JPH02235942A - 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、その表面及び内部に多数の微細気泡を含有す
るポリエステルフィルムに関する。詳しくは柔軟性に優
れ、フィルム取扱い性が高度に改良された、軽量且つ高
隠蔽性の微細気泡含有白色延伸ポリエステルフィルムに
関する。

〔従来の技術および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とりわけポリエチレンテレフク
レートフィルムは、優れた機械的特性、電気的特性、平
面性等を有することから情報記録材用、コンデンサー用
、製版用、包装用等の各種用途分野で広く利用されてい
る。近年、かかるポリエステルフィルムの有する優れた
特性を生かし、例えばオフィスや会議室で使用される電
子白板のホワイトボード部基材として白色高隠蔽性の二
軸延伸ポリエステルフィルムが用いられ、またテレホン
カ一ドやオレンジカードで代表される磁気カードの基材
として該白色フィルムが用いられ、今後更に利用範囲は
広がろうとしている。

しかしながら、従来の白色フィルムは隠蔽性を高度に上
げるために例えば二酸化チタンのような比重の大きい無
機粒子を極めて多量含有しているため、フィルムの単位
体積当りの重量は通常のポリエステルフィルムに比べ２
〜４割も大きくなり、例えばホワイトボードとして長期
間使用していると自重による弛み老化いわゆるたるみが
生じ、商品価値を著しく低下させる原因となっている。

またフィルム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《なり、生産性を
低下させるばかりか、フィルムエッジで手指等を切傷す
る、といった取扱い性の面でも問題があった。

そこで本発明者らは、かかる諸問題を解決するため、フ
ィルム自体の単位体積当りの重量すなわちフィルム見掛
け密度を低減させる検討を行なった結果、先に特開昭６
３−１６８４４１号公報にて、微細気泡を含有させるこ
とにより、フィルム自重によるたる′みを大幅に改良で
き、しかも隠蔽性付与のために配合する無機粒子量を少
なくすることが可能となり、フィルムスリット時のナイ
フの寿命を大幅に長くして生産性を高度に維持できるこ
とを提案した。

しかしながら、そのような優れた効果を達成した微細気
泡含有ポリエステルフィルムではあるものの、更に包装
用や荷物運搬表示票いわゆる荷札用といった、フィルム
エッジが直接人の手や指に接触する用途へ応用しようと
した場合、柔軟性は必ずしも十分ではなく、更なる柔軟
性の改良が望まれた。そこでフィルム中の気泡量を増加
する方法や無機粒子量を減少する方法など種々の方法を
検討したが、気泡量を増加する方法ではフィルムの機械
的強度が著しく低下し、生産性が極めて劣る等の欠点や
無機粒子量を皆無Ｃこしても柔軟性が十分でないという
結果しか得られず、別の抜本的改良手段が必要であった
。

（課題を解決するだめの手段〕 本発明者らは、かかる実情に鑑み、微細気泡含有ポリエ
ステルフィルムの柔軟性を高度に改良する手段について
鋭意検討を重ねた結果、ある特定の物質を配合すれば含
有気泡量を増加せずとも柔軟性が付与できることを見い
出し本発明に到達した。

すなわち、本発明の要旨は、少な《とも一軸方向に延伸
されたフィルムであって、ポリアルキレングリコールを
１〜３０重量％，及びボイド形成性ボリマーを３〜４０
重量％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、本発明を詳しく説明する。

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、■，４−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコ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直接反応させて製造さ
れるほか、芳香族ジカルポン酸のアルキルエステルとグ
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される。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クレ
ート、ポリブチレンテレフタレートあるいはポリエチレ
ン−２．６ナフタレートなどが挙げられる。これらのポ
リエステルはホモポリマーであってもよくまた第三成分
を共重合したものであってもよい。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、ブチレン
テレフタレート単位あるいはエチレン−２，６−ナフタ
レート単位が通常、７０モル％以上であり、好ましくは
８０モル％以上、更に好ましくは９０モル％以上である
。また本発明においては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、その固有粘度は、通常
、０．４以上、好ましくは０．　５〜１．２、更に好ま
しくは０，５５〜０．８５である。通常、ポリエステル
をフィルム化する場合、フィルム同志やフィルムと金属
ロールとの滑り性をよく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、本発明においては、このような微粒子を含有し
ないものが好ましく用いられる。これはフィルム中に微
粒子が存在することにより、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、かかる微粒子を含有したポリエステルを
用いても差しつかえはない。

