JP4583699B2 - ポリエステルフィルム、成形用ポリエステルフィルム及びそれを用いた成形部材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インモールド成形性、エンボス成形性、印刷性、透明性などに優れ、かつ耐熱性に優れ、家電、自動車の銘板用又は建材用部材として好適な成形用ポリエステルフィルム及びそれを用いた成形部材に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、加工用シートとしては、ポリ塩化ビニルフィルムが代表的であり、加工性などの点で好ましく使用されてきた。一方、該フィルムは火災などによりフィルムが燃焼した際の有毒ガス発生の問題、可塑剤のブリードアウトなどの問題があり、近年の耐環境性のニーズにより新しい素材が求められてきている。
【0003】
従来、炭素数が3以上の、長鎖の直鎖状脂肪族ジカルボン酸成分及び/又は長鎖の直鎖状脂肪族グリコール成分を含む共重合ポリエステルをフィルム原料として使用することにより、成形性を改良しようとする技術開示は多数見られる。しかしながら、それらの共重合成分によりポリエステル樹脂は柔軟化し、成形時のみならず実際に成形体として使用される場合も強度や弾性に乏しく、安定性が悪いという欠点を有している。安定性を高めるために、前記成分の共重合組成比を小さくすると成形性が低下し、成形性と、強度や弾性とを両立させることが困難であった。
【0004】
例えば、前記共重合ポリエステルとしてネオペンチルグリコールを共重合成分とするポリエステルからなるポリエステルフィルムが、特開平1−252658号公報や特開平1−45699号公報などに記載されている。これらの従来技術に記載された共重合ポリエステルフィルムは、厚さが50μm以下のものであるため、比較的製膜が容易である。
【0005】
しかしながら、厚さが50μmを越える場合には、共重合ポリエステルが本質的に有する、延伸時の応力低下及び結晶化度の点から、分子配向の制御が不十分となる傾向があり、弾性や形態安定性が不十分となる場合がある。そのため、成形性を維持しながら、常温雰囲気下の成型体使用時には弾性や形態安定性(熱収縮特性、厚みムラ)に優れたポリエステルフィルムが望まれていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、加熱成型時の成形性に優れ、かつ成形体として常温雰囲気下で使用する際に、弾性及び形態安定性(熱収縮特性、厚みムラ)に優れたポリエステルフィルム、特に成型用途に好適な成形用ポリエステルフィルム、及びそれを用いた成形部材を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
(1)テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体と、エチレングリコール及び、共重合成分としてネオペンチルグリコール及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノールを1〜40モル%を含むグリコール成分とから構成された共重合ポリエステルを含む長手方向に2.8〜4.0倍、幅方向に3.0〜4.5倍延伸された二軸延伸ポリエステルフィルムであって、前記フィルムは長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で210〜260MPa及び100℃で10〜100MPaであることを特徴とする成形用ポリエステルフィルム。
(2)少なくとも横延伸の予熱温度が90〜120℃、横延伸の前半部温度が(予熱温度)+5〜+25℃、横延伸の後半部温度が(横延伸の前半部温度)−15〜−40℃の条件で横延伸することによって得られる(1)に記載の成形用ポリエステルフィルム。
(3)前記フィルムは、厚みが60〜500μmであることを特徴とする(1)又は(2)いずれかに記載の成形用ポリエステルフィルム。
(4)前記フィルムは、厚みムラが5.5%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の成形用ポリエステルフィルム。
(5)(1)〜(4)いずれかに記載の成形用ポリエステルフィルムを成形して得られたことを特徴とする成形部材。
【0008】
また、本発明は、前記ポリエステルフィルムを成形部材として用いることを特徴とする成形用ポリエステルフィルムである。さらに、本発明は、前記成形用ポリエステルフィルムを用いたことを特徴とする成形部材である。
