132320 B2 JP 3132320B2 JP 33421094 A JP33421094 A JP 33421094A JP 33421094 A JP33421094 A JP 33421094A JP 3132320 B2 JP3132320 B2 JP 3132320B2
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隆 角谷
邦雄 芝辻
靖也 杉浦
渉 大江
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板との貼合せ特性
および貼合せ体の加工特性に優れたポリエステルフイル
ム、特に製膜および加工工程での汚れが少なく、金属板
に熱融着後それを成形するのに好適な金属板貼合せ成形
加工用ポリエステルフイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、白色ポリエステルフイルムと
して、(A)ポリマーの共重合成分を2〜50モル%と
し、無機充填剤を1〜20重量%を加えたもの(例えば
特開昭52−13542号公報)、(B)フイルムの結
晶融解熱を6.0cal/g以下に抑え、白色無機粒子
を5〜30重量%を添加したもの(例えば特開平1−2
41492号公報)、(C)平均粒径0.1〜25μm
の粒子を1×108 個/mm3 添加した、融点210〜
245℃のフイルム(例えば特開平5−170942号
公報)、等が知られている。しかし、上記(A)(B)
(C)の白色フイルム共、製膜工程や各種加工工程での
汚れが多く、金属に熱融着して成形後加熱される用途に
おいては、実用的に十分な特性を示すとはいえなかっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、白色
遮光性に優れると同時に、加工特性および汚れ等に対す
る工程安定性に優れ、特に金属板に熱融着後成形するの
に好適な金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフイルム
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフイルムは、白色
顔料を16〜22重量%含有するポリエステル系樹脂か
らなるポリエステルフイルムであって、 (イ)ボイド率が4〜20%、 (ロ)融解ピーク温度が150〜245℃、 (ハ)含有オリゴマ量が3重量%以下、 (ニ)配向度が0.7〜4.0、 であることを特徴とするものからなる。
【0005】本発明の金属板貼合せ成形加工用ポリエス
テルフイルムを構成するポリエステル系樹脂には、酸成
分として、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等の芳香族ジカルボン酸、アジピ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン
酸、トリメリット酸等の脂肪族カルボン酸、シクロヘキ
サンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸を用いること
ができ、アルコール成分として、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオ
ール等の脂肪族ジオール、シクロヘキサンジメタノール
等の脂環族ジオール、を用いることができる。
【0006】本発明のフイルムにおいては、16〜22
重量%の範囲で各種白色顔料が添加される。代表的な白
色顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カル
シウム等を挙げることができる。これらの白色顔料のう
ち、平均粒径が0.1〜1.2μm、乾燥減量が0.8
%以下の酸化チタン粒子が含有されてなる場合、より優
れた工程安定性が得られるので好ましい。
【0007】酸化チタン粒子としては、例えばルチル
型、ブルッカイト型、アナターゼ型酸化チタン粒子を用
いることができる。とくに、シラン処理(シランカップ
リング剤処理)してなるルチル型酸化チタン粒子が、上
記範囲の乾燥減量を達成する上で有効である。
【0008】酸化チタン粒子の平均粒径は、成形性を確
保しつつ所定の白色化を達成する上で、0.1〜1.2
μmが好ましい。
【0009】酸化チタン粒子の中でもとくに疎水化処理
されたものが好ましく、疎水化処理された粒子の乾燥減
量としては、JIS−K5101の21(水分)に基づ
き試量2gで測定した際の乾燥減量が0.8%以下であ
ることが好適である。
【0010】この乾燥減量を0.8%以下にするために
は、酸化チタン粒子に表面処理を施すことが有効であ
る。たとえば、 シランカップリング剤、イソプロピルチタネート等で
処理する、あるいは、 2種又はそれ以上の含水酸化物で処理しその後更に有
機化合物で疎水化する、ことが有効である。
【0011】本発明フイルムにおいては、上記のような
白色顔料が、16〜22重量%含有される。16重量%
未満では、所望の白色化の達成が困難となり、22重量
%を越えると、白色化は達成されるものの、成形性の悪
