JPH04105937A - 積層ポリエステルフィルムの製造方法 - 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］ 本発明は滑り性、加工適性の改良された熱接着性ポリエ
ステルフィルムに関するものである。

［従来の技術］ 従来ポリエステルフィルムに熱接着性を（＝Ｊ与する方
法としては、共重合ポリエステルを積層し熱処理工程で
いったん溶融し急冷することにより非晶層を形成する方
法か提案されている。しかしながら、こうするとフィル
ムの滑り性が低下するために、不活性粒子を該積層厚み
よりも厚くするといった提案がなされている。（特公昭
６ｌ−２２［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、平均粒径の大きい粒子を添加した場合、
透明性が低下したり、熱接着性が低下し一 つ たりするといった問題点があり、その改良効果としては
いまだ不十分な点があった。

本発明は、熱接着性、滑り性ともに優れた積層ポリエス
テルフィルムを提供せんとするものである。

１課題を解決する手段］ すなわち、本発明は熱可塑性ポリエステルＡからなる［
Ａ］層、ポリエステルＡよりも融点が１０℃以上低いポ
リエステルＢからなる［８１層、不活性粒子を含有する
水分散性及び／または水可溶性ポリエステルＣからなる
［Ｃ１層とが少なくとも［Ａ］　／　［Ｂ］　／　［Ｃ
］の順で積層されていることを特徴とする積層ポリエス
テルフィルムに関するものである。

本発明でいうポリエステルＡとは、芳香族ジカルボン酸
および脂肪族グリコールとからなる熱可塑性ポリエステ
ルであって、具体的にはポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６ナフ
タレンカルボキシレート等の樹脂およびこれらのブレン
ド物あるいは共重合体である。本発明では、特に８０モ
ル％以上、更に好ましくは８５〜９６モル％がエチレン
テレフタレートであるポリエチレンテレフタレートであ
ることが好ましい。ここで、該ポリエステルＡは、加工
時に被る熱負荷に対する耐久性の観点からその結晶融解
エネルギー（△Ｔ（ｕ　）は５ｃａ　ｌ　／　ｇ以上で
あることが好ましい。

次いで本発明において、ポリエステルＡよりも融点が１
０℃以上低いポリエステルＢとは、芳香族および／また
は脂肪族ジカルボン酸と脂肪族および／または脂環族グ
リコールからなるエステル繰り返し単位を主骨格とする
ものである。

特にテレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレン
ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸
から選ばれた少なくとも一種のジカルボン酸とエチレン
グリコール、１，４ブタンジオール、ジエチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、４−９４シクロヘキサ
ンジメタツールから選ばれたすくなくとも一種のアルコ
ール成分からなることが好ましい。また、ポリεカプロ
ラクトン、ポリオキシアルキレングリコールがブロック
状に共重合されていても良い。

さらにポリエステルＢはヒートシール性を向上させる観
点から△Ｈｕが０．１〜４ｃａｌ／ｇの範囲であること
が好ましく、さらに０．５〜３Ｃａ　１　／　ｇの範囲
であることか好ましい。

また、ポリエステルＡとポリエステルＢとの融点差は、
接着性を良好とする上で、２０〜６０℃であることが好
ましく、さらに好ましくは、２０〜５０℃である。同様
な観点から、ポリエステルＢのガラス転移温度は４５〜
７０℃であることが好ましく、さらに好ましくは、５０
〜６５℃の範囲であることが好ましい。

なお、［８１層の厚みはヒートシール性を良好とする上
で１−〜１５μｍであることが好ましく、さらに好まし
くは２〜８μｍの範囲である。

［Ｂ］層中には不活性粒子を添加しても良く、通常平均
粒径０．１〜ｌ］−０μｍ１添加量としては０．０５〜
５重量％の範囲であるとヒートシール性を阻害しないの
で好ましい。ここで、不活性粒子としては、二酸化珪素
、アルミナ粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒
子、炭化珪素等の無機粒子、架橋ポリスチレン粒子、シ
リコーン粒子等の粒子が例示される。

次いで、水分散性及び／または水可溶性ポリエステルＣ
とは、水または熱水に分散及び／または可溶なポリエス
テルであって、芳香族ポリエステルを主骨格として、エ
ステル形成性芳香族環に結合したスルホン酸塩基および
／またはポリアルキレングリコールをそのポリエステル
セグメントとして含有する構造であると好ましい。ここ
で、エステル形成性芳香族環に結合したスルホン酸塩基
とは５ソデイウムスルホイソフタル酸、５ソデイウムス
ルホテレフタル酸、５ソデイウムスルホ２゜７ナフタレ
ンジカルボン酸等に例示されるスルホン酸塩基であり、
またスルホン酸塩基に結合するイオンとしてはナトリウ
ムの他にカリウム、リチウム、セシウム等のアルカリ金
属が例示される。

該共重合量としては３〜２０モル％の範囲であることが
好ましい。また、ポリオキジアルキレンゲリコールとは
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリテトラメチレングリコルが例示され、分子量として
は１０００〜１００００の範囲であり、共重合量として
は、１−〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％の範
囲であると好ましい。