【0009】
【作用】
本発明のポリエステルフィルムは、芳香族ジカルボン酸成分と、エチレングリコール及び、分岐状脂肪族グリコール及び/又は脂環族グリコールを含むグリコール成分とから構成された共重合ポリエステルを含む。前記分岐状脂肪族グリコール及び/又は脂環族グリコールは、分子の自由回転などの運動性を抑制する側鎖あるいは環状の構造を有しており、このようなモノマーを共重合することにより、ガラス転移温度(Tg)を下げることなく、融点(Tm)を低下させ、かつ破断伸度を大きくすることができる。
【0010】
このような共重合ポリエステルをフィルム原料として用いた、本発明のポリエステルフィルムは、成形時の高温雰囲気下では成形性に優れ、成形体として使用される常温雰囲気下では弾性及び形態安定性(熱収縮特性、厚みムラ)にも優れるという特長を有し、特に成形用途に好適なポリエステルフィルムである。
【0011】
前記特長は、長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で180〜1000MPa及び100℃で1〜100MPaという物性で表現することができる。
【0012】
フィルムの長手方向及び幅方向における25℃雰囲気下での100%伸張時応力は、弾性や形態安定性(厚みムラ、150℃での熱収縮率)と成形性を両立させる点から、180〜1000MPaであることが重要である。
【0013】
前記の25℃における100%伸長時応力の下限値は、成型体使用時の常温雰囲気下での弾性及び厚みムラの点から、210MPaであることが好ましく、特に好ましくは220MPaである。
【0014】
一方、前記の25℃雰囲気下での100%伸長時応力は、1000MPaを越えるような高弾性のフィルムでは、加熱成型時の成形性が悪化しやすくなる。
【0015】
フィルムの長手方向及び幅方向における100℃雰囲気下での100%伸張時応力は、成形性の点から、1〜100MPaであることが重要である。
【0016】
前記の100℃雰囲気下での100%伸長時応力の下限値は、5MPaであることが好ましく、特に好ましくは10MPaである。高変形性が要求される分野では、100℃雰囲気下での100%伸張時応力が小さいことは成形性の点からは望ましい方向である。しかしながら、100℃雰囲気下での100%伸張時応力が小さくなると、25℃における100%伸長時応力も小さくなり、常温雰囲気下での弾性及び厚みムラが悪化しやすくなる。
【0017】
一方、前記の100℃における100%伸長時応力は、加熱成形時の成形性の点から、90MPaであることが好ましく、特に好ましくは80MPaである。
【0018】
また、成形性の点からは、100℃での破断伸度は、150%以上であることが好ましく、さらに好ましくは170%以上、特に好ましくは200%以上である。
【0019】
また、形態安定性の点からは、25℃での破断伸度は、130%以上であることが好ましく、さらに好ましくは150%以上、特に好ましくは170%以上である。
【0020】
さらに、縦方向及び横方向における成形性のバランスの点から、100℃での長手方向及び幅方向の100%伸張時応力比(数値の高い方/数値の低い方)は、1.05〜1.60であることが好ましい。前記上限値は1.40が特に好ましい。前記上限値が1.60を超えると、成形時の寸法安定性、印刷ずれ等が悪化しやすくなる。
【0021】
本発明において、加工適性の経時安定性として、100℃での長手方向及び幅方向の100%伸張時応力の変化率((製膜1ヶ月経時後−製膜直後)×100/製膜直後)が、いずれも±20%以下であることが好ましい。さらに好ましくは±10%以下であり、特に好ましくは±5%以下である。
【0022】
本発明のポリエステルフィルムの厚みは、成形性、フィルムに意匠性を高めるために印刷層を設ける際の被覆性、フィルム表面の保護性、意匠性の点から、50〜500μmであることが好ましい。フィルム厚みの下限値は、60μmが好ましく、特に好ましくは70μmである。一方、フィルム厚みの上限値は300μmが好ましく、特に好ましくは200μmである。
【0023】
また、フィルムの厚みムラは、5.5%以下であることが好ましい。前記厚みムラが5.5%を越えると、印刷性、寸法安定性が悪化しやすくなる。
【0024】
さらに、フィルムの150℃における長手方向及び幅方向の熱収縮率が3.0%以下であることが、意匠を高めるためにポリエステルフィルムに印刷層を設けた後の印刷ずれを低減する点から好ましい。
