JP3362808B2

JP3362808B2 - ポリエステル複合フィルム

Info

Publication number: JP3362808B2
Application number: JP02267594A
Authority: JP
Inventors: 勝朗久世; 煕永野; 勤井坂
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH07227949A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐スクラッチ性を向上
させたポリエステルフィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートで代表され
る飽和線状ポリエステルは、すぐれた力学特性、耐熱
性、電気絶縁性、耐薬品性等を有するため包装用途、写
真用途、電気用途、磁気テープ等の広い分野において広
く使用されている。しかしながら、近年の市場の要求の
高度化にともない耐スクラッチ性（耐擦傷性）に対する
要望が強くなってきている。たとえば、磁気テープ用ベ
ースフィルムにおいて磁気テープが接触する部分につけ
られる擦傷（例えば高速スプリンターによるダビング時
の金属製ガイドピンまたはプラスチック製のカセットピ
ンによるテープの擦傷）や、テープデッキ内の走行系で
発生した摩耗粉によりつけられる擦傷の問題がクローズ
アップされてきている。耐スクラッチ性が悪いベースフ
ィルムを使用して磁気テープを製造すると、その製造工
程において製造装置内部が摩耗により発生した粉末で汚
染され、得られる磁気テープにドロップアウトが発生す
る。上記の耐スクラッチ性の改善は磁気テープの品質向
上につながり非常に重要なことである。

【０００３】耐摩耗性を改善する方法としては、ポリエ
ステルフィルム内に滑剤としてあるひ特定硬度を有する
不活性微粒子（例えば、モース硬度６以上の不活性粒
子）または特定の結晶型を有するアルミナ微粒子（例え
ば、δ−アルミナまたはγ−アルミナ）を添加する方法
が知られている（例えば、特開平１−３１１１３１号公
報、特開平３−６２３８号公報、特開平３−６２３９号
公報、および特公平４−４０３７５号公報）。しかし、
上記方法では、プラスチック製のカセットピンに対する
フィルムの耐擦傷性は向上するが、高速ダビング時の金
属製のカセットピンに対する耐擦傷性は充分ではない。

【０００４】また、近年、金属缶の内面および外面の腐
食防止の方法としてポリエステル系フィルムを金属板に
ラミネートし、得られたラミネート金属板を金属缶の作
製に利用することが検討されており、該ラミネート金属
板用ポリエステル系フィルムにおいても耐スクラッチ性
不足が問題となっている。フィルムの耐スクラッチ性が
劣ると、例えば、製缶工程において、フィルムがラミネ
ートされた金属板の毎葉を移送する時や巻締め加工など
によりラミネート金属板を製缶加工する時にフィルム表
面にスクラッチ傷が発生し商品価値が落ちるのでこれら
の解決が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するものであり、その目的は、耐スクラッ
チ性を向上させたポリエステルフィルム提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。本発明のポリエステル複合フィルムは、ポリエステ
ルフィルム（Ａ層）の少なくとも片面に全酸成分の１〜
１０モル％がダイマー酸よりなり、かつ、結晶融解熱が
７ｃａｌ／ｇ以上の共重合ポリエステルフィルム（Ｂ
層）を積層してなるポリエステル複合フィルムである。

【０００７】本発明においてポリエステルフィルム
（Ａ）層に用いられるポリエステルはポリエチレンテレ
フタレートおよびポリエチレンナフタレートのような結
晶性のホモポリエステルが好ましい。５モル％以下であ
れば共重合成分を含んでもよい。共重合成分としては、
イソフタル酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、２，
６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジカルボキシ
ルジフェニール、４，４’−ジカルボキシルベンゾフェ
ノン、ビス（４−カルボキシルフェニール）エタン、ア
ジピン酸、セバシン酸、５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸、シクロヘキサン−１，４ジカルボン酸等のジカル
ボン酸成分、プロピレングリコール、ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シク
ロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレン
オキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の
グリコール成分、ｐ−オキシ安息香酸などのオキシカル
ボン酸成分等を任意に選択使用する事ができる。このほ
か共重合成分として少量のアミド結合、ウレタン結合、
エーテル結合、カーボネート結合等を含有する化合物を
含んでもよい。また、本発明の複合ポリエステルの製造
工程で発生するスリット屑や破断屑フィルムを該ポリエ
ステルフィルム（Ａ）層のポリエステルに混合し使用す
ることも許される。経済性の面からポリエチレンテレフ
タレートを用いるのが最も好ましい。