化を招くおそれがあるとともに、粒子含有量が多くなり
すぎフイルム自身が脆くなるおそれがある。
【0012】このように構成される本発明の金属板貼合
せ成形加工用ポリエステルフイルムにおいて、その融解
ピーク温度は150〜245℃にコントロールされる。
さらに215〜225℃であることがより好ましい。融
解ピーク温度が150℃より低いと、耐熱性が不足する
おそれがあり、245℃より高いと、成形性、接着性が
不足するおそれがある。ここで樹脂の融解ピーク温度
は、パーキンエルマー社製のDSCを用い、昇温速度1
0℃/分で測定したものである。
【0013】また、本発明フイルムにおいて、含有オリ
ゴマ量は3重量%以下とされ、好ましくは1.5重量%
以下、さらに好ましくは1.0重量%以下とすることが
工程安定上望ましい。含有オリゴマ量が3重量%よりも
多いと長時間工程に通した場合、オリゴマが表面に析出
して汚れやすく、食料缶等に適用した場合、内容物汚染
等の各種トラブルが生じるおそれが生じる。
【0014】さらにまた、本発明フイルムは、一軸延伸
フイルムでも可能であるが、強度、耐久性、成形後強度
等の面から、二軸延伸フイルムであることが好ましい。
【0015】なお、前述のポリエステル系樹脂のエステ
ル交換触媒としては、Ca、Li、Mn、Zn、Ti等
を用いることができる。あるいはテレフタル酸を直接エ
ステル交換させてもよい。また、重合触媒としては、S
2 3 、酸化ゲルマニウム等を用いることができる。
さらに、本発明フイルムには、必要に応じて他の添加
剤、例えば、蛍光増白剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外
線吸収剤、帯電防止剤等を、通常添加される程度でかつ
本発明の目的、効果を損わない範囲で添加してもよい。
特に、酸化防止剤は、耐湿熱特性が向上するため、添加
することが好ましい。
【0016】また、本発明フイルムにおいて、ボイド率
は4〜20%の範囲内に納めることが必要である。ボイ
ド率のみをみると、低いことは差しつかえないのである
が、ボイド率が上記範囲よりも低いと、オリゴマのフイ
ルム表層への析出量が増加するので好ましくない。又、
ボイド率が上記範囲よりも高いと、フイルムが脆くなり
強度等所定の物性の達成が困難となる。
【0017】さらに、本発明フイルムにおける配向度
は、0.7〜4.0の範囲にある必要がある。0.7よ
り低いと貼合せ性が、4.0より大きいと成形性が不十
分となる。
【0018】次に本発明フイルムの代表的な製法につい
て説明するが、これに限定されるものではない。前述の
如き所定の酸化チタン粒子、および各種添加剤を添加し
たポリエステル系樹脂を溶融し、口金より吐出して、フ
イルム状に冷却、成形する。一軸、二軸に延伸する場合
には、縦延伸の条件として、延伸温度60〜120℃、
延伸倍率2.6〜5.5倍が好ましく、二軸以上に延伸
する場合横延伸の条件として、延伸温度70〜160
℃、延伸倍率2.6〜5.0倍が好ましく、熱固定は1
10〜240℃で行ない、弛緩率を0〜10%の範囲と
することが好ましい。
【0019】酸化チタン粒子の添加は、重合時に添加し
てもよく、フイルムへの成形時に、溶融混合、分散させ
てもよく、高濃度のマスターペレットを作成しそれを稀
釈する方法でもよい。
【0020】上記のように成形されたポリエステルフイ
ルムは、例えば、金属板に公知の方法により熱融着によ
り貼合され、金属板−フイルム積層体に構成される。
【0021】本発明のフイルムが貼り合わされる金属板
としては、ブリキ、ティンフリースティール、アルミニ
ウム等を代表例として挙げることができる。これらの金
属板は適宜、表面に有機、無機処理が施されてもよい。
上記のように形成された金属−フイルム積層体は、たと
えば食料缶、飲料缶に用いて好適なものである。
【0022】[測定法]以下に、本発明および後述の実
施例の説明に用いた各特性の測定法について説明する。 (1)遮光性 15μmのフイルムを作成して、光学濃度(JIS−K
7605)で判定する。 ○ : 光学濃度 0.30以上 × : 光学濃度 0.30未満 ○を実用に供し得ると判定した。
【0023】(2)オリゴマ量(重量%) ヘキサフルオロイソプロパノール/アセトンで溶解/再
沈着して得た濾液をゲル浸透クロマトグラフィー(WA
TERS社、GPC244)を用い、検出波長254n
m、溶媒としてクロロホルム(1ml/分)を用いて環
状3量体量を測定し、オリゴマ量とした。
【0024】(3)ボイド率(%) 白色顔料添加量/白色顔料比重+[(1−白色顔料添加
量)/ポリエステル部比重]=1/δを算出し、[1−
(フイルム比重/δ)]×100をボイド率とする。但
し、ポリエステルは全て結晶化していることとし、比重
は1.515を用いた。
【0025】(4)配向度 測定装置: FTS−15E/D(Bio Rad Digilab 社
製FT−IR) 光 源: 特殊セラミックス検出器 :MCT 付属装置: micro-ATR測定用付属装置(WILKS