【0025】
また、前記フィルムは、厚みd(μm)に対するヘイズH(%)の比(H/d)が0.030以下であることが、透明性及び印刷鮮明性の点から好ましい。前記H/dは、0を越え0.025以下が好ましく、特に好ましくは0.015以下である。
【0026】
前記H/dの下限値はゼロに近いほど好ましいが、必要最小限の凹凸をフィルム表面に形成しないと、滑り性や巻き性などのハンドリング性が悪化し、フィルム表面に傷がついたり、生産性が悪化しやすくなる。バックライトなどを用いた透光銘板の場合には、高度な透明性が要求されるので、前記H/dがさらにゼロに近いほど好ましい。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0028】
本発明におけるポリエステルとは、エステル結合により構成される高分子量体の総称を意味する。
【0029】
本発明のポリエステルフィルムでは、芳香族ジカルボン酸成分と、エチレングリコール及び、分岐状脂肪族グリコール及び/又は脂環族グリコールを含むグリコール成分とから構成された共重合ポリエステルをフィルム原料の一部として、あるいは100%使用する。
【0030】
前記共重合ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸成分が主としてテレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体からなるが、全ジカルボン酸成分に対するテレフタル酸成分の量は70モル%以上、好ましくは85モル%以上、特に好ましくは95モル%以上、とりわけ好ましくは100モル%である。
【0031】
また、分岐状脂肪族グリコールとしては、例えば、ネオペンチルグリコール、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオールなどが例示される。脂環族グリコールとしては、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロールなどが例示される。
【0032】
これらのなかでも、ネオペンチルグリコールや1,4−シクロヘキサンジメタノールが特に好ましく、本発明で規定したフィルムの長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で180〜1000MPa及び100℃で1〜100MPaを満足させるために有効である。さらに、成形性や透明性に優れるだけでなく、耐熱性にも優れ、印刷層などの被覆層との密着性を向上させる点からも好ましい。
【0033】
さらに、必要に応じて、前記共重合ポリエステルに下記のようなジカルボン酸成分及び/又はグリコール成分を1種又は2種以上を共重合成分として併用してもよい。
【0034】
テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体とともに併用することができる他のジカルボン酸成分としては、(1)イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、フタル酸等の芳香族ジカルボン酸又はそれらのエステル形成性誘導体、(2)シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸等の脂肪族ジカルボン酸又はそれらのエステル形成性誘導体、(3)シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸又はそれらのエステル形成性誘導体、(4)p−オキシ安息香酸、オキシカプロン酸等のオキシカルボン酸又はそれらのエステル形成性誘導体等が挙げられる。
【0035】
一方、エチレングリコール及び、分岐状脂肪族グリコール及び/又は脂環族グリコールとともに併用することができる他のグリコール成分としては、例えば1,3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族グリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどの芳香族グリコール及びそれらのエチレンオキサイド付加物、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等が挙げられる。
【0036】