【０００８】本発明において、ポリエステルフィルム
（Ｂ）層に用いられるポリエステルは、全酸成分の１〜
１０モル％がダイマー酸よりなり、かつ、結晶融解熱が
７ｃａｌ／ｇ以上の共重合ポリエステルである必要があ
る。ダイマー酸とはオレイン酸等の高級不飽和脂肪酸の
二量化反応によって得られ、通常不飽和結合を分子中に
有するが、水素添加をして不飽和度を下げたものも使用
できる。水素添加をした方が耐熱性や柔軟性が向上する
のでより好ましい。また、二量化反応の過程で、直鎖分
岐状構造、脂環構造、芳香核構造が生成されるがこれら
の構造や量も特に限定されない。ダイマー酸が１モル％
未満では耐スクラッチ性の改良効果が充分でなくなるの
で好ましくない。逆に、１０モル％を越えると耐スクラ
ッチ性の向上効果が低下し、かつフィルムの耐熱性や力
学特性が悪化する、フィルムの保管時にブロッキングが
発生しやすい等の問題が発生するので好ましくない。ま
た、ダイマー酸は高価であるので経済的にも不利にな
る。ジエチレングリコールを０．５〜５モル％含有する
場合、ダイマー酸との相乗効果があり、好ましい。

【０００９】また、結晶融解熱が７ｃａｌ／ｇ未満にな
ると耐スクラッチ性が悪化し、かつダイマー酸を多くし
た時と同じような問題が発生するので好ましくない。上
記した特性を有するポリエステルとしては上記範囲のダ
イマー酸を含むポリエチレンテレフタレート共重合体お
よび／またはポリブチレンテレフタレート共重合体が好
適である。結晶融解熱が７ｃａｌ／ｇ以上を満足する範
囲であればポリエステルフィルム（Ａ）層の成分として
挙げたような共重合成分を用いてもかまわない。更に、
本発明においてポリエステルフィルム（Ｂ）層に用いら
れるポリエステルは融点が２００℃以上のものであるこ
とが好ましい。融点が２００℃未満では結晶融解熱が７
ｃａｌ／ｇ未満である場合と同じような問題が発生する
ので好ましくない。

【００１０】上記のポリエステルの製造方法は、芳香族
ジカルボン酸とグリコールとを直接反応させる、いわゆ
る直接重合法、芳香族カルボン酸のジメチルエステルと
グリコールとをエステル交換反応させる、いわゆるエス
テル交換法など任意の製造法を適用することができる。
上記のポリエステルは１種類のものを用いてもよいし、
２種以上を混合して用いてもよい。上記のポリエステル
は易滑性を向上させるために微粒子を含有させるのが好
ましい。また、必要に応じ安定剤、着色剤、酸化防止
剤、消泡剤、静電防止剤等の添加剤を含有させることも
できる。易滑性を付与する微粒子としては、シリカ、ア
ルミナ、カオリン、クレー、酸化チタン、リン酸カルシ
ウム、炭酸カルシウム、フッ化リチウム、硫酸バリウ
ム、カーボンブラック等の不活性無機粒子、ポリエステ
ル樹脂の溶融製膜に際して不溶な高融点有機化合物や架
橋ポリマーが挙げられる。また、上記のように外部から
添加される粒子の他に、金属化合物触媒、例えば、アル
カリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物などにより、
ポリエステル製造時にポリマー内部に形成される内部粒
子を挙げることができる。フィルム中の微粒子の含有量
は０．００５〜２重量％の範囲、平均粒径は通常０．０
０１〜５μｍの範囲からポリエステルの使用目的にそっ
て適宜選択される。

