JPH03178421A

JPH03178421A - ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH03178421A
Application number: JP27624989A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsunashima; 研二綱島; Seizo Aoki; 青木　精三; Katsutoshi Miyagawa; 宮川　克俊
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-08-02
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH0739497B2

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］本発明は熱寸法安定性のよい低比重の白色ポリエステル
フィルムに関するものである。更に詳しくはビデオプリ
ンター用受容紙、バーコードプリンター用受容紙、マツ
チプリント用受容紙などの受容紙、複写用紙、印画紙、
ポスター、ラベル、カード、宅配便伝票、表示板、白板
、などの基材および面発光体などの反射板として用いら
れるクツション性の高い白色ポリエステルフィルムに関
するものである。

［従来技術］ポリエステルに二酸化チタンや炭酸カルシウムなどを多
量に添加して白色性ポリエステルフィルムを得ることは
よく知られている。また、ポリエステルにポリプロピレ
ンを添加して白色性ポリエステルフィルムを得ることも
よく知られている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、ポリエステルに多量の二酸化チタンや炭酸カル
シウムなどの無機物を添加して得られるフィルムは、白
色性は付与できるが、低比重化が出来ずフィルム自体が
硬くなり、ゴワゴワした感じになり、用途によっては問
題となることがある。

また、ポリプロピレンを添加した場合は、無機物を添加
した場合に比べれば、フィルム自身の硬さは多少とも緩
和されるが、熱寸法安定性が悪いのみならず紙などに比
べればソフト性、柔軟性に劣るばかりか、白色性にも劣
るという欠点がある。

すなわち低比重で熱寸法安定性に優れたポリエステルフ
ィルムは存在しなかった。

［課題を解決するための手段］本発明は、熱寸法安定性、白色性が高く、しかも低比重
でソフト性・柔軟性にも優れたポリエステルフィルムを
得るために次の構成、すなわち、１５０℃の熱収縮率が
２％未満であり、かつ、比重が０．９５以下であること
を特徴とするポリエステルフィルムに関するものである
。

ポリエステルフィルムの比重は０．９５以下、好ましく
は０．９０以下、さらに好ましくは０゜８０以下である
。０．９５より大きいとフィルムにソフト感、柔軟性が
付与されないためである。

柔軟性は、たとえばビデオプリンター用などの受容紙と
して用いるときの感熱記録ヘッドの抑圧を低下させても
鮮明に画像を転写させることができるために必要な事項
である。もちろん、手に触れた時の感触も重要な要素で
ある。このため、クツション率としては１０％以上ある
ことが望まれる。

また、熱寸法安定性は、感熱転写、印刷、乾燥などの熱
の加わる工程においてもフィルムが変形しないことから
も重要である。特に１５０℃での熱収縮率が重要になる
ことが多い。

本発明でいうポリエステルとは、ジオールとジカルボン
酸とから縮重合によって得られるポリマーであり、ジカ
ルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セパチン
酸、などで代表されるものであり、またジオールとは、
エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、シクロヘキサンジメタツールなど
で代表されるものである。具体的には例えば、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−ｐ−オキシベンゾエート、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。

本発明の場合、特にポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレンナフタレートが好ましい。

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、セバシン酸、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。

非相溶ポリマーとは、ポリ−３−メチルブテン−１、ポ
リ−４−メチルペンテン−１、ポリビニル−ｔ−ブタン
、１．４−１ランス−ポリ−２゜３−ジメチルブタジェ
ン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリメ
チルスチレン、ポリジメチルスチレン、ポリフルオロス
チレン、ポリ−２−メチル−４−フルオロスチレン、ポ
リビニル−ｔ−ブチルエーテル、セルローストリアセテ
−ト、セルローストリプロピオネート、ポリビニルフル
オライド、ポリクロロトリフルオロエチレンなどから選
ばれた融点２００℃以上のポリマーである。本発明の場
合には価格、熱安定性、ポリエステルとの分散性、など
の点から、ポリ−４−メチルペンテン−１、セルロース
トリアセテートおよびその変性体が特に好ましい。もち
ろん該非相溶ポリマーの融点は２００℃以上、好ましく
は２１０℃以上、さらに好ましくは２２０’Ｃ以上であ
ることが必要で、２００℃未満だと、ポリエステルフィ
ルム中での該非相溶ポリマーの分散形状が球形をとらず
、層状の偏平な形状をとることが多く、また、クツショ
ン性の高いポリエステルフィルムが得られないためであ
る。また、該非相溶ポリマーの融点は、３００℃以下、
好ましくは２８０℃以下、さらに好ましくは２６０℃以
下であるのが好ましい。これはポリエステルの溶融押出
温度以下でないと該非相溶ポリマーが溶解しないためで
ある。

