JPH02147641A - 微細気泡含有ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、表面及び内部に無数の微細気泡を含有してな
るポリエステルフィルムに関する。詳しくは、微細な独
立気泡を含有することにより、単位体積当りの重量が軽
減したフィルムであって、隠蔽性及び白色度に優れた延
伸ポリエステルフィルムに関する。

〈従来の技術と発明が解決しようとする課題〉従来、ポ
リエステルフィルムは、優れた機械的特性、電気的特性
、耐薬品性などを有することから各種産業用基材として
広く利用されている。とりわけ、二軸配向ポリエチレン
テレフタレートフィルムは他のフィルムに比べ、平面性
や寸法安定性などに優れ、比較的安価で市場に提供され
ることから情報産業用や製版用基材として欠くことので
きない素材である。例えば、オフィスや会議室などで使
用されている電子黒板のボード器用基材・やＮＴＴのテ
レホンカード、ＪＲのオレンジカートで代表される磁気
カード用基材として高１！！蔽化ポリエチレンテレフタ
レートフイルムが用いられ、前述したような優れた特性
を遺憾なく発揮している。

しかしながら、かかる高隠蔽化フィルムは、優れた特性
を有するものの、隠蔽力を高度に上げるために例えば二
酸化チタンのような比重の大きな無機粒子が極めて多量
に含まれていることから、種々の弊害を生じ゛ている。

すなわち、フィルムの単位体積当りの重量が通常のフィ
ルムに比べ２〜４割も増加することから、電子黒板のボ
ード面として垂直状態で長期間使用しているとフィルム
自重によるクルジが極めて早く起り、商品価値を著しく
低下させる要因となっている。また、フィルム中に無機
粒子が存在することによって、フィルムのスリット加工
・やカード等のカッティング加工においてナイフの寿命
が著しく短くなり、生産性が低下してしまったり、フィ
ルムのエツジで手を切傷するなど取扱い性においても問
題があった。

そこで本発明者らは、かかる諸問題を解決するに当り、
まず、フィルムの単位体積当りの重量、すなわちフィル
ム見掛は密度をいかにして低減さ田るかが最大の改良ポ
イントであるとの認識から、フィルムを発泡体構造化す
る研究に着手した。

従来ポリエステルに関する発泡体製造方法は故多く提案
されており、例えば特開昭５０−３８７６５号報、特公
昭５Ｌ　　４６４５６号公報あるいは特開昭５７−３４
９３１号公報などに記載されているようなガス又は気化
可能な物質を添加して発泡体化する方法や特開昭５２４
３８７１号公報や特公昭５８−５０６２５号公報などに
記載されているような化学的に分解してガスを発生する
物質を添加して発泡体化する方法、更には、特開昭５１
　３４９６３号公報や特公昭５２２７６６６号公報に記
載されているような成型後液体を含浸させ、溶剤の可溶
な物質を抽出して発泡体化する方法などが知られている
。

しかし、これらの発泡化の方法を単純に配向ポリエステ
ルフィルムに適用するのは極めて難しい。

すなわち、これらの方法は成型体を製造するために提案
されたものであり、数百ミクロン以下のフィルムに単純
に応用できる方法とは言い難く、数ミクロン−数十ミク
ロンの気泡を均一に生成させしかも押出シートを破断な
く延伸配向することは至難である。このことは従来延伸
配向ポリエステルフィルムにおいて発泡化した具体的提
案的が殆ど見当らないことからも裏付けられる。

このように従来の発泡体化の方法を採用するのは至難で
あってもポリエステルフィルム中に微細な気泡を無数に
含有させることができれば見掛は密度の低域に有効であ
ることは言うまでもなく、しかも含有させる気泡が数十
ミクロンあるいは数ミクロン以下迄、微細化できれば気
泡による光の散乱で付随的に隠蔽性向上も達成できる。