【００１１】該微粒子はポリエステル（Ｂ）に添加する
のが好ましい実施態様であるが、ポリエステル（Ａ）に
も添加してもかまわない。また、ポリエステルフィルム
（Ｂ）層には０．０１〜１重量％の酸化防止剤を添加す
るのが好ましい実施態様である。上記ポリエステル組成
物の極限粘度は０．５〜１．０の範囲が好ましい。極限
粘度が０．５未満の場合には、得られるフィルムの力学
特性が低下するおそれがあり１．０を越える場合には得
られるフィルムの力学特性が過剰品質となりまた原料ポ
リエステルの生産性も落ちるので経済的ではない。

【００１２】本発明においては、ポリエステル（Ａ）層
およびポリエステル（Ｂ）層の厚みはそれぞれ使用目的
によって適宜選定されるがポリエステルフィルム（Ａ）
層の厚みは３〜５００μｍ、ポリエステルフィルム
（Ｂ）層の厚みは０．１〜１０μｍであるのが好まし
い。本発明方法においては２層構成（Ｂ層／Ａ層）およ
び３層構成（Ｂ層／Ａ層／Ｂ層）のどちらで実施しても
かまわない。

【００１３】本発明における複合フィルムの製造法は特
に制限はない。多層押出し法で製造するのが好ましい
が、押出しラミネート法等で製造してもかまわない。本
発明のポリエステルフィルムは上記の要件を満足すれば
未延伸フィルムであっても、延伸フィルムであってもど
ちらでもかまわない。延伸フィルムの場合は１軸延伸お
よび２軸延伸のいずれでもかまわないが等方性より２軸
延伸フィルムが好ましい。該フィルムの製造法も何ら制
限を受けない。たとえば、延伸フィルムの場合は、Ｔダ
イ法、チューブラー法のいずれの方法も適用できる。２
軸延伸フィルムが特に好ましい。２軸延伸法としては逐
次２軸延伸、同時２軸延伸、それらを組合せたいずれの
２軸延伸法であってもよい。そして逐次２軸延伸の場合
は、一般的には縦方向に延伸した後、横方向に延伸する
方法が採用されているが、逆の順序で延伸する方法で実
施してもかまわない。また、２軸延伸後、次工程の熱処
理工程を供する前に長手方向および／または幅方向に再
延伸を行なってもよい。

【００１４】上記のごとく二軸配向ポリエステルフィル
ムを製造する方法は、任意の方法が採用され、特に制限
されるものではないが、例えば以下の製造方法がある。
チルロール上に溶融押し出しした未延伸フィルムをロー
ル間またはステンターで長手方向または幅方向に（Ｔｇ
−１０）℃〜（Ｔｇ＋７０）℃の温度（但し、Ｔｇ：ポ
リエステルのガラス転移温度）で２．５〜５倍、好まし
くは３〜４．５倍に延伸する。次いで、上記一軸目の延
伸方向と直角方向にＴｇ（℃）〜（Ｔｇ＋７０）℃の温
度で２．５〜５．０倍、好ましくは３〜４倍に延伸す
る。さらに、（Ｔｇ＋７０）℃〜Ｔｍ（℃）で１〜６０
秒間熱固定する。例えば、ポリエチレンテレフタレート
の場合には、１８０〜２３０℃の温度で２〜７秒間熱固
定する。また、延伸工程またはその前後において、フィ
ルムの片面または両面にコロナ放電処理や所定の塗布処
理を施すことも何ら制限を受けない。

【００１５】実施例次に、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、本発明
は以下の実施例により限定されるものではない。実施例
および比較例中の部は特に断らないかぎりすべて重量部
を意味する。以下に実施例において用いた測定法を説明
する。（１）融解熱示差走査型熱量計を用いて求める。サンプルを３００℃
で５分間加熱溶融した後、液体窒素で急冷しその１０ｍ
ｇを１０℃／分の昇温速度で昇温させてゆき、結晶の融
解に伴なう吸熱ピークの面積から融解熱を求め、これを
サンプル重量で割って算出した。また、該吸熱ピークの
頂点を融点とした。