さらに、必要に応じて、前記共重合ポリエステルに、さらにトリメリット酸、トリメシン酸、トリメチロールプロパン等の多官能化合物を共重合させることもできる。
【0037】
前記共重合ポリエステルを製造する際に用いる触媒としては、例えば、アルカリ土類金属化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、チタン/ケイ素複合酸化物、ゲルマニウム化合物などが使用できる。これらのなかでも、チタン化合物、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物が触媒活性の点から好ましい。
【0038】
前記共重合ポリエステルを製造する際に、熱安定剤としてリン化合物を添加することが好ましい。前記リン化合物としては、例えばリン酸、亜リン酸などが好ましい。
【0039】
前記共重合ポリエステルは、成形性、接着性、製膜安定性の点から、固有粘度が0.50dl/g以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.55dl/g以上、特に好ましくは0.60dl/g以上である。固有粘度が0.50dl/g未満では、成形性が低下する傾向がある。
【0040】
本発明のポリエステルフィルムは、前記共重合ポリエステルをそのままフィルム原料として用いてもよいし、共重合成分が多い共重合ポリエステルをホモポリエステルとブレンドして、共重合成分量を調整しても構わない。
【0041】
また、前記共重合ポリエステルを2種以上ブレンドして本発明のポリエステルフィルムの原料として使用することは、成形性の点から好ましい。なかでも、ポリエチレンテレフタレートにポリネオペンテンテレフタレート及び/又はポリシクロへキサンジメチレンテレフタレートをブレンドした混合ポリマーが柔軟性、成形性の点から特に好ましい。
【0042】
本発明におけるポリエステルフィルムの融点は、耐熱性及び成形性の点から、230〜270℃であることが好ましい。融点の下限値は、235℃がさらに好ましく、特に好ましくは240℃である。融点が230℃未満であると、耐熱性が悪化する傾向がある。そのため、成形時や成型体の使用時に高温にさらされた際に、問題となる場合がある。ここで、ポリエステルフィルムの融点とは、いわゆる示差走査熱量測定(DSC)の1次昇温時に検出される融解時の吸熱ピーク温度のことである。
【0043】
また、フィルムの滑り性や巻き取り性などのハンドリング性の改善のために、フィルム表面に凹凸を形成させることが好ましい。フィルム表面に凹凸を形成させる方法としては、一般にフィルム中に粒子を含有させる方法が用いられる。
【0044】
前記粒子としては、平均粒子径が0.01〜10μmの公知の内部粒子、無機粒子及び/又は有機粒子などの外部粒子が挙げられる。平均粒子径が10μmを越える粒子を使用すると、フィルムの欠陥が生じ易くなり、意匠性が悪化する傾向がある。一方、平均粒子径が0.01μm未満の粒子では、フィルムの滑り性や巻き取り性などのハンドリング性が低下する傾向がある。
【0045】
前記外部粒子としては、例えば湿式及び乾式シリカ、コロイダルシリカ、珪酸アルミ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、マイカ、カオリン、クレー、ヒドロキシアパタイト等の無機粒子及びスチレン、シリコーン、アクリル酸類等を構成成分とする有機粒子等を使用することができる。なかでも、乾式、湿式及び乾式コロイド状シリカ、アルミナ等の無機粒子及びスチレン、シリコーン、アクリル酸、メタクリル酸、ポリエステル、ジビニルベンゼン等を構成成分とする有機粒子等が、好ましく使用される。これらの内部粒子、無機粒子及び/又は有機粒子は二種以上を、特性を損ねない範囲内で併用してもよい。
【0046】
さらに、前記粒子のフィルム中での含有量は0.001〜10質量%の範囲であることが好ましい。0.001質量%未満の場合、フィルムの滑り性が悪化したり、巻き取りが困難となったりするなどハンドリング性が低下しやすくなる。
。一方、10質量%を越えると、粗大突起や製膜性の悪化などの原因となりやすい。
【0047】
本発明のポリエステルフィルムは、厳しい成形性が必要な用途には未延伸フィルムが好適である。また、耐熱性や寸法安定性の点からは、二軸延伸ポリエステルフィルムが好適である。かかる二軸延伸の方法としては、同時二軸延伸、逐次二軸延伸のいずれであってもよい。
【0048】