従って、隠蔽性を付与するために配合する無機粒子の配
合量も当然少なくできることから、フィルムの見掛は密
度の低減を助長してフィルム自重によるクルミ防止に寄
与するとともに、スリット加工時などのフィルム生産性
及び取扱い性の向上も同時に達成できる。

そこで本発明者らは、従来の発泡化方法に囚われること
なくかかる微細な独立気泡を無数含有させてフィルム見
掛は密度を低減させる方法について検討した結果、先に
特開昭６３　１６８４４１号公報記載の方法を提案した
。すなわち芳香族ポリエステルに特定のポリプロピレン
を配合したシートを延伸することにより、フィルム見掛
は密度の低減を達成した。しかも従来の発泡化の方法と
は異なり、新たな装置を必要とせず、また、通常のポリ
エステルフィルムを製造する条件範囲内で製造できる極
めて前便な方法であることから、画期的な方法であった
。

しかしながら、かかる方法で用いられるポリプロピレン
はポリエステルに比べ融点が低く、耐熱性に劣ることか
らフィルム製造工程、特に溶融押出工程において熱劣化
による低分子量物の生成を余儀なくされ、工程内の汚染
や延伸時の破断多発などの問題があった。また、得られ
るフィルムは熱劣化によるためか必ずしも十分な白色度
を有するものでな（、抜本的な改良手段が必要であった
。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、かかる実情に迄み、微細な独立気泡の生
成を損なうことな（、その改良手段について鋭意検討を
重ねた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、少なくとも一軸方向に延伸さ
れてなるポリエステルフィルムであって、該フィルム中
に３〜４０重景％重量リメチルペンテンを含有すること
を特徴とする微細気泡含有ポリエステルフィルムに存す
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明でいうポリエステルとはテレフタル酸、イソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボ
ン酸又はそのエステルとエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、１．４−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、シフ１コヘキサンー１．４−ジメタツール
のようなグリコールとを重縮合させて製造されるポリエ
ステルである。

これらのポリエステルは芳香族ジカルボン酸とグリコー
ルとをエステル交換反応させた後、重縮合させるか、あ
るいは芳香族ジカルボン酸のジグリコールエステルを重
縮合させる等の方法によって製造する。かかるポリエス
テルの代表例としてはポリエチレンテレフタレートやポ
リエチレンナフタレートあるいはポリブチレンチレフク
レートなどが挙げられる。

また、ポリエステルは、ポモポリマーであってもよく、
第三成分を共重合したものでもよい。いずれにしても本
発明においては、エチレンテレフタレート単位及び／又
はエチレン−２，６−ナフタレート単位及び／又はブチ
レンテレフタｌノート噴位を７０モル％以上有するポリ
エステルであることが好ましく、更に好ましくはこれら
の単位を８０モル％以上、特に好ましくはこれらの単位
を９０モル％以上有するポリエステルである。

本発明においてはかかるポリエステルの重合度が低すぎ
ると機械的強度が低下するため、その極限粘度〔η〕は
０．４以上が好ましく、更に好ましくは０．５〜１．２
、特に好ましくは０，５５〜０．８５である。

通常、ポリエステルをフィルムにする場合、フィルム間
同志やフィルムと金属ロール類間での滑り性を付与する
ために、ポリエステルに対して不活性な微粒子を適度に
含有させたポリエステルを用いるが、本発明に用いるポ
リエステルは、かがる微粒子を含有しないものが好まし
い。これは微粒子が存在することによって得られるフィ
ルムの色調や隠蔽度の制御に支障をきたす場合があるか
らである。しかし、得られるフィルムに要求される色調
や隠蔽度に支障がない限り、かかる不活性微粒子を含有
するポリエステルを使用しても差しつかえはない。

本発明でいうポリメチルペンテンとは、好ましくは７０
モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上、最も好
ましくは９０モル％以上が４−メチルペンテン　１から
誘導される単位を存するポリマーであり、他に含まれる
成分としては、エチレン単位、プロピレン単位、ブテン
−１単位、３メチルブテン−１等からの誘導単位が例示
される。