【００１６】（２）耐スクラッチ性図１に示した装置を用い、耐スクラッチ性を測定する。
図１において、１はフィルム、２はキャプスタン、３は
張力検出装置、４は硬質クロムメッキ固定金属ピン（表
面粗さ：３Ｓ）を示す。２３℃、６５％ＲＨの雰囲気下
で幅１／２インチにスリットしたポリエステルフイルム
を、硬質クロムメッキ固定金属ピンに９０°の角度で接
触させ、張力１００ｇを与えながら１２７ｃｍ／ｓｅｃ
で９０ｍ走行させる。走行後のサンプルをアルミニウム
で蒸着した後、フィルム全幅を顕微鏡で観察し、スクラ
ッチ本数を下記のようにランク付けをした。１…傷がまったく認められない２…かすかに傷が認められるが極めて微量である３…少量の傷が認められる４…多量の傷が認められる

【００１７】実施例１ポリエステルＡとして平均粒径が０．６μｍの合成炭酸
カルシウム０．３０重量％を含む固有粘度が０．６２の
ポリエチレンテレフタレートと、そしてポリエステルＢ
として、ジカルボン酸成分がテレフタル酸単位９５モル
％、炭素数３６ケのダイマー酸単位５モル％よりなり、
ジオール成分がエチレングリコール単位９７モル％およ
びジエチレングリコール単位３モル％より成り、平均粒
径が０．６μｍの合成炭酸カルシウム０．３０重量％お
よびイルガノック反３３０を０．２重量％を含む固有粘
度０．７０、融点２４２℃、融解熱８．２ｃａｌ／ｇの
共重合ポリエステルを別々の押出し機で溶融させ、この
溶融体をダイ内で合流させた後、押出し急冷して未延伸
積層シートを得た。該未延伸シートを７５℃に加熱した
ロールおよび表面温度６００℃の赤外線ヒーター（フイ
ルムから２０ｍｍ離れた位置に設置）を用い加熱した
後、低速ロールと高速ロールとの間で縦方向に３．３倍
延伸し、更にテンター中で１２０℃で３．４倍に横方向
に延伸、２３０℃にて１０秒間熱処理を行ない、１８０
℃の冷却ゾーンで幅方向に３％の弛緩処理を行ない厚さ
１５μｍ（Ａ層厚み１３μｍ、Ｂ層厚み２μｍ）の積層
フィルムを得た。本実施例で得られた積層フィルムのＢ
層面の耐スクラッチ性は１級であり、たとえば磁気テー
プ用ベースフィルムとして用いる場合に実用性の高いも
のであった。

【００１８】比較例１実施例１の方法において、Ｂ層レジンも実施例１に用い
たポリエステルＡを用いる以外、実施例１と同じ方法で
厚さ１５μｍのポリエステルフィルムを得た。本比較例
で得られたポリエステルフィルムのＢ層の耐スクラッチ
性は４級であり、たとえば磁気テープ用ベースフィルム
として用いる場合に実用性の低いものであった。

【００１９】比較例２実施例１の方法において、Ｂ層レジンとして、ジカルボ
ン酸成分がテレフタル酸単位７５モル％、炭素数３６ケ
のダイマー酸単位２５モル％よりなり、ジオール成分が
エチレングリコール単位９７モル％およびジエチレング
リコール単位３モル％より成り、平均粒径が０．６μｍ
の合成炭酸カルシウム０．３０重量％を含む固有粘度
０．７０、融点１９５℃、融解熱１ｃａｌ／ｇの共重合
ポリエステルを用いる以外、実施例１と同じ方法で厚さ
１５μｍ（Ａ層厚み１３μｍ、Ｂ層厚み２μｍ）の積層
フィルムを得た。本実施例で得られた積層フィルムのＢ
層面の耐スクラッチ性は３級であり、かつ、フィルムを
ロール状で保存した場合にフィルムのブロッキングが発
生し、たとえば磁気テープ用ベースフィルムとして用い
た場合に実用性の低いものであった。

