JPH0367628A - 成形用二軸延伸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〕 本発明は成形性、耐熱性等に優れ、且つ成形加工後の表
面光沢性および筆記性の優れた成形層二軸延伸ポリエス
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
、二軸延伸ポリエステルフィルムは強度、耐熱性に優れ
、種々の工業用用途に幅広く適用されている。例えば、
真空、圧空、張出、冷間、射出、インモールド、エンボ
ス加工等の原材料または補助材としてポリエステルフィ
ルムを用いることが検討され、加工されるポリエステル
フィルムの用途として、成形転写用、成形容器用、電絶
用、包装用、装飾用等への適用が検討されている。

しかしながら二軸延伸ポリエステルフィルムは、塩化ビ
ニール系樹脂に比べ成形性が劣るため、これらの用途に
おける適用が困難であ、った。特に成形転写用、成形容
器用ベースフィルムとして成形性の改良が求められてい
た。

また、成形層フィルムに対して、その成形加工後に更に
良好な表面光沢性および筆記性を有することが望まれて
いた。

特に成形転写用途においては、成形品に高級感を与える
ために成形後フィルムを剥離した後の成形品の表面を艶
消にすることが求められ、従ってベースフィルムに対し
てそのような機能が求められていた。また、フィルムそ
のものを成形品として使う他用途においても同様の要求
が強まっていた。

すなわち成形層ポリエステルフィルムにおいて、成形性
と表面光沢性、筆記性等を全て備えるフィルムが求めら
れていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、ある
特定の物性を有するフィルムが、成形性、表面光沢性お
よび筆記性等に極めて優れることを見出し、本発明を完
成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、フィルムの光沢度Ｇｓ　（６
０”　）が１０〜９０％であり、且つ１５０℃の雰囲気
下、１００％伸長時のフィルム強度Ｆｌｏｅが０．５〜
７ｋｇ／ＩＩＩｍ”であることを特徴とする成形用二輪
延伸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。

本発明に用いられるポリエステルは、ジカルボン酸成分
として、テレフタル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸
、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、
イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエ
ーテルジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸等、公知のジ
カルボン酸の一種もしくは二種以上からなり、また、ジ
オール成分としてエチレングリコール、プロピレングリ
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、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコ
ール、■、４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペン
チルグリコール等公知のジオール成分の一種又は二種以
上からなるポリエステルである。

本発明のポリエステルにおいて共重合成分として、例え
ばｐ−オキシ安息香酸のようなオキシカルボン酸、安息
香酸、ベンゾイル安息香酸、メトキシポリアルキレング
リコールのような一官能性化合物、グリセリン、ペンタ
エリスリトールのような多官能性化合物も、生成物が実
質的に線状の高分子を保持し得る範囲内で使用すること
ができる。

本発明のフィルムを構成するポリエステルにおいて、ポ
リエチレンテレフタレートの割合は好ましくは５０モル
％以上、更に好ましくは７０モル％以上である。ポリエ
チレンテレフタレートが５０モル％未満であるとフィル
ムにした場合の強度及び耐熱性が低下するので好ましく
ない。

また、上記ポリエステルに対し、ポリエステル以外のポ
リマー、例えばポリカーボネート、ポリオレフィン、ポ
リアミド等を本発明の要旨を越えない範囲、例えば全体
の３０ｗｔ％以下であれば添加、混合しても構わない。

このように、他種のポリマーを添加、混合することによ
りフィルム表面を゛粗面化し、好適な表面光沢性、筆記
性を与える方法も、本発明を具現化するための一手法と
して挙げられる。

本発明のフィルムの成形性および耐熱性を向上させるた
めには、フィルムを構成するポリエステルの酸成分中に
脂肪族ジカルボン酸成分を好ましくは１〜２０Ｉｌｌｏ
Ｉ％、更に好ましくは１〜ｌ０ＲＩＯ１％含有させる。

本発明のフィルムを構成するポリエステルにおいて、酸
成分中の脂肪族ジカルボン酸成分の含有量が２０ｍｏ１
％を越えるフィルムでは、耐熱性の低下が見られ好まし
くない。また、該含有量が１ｎ＋ｏ１％未満のフィルム
では、成形性、耐熱性の改良効果が小さく好ましくない
。