本発明においては、かかるポリエステルに対して特定量
のポリアルキレングリコールを含有させる。ポリアルキ
レングリコールとしてはポリエチレンゲリコール、ポリ
トリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル、ポリへキザメチレングリコール等を例示することが
できるが、エチレンオヰシドとプロピレンオキシド、あ
るいはエチレンオキシト′とテトラメチレンオキシドと
の共重合に代表されるランダム又はブロック共重合体や
末端をアルキル基あるいはアルケニル基で置換したポリ
アルキレングリコールを用いることもできる。具体例と
しては、例えばポリエチレングリコールジラウレート、
ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレン
グリコールジヘヘネ−１・、ポリエチレングリコールジ
オレート、ポリプロピレングリコールジステアレート、
ポリエチレングリコールーポリプロピレングリコール共
重合体のジステアレート、ポリエチレングリコールモノ
ラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート
、ボリプロピレングリコールモノステアレート等を挙げ
ることができる。

いずれにしても本発明で用いるポリアルキレングリコー
ルとはその分子中にポリエーテルセグメン１・が含まれ
ているものを指し、その成分のポリエステルとの共有結
合の有無は問わない。

本発明におけるボリアルキレンゲリコールの含有量はボ
リエステルフイルムムこ対して１〜３０重量％が必要で
あり、好ましくは２〜２０重量％、更に好ましくは３〜
１５重量％の範囲である。この含有量が１重量％未満で
はフイルムの柔軟性への改良効果が顕著でな《、また３
０ｆｆｉ量％を超えると製膜時ポリエステルの乾燥又は
溶融熱安定性が悪化し、フィルムの白色度を著しく悪化
させるようになり好ましくない。

本発明において用いるポリアルキレングリコールの分子
量は、通常、３００〜５　，０００，０００、好ましく
は１，０００〜１　，０００，０００、さらに好ましく
は８，　０　０　０〜５００，０００の範囲である。ポ
リアルキレングリコールの分子量が３００未満では本発
明の効果は殆ど発揮できず、一方この値があまり大き過
ぎるとポリエステルフイルム中での分散性が悪くなり、
製膜時破断を誘発し、生産性を悪化するため好ましくな
い。

本発明においては、ポリアルキレングリコールをポリエ
ステルフィルムに含有させる方法について特に限定され
るものではなく、ポリエステルを製造する任意の段階で
添加すればよいし、またポリエステルシ一トを得るまで
の任意の段階でドライブレンドしてもよい。

本発明のフィルムは、更にボイド形成性ポリマーを特定
量含有するが、本発明でいうポイド形成性ボリマーとは
、ポリエステルに対して溶解又はエステル交換などの反
応を起こさず、溶融混合したときポリエステル（海成分
）中に微粒子状に分散して島成分を形成する熱可塑性ポ
リマーであって、該ポリマーを含有して得た海鳥形成ポ
リエステルシ一トをポリエステルのガラス転移点以上の
温度で延伸したとき、ポリエステルとの界面にて容易に
空隙いわゆるボイドを形成するポリマーを指す。従って
、本発明においては、かかる特性を有する限りボリマー
として特定されるものではないが、本発明の基体となる
フィルム見掛け密度の低減に係るものであり、比較的少
量の含有量で低密度化を容易に達成するものが好ましい
。

これらのボリマーとしては、例えばポリオレフィン、ポ
リスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリフェニレ
ンサルファイト、液晶性ポリエステルなどが挙げられる
が、本発明においては、特にポリオレフィンが好ましく
用いられ、中でもポリプロピレン又はポリメチルペンテ
ンが更に好ましい。

本発明において、用いるボイド形成性ボリマーの含有量
はポリエステルフィルムに対して３〜４０重量％が必要
であり、好ましくは５〜３０重量％、更に好ましくは５
〜２０重量％の範囲である。この含有量が３重量％未満
であると、フィルム中の微細気泡の生成量が少なく、フ
ィルム見掛け密度の低減が十分達成されず、４０重量％
を超えると微細気泡量が極めて多くなり、フィルムの機
械的強度を著しく低下させるばかりかフィルム化時の破
断が多発し生産性を極めて悪化するため好ましくない。