本発明のポリエステルフィルムは、種類の異なるポリエステルを用い、公知の方法で積層構造とすることができる。かかる積層フィルムの形態は、特に限定されないが、例えばA/Bの2種2層構成、B/A/B構成の2種3層構成、C/A/Bの3種3層構成の積層形態が挙げられる。
【0049】
本発明のポリエステルフィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えばポリエステルを必要に応じて乾燥した後、公知の溶融押出機に供給し、スリット状のダイからシート状に押出し、静電印加などの方式によりキャスティングドラムに密着させ、冷却固化し、未延伸シートを得た後、かかる未延伸シートを二軸延伸する方法が例示される。
【0050】
かかる延伸方式としては、同時二軸延伸、逐次二軸延伸のいずれでもよいが、要するに該未延伸シートをフィルムの長手方向(MD)及び幅方向(TD)に延伸、熱処理し、目的とする面内配向度を有する二軸延伸フィルムを得る方法が採用される。これらの方式の中でも、フィルム品質の点で、長手方向に延伸した後、幅方向に延伸するMD/TD法、又は幅方向に延伸した後、長手方向に延伸するTD/MD法などの逐次二軸延伸方式、長手方向及び幅方向をほぼ同時に延伸していく同時二軸延伸方式が望ましい。さらに、必要に応じて、同一方向の延伸を多段階に分けて行う多段延伸法を用いても構わない。
【0051】
二軸延伸する際のフィルム延伸倍率としては、長手方向と幅方向に1.6〜4.2倍とすることが好ましく、特に好ましくは1.7〜4.0倍である。この場合、長手方向と幅方向の延伸倍率はどちらを大きくしてもよいし、同一倍率としてもよい。
【0052】
本発明のポリエステルフィルムにおいて、(1)テレフタル酸とエチレングリコール、ネオペンチルグリコールからなる共重合ポリエステル、あるいは(2)テレフタル酸とエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノールからなる共重合ポリエステルを使用する場合、長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で180〜1000MPa及び100℃で1〜100MPaとするためには、長手方向の延伸倍率は2.8〜4.0倍、幅方向の延伸倍率は3.0〜4.5倍で行うのがよい。
【0053】
本発明のポリエステルフィルムを製造する際の延伸条件は、特に限定されるものではない。しかしながら、本発明で規定した25℃及び100℃における100%伸張時応力の範囲を満足させるためには、例えば、下記の条件を採用することが取ることが好ましい。
【0054】
縦延伸においては、後の横延伸がスムースにできるよう延伸温度は50〜110℃、延伸倍率は1.5〜4.0倍とすることが好ましい。
【0055】
横延伸においては、長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で180〜1000MPa及び100℃で1〜100MPaとするために特に重要である。
【0056】
通常、ポリエチレンテレフタレートを延伸する際に、適切な条件に比べ延伸温度が低い場合は、横延伸の開始初期で急激に降伏応力が高くなるため、延伸ができない。また、たとえ延伸ができても厚みや延伸倍率が不均一になりやすいため好ましくない。
【0057】
また、適切な条件に比べ延伸温度が高い場合は初期の応力は低くなるが、延伸倍率が高くなっても応力は高くならない。そのため、25℃における100%伸張時応力が小さいフィルムとなる。よって、最適な延伸温度をとることにより、延伸性を確保しながら配向の高いフィルムを得ることができる。
【0058】
しかしながら、前記共重合ポリエステルが共重合成分を1〜40モル%含む場合、降伏応力をなくすように延伸温度を高くしていくと、延伸応力は急激に低下する。特に、延伸の後半でも応力が高くならないため、配向が高くならず、25℃における100%伸張時応力が低下する。
【0059】
このような現象は、フィルムの厚さが60〜500μmで発生しやすく、特に厚みが100〜300μmのフィルムで顕著に見られる。そのため、例えばネオペンチルグリコールや1,4−シクロヘキサンジメタノールを共重合したポリエステルを用いたフィルムの場合、横方向の延伸温度は、以下の条件とすることが好ましい。
【0060】