本発明のフィルムを構成するポリエステル中に含有させ
る脂肪族ジカルボン酸成分としては、通常、炭素数４〜
１２、好ましくは炭素数６〜１２の脂肪族ジカルボン酸
成分が用いられる。

また、フィルムに易滑性、表面光沢性等を付与するため
に、有機、無機等の微粒子を含有させることも好ましく
、必要に応じて安定剤、着色剤、酸化防止剤、消泡剤、
静電防止剤等の添加剤を含有するものであってもよい。

滑り性、表面光沢性を付与する微粒子としては、カオリ
ン、クレー炭酸カルシウム、酸化ケイ素、テレフタレ酸
カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、リン酸カ
ルシウム、フッ化リチウム、カーボンブラック等の公知
の不活性外部粒子、ポリエステル樹脂の溶融製膜に際し
て不溶な高融点有機化合物、架橋ポリマー及びポリエス
テルを歳時に使用する金属化合物触媒、例えばアルカリ
金属化合物、アルカリ土類金属化合物などによってポリ
エステル製造時にポリマー内部に形成される内部粒子が
挙げられる。

本発明のフィルムに含有させる微粒子としては、酸化ケ
イ素の微粒子を主体とすることが好ましく、該粒子の含
有により、所望の表面光沢性、筆記性が効率良く付与さ
れる。

上記態様において、酸化ケイ素微粒子に加えて他の微粒
子例えば、酸化チタンを含有することも、また好ましい
態様の一つである。

本発明のフィルム中に含まれる微粒子の含有量は好まし
くは０．１〜５．０　ｗ　ｔ％、更に好ましくは０、１
〜３．０　ｗ　ｔ％、特に好ましくは０．２〜２．０　
ｗｔ％の範囲であり、その平均粒径は好ましくは０゜５
〜ｌＯｕｍ、更に好ましくは１．０〜５．０　ｐ　ｍ、
特に好ましくは２．０〜５．０μｍの範囲である。本発
明のフィルムにおいて上記含有量及び平均粒径の粒子を
選択することにより、所望の表面光沢性、筆記性を持つ
フィルムを得ることができる。

本発明のポリエステルフィルムの極限粘度は、好ましく
は０．５０以上、更に好ましくは０．６０以上である。

フィルムの極限粘度が０．５０未満の場合、十分な成形
性が得られず好ましくない。

９０％であることが必要である。Ｇｓ　（６０”　）が
１０％未満のフィルムでは、表面光沢性が劣るため、成
形加工後の成形品表面が粗面化し過ぎて好ましくない。

一方、Ｇｓ　（６０°）が９０％を越えるフィルムでは
、成形品表面に十分な艶消しを与えられず、好ましくな
い。フィルムのＧｓ（６０”）の値は好ましくは２０〜
９０％である。

本発明のフィルムにおいて、１５０℃の雰囲気下におけ
る１００％伸長時のフィルム強度Ｆ１００が０．５〜１
ｋｇ／ｒｔｍ”の範囲である必要がある。本発明でいう
Ｆｌ。。は１５０℃での１００％伸長時でのフィルムの
縦および横方向の強度の平均値である。Ｆ２Ｏ３値は好
ましくは０．５〜５ｋｇ／［ｎｆｆ１２更に好ましくは
０．５〜４ｋｇ／ｍｍ２の範囲である。

我々の検討結果によると、強度Ｆ　１００値はフィルム
の成形性に深（関係しており、Ｆｌ。。が７ｋｇ／　ｍ
ｍ　”を越すフィルムでは、成形性が低下し、好ましく
ない。また、ＦＩＧ。が０．５ｋｇ／ｍｍ”未満のフィ
ルムでは、成形時フィルムが不均一に変形し、例えば転
写用フィルムでは、転写する図柄の歪み等が生じ好まし
くない。また縦方向と横方向の１５０℃１１００％伸長
時のフィルム強度の差は通常３ｋｇ／ｍｍ２以下であり
、好ましくは２　ｋｇ　／　ｍｍ　２以下、更に好まし
くは１　ｋｇ／ｍｍ２以下である。かかる差が３ｋｇ／
ｍｍ”を越えると異方性が大きくなるため成形性が悪化
する。