次いで、該［Ｃ１層に含有される不活性粒子の平均粒径
は０．０１〜５μｍであることか好ましく、さらに好ま
しくは０．１〜３μｍである。また添加量としては、該
［Ｃ］層樹脂に対して０゜１〜５０重量％であることか
滑り性ヒートシール性を両立する上で好ましく、さらに
好ましくは１〜４０重量％の範囲である。ここで不活性
粒子とは先に例示したものからえらばれた少なくとも一
種である。

また、［Ａ］層、　「Ｂ」層および／または［Ｃ１層に
は、木目的に反しない範囲で、周知の酸化防止剤、熱安
定剤、帯電防止剤、耐候剤、難燃剤、ＵＶ吸収剤、易滑
剤、結晶核剤等が添加されていても良い。ここで、酸化
防止剤としては、イルガノックス１０１．０．ＢＩＴ等
のヒンダードフエノル系の添加剤が、帯電防止剤として
は、アルキルベンゼンスルホン酸金属塩、アルキルスル
ホン酸金属塩等が例示される。

さらに本発明において金属及び／または酸化金属蒸着層
よりなる［Ｄ］層がさらに積層されていてもよく、この
場合、積層構成は［Ｄ］　／　［Ａ］／　［Ｂ］　／　
［Ｃ］または［Ｄ］　／　［Ｃ］　／　［Ａ］／　［Ｂ
］　／　［Ｃ］である。ここで、金属及び／または酸化
金属蒸着層［Ｄ］　とは、アルミニウム、亜鉛、コバル
Ｉ・、銅、錫、インジウム、チタン、シリコン及びこれ
らの酸化物または若干量の水酸化物を含む化合物から選
ばれた単独組成物、合金、混合物であり、特に本発明に
おいては、アルミニウム、錫、シリコンおよび／または
これらの酸化物であることが好ましい。［Ｄ］層厚みと
しては１０〜１０００人の範囲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これ
に限定されるものではない。

ポリエステルＡとポリエステルＢに必要に応じて不活性
粒子を添加し、それぞれ別の押出機を用いて溶融押出し
て、口金マニホールド部または口金に入るポリマー管内
で積層する。

上記のようにして、積層された［Ａ］　／　［Ｂ］層を
基本構成とする積層体は、シート状又は円筒状に溶融押
出され、ポリエステルＡのガラス転移温度以下に急冷キ
ャストする。こうして得られたキャストフィルムをポリ
エステルＡのガラス転移温度以上で一軸に延伸し一軸延
伸フイルムを得る。

延伸倍率は一軸方向に２〜５倍の範囲であることが好ま
しい。ついで、該−軸延伸フィルムの［Ｂ］層表面にコ
ロナ放電処理を施して、ポリエステルＣ及び必要な不活
性粒子を添加した水分散体及び／または水溶液をコーテ
ィングし、ステンターに導いて乾燥の後幅方向に延伸す
る。延伸倍率としては２〜５倍の範囲であると機械特性
、平面性共に良好となるので好ましい。

次いで該延伸フィルムの熱処理をポリエステルＢの融点
（Ｔｍｂ）以上、ポリエステルＡの融点（Ｔｍａ）以下
で行ない、速やかに冷却して巻とる。

以上のようにして得られたフィルムは必要に応じて、コ
ロナ放電処理、低温プラズマ処理、火炎処理等の表面処
理、前記コーティング処理等を行なうことができる。

［発明の効果および用途］ 本発明ポリエステルフィルムは、熱可塑性ポリエステル
Ａからなる［Ａ］層、ポリエステル八よりも融点が１０
℃以上低いポリエステルＢからなる［Ｂ］層、不活性粒
子を含有する水分散性及び／または水可溶性ポリエステ
ルＣからなる［Ｃ１層とが少な（とも［Δ］　／　［Ｂ
］　／［Ｃ］の順で積層されていることを特徴とする積
層ポリエステルフィルムであることから、以下の効果な
らびに用途を有するものである。

■　ヒートシール性、易滑性に優れる。

■　［Ａ］層側に蒸着加工し用いると、ブロッキング等
の発生がないためにガスバリア性に優れる。

■　■、■より特に製袋加工し用いると落袋強度、ガス
バリア牲か良好であり特性が十分発揮できる。

［特性の評価方法及び効果の評価方法］以下に本発明で
用いた効果の評価および測定について以下にまとめて示
す。

（１）融解エネルギー（△Ｈｕ）、融点（Ｔｍ）。

ガラス転移温度（Ｔｇ） 示差走査型熱量計ＤＳＣ２（パーキンエルマー社製）を
用いて求める。

測定は、サンプル１０　ｍ　ｇを窒素気流下にて、２８
０℃×５分間溶融保持し、次いで液体窒素中で急冷する
。

こうして得られたサンプルを１０００／分の昇温速度で
昇温しでいった際に、ガラス状態→ゴム状態への転移に
もとずく比熱変化を読み取りこの温度をガラス転移温度
（Ｔｇ）とした。また、結晶融解に基づく吸熱ピーク温
度を融点（Ｔｍ）とし。

該ピーク面積より融解エネルギー（△Ｉ（ｕ　）を求め