該非相溶ポリマーの添加量としては、好ましくは３〜３
０重量％、さらに好ましくは５〜２０重量％である。添
加量が３重量％未満であると、本発明ポリエステルフィ
ルムの比重が０．９５以下のものが得にくいばかりか、
白色度が８０％以上の白いポリエステルフィルムになり
に＜＜、さらには、クツション率が１０％以上と高いク
ツション性に優れたポリエステルフィルムを得ることが
困難であるためである。また、逆に該非相溶ポリマーの
添加量が３０重量％を越えると、本発明ポリエステルフ
ィルムの機械的性質が劣ったものになるばかりか、熱寸
法安定性にも劣り、１５０℃の熱収縮率が５％以上と大
きくなるなどの欠点を有しているためである。

次に、低比重化剤とは、ポリエステルに添加して比重を
小さくする効果を持つ化合物のことであり、特定の化合
物のみその効果が認められる。

例えば、ポリエチレングリコール、メトキシポリエチレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、
エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体、
さらにはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アル
キルスルホネートナトリウム塩、グリセリンモノステア
レート、テトラブチルホスホニウムパラアミノベンゼン
スルホネートなどで代表されるものである。本発明フィ
ルムの場合、特にポリエチレングリコールが好ましい。

低比重化剤の添加によってポリエステルフィルムの比重
を０．１ｇ／ｃｃ以上小さくすることが出来るのである
。さらに、この低比重化剤の添加によって、ポリエステ
ルフィルムの白色度が向上し、表面が平滑化するのみな
らず、耐壁開性が向上し、さらにポリエステルの延伸性
も大巾に向上するという効果もある。本発明における低
比重化剤の添加量としては、好ましくは０．１〜５重量
％、さらに好ましくは０．　５〜３重量％である。添加
量が０．１重量％未満であると、ポリエステルフィルム
が低比重化せず、ソフトなフィルムとはならずポリエス
テルフィルムの比重として０．９５以下、好ましくは０
．９０、さらに好ましくは０．８５以下になりにくいた
めである。

逆に添加剤が５重量％を越えると低比重化の効果が認め
られなくなるばかりか、該フィルムの白色度が低下し、
ｂ値が正の大きな値になってしまうためである。

次に非相溶ポリマーがポリエステルフィルム中で球形に
近い形状であること、すなわち形状係数は１〜４の範囲
にあることが好ましい。ポリエステルフィルムに非相溶
ポリマーが添加されていても、その非相溶ポリマーの形
状によって得られるフィルム特性、特にフィルムの比重
とクツション率との相関性、熱寸法安定性、表面あらさ
、白色性などに大きな相異点が生じてくる。すなわち、
非相溶ポリマーの形状が球形に近い場合、層状に分散し
ている場合に比べて、低比重化できるのみならず、白色
度、クツション率の高い、熱寸法安定性のよいフィルム
が得られるのである。このように球形に近い形状で分散
させるには、ポリエステルに添加する非相溶ポリマーの
粘度、相溶性パラメーター、融点、さらには低比重化剤
の種類、添加量などに強く依存するため、予測すること
ば非常にむずかしい。球形に近い形状とは、・フィルム
中に分散する非相溶ポリマーの長径と短径との比が１〜
４、好ましくは１〜２の範囲のものをいう。

もちろん得られたフィルムの熱寸法安定性は小さくない
とプリンターなどの受容紙などの熱のかかる用途には用
いることが出来ない。すなわち１５０℃の長手方向、巾
方向の両軸とも熱収縮率は２％未満、好ましくは１％未
満でなければならない。このためにも、ポリエステルフ
ィルムは２００℃以上、好ましくは２２０℃以上の熱処
理をすることが必要であり、もちろんリラックス処理を
してもよい。

また、ポリエステルフィルムの白色度は８０％以上、好
ましくは９０％以上あることが好ましい。

さらに、色差計で求めた色調す値は一３以下、好ましく
は一４以下、−２０以上であるのがよい。

ｂ値が小さいほど見かけのフィルムの白さが向上し、高
級なイメージを与えるものである。

前述した非相溶ポリマーや低比重化剤などの添加により
色調は変化するが、必要により蛍光増白剤を添加しても
よい。蛍光増白剤としては、商品名“ユビテック″ＯＢ
、　ＭＤ　（チバガイギー社）、“０Ｂ−１″　（イー
ストマン社）などが挙げられる。