本発明のフィルムにおいて、フィルムの厚さ斑は好まし
くは４０％以下、更に好ましくは３０％以下である。厚
さ斑が４０％を越えるフィルムでは、成形性及び成形時
の伸びが不均一となり、成形転写時に図柄の歪みが生じ
好ましくない。

更に本発明のフィルムの面配向度ΔＰは０．０４０〜０
．１４０の範囲であることが好ましく、更に好ましくは
０．０５０〜０．１２０の範囲である。面配向度ΔＰが
０．１４０を超えるフィルムでは成形性が不十分で好ま
しくない。また、面配向度ΔＰが０．０４０未満のフィ
ルムでは、フィルムの強度が低下し、平面性が悪化する
ため好ましくない。

本発明のフィルムの平面屈折率−ｎ＝は好ましくは１．
５６０〜１．５９８の範囲である。丁が１．５９８を越
えるフィルムでは、フィルムの結晶化度が高くなり好ま
しくない。また、７が１．５６０未満のフィルムでは、
逆にフィルムの結晶化が十分でなく、耐熱性が劣り好ま
しくない。

本発明においてフィルムの密度は好ましくは工。

３４５〜１．３９０、更に好ましくは１．３５５〜１゜
３８０の範囲である。フィルムの密度が１．３４５未満
では、耐熱性が劣り、一方、密度が１．３９０を越える
フィルムでは成形性が不十分となり好ましくない。

また、本発明においてフィルムの融解熱は好ましくは１
〜ｆ３ｃａｌ／ｇ、更に好ましくは１〜６ｃａｉ！／ｇ
の範囲である。融解熱が８ｃａｌ／ｇを越えるフィルム
では成形性が低下し好ましくない。

一方、融解熱が１ｃａｌ！／ｇ未満のフィルムでは、特
に耳部等のリサイクルを行なう場合、製膜時の原料乾燥
工程において結晶化が極めて困難なため、真空乾燥等の
繁雑な工程が必要となり、好ましくなく、フィルムの厚
さ斑も悪化し好ましくない。

本発明のフィルムの収縮特性に関しては、１５０℃で３
分間処理後の縦及び横方向の収縮率′が共に１０％以下
であることが好ましく、更に好ましくは５％以下である
。

縦又は横方向の収縮率が１０％を上回るフィルムは、加
工工程中の加熱区間においてフィルムの縮みが大きく発
生し好ましくない。特に上記条件における横方向の収縮
率は、０％以下（フィルムが膨張する場合は収縮率をマ
イナスとする）であることが好ましい。横方向の収縮率
が０％を越えるフィルムでは、成形転写用として用いる
場合、印刷層形成後の乾燥工程においてフィルムが巾縮
みを起こし好ましくない。

本発明のフィルムの機械的強度に関し、フィルムの縦方
向及び横方向におけるヤング率は好ましくは３００ｋｇ
／鴫２以上、更に好ましくは３５０ｋｇ　／ｌａｎ　”
以上である。ヤング率が３００ｋｇ／閣２未満のイルム
では、成形工程においてフィルムの伸びが生じ易く好ま
しくない。

更に本発明のフィルムにおいて、フィルムの複屈折率は
、０．０２５以下が好ましく、更に好ましくは０．０２
０以下である。フィルムの複屈折率が０、０２５を越え
るとフィルムの異方性が大きくなるため、成形性が低下
し好ましくない。

本発明のフィルムにおいて、フィルム表面の中心線平均
粗さ（Ｒａ）は、好ましくは０．０５〜０゜５μｍ１更
に好ましくは０．１〜０．４μｍの範囲である。Ｒａが
０．５μｍを越えるフィルムでは、表面光沢性が著しく
低下し好ましくない。一方、Ｒａが０．０５μｍ未満の
フィルムでは表面光沢性が不十分であり好ましくない。