本発明においては、以上述べたポリアルキレンｑ グリコール及びボイド形成性ポリマーをポリエステルに
配合して押出成形するが、本発明の基本的特徴である最
終的フィルムの表面及び内部に微細な独立気泡を無数に
含有させるためには、更に該押出成形シートを少な《と
も一軸方向に延伸することが必要である。すなわち、押
出成形シート中ではまだ十分な独立気泡が生成しておら
ず、延伸により初めて十分な気泡が生成する。

この延伸方法自体は特殊な方法を用いる必要はなく、通
常のポリエステルフィルムを製造する方法を採用し得る
。

すなわち、ポリアルキレングリコールとボイド形成性ポ
リマーを配合したポリエステル原料を、まず押出機にて
２５０〜３２０゜Ｃの温度で溶融混練した後ダイからス
リット状に押出し、約７０゜Ｃ以下の温度に冷却して実
質的に無定形のシートとする。次いで得られたシートを
縦及び／又は横方向に面積倍率で４倍以上、好ましくは
８倍以上延伸し、１２０〜２５０゜Ｃの温度で熱処理を
行なう。

なお、上記方法において、ポリアルキレングリコール及
びポイド形成性ボリマー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アルキレングリコール及びポ
イド形成性ボリマー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。また予めポリアルキレング
リコールをポリエステル中に高濃度に配合または共重合
化したマスターチップとポリエステルチップを所望量均
一混合したチ・ノブとボイド形成性ポリマーチソプをそ
れぞれ押出機の原料投入口に定量的に供給する方法は特
に簡便で、配合むらが少ないことから好ましく採用され
る。

さて本発明は基本的にポリエステルとポリアルキレング
リコール及びポイド形成性ポリマーを原料とずることに
より、最終的にフィルム見掛け密度が０．　４　〜１．
　３　ｇ　／ｃｍ’で、隠蔽度が０．２以上であって、
柔軟性が高度に改良されたフィルムを得ることができる
が、かかる物性及び効果を損なわない限りその他の添加
物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、滑剤、マット化剤、顔料、染料、蛍
光増白剤、熱安定剤、ラジカル禁止剤、界面活性剤など
が挙げられ各種用途の要求特性に応じ、適当な時期及び
方法にて必要な量だけ添加することができる。特に、界
面活性剤の添加は最終的に得られるフィルム中の気泡径
を適度に制御するのに有効であり、中でもシリコン系界
面活性剤が好ましく用いられる。

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
性や離型性、あるいは帯電防止剤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。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、イオンブレーティング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。また、これらの処理方法は複数行なっでもよいし、
両面に行なう場合、同一処理を行なってもよく、また異
なっていてもよい。

〔実施例〕

以下、実施例によりさら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や特性の評価
は次に示す方法にて行なった。

（１）　　フィルム見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）フィルム
の任意の部分から１０ｃｍＸ１０ｃｍ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ｌｃｍ３当りの重量を計算した。５枚のサンプルの
平均値をもってフィルム見掛け密度値とした。

（２）フィルム隠蔽度 マクベス濃度計ＴＤ−９０４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５点行ないその平均
値をもってフィルム隠蔽度値とした。この値が大きい程
隠蔽性が高いことを示す。

（３）スティフネス　θ　（ｄｅｇ．）フィルムの任意
の部分から幅１　２．　７　ｍｍ、長さ１５０ｍｍを５
枚切出し、それぞれのサンプルについて長手方向が１２
７ｍｍ、固定台から水平にはみ出すようにして固定した
後、試験片の先端に０．９ｇのおもりを取り付けて垂れ
下げた。水平に固定した固定点より垂直に３０ｍｍ下の
点から水平方向に垂れ下がったフィルム迄の距離ａ　ｍ
ｍを試験片の側面から測定した。式：　ｔａｎ　θ一ａ
／３０から垂れ下がり角度θを計算した。５枚のサンプ
ルの平均値をもってスティフネス値とした。この値が小
さいほど柔軟性が良好であることを示す。