本発明で用いられるかかるポリメチルペンテンのメルト
フローレート（以下ＭＦＲと略す）は１〜１００ｇ／１
０分の範囲であることが好ましく、更に好ましくは５〜
８０ｇ／１０分、特に好ましくは１０〜７０ｇ／１０分
の範囲である。すなわち、かかるＭＦＲがＩｇ／１０分
未満であると、＠終的に得られるフィルム中に生成する
気泡が極めて大きくなるためか延伸時の破断力＜＄頁発
するし、方、ＭＦＲが１００ｇ／ＮＯ分を超えるとテン
クーにおける横延伸時のクリップ外れや製膜工程内のロ
ール等を汚染して、いずれにおいても生産性を［員なう
ため好ましくない。

本発明においては、ポリエステル中にポリメチルペンテ
ンを含有させるが、その含有量は３〜４０重間％の範囲
であり、好ましくは５〜３０重星％重量に好ましくは５
〜２０重景％重量囲である。

かかる含有量が３重量％未満であると、最終的に得られ
るフィルム中の気泡生成■が少なく見掛は密度の低減を
十分達成できない。一方、４０重■％を超えると生成気
泡量が極めて多くなり、気泡径も大きくなるためか、フ
ィルム延伸時の破断が多発して生産性が極めて劣るため
好ましくない。

本発明においては、かかるポリエステルにポリメチルペ
ンテンを含有させてフィルムとするが、最終的に本発明
の目的とするフィルｌ、の表面及び内部に漱細な独立気
泡を生成させ、見掛は密度を低減させるためには、ポリ
メチルペンテン含有ポリエステルの押出成形シートを少
なくとも一軸方向に延伸する必要がある。すなわち、該
シートの表面及び内部には、まだ十分な独立気泡は生成
せず、延伸工程を経て初めて見掛は密度低減に有効な気
泡が多数形成されるからである。

本発明におけるかかる延伸条件自体は特殊な方法を採用
する必要はなく、通常のポリエステルフィルムを製造す
る条件で行なうことができる。

次に本発明のフィルムの製造方法を更に具体的に説明す
る。

ポリメチルペンテンを配合したポリエステル原料を２５
０〜３２０℃の温度で熔融混練した後、グイからスリッ
ト状に押出し、約７０℃以下の温度に冷却して実質的に
無定形のポリエステルシートとする。次いで得られたシ
ートをポリエステルのガラス転移点〜結晶化温度の範囲
内で縦及び／又は横方向に面積倍率で４倍以上、好まし
くは９倍以上に延伸し、その後、さらに１２０〜２５０
℃の温度で熱処理を行なう。

なお、上記方法において、ポリメチルペンテンをポリエ
ステルに配合する方法は特に限定されるものではなく、
例えば予めポリエステルチップと所望量のポリメチルペ
ンテンチップを均一に混合して押出機の原料供給ホッパ
ーに投入すればよい。

また、押出機の原料投入口にポリエステルチップとポリ
メチルペンテンチップをそれぞれ定量的に供給する方法
は、特に前便で、配合ムラが少ないことから好ましく採
用される。

本発明は基本的にポリエステルとポリメチルペンテンを
原料とすることにより、最終的にフィルム見掛は密度が
０．４〜１．３ｇ／ｃｍ３であり隠蔽度が０．２以上で
あるフィルムを得ることができるが、かかる物性を満足
する限り、その他添加剤などの第三成分を含有しても構
わない。かかる第三成分としては、例えば抗酸化剤、帯
電防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、滑剤、マント剤
、蛍光増白剤などが挙げられ、各種用途の要求特性に応
じ、適当な時期及び方法で、必要な量だけ添加すること
ができる。