本発明のフィルムの厚さは特に限定されないが、成形転
写用のフィルムとして好ましく用いられる厚さは５〜５
００μｍ１更に好ましくは５〜２００μｍである。

次に本発明のフィルムの製造法を具体的に説明するが、
本発明の構成要件を満足する限り、以下の例示に特に限
定されるものではない。

滑り剤として無機粒子等を必要に応じて適量含有する本
発明のポリエステルを、ホッパードライヤー、パドルド
ライヤー、オーブン等の通常用いられる乾燥機または真
空乾燥機等を用いて乾燥した後、２００〜３２０　’Ｃ
で押出す。押出しに際しては、Ｔダイ法、チューブラ法
等、既存のどの手法を採用しても構わない。

押出し後、急冷して無定形シートを得るが、急冷する際
に静電印加法を用いると該無定形シートの厚さ斑が向上
するので好ましい。

次いで得られた無定形シートを縦及び横方向に少なくと
も面積倍率で６倍以上、好ましくは８倍以上２０倍以下
、更に好ましくは８倍以上１６倍以下となるよう延伸し
て二軸配向フィルムを得、必要に応じて該フィルムを縦
及び／又は横方向に再延伸を行なった後、好ましくは１
５０〜２２０℃の範囲の温度で熱処理を行ない所望のフ
ィルムを得る。

熱処理工程において、熱処理の最高温度のゾーン及び／
又は熱処理出口のクーリングゾーンにて横方向及び／又
は縦方向に０．１〜３０％の弛緩を行なうことも本発明
においては好ましい態様の１つである。特に横方向にお
いては５〜３０％の弛上記延伸工程中又は延伸後に、フ
ィルムに接着性、帯電防止性、滑り性、離型性等を付与
するために、フィルムの片面又は両面に塗布層を形成Ｌ
７たり、コロナ放電処理等を施したりしても構わない。

〔実施例〕

以下、実施例にて本発明を更に具体的に説明するが、本
発明はその趣旨を越えない限り、これらの実施例に限定
されるものではない。

なお、フィルムの評価方法を以下に示す。

（１）フィルムの光沢度Ｇｓ　（６０°）日本重色工業
■製ＶＧＳ−１００１ＤＰ型光沢度計を用いて、６０度
鏡面光沢度Ｇｓ　（６０’　）をＪＩＳ　　Ｚ　　８７
４１に準じて測定した。すなわち、入射角、反射角６０
度における黒色標準板の反射率を基準に試料の反射率を
求め光沢度とした。

（２）１５０℃雰囲気下における１００％伸長時のフィ
ルム強度Ｆ１ｏ０（ｋｇ／ｍＩｎ２）■インテスコ製恒
温槽付引張試験機インテスコ２００１型の恒温槽を１５
０℃に設定し、幅１５ｍｍのフィルムをチャック間５０
ｍｍとなるようにセットして２分間放置後、引張速度２
００　ｍｍ／ｍｉｎで１００％伸長時の強度を測定した
。測定は、フィルムの縦および横方向について行ない、
その平均値をＦｌ。。とした。なお、１００％伸長前に
破断するフィルムについては、次式に従って換算した。

１００％伸長時強度（ｋｇ／ｍｍ２）　＝（３）フィル
ムの平均屈折率（ｎ）、面配向度（ΔＰ）、複屈折率（
Δｎ） フィルムの屈折率の測定は、アタゴ社製アツベの屈折計
を使用し、光源にはナトリウムランプを用いて測定した
。

ｎ＝−、（ｎ、＋ｎ、＋ｎ７　） ΔＰ＝　　　　（ｎ７　＋ｎ、）−ｎ。

Δｎ＝ｎγ　−ｎ。

なお、上記式中１７．ｎＪおよびｎヶは各々フィルム面
内の最大屈折率、それに直交する方向の屈折率および厚
さ方向の屈折率を表わす。

（４）フィルムの融解熱（ｃａ　ｌ　／　ｇ　）試料の
結晶の融解に伴うピークの面積を求め、下記式に従い計
算した。

フィルムの融解熱−Ａ−３・　　　　（ｃａ　ｌ　／　
ｇ　）Ａ：同一条件でインジウムを測定したときのチャ
ート上での単位面積当りの融解熱（ｃａ　１　／　ｃｒ
ｌ＋　）Ｓ：試料の融解ピークの面積（ｃｆｆｌ）ｍ：
試料の重量（ｇ） （５）極限粘度（η） 試料２００■をフェノール／テトラクロロエクン＝５０
１５０の混合溶媒２０ｍｊｌ！に加え、約１１０’Ｃで
３０分間加熱後、３０″Ｃで測定した。