まず、予熱温度は90〜120℃とし、横延伸の前半部では予熱温度の+5〜25℃、また横延伸の後半部では、前半部の−15〜−40℃の範囲が好ましい。このような条件を採用することにより、横延伸の前半では降伏応力が小さいため延伸しやすく、また後半では配向しやすくなる。なお、横方向の延伸倍率は、2.5〜5.0倍とすることが好ましい。その結果、長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で180〜1000MPa及び100℃で1〜100MPaを満足するフィルムを得ることが可能である。
【0061】
さらに、二軸延伸後にフィルムの熱処理を行うが、この熱処理は、オーブン中、あるいは、加熱されたロール上など、従来公知の方法で行なうことができる。
また、熱処理温度及び熱処理時間は必要とされる熱収縮率のレベルによって任意に設定することができる。熱処理温度は120〜245℃の範囲が好ましく、特に好ましくは150〜230℃である。熱処理時間は、1〜60秒間行うのことが好ましい。なお、かかる熱処理はフィルムをその長手方向及び/又は幅方向に弛緩させつつ行ってもよい。150℃での長手方向及び横方向の熱収縮率を小さくするためには、熱処理温度を高くすること、熱処理時間を長くすること、弛緩処理を行うことが好ましい。ラインを長くして熱処理時間を長くすることは設備上の制約により困難である。また、フィルムの送り速度を遅くすると、生産性が低下してしまう。
【0062】
150℃における長手方向及び幅方向の熱収縮率を3.0%以下とするためには、熱処理温度は200〜220℃で、弛緩率1〜8%で弛緩させながら行うことが好ましい。さらに、再延伸を各方向に対して1回以上行ってもよく、その後熱処理を行ってもよい。
【0063】
本発明のポリエステルフィルムは、特に成形用途に使用することが好ましい。
成形用ポリエステルフィルムとは、熱や圧力などを加え変形させることにより使用されるものである。成形手段としては、圧空成形、プレス成形、ラミネート成形、真空成形、真空圧空成形、インモールド成形、絞り成形、折り曲げ成形などがあげられる。このように成形された成形体は、家電用銘板、自動車用銘板、ダミー缶、建材、化粧板、化粧鋼鈑、転写シートなどの成形部材に用いられる。
【0064】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお、各実施例で得られたフィルム特性は以下の方法により測定、評価した。
【0065】
(1)固有粘度
チップサンプル0.1gを精秤し、25mlのフェノール/テトラクロロエタン=6/4(質量比)の混合溶媒に溶解し、オストワルド粘度計を用いて30℃で測定した。なお、測定は3回行い、その平均値を求めた。
【0066】
(2)厚みムラ
横延伸方向に3m、縦延伸方向に5cmの長さの連続したテープ状サンプルを巻き取り、フィルム厚み連続測定機(アンリツ株式会社製)にてフィルムの厚みを測定し、レコーダーに記録する。チャートより、厚みの最大値(dmax)、最小値(dmin)、平均値(d)を求め、下記式にて厚みムラ(%)を算出した。なお、測定は3回行い、その平均値を求めた。また、横延伸方向の長さが3mに満たない場合は、つなぎ合せて行う。なお、つなぎの部分はデータから削除する。
厚みムラ(%)=((dmax−dmin)/d)×100
【0067】
(3)ヘイズ
JIS−K7136に準拠し、ヘイズメータ(日本電色工業株式会社製、300A)を用いて測定した。なお、測定は2回行い、その平均値を求めた。
【0068】
(4)フィルムの厚み
ミリトロンを用い、1枚当たり5点を計3枚の15点を測定し、その平均値を求めた。
【0069】
(5)100%伸張時応力、破断伸度
二軸延伸フィルムの長手方向及び幅方向に対して、それぞれ長さ180mm及び幅10mmの短冊状に試料を片刃カミソリで切り出し、この試料を引っ張り試験機(東洋精機株式会社製)を用いて試料を引っ張り、得られた荷重−歪曲線から各方向の100%伸張時応力(MPa)及び破断伸度(%)を求めた。
【0070】
なお、測定は25℃の雰囲気下で、初期長40mm、チャック間距離100mm、クロスヘッドスピード100mm/min、記録計のチャートスピード200mm/min、ロードセル25kgの条件にて行った。測定は10回行い平均値を用いた。
【0071】
また、100℃の雰囲気下でも、上記と同様の条件で引っ張り試験を行った。
この際、試料は100℃の雰囲気下で30秒保持した後、測定を行った。測定は10回行い平均値を用いた。
【0072】
(6)150℃での熱収縮率