本発明のポリエステルフィルムには、炭酸カルシウムや
、非晶質ゼオライト粒子、アナターゼ型の二酸化チタン
、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、クレ
ー等の微粒子を併用しても良い。これらの添加量はポリ
エステル組成物１００重量部に対し０．００５〜２５重
量部とするのが好ましい。またこのような微粒子以外に
も、ポリエステルの重縮合反応系で触媒残渣とリン化合
物との反応により析出した微細粒子を併用することもで
きる。析出微細粒子としては、例えば、カルシウム、リ
チウムおよびリン化合物からなるもの、または、カルシ
ウム、マグネシウムおよびリン化合物からなるもの等が
挙げられ、これらの粒子のポリエステル中の含有量はポ
リエステル１００重量部に対して０．０５〜１．０重量
部であることが好ましい。

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はない。

非相溶ポリマーとして４−メチルペンテン−１ポリマー
を、低比重化剤としてポリエチレングリコールを、ポリ
エチレンテレフタレートに混合し、それを充分混合・乾
燥させて２７０〜３００℃の温度に加熱された押出機Ａ
に供給する。必要な場合は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ｃａ
ＣＯ３などの無機物添加剤を含んだポリエチレンテレフ
タレートを常法により押出機Ｂに供給して、Ｔダイ３層
口金内で押出機Ｂ層のポリマーが画表層にくる様Ｂ／Ａ
／Ｂなる構成の３層にラミネートしてもよい。

この溶融されたシートを、ドラム表面温度１０〜６０℃
に冷却されたドラム上で静電気力で密着冷却固化し、該
未延伸フィルムを８０〜１２０℃に加熱したロール群に
導き、長手方向に２．０〜５．０倍縦延伸し、２０〜３
０℃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
ることが好ましい。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傾向
がある。

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）表面あらさＪＩＳ　　Ｂ１２Ｏ３−１９７６に従い、カットオフ０
．２５ｍｍ、測定長４ｍｍで中心線平均粗さＲａおよび
最大粗さＲｔを求めた（μｍ）。

■　ボイドの平均球相当径フィルムの製膜工程の機械方向あるいはその垂直方向に
切った断面を走査型電子顕微鏡で１０００倍〜５０００
倍に拡大した写真を撮り、指定した厚みの範囲の少なく
とも１００個以上のボイドのイメージアナライザにかけ
、ボイドの面積に相当する円の直径の分布を求めた。こ
の分布の体積平均径をボイドの平均球相当径とする。

（３）比重四塩化炭素−ｎ−へブタン系の密度勾配管によって２２
℃での値を用いた。

（４）光学濃度ＯＤフィルムを１５０μｍの近辺の厚みになるように重ね、
光学濃度計（マクベス社製　ＴＲ９２７）で測定する。

厚みと光学濃度のプロットを行い、１５０μｍの厚みに
相当する光学濃度を厚み１５０μｍ換算の光学濃度とし
た。

（５）白色度Ｊ　Ｉ　５−Ｌ−１０１５に基づき、島津製作所■製Ｕ
Ｖ−２６０を用いて、波長４５０　ｎｍの時の反射率を
Ｂ（％）、波長５５０ｎｍの時の反射率をＧ（％）とし
て、下記式により白色度（％）を求めた。

白色度（％）＝４Ｂ−３Ｇ（６）色調フィルムの表面色を、日本重色工業■製色差計Σ８０で
測定し、得られたＬ値、ａ値、ｂ値で判定した。

（７）延伸性２４時間連続して製膜したとき、フィルム破れが皆無の
ものを「良好」、２回以上のものを「破れあり」とした
。

（８）スリット切粉２４時間本発明フィルムを片刃レザーで切断したとき、
レザーに白い粉が付着している場合を「発生」とした。

（９）クツション率　（％）三層製作所■製ダイヤルゲージＮｏ、２１０９−１０に
標準測定子９０００３０を用い、さらにダイヤルゲージ
スタンドＮｏ、７００１ＤＧＳＭを用いてダイヤルゲー
ジ押え部分に荷重５０ｇと５００ｇとをかけたときのそ
れぞれのフィルムの厚さｄ、。、ｄ、。。から次式によ
り求める。

■　形状係数ボイドの平均径を求める時と同様に、フィルム断面での
非相溶ポリマーの形状をイメージアナライザーにかけ、
１００個の平均の長径／短径の比率で表わす。

［本発明の効果］本発明のポリエステルフィルムは、熱収縮率および比重
が特定範囲内にあって、さらに好ましくはポリエステル
に分散させた非相溶ポリマーの形状が球形に近い形状を
有することにより、以下の効果がある。

