JPH02206622A

JPH02206622A - 白色ポリエステルフイルム

Info

Publication number: JPH02206622A
Application number: JP2626489A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Miyagawa; 宮川　克俊; Kenji Tsunashima; 研二綱島; Seizo Aoki; 青木　精三
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1990-08-16
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JP2822419B2

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、白色ポリエステルフィルムに関するものであ
る。さらに詳しくは、カード、ラベル、表示板、白板、
印画紙、Ｘ線増感紙などの基材として用いられる白色ポ
リエステルフィルムに関するものである。

［従来の技術］白色ポリエステルフィルムとしては、ポリエステルに多
量の無機粒子、例えば酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸
カルシウムなどを添加したものが知られている。（例え
ば特公昭４３−１２０１３号公報）［発明が解決しようとする課題］しかし、炭酸カルシウムを多量添加した白色ポリエステ
ルフィルムでは、ダイより押し出した際に長手方向に凸
凹状のすしが入りやすく、厚みむらが生じ、生産性が悪
いという課題があった。また、ひどいときにはボルト対
応がとれず厚みむらの調整が困難になることもあった。

本発明は、かかる課題を改良し、厚みむらの少ない白色
ポリエステルフィルムを提供することを目的とするもの
である。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するため、本発明は下記の構成からなる
。すなわち、平均粒子径が°０．０５〜５．０μｍの炭酸カルシウム
を５〜３０重量％含有する二軸延伸ポリエステルフィル
ムであって、炭酸カルシウムの結晶構造あくカルサイト
である割合が含有される全炭酸カルシウムの８０重量％
以」二であることを特徴とする白色ポリエステルフィル
ム。

本発明でいうポリエステルとは、フィルムを成形しうる
ちのであればどの様なものでも良く、例えば、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレー
ト、ポリエチレン−Ｏ−オキシベンジェ・−ト、ポリ−
１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、
ポリエチレン−２，６〜ナフタレンジカルボキシレート
などがあげられる。

もちろん、これらのポリエステルはホモポリエステルで
あっても、コポリエステルであっても良く、共重合成分
としては例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ポリアルキレングリコールなどのジオール
成分、アジピン酸、セパシン酸、フタル酸、イソフタル
酸、２．６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウム
スルホイソフタル酸などのジカルボン酸成分があげられ
る。

また、このポリエステルの中には、公知の各種添加剤、
例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添加されていて
も良い。本発明に用いられるポリエステルとしては、ポ
リエチレンテレフタレートが好ましい。ポリエチレンテ
レフタレートフィルムは耐水性、耐久性、耐薬品性など
に優れているものである。

本発明における炭酸カルシウムとは、石灰石などから化
学的方法によって生成した合成炭酸カルシウムであって
も良く、また天然の石灰石を粉砕して得られる重質炭酸
カルシウムであっても良い。

しかし、炭酸カルシウムの結晶構造として、バテライト
、アラゴナイト、カルサイトの三種類が存在するが、本
発明においてはカルサイトが８０重量％以上、好ましく
は９０重量％以上、さらに好ましくは９９重量％以上で
あることが必要である。

他の結晶構造のものが２０重量％を越えて含まれると、
結晶構造が安定でないためにダイよりの押し出し時に凸
凹状のすしを生じさせ厚みむらが生じるため好ましくな
い。

本発明における炭酸カルシウムの平均粒子径としては、
０．０５〜５．０ｐｍ、好ましくは０゜１〜４２．６μ
ｍ、さらに好ましくは０．１５〜１゜８μｍの範囲にあ
ることが必要である。平均粒子径が０．０５μｍ未満で
はポリエステルに添加する際分散性が不良となるので好
ましくない。逆に平均粒子径が５．０μｍを越えるもの
ではフィルムの白さ、隠ぺい性などが不良となり、白色
フィルムとして好ましくない。

本発明における炭酸カルシウムの含有量は、５〜３０重
量％、好ましくは７〜２５重量％の範囲にあることが必
要である。含有量が５重量％未満であるとフィルムの白
さ、隠ぺい性などが不良となり、白色フィルムとして好
ましくない。逆に含有量が３０重量％を越えると延伸時
にフィルム破れを起こしやすく好ましくない。

また、本発明における炭酸カルシウムは、５００℃まで
加熱した際の水分放出量が０．１重量％以下、好ましく
は０．０１重量％以下であるものが望ましい。水分放出
量が０．１重量％以上であると放出水分のために極限粘
度の低下を起こし、フィルムの強度低下をまねいたり、
フィルム表面が削れやすくなる。