フィルムの長手方向及び幅方向に対し、それぞれ長さ250mm及び幅20mmの短冊状試料を切り出す。各試料の長さ方向に200mm間隔で2つの印を付け、5gの一定張力(長さ方向の張力)下で2つの印の間隔Aを測定する。続いて、短冊状の各試料の片側をカゴに無荷重下でクリップにてつるし、150℃の雰囲気下のギアオーブンに入れると同時に時間を計る。30分後、ギアオーブンからカゴを取り出し、30分間室温で放置する。次いで、各試料について、5gの一定張力(長さ方向の張力)下で、2つの印の間隔Bを金指により0.25mm単位で読み取る。読み取った間隔A及びBより、各試料の150℃での熱収縮率を下記式により算出する。
熱収縮率(%)=((A−B)/A)×100
【0073】
(7)成形性
フィルムに印刷を施した後、130℃で5秒間加熱後、金型温度80℃、保圧時間5秒にてプレス成形を行った。その成形材に210℃にてABS樹脂を流し込み(射出成形)、表面がフィルムで覆われた高さ3.0mmのキートップを作成した。この時の印刷ずれを測定し、かつ成形状態を目視観察し、下記基準にてランク付けをした。なお、◎及び○を合格とし、×を不合格とした
【0074】
◎:印刷ずれが0.1mm以下で、外観は極めて良好である。
○:印刷ずれが0.1mm以上0.2mm以下で、若干のしわが見うけられるが、実用上問題ないレベルである。
×:印刷ずれが0.2mmを越えている。または、フィルムに破断が見うけられる。または、大きな皺が入り著しく外観が悪い。
【0075】
実施例1
芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位100モル%よりなり、ジオール成分としてエチレングリコール単位85モル%及びネオペンチルグリコール単位15モル%よりなり、平均粒子径1.5μmの無定形シリカを400ppm含有する、固有粘度0.69dl/gの共重合ポリエステルを予備結晶化後、本乾燥し、Tダイを有する押出し機を用いて280℃で溶融押出し、表面温度40℃のドラム上で急冷固化して無定形シートを得た。
【0076】
得られたシートを加熱ロールと冷却ロールの間で長手方向に80℃で3.5倍に延伸した後、その一軸延伸シートをテンターに導いた。次いで、100℃で15秒予熱し、横延伸の前半部を115℃、後半部を95℃で3.6倍延伸し、7%の横方向の弛緩を行いながら205℃で熱処理を行い、厚さ188μmのニ軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0077】
比較例1
実施例1において、固有粘度0.69dl/gのポリエチレンテレフタレートを使用して、90℃で3.7倍に縦延伸し、次いで120℃で4.0倍に横延伸を行った後、横方向に10%弛緩させながら200℃にて熱処理を行ったこと以外は実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0078】
比較例2
実施例1において、125℃で3.5倍に縦延伸し、次いで130℃で3.5倍に横延伸を行った後、230℃で熱処理したこと以外は実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0079】
実施例2
実施例1において、厚さを100μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0080】
実施例3
芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位100モル%よりなり、ジオール成分としてエチレングリコール単位75モル%及び1,4−シクロヘキサンジメタノール単位25モル%よりなる、固有粘度0.71dl/gの共重合ポリエステルを予備結晶化後、本乾燥し、Tダイを有する押出し機を用いて280℃で溶融押出し、表面温度40℃のドラム上で急冷固化して無定形シートを得た。
【0081】
得られたシートを加熱ロールと冷却ロールの間で縦方向に75℃で3.0倍に延伸した後、その一軸延伸シートをテンターに導いた。次いで、105℃で15秒予熱し、横延伸の前半部を125℃、後半部を98℃で3.6倍に延伸し、横方向に7%のの弛緩を行いながら205℃で熱処理を行い、厚さ188μmのニ軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0082】
実施例4