１、比重が０．９５以下と小さいにもかかわらず熱寸法
安定性に優れ、クツション性の高い、白色度の高いフィ
ルムが得られる。

２、必要によっては比重として０．　６〜０．７と小さ
いものでも熱寸法安定性に優れたフィルムを得ることが
でき、る。

３、白色度が高く、しかも色調す値も小さなものが得ら
れ、高級なイメージを与える。

４、表面にポリエステルを主体とした層をラミネートす
ることにより、上記特性に加えて表面の平滑なポリエス
テルフィルムを、また光沢性、描画性、遮光性などの特
性も自由に付与できる。

［実施例］本発明を実施例にもとづいて説明する。

実施例１ポリエチレンテレフタレート（極限粘度［η］＝０．６
５）を８８重量％、ポリ−４−メチルペンテン−ｌ（三
井石油化学■　ＴＰＸ−Ｄ８２０）を１０重量％、分子
量４０００のポリエチレングリコールを２重量％を混合
した原料を押出機Ａに供給し、常法により２８５℃で溶
融してＴダイ３層複合口金の中央層に導入した。

一方、上記ポリエチレンテレフタレート９０重量％に、
炭酸カルシウム（平均粒径０．　８μｍ）を１０重量％
し、蛍光増白剤“０Ｂ−１”を０゜０１重量％添加した
原料を押出機Ｂに供給し、常法により２８５℃で溶融し
てＴダイ３層複合口金の画表層にラミネートして、該溶
融体シートを表面温度２５℃に保たれた冷却ドラム上に
静電荷法で密着冷却固化させた。つづいて該キャストシ
ートを常法に従い長手方向には９８℃に加熱されたロー
ル群を用いて３．５倍延伸し、２５℃に冷却した。さら
に該延伸フィルムをテンターに導き１２５℃に加熱され
た雰囲気中で巾方向に３．２倍延伸し、２２５℃で熱固
定を行ない、厚さ１００μｍのフィルムを得た。フィル
ムの厚さは、表層５μｍずつ、中央層９０μｍの構成で
あった。得られたフィルムの物性を表１に一覧して示す
。スリット切粉もな（、スリット性も良好であった。

この様に得られたフィルムは、熱寸法安定性に優れ、ク
ツション性、白色性の高い低比重のポリエステルフィル
ムであることがわかる。このフィルムはビデオプリンタ
ー用などの受容紙や、ラベル、カードなどに優れた特性
を示す（表１）。

比較例１〜２実施例１で用いた非相溶ポリマーのポリ−４−メチルペ
ンテン−１の代わりに、ポリプロピレン（三井東圧社製
ノーブレンＪ４Ｈ）に代える以外は全〈実施例１と同一
にした場合を比較例１、比較例１での熱処理を行なわな
い場合を比較例２とした（表２）。

このようにポリプロピレンを用いた場合は、寸法安定性
に優れた低比重化フィルムは得られないことがわかる。

実施例２〜３　比較例３〜４実施例１で用いた低比重化剤ポリエチレングリコール（
ＰＥＧ）の添加量を変更し、その他は実施例１と全く同
一にして１００μｍのフィルムを得た（表３）。

以上の様に低比重化剤ポリエチレングリコールの添加に
より低比重で熱寸法安定性に優れたフィルムの得られる
ことがわかる。

表（長手方向／巾方向）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１５０℃の熱収縮率が２％未満であり、かつ、比
重が０．９５以下のポリエステルフィルム。
（２）請求項１のポリエステルフィルム中に非相溶ポリ
マーが分散混合され、かつ該非相溶ポリマーのフィルム
中での形状係数が１〜４であることを特徴とするポリエ
ステルフィルム。
（３）色差計によって求めた色調ｂ値が−３以下である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のポリエステ
ルフィルム。
（４）ポリエステルに低比重化剤を含有させて得られた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリ
エステルフィルム。
（５）非相溶ポリマーが、メチルブテンポリマー、メチ
ルペンテンポリマー、スチレン系ポリマー、フッ素系ポ
リマー、セルロースアセテート、セルロースプロピオネ
ートポリマーから選ばれた融点２００℃以上のポリマー
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
のポリエステルフィルム。
（６）低比重化剤が、ポリアルキレングリコール、エチ
レンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体、アル
キルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、お
よびそれらの変性体から選ばれたものであることを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載のポリエステルフ
ィルム。