【００２０】実施例２実施例１の方法において、Ｂ層レジンとしてジカルボン
酸成分としてテレフタル酸９２モル％、炭素数３６ケの
水添ダイマー酸単位９モル％、ジオール成分が１，４ブ
タンジオール単位１００モル％より成り、平均粒径が
０．６μｍの合成炭酸カルシウム０．３０重量％および
イルガノック１３３０を０．２重量％を含む固有粘度が
０．７２、融点２０５℃、融解熱９．０ｃａｌ／ｇの共
重合ポリエステルを用いる以外、実施例１と同じ方法で
厚さ１５μｍ（Ａ層厚み１４μｍ、Ｂ層厚み１μｍ）の
積層フィルムを得た。本実施例で得られた積層フィルム
のＢ層面の耐スクラッチ性は１級であり、たとえば磁気
テープ用ベースフィルムとして用いる場合に実用性の高
いものであった。

【００２１】実施例３実施例１の方法において、Ａ層レジンとして、平均粒径
が０．９μｍの架橋ポリメチルメタアクリレート粒子
０．２０重量％を含む固有粘度が０．６２のポリエチレ
ンテレフタレートとしてＢ層レジンとしてジカルボン酸
成分がテレフタル酸単位９７モル％、炭素数３６ケの水
添ダイマー酸単位３モル％よりなり、ジオール成分がエ
チレングリコール９７モル％、ジエチレングリコール単
位３モル％よりなり、平均粒径が０．９μｍの架橋ポリ
メチルメタアクリレート粒子０．２０重量％およびホス
ファイト系酸化防止剤であるアデカスタブＰＥＰ３６
［旭電化（株）製］０．１重量％を含む固有粘度が０．
７０融点２４７℃、融解熱８．５ｃａｌ／ｇの共重合ポ
リエステルを用いる以外、実施例と同じ方法で厚さ１５
μｍ（Ａ層厚み１４μｍ、Ｂ層厚み１μｍ）の積層フィ
ルムを得た。本実施例で得られた積層フィルムのＢ層面
の耐スクラッチ性は１級であり、たとえば磁気テープ用
ベースフィルムとして用いる場合に実用性の高いもので
あった。

【００２２】比較例３実施例３の方法において、Ｂ層レジンも実施例３に用い
たＡ層レジンを用いる以外、実施例３と同じ方法で厚さ
１５μｍのポリエステルフィルムを得た。本比較例で得
られたポリエステルフィルムのＢ層面の耐スクラッチ性
は３級であり、たとえば磁気テープ用ベースフィルムと
して用いる場合に実用性の低いものであった。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明の方法によって得
られた複合フィルムは、特定組成のポリエステルが積層
されており、本積層面の耐スクラッチが優れておるの
で、たとえば磁気テープ用ベースフィルムや金属缶に用
いられるラミネート金属板用フィルム等の高度の耐スク
ラッチ性が要求される分野に好適に用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルムの耐スクラッチ性を測定するための装
置の模式図である。

【符号の説明】

１フィルム２キャプスタン３張力検出装置４硬質クロムメッキ固定金属ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−79776（ＪＰ，Ａ) 特開平６−190996（ＪＰ，Ａ) 特開平６−198732（ＪＰ，Ａ) 特開平６−220406（ＪＰ，Ａ) 特開平７−24985（ＪＰ，Ａ) 特開平５−131601（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフィルム（Ａ層）と全酸成
分の１〜１０モル％がダイマー酸よりなり、かつ結晶融
解熱が７ｃａｌ／ｇ以上の共重合ポリエステルフィルム
（Ｂ層）の２層からなることを特徴とするラミネート金
属板用ポリエステル複合フィルム。
【請求項２】請求項１記載のポリエステルフィルム
（Ａ層）が結晶性のホモポリエステルからなることを特
徴とするラミネート金属板用ポリエステル複合フィル
ム。
【請求項３】請求項１記載のＢ層の融点が２００℃以
上とすることを特徴とするラミネート金属板用ポリエス
テル系複合フィルム。
【請求項４】請求項１記載のＢ層が酸化防止剤を含
有することを特徴とするラミネート金属板用ポリエステ
ル系複合フィルム。
【請求項５】請求項１記載のＢ層のポリエステルフ
ィルムがジエチレングリコールを０．５〜５モル％含有
することを特徴とするラミネート金属板用ポリエステル
系複合フィルム。