実施例1において、芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位100モル%よりなり、ジオール成分としてエチレングリコール単位60モル%及びネオペンチルグリコール単位40モル%よりなり、平均粒子径1.4μmの不定形シリカを800ppm含有する、固有粘度0.69dl/gの共重合ポリエステルと固有粘度0.70dl/gのポリエチレンテレフタレートをそれぞれ乾燥、予備結晶化させた後に1:1(質量比)で混合したこと以外は、実施例1と同様にして、二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0083】
比較例3
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位90モル%及びアジピン酸を10モル%よりなり、ジオール成分としてエチレングリコール単位100モル%よりなり、平均粒子径1.4μmの不定形シリカを800ppm含有する、固有粘度0.71dl/gの共重合ポリエステルを用いたこと以外は、実施例1と同様にして二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0084】
比較例4
芳香族ジカルボン酸成分としてテレフタル酸単位100モル%よりなり、ジオール成分としてエチレングリコール単位95モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール単位3モル%、及びジエチレングリコール単位2モル%よりなり、平均粒子径0.6μmのケイ酸アルミニウムを2000ppm含有する、固有粘度0.67dl/gの共重合ポリエステルを予備結晶化後、本乾燥し、Tダイを有する押出し機を用いて280℃で溶融押出し、表面温度40℃のドラム上で急冷固化して無定形シートを得た。
【0085】
得られたシートを加熱ロールと冷却ロールの間で縦方向に100℃で2.7倍に延伸したあと、その一軸延伸シートをテンターに導いた。次いで、100℃で15秒予熱し、横方向に115℃で2.8倍延伸し、5%の横方向の弛緩を行いながら180℃で熱処理を行い、厚さは188μmのニ軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
【0086】
実施例5
実施例1で得られたフィルムを、金型温度100℃でプレス成形を行い、押し込み深さ2.0mmのスイッチ用銘板を作成した。得られた銘板の外観は良好であった。
【0087】
【表1】
【0088】
【発明の効果】
本発明のポリエステルフィルムでは、フィルムの長手方向及び幅方向の100%伸張時応力を25℃と100℃で独立して制御することにより、加熱時の成形性と、成形体としての使用時の弾性及び形態安定性(厚みムラ、熱収縮特性)に優れている。さらに、インモールド成形性、エンボス成形性、真空成形性を有しているため、成形用ポリエステルフィルムとして好適である。そのため、前記成形性ポリエステルフィルムは、家電、自動車用銘板用及び建材用部材などとして好適な成形部材である。
Claims (5)
- テレフタル酸又はそのエステル形成性誘導体と、エチレングリコール及び、共重合成分としてネオペンチルグリコール及び/又は1,4−シクロヘキサンジメタノールを1〜40モル%を含むグリコール成分とから構成された共重合ポリエステルを含む長手方向に2.8〜4.0倍、幅方向に3.0〜4.5倍延伸された二軸延伸ポリエステルフィルムであって、前記フィルムは長手方向及び幅方向における100%伸張時応力が、25℃で210〜260MPa及び100℃で10〜100MPaであることを特徴とする成形用ポリエステルフィルム。
- 少なくとも横延伸の予熱温度が90〜120℃、横延伸の前半部温度が(予熱温度)+5〜+25℃、横延伸の後半部温度が(横延伸の前半部温度)−15〜−40℃の条件で横延伸することによって得られる請求項1に記載の成形用ポリエステルフィルム。
- 前記フィルムは、厚みが60〜500μmであることを特徴とする請求項1又は2いずれかに記載の成形用ポリエステルフィルム。
- 前記フィルムは、厚みムラが5.5%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の成形用ポリエステルフィルム。
- 請求項1〜4いずれかに記載の成形用ポリエステルフィルムを成形して得られたことを特徴とする成形部材。
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