社製) 入射角:45° IRE:KRS−5,偏光子使用 測定条件: 分解能力=4cm-1 積算回数=500回 配向度として、(νC−Oトランスバンド)とベンゼン
環の吸比度比(970cm-1/790cm-1)を求め配
向度とした。
【0026】(5)貼合せ性 融解ピーク温度(2ピーク以上出る場合は融解エネルギ
ー比での相加平均)+8℃に加熱した厚み0.3mmに
ティンフリースティールと貼合せ後急冷し、210℃で
5分間乾燥処理した後、250gの重りを6cmの高さ
より落として衝撃を与えたのち、1%NaCl水下6V
の電圧をかけ、流れる電流が0.2mA以下を良好
「○」、それ以外を不良「×」とする。
【0027】(6)成形性 上記(4)と同様にして貼合せた後、1.37倍絞り成
形を行った後、210℃で10分間乾燥処理を施す。金
属とフイルムとの間で浮きが出ているもの、白化してい
るもの、端部の収縮が著しいものを不良「×」、それ以
外を良好「○」とした。
【0028】(7)工程性(工程安定性) (4)と同様にして貼合せた後、160℃で2時間(融
解ピーク温度が170℃以下の場合、融解ピーク温度−
10℃の温度で)乾燥処理を行う。該サンプル表面をイ
ソプロピルアルコールで洗浄し、表面に析出したオリゴ
マ量の定量を行う。含有オリゴマ量の1/3以上あるい
は2重量%以上析出している場合を不良「×」、それ以
外を良好「○」とした。
【0029】
【実施例】以下、実施例に基づいて説明する。 実施例1〜3、比較例1〜5 表1に示す酸成分、アルコール成分のポリエステル系樹
脂に、表1に示す処理を施したルチル型酸化チタン粒子
を表1に示す量添加し、押出機に供給して280℃で溶
融押出し、口金からシート状に吐出してキャストした。
この未延伸シートを延伸温度102℃、延伸倍率3.0
倍で縦延伸した後、テンターにて、延伸温度110℃、
延伸倍率3.1倍で横延伸し、190℃、横方向リラッ
クス率1.0%にて熱処理し、厚さ15μmの二軸延伸
金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフイルムを成形し
た。このフイルムの評価結果を表1に示す。
【0030】但し、比較例2では95℃で3.0倍縦延
伸を行った。比較例3では、102℃で3.8倍縦延伸
した後、110℃で4.3倍横延伸し、180℃で熱処
理を施した。比較例5では、未延伸シートを用いた。実
施例3では、80℃で3.0倍縦延伸後、93℃で3.
1倍横延伸し、140℃でリラックス率1.0倍で熱処
理を行った。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属板貼
合せ成形加工用ポリエステルフイルムによるときは、含
有する白色顔料の添加量を特定するとともに、ボイド
率、融解ピーク温度、含有オリゴマ量、配向度を特定し
たので、白色遮光性に優れると同時に、工程安定性に優
れた、金属板と熱融着後成形する用途に最適なフイルム
を得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 67/00 C08L 67/00 (72)発明者 大江 渉 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ 株式会社 滋賀事業場内 (56)参考文献 特開 平6−179742(JP,A) 特開 平6−32153(JP,A) 特開 平6−73203(JP,A) 特開 平6−49234(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 5/18 CFD B32B 15/08 104 B32B 27/20 C08G 63/12 C08K 3/22 C08L 67/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白色顔料を16〜22重量%含有するポ
    リエステル系樹脂からなるポリエステルフイルムであっ
    て、 (イ)ボイド率が4〜20%、 (ロ)融解ピーク温度が150〜245℃、 (ハ)含有オリゴマ量が3重量%以下、 (ニ)配向度が0.7〜4.0、 であることを特徴とする金属板貼合せ成形加工用ポリエ
    ステルフイルム。
  2. 【請求項2】 前記白色顔料が酸化チタンであり、該酸
    化チタンが疎水化処理されている、請求項1の金属板貼
    合せ成形加工用ポリエステルフイルム。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の金属板貼合せ
    成形加工用ポリエステルフイルムと金属板とを貼合せて
    なる金属板−フイルム積層体。
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JP2023049391A (ja) * 2021-09-29 2023-04-10 凸版印刷株式会社 シーラントフィルム、それを用いた積層フィルム、包装袋および包装容器、ならびにシーラントフィルムの製造方法

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