また、第三成分として界面活性剤を添加することは、最
終的に得られるフィルム中に生成する気泡径を適度に制
御することが可能であり、特に好ましい。ここでいう界
面活性剤とはポリエステルとポリメチルペンテンの界面
における性質を変えるような化合物のことであり、両者
の相溶性を高めたり抑えたりする作用を有する化合物で
ある。

本発明においては界面活性剤として特定されるものでは
なく、例えばアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活
性剤、両性界面活性剤、非イオン系界面活性剤等が挙げ
られるが、好ましくは非イオン系界面活性剤、特にシリ
コーン系界面活性剤が用いられ、その添加量はポリマー
原料に対し０．００１〜３重量％が適当である。

このようにして本発明の微細気泡含有ポリエステルフィ
ルムは得られるが、該フィルムの表面特性例えば接着性
や帯電防止性などを改良するために、各種表面処理を行
なうことができる。かかる表面処理としては、例えば各
種プライマー処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、溶
剤処理、紫外線処理、サンドブラスト処理、火炎処理な
どが挙げられ、各種用途での必要に応じて該表面処理を
フィルムの片面又は両面に適当な時期、必要な量だけ行
なうことができる。更に、これらの処理方法は複数行な
ってもよいし、両面に行なう場合、同一処理を行なって
もよく異なってもよい。

〈実施例） 以下実施例により更に具体的に説明するが、本発明はそ
の要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるもので
はない。本発明における諸物性の測定及び評価は次に示
す方法にて行なった。

（１）　　フィルム見掛は密度（ｇ／ｃｎ＋３）得られ
たフィルムの任意の部分からｌＱｃｍＸＩＱ　ｃｍの正
方形を５枚切出し、それぞれのサンプルについてマイク
ロメータにて厚みを測定して体積を求めた後、各サンプ
ルの重量を測定して１ｃｍ’当りの重量を計算した。５
枚のサンプルの平均値をフィルム見掛は密度値とした。

（２）　　隠蔽度 マクベス濃度計ＴＲ−９２７型を使用し、ビジュアル光
による透過濃度を測定した。測定は３点行ないその平均
値を隠蔽度値とした。この値が大きい程隠蔽性が高いこ
とを示す。

（３）白色度す値 口本電色（株）製ＮＤ−に５型を使用しｂ値を測定した
。測定は３点行ない、その平均値をｂ値とした。この値
が＋側６ご大きいと黄色味が強いことを示し、通常白色
度の指標とされるものである。

（４）製膜製の評価 無定形シートを縦方向に延伸後テンターにて横延伸する
際、フィルム端部を固定するクリップの固定状況及び延
伸時のフィルム破断状況や長時間製膜後工程内汚染状況
を観察し、次に示すランクにて評価した。これらの評価
はフ、イルムη−゛産性の良否を判別する重要な項目で
ある。

生産性がない （×８度々破断を生じ、生産性 かない し、フィルム表面を変化 させる。

（５）　　メルトフローレートＭＦＲ（ｇ／１０分）Ａ
ＳＴＭ　　Ｄ−１２３８に準じ２６０℃、５ｋｇ荷重下
にて測定した。

実施例１ 極限粘度〔η：］０．６８５のポリエチレンテレフタレ
ートチップにＭＦＲ２５ｇ／１０分のポリメチルペンテ
ンチップ（４−メチルペンテン　１から誘導される単位
が９０モル艮６以−Ｌ）を４０重便％配合し、均一に混
合した原料を押出機にて２９０℃で溶融混練し、４０℃
冷却ドラム上にスリンｌ−状に押出し、約Ｑ、　６鶴厚
の無定形シートを得た。

次いで該シートを縦方向に３倍、横方向に３．２倍延伸
し、２４０℃にて５秒間、熱処理を行ない、最終的に１
００μｍ厚のフィルムを得た。

得られたフィルムは見掛は密度０．８５　ｇ　／ｃｍコ
隠蔽度０，５０、ｂ値＋０．６を示し、通常の白色ポリ
エステルフィルムに比べ見掛は密度は極めて低減された
白色フィルムであった。また、製膜性も極めて改良され
、フィルムの白色度も格段に良好であった。