（４）引裂強度（　ｋｇ　　ｃｍ　／　ｃｍ　２）フィ
ルムの任意の部分から５　ｃｍ　Ｘ　５　ｃｍの大きさ
に切出したサンプルをＪＩＳＰ−８１１６に準じて強度
を測定した。測定は５点行ない、その平均値をもって引
裂強度とした。

（５）製膜性の評価 実質的に無定形のポリエステルシ一トを縦方向に延伸後
、テンクーにて横方向に延伸したとき、フィルム端部を
固定するクリップの固定状況及びフィルム破断状況を観
察し、次に示すランクにて評価した。この評価はフィル
ム生産性の良否を判別する重要な項目である。

実施例１ 極限粘度〔η）０．７８のポリエチレンテレフタレート
チップに、分子量２００００のポリエチレングリコール
フレークを１０重量％及びメルトフローインデックス１
０ｇ／１０分のポリプロピレンチップを１５重量％配合
し、均一にブレンドした原料を押出機にて２９０゜Ｃで
溶融混練し４０゜Ｃ冷却ドラム上にスリット状に押出し
約０．　５　ｍｍ厚の無定形シートを得た。次いで縦方
向に３倍横方向に３．２倍延伸し、２３５゜Ｃにて５秒
間熱処理を行ない最終的に１００μｍ厚のポリエステル
フィルムを得た。得られたフィルムは、見掛け密度が０
．　７　７　ｇ　／ｃｒｎ″で隠蔽度０．７０の白色フ
ィルムであり、スティフネスθが３　１　ｄｅｇ．で引
裂強度３ｋｇｃｍ　／　ｃｍ　２という極めて柔軟性に
優れるフィルムであった。

実施例２ 分子ｉｔ８，　０　０　０のポリエチレングリコールを
ポリエステルを製造する途中の段階（エステル交換反応
後重縮合前）で１５重量％添加して得た極限粘度〔η）
０．８３のポリエチレンテレフタレートチップに、メル
トフローレート２３ｇ／１０分のポリメチルペンテンチ
ップを１０重量％配合し均一にブレンドした原料を用い
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１００μｍ厚で見掛け密度０．　８　０　ｇ　／
ｃｍ”　、隠蔽度０．５７であるポリエステルフィルム
を得た。得られたフィルムのスティフネスは３Ｑｄｅｇ
．で引裂強度が３ｋｇ　−　ＣＩＩＩ　／　ＣＴＩ１　
２である実施例１と同様の優れた柔軟性を有していた。

比較例１ 平均粒径０．３μｍの酸化チタンを５重量％含有する極
限粘度〔η１　０．　６　８のポリエチレンテレフタレ
ートチップを原料として用いる以外は実施例ｌと同様に
してフィルム化を行ない、最終的に１００μｍ厚で見掛
け密度１．　４　３　ｇ　／ｃｍ３、隠蔽度０．５５で
あるポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの
スティフネスは４７ｄｅｇ’，で引裂強度は１　２　ｋ
ｇ−ｃ＋ｎ／　ｃｖ＋２であった。

比較例２ 実施例１で用いたポリエチレングリコールを配合しない
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厚のポリエステルフィルムを得た。得ら
れたフィルムの見掛け密度は０．　８　３　ｇ　／ｃｍ
”であったが、スティフネスθは３９ｄｅｇ．であり、
実施例１に比べ劣るものであっ比較例３ 実施例１で用いたポリエチレングリコールの代りに分子
量１，　０　０　０のポリエチレングリコールを３５重
量％配合する以外は実施例１と同様にして最終的に１０
０μｍ厚となるようフィルム化を行なった。かかるフィ
ルム化時のクリップ外れが度々起こると共に破断が時折
起こり生産性に劣るものであった。

比較例４ 実施例１で用いたポリプロピレンを４５重量％とする以
外は実施例１と同様にフィルム化を行なったが破断が多
発してフィルムは得られなかった。

以上、得られた結果を表−１にまとめて示す。

［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、フイルムの生産性ヲ悪化させることなく
、柔軟性を高度に改良したものであり、包装用や荷札用
等といったフィルムエッヂが、直接、手や指に触れるよ
うな用途への適用が可能となり、その工業的価値は大き
い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムであって、ポ
   リアルキレングリコールを１〜３０重量％、及びボイド
   形成性ポリマーを３〜４０重量％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。