なお、本発明の目的を阻害しない範囲で他種粒子、他種
ポリマなどがブレンドされていても良い。

例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、二酸化ケイ素、タ
ルクなどが添加されていても良く、蛍光増白剤を添加す
ることは白さを得るためによく行われることである。

本発明における白色ポリエステルフィルムとは、前記ポ
リエステルに炭酸カルシウムなどの無機粒子を添加した
フィルムを二軸延伸することにより無機粒子とポリエス
テルの間に空間（ボイド）を生成させ、白さを得て不透
明としたものである。

本発明における二軸延伸フィルムとは、グイよりシート
状に押し出して表面温度３０〜６０℃の冷却ドラムで冷
却固化した未延伸フィルムを６０〜１２０℃に加熱した
ロールで長手方向に２〜５倍に縦延伸した後に、テンタ
ー内で９０〜１４０℃の雰囲気中で再び加熱し長手と垂
直な方向に２〜５倍に横延伸したものである。このとき
面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）は６〜２０倍であ
ることが必要である。面積倍率が６倍未満であると得ら
れるフィルムの白さが不良となり、逆に２０倍を越える
と延伸時に破れを生じやすくなり製膜性が不良となる。

次に、本発明フィルムの製造方法について説明するが、
かかる例に限定されるものでない。

本発明における炭酸カルシウムをポリエステルに含有さ
せる前に、炭酸カルシウムの粒度調整を行う。粒度調整
手段としては、粉砕処理、サンドグラインダー処理、分
級などがあげられ、いずれの手段をとっても良いが、粒
度分布はできるだけシャープにすること、さらに粒子径
が１０μｍ以上の粗粒はフィルターなどで除去しておく
ことが好ましい。

本発明の炭酸カルシウムをポリエステルに含有させる方
法としては、ポリエステルの重合時に添加する方法やポ
リエステルと溶融混練する方法などがあるが、炭酸カル
シウムの分散のしやすさの面から、重合時に添加する方
法がより好ましい。

ポリエステルに炭酸カルシウムを含有させるに当たって
、炭酸カルシウムを金属石けん、カップリング剤などで
処理したり、ポリエステルの重合反応系にリン酸、亜リ
ン酸、ホスホン酸およびこれらの誘導体などのリン化合
物を添加したりすることにより炭酸カルシウムの分散性
がさらに改良される。

また、本発明のポリエステルは重合時に通常用いられる
リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、マ
ンガン、亜鉛、コバルト、アンチモン、ゲルマニウム、
チタンなどの金属化合物触媒、酸化防止剤、顔料、蛍光
増白剤、界面活性剤、帯電防止剤などを必要に応じ添加
しても構わない。

あとは業界公知の方法で重合を行えばよい。

こうして得られるポリマの極限粘度は０．４２〜１．４
であることが好ましい。極限粘度が０゜４２未満である
と得られるフィルムが脆化したものとなりやすく、一方
１，４を越えると押出負荷が大きくなったり、延伸時の
応力が大きくなりすぎて延伸性が悪くなる。

上記重合によって得られたポリマを十分に真空乾燥した
後、２７０〜３００℃に加熱された押出機に供給し、Ｔ
ダイよりシート状に成形する。この際、得られるフィル
ムの白さを強調するために蛍光増白剤をマスタチップま
たは粉体の形で添加することは差し支えない。さらにこ
のフィルムを表面温度３０〜６０℃の冷却ドラムで冷却
固化した未延伸フィルムを６０〜１２０℃に加熱したロ
ール群に導き、長手方向に縦延伸し、２０〜３０℃のロ
ール群で冷却する。

続いて、縦延伸したフィルムの両端をクリップで把持し
ながらテンターに導き９０〜１４０℃に加熱された雰囲
気中で長手に垂直な方向に横延伸する。

延伸倍率は縦、横それぞれ２〜５倍に延伸するが、その
面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）は６〜２０倍であ
ることが必要である。面積倍率が６倍未満であると得ら
れるフィルムの白さが不良となり、逆に２０倍を越える
と延伸時に破れを生じやすくなり製膜性が不良となる。

こうして二軸延伸されたフィルムの平面性、寸法安定性
を付与するために、テンター内で１５０〜２３０℃の熱
固定を行い、均一に除冷後、室温まで冷やして巻き取り
本発明フィルムを得る。

［物性の測定ならびに効果の評価方法］本発明の物性値
の評価方法ならびに効果の評価方法は次の通りである。

（１）平均粒子径無機粒子をエタノール中に分散させ、遠心沈降式粒度分
布測定装置（堀場製作所製ＣＡＰＡ５００）を用いて測
定し、体積平均径を算出し平均粒子径とした。

（２）結晶構造採取したフィルムを広角Ｘ線回折（デイフラクトメータ
法、理学電機社製ＲＵ−２００Ｂ）により解析した。Ｘ
線源はＣｕＫａ線、出力５０ｋＶ１５０ｍＡ、スリット
系は１°−０，１５ｍｍ−１°である。測定範囲は２θ
が５〜１００°で０゜０２°ステツプで行った。得られ
たＸ線回折図にスムージング、バックグラウンド除去の
処理をして、ポリエステル以外のピークを数値化する。

（各ピークの回折角２θ、面間隔、測定強度、相対強度
。）このデータを各結晶構造の標準回折データと対照さ
せ対応する面間隔、相対強度から決定した。

（３）水分放出量無機粒子を室温から１０℃／　ｍ　ｉ　ｎで昇温し、５
００℃になるまでの発生水分量を水分計（Ｄｕｐｏｎｔ
社製９０２Ｈ型）にて測定した。

（４）厚みむらフィルムの幅方向に厚みを測定し、幅方向の厚みの最大
値と最小値の差が２μｍ以下のものを良、２μｍを越え
るものを不良とした。

（５）白さ日立製分光光度計３２３型で可視域（３６０〜７００ｎ
ｍ）の反射率を連続的に測定し、波長４５０ｎｍの反射
率（ａ％）、波長５５０ｎｍの反射率（ｂ％）から白色度＝４ａ−３ｂとした。これより、白色度が９０％以上のものを白さ良
、９０％未満のものを白さ不良とした。

［実施例］本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１．２、比較例１ジメチルテレフタレート８５重量部、エチレングリコー
ル６０重量部とを酢酸カルシウム０．０９重量部を触媒
として常法に従いエステル交換反応させた後、リン化合
物としてポリマに対し０゜４５重量％となるようにトリ
メチルホスフェート１０重量％を含有するエチレングリ
コール溶液を添加し、直後に、サンドグラインダー処理
し濾過した実質的に粒子径が１０μｍ以上のものを含ま
ない平均粒子径０．４μｍの炭酸カルシウムをポリマ総
重量基準で１４重量％となるように、３０重量％のエチ
レングリコールスラリーとしたものを添加し、次いで重
合触媒として三酸化アンチモン０．０３重量部を添加し
た。その後、高温減圧下にて常法に従い縮重合反応を行
い極限粘度０゜５８のポリエチレンテレフタレートを得
た。得られたポリマ中の炭酸カルシウムの分散性は良好
であった。

このとき用いた炭酸カルシウムの結晶構造は、第１表の
割合になるよう調製した。

得られたポリマを１８０℃で４時間真空乾燥し、２８５
℃に加熱した押出機に供給して未延伸シートとした後、
温度６０〜９８℃のロール群で加熱し、延伸区間はロー
ル非接触にして２．８倍に縦延伸して２５℃のロール群
で冷却した。引き続き、延伸されたフィルムの両端をク
リップで把持してテンターに導き、１３０℃の雰囲気中
で３倍に横延伸した後、２２０℃の雰囲気中で熱固定し
横方向に３％の弛緩を与えて、厚さ１８０μｍのフィル
ムを得た。

得られたフィルムの特性は第１表の通りである。

炭酸カルシウムの結晶形態としてカルサイトが８０重量
％以上である場合には、厚みむらの少ないフィルムが得
られることがわかる。

比較例２実施例１で得られたポリエチレンテレフタレートを汎用
のポリエチレンテレフタレートで希釈して炭酸カルシウ
ムがポリマ総重量基準で４重量％となるようにし、実施
例１の方法でフィルムとした。

得られたフィルムの特性は第１表の通りである。

炭酸カルシウムの含有量が５％未満であるためにフィル
ムの白さが足りないものが得られることがわかる。

［発明の効果］本発明は、炭酸カルシウムの結晶構造のカルサイト量を
限定することにより厚みむらの少ない白色ポリエステル
フィルムが得られたものである。

すなわち、本発明により白色ポリエステルフィルムの生
産性を高めることができ、コストダウンがはかれるもの
である。

Claims

【特許請求の範囲】

平均粒子径が０．０５〜５．０μｍの炭酸カルシウムを
５〜３０重量％含有する二軸延伸ポリエステルフィルム
であって、炭酸カルシウムの結晶構造がカルサイトであ
る割合が含有される全炭酸カルシウムの８０重量％以上
であることを特徴とする白色ポリエステルフィルム。