実施例２ 実施例１で用いた原料の代りにＭＦＲ１５ｇ／１０分の
ポリメチルペンテン（４メチルペンテン　１から誘導さ
れる単位が９０モル％以上）を１５重■％及びシリコー
ン系界面活性剤を０．１重量％配合した原料を用いる以
外は実施例１と同様にしてフィルム化を行ない最終的に
５０μｍＪ！７：の白色フィルムを得た。得られたフィ
ルムは表１に示すように、実施例１と同様極めて低密度
化した、白色度に優れる高隠蔽性フィルムであった。

実施例３．４ 実施例１で用いたポリメチルペンテンを２０重蟹％及び
平均粒径０．３μｍの酸化チタン粒子を３重積％配合し
た原料又はＭＦＲ７０ｇ／１０分のポリメチルペンテン
（４−メチルペンテン−１から誘導される単位が９０モ
ル％以上）５重量％及び平均粒径０．７μｍの硫酸バリ
ウム粒子を５重量％配合した原料を用いる以外は実施例
１と同様にしてそれぞれフィルム化を行ない、最終的に
２５０μｍ厚及び７５μｍ厚の白色フィルムを得た。

得られたフィルムは表１に示すようにそれぞれ高度に低
密度化した白色度に優れる高隠蔽性フィルムであった。

比較例１ 平均粒径０．３μｍの酸化チタン粒子を１５重間％含有
する極限粘度０．６７０のポリエチレンテレフタ−トチ
ツブを原料として用いる以外は実施例１と同様にしてフ
ィルム化を行ない最終的に１００μｍ厚の白色フィルム
を得た。得られたフィルムは表１に示すように高隠蔽性
を有するものの見掛は密度は１．５７　ｇ　／ｃｍ３で
通常のポリエステルフィルムに比べて極めて高密度のフ
ィルムであった。

比較例２，３ 実施例１で用いたポリメチルペンテンの代りに、メルト
フローインデックスｌ　Ｏｇ／ｌ　０分のポリプロピレ
ン又はメルトインデックス２　ｇ　／　１０　分の低密
度ポリエチレンを用いる以外は実施例１と同様にして最
終的に１００μｍ厚のフィルムを得た。それぞれ得られ
たフィルムの物性は表１に示すが、ポリプロピレン配合
系は低密度化及び高隠蔽化は達成されるものの製膜にお
ける工程内ロール類の汚れが生じ生産性に劣るばかりか
、実施例１に比べ白色度が劣るフィルムであった。又、
ポリエチレン配合系は表１でわかるように製膜製に劣る
ばかりか低密度化も十分達成されず隠蔽性も劣るフィル
ムであった。

比較例４．５ 実施例Ｉで用いたポリメチルペンテンの配合Ｍを２重量
％又は５０重量％とする以外は実施例１と同様にして最
終的に１００μｍ厚のフィルム化を行なった。フィルム
化時の状況及びフィルム物性は表１に示すように２重量
％系では十分な低密度化や高隠蔽化は達成できず、５０
重量％系ではフィルム化時の破断が続発して最終的フィ
ルムは得られなかった。

以上、得られた結果をまとめて下記表１に示す。

〈発明の効果〉 以上詳述したように、本発明の微細気泡含有ポリエステ
ルフィルムは、フィルムの白色度に優れ、しかも生産性
が極めて改良されたものであり、電子白板や磁気カード
等の各種用途へ適用でき、その工業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一軸方向に延伸されてなるポリエステ
   ルフィルムであって、該フィルム中に３〜４０重量％の
   ポリメチルペンテンを含有することを特徴とする微細気
   泡含有ポリエステルフィルム。