（６）フィルムの加熱収縮率（％） １５０±２℃の温度のギャードオーブン中にフィルムを
無負荷の状態で３分間熱収縮させ、縦及び横方向につい
ての加熱収縮率を下記式に従い求但し、１０　：原長１
０ｃｍ １　：収縮後の長さ （７）フィルム表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）■小
板研究所社製表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を用いて次
のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲線から
その中心線の方向に基準長さＬ（２，５ｍｍ）の部分を
抜き取り、この抜き取り部分の中心線をｙ軸、縦倍率の
方向をｙ軸として粗さ曲線ｙ＝ｆ　（ｘ）で表わしたと
き、次の式で与えられた値を〔μｍ］で表わす。中心線
平均粗さは、試料フィルム表面から１０本の断面曲線を
求め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分の中心
線平均粗さの平均値で表わした。なお、触針の先端半径
は２μｍ１荷重は３０■とし、カッ斗オフ値は０．０８
肋とした。

（８） 第１図に示す＠１１０　ｃｍ、横１０ｃｍ、最大深さ１
゜５印の金型（１）を用い、フィルムを真空及び圧空に
て金型内部に予備成形した後、加熱した樹脂を射出して
成形を行なった。成形特のフィルム破断の頻度によりフ
ィルムの成形性を以下のように評価した。

○：フィルムの破断が全く無い。

Δ；時々フィルム破れが１〜２ケ所発生し、連続運転時
には支障をきたす。

×：フィルム破れが頻発し、使用不可能である。

（９）転写フィルムとしての適性 第１図に示すようにフィルム（３）に離型層、印刷層及
び接着層からなる層（４）を形成後、上記（８）の方法
にて実際に成形転写を連続で行なった。戒形時にフィル
ムの破断がなく連続に運転でき、且つ、加工後の成形品
に十分な艶消し感があるものを○、そうでないものを×
として評価した。

実施例１，２．３　　比較例１ ジカルボン酸成分として、テレフタル酸単位７４ｍｏｉ
！％、イソフタル酸単位２０ｍｏｆ％及びセバシン酸単
位６ｎ＋ｏｆ％よりなり、ジオール成分がエチレングリ
コール単位よりなる共重合ポリエステル（Ａ）と、平均
粒径２．４μｍの無定形シリカ粒子を４．　Ｏｗ　ｔ％
金含有るポリエチレンテレフタレー）　（Ｂ）とを、重
量比で共重合ポリエステルに９５℃で３．６倍延伸し、
横方向に１５％の弛緩と縦方向に０．５％の弛緩を行な
いながら、１７５℃で熱処理を行なった。得られたフィ
ルムの平均厚さは全て５０ａｍで、極限粘度は０．６５
であっ成形転写用フィルムとしての成形性、適性をまと
めて表１に示す。

７０：３０（実施例３）、９９：１（比較例１）の割合
でブレンドした。ブレンド後、予備結晶化を経て本乾燥
し、Ｔダイを有する押出機を用いて２８０″Ｃで押出し
て急冷固化し、無定形シートを得た。

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倍延伸後、続いて横方向〔発明の効果
〕 本発明のフィルムは、優れた成形性および耐熱性を有し
、且つ加工後の表面光沢性と筆記性も良好であり、成形
用、特に成形転写用ベースフィルムとして好適であり、
その工業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】 第１図は成形と同時に転写も行なう成形転写法の概略を
示す図である。図中の１は金型、２は射出機、３はベー
スフィルムモして４は印刷層を含む層を表わす。 出、願　人　　ダイアホイル株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　　−ほか１名 コ 品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムの光沢度Ｇｓ（６０゜）が１０〜９０％
   であり、且つ１５０℃の雰囲気下、１００％伸長時のフ
   ィルム強度Ｆ＿１＿０＿０が０．５〜７ｋｇ／ｍｍ＾２
   であることを特徴とする成形用二軸延伸ポリエステルフ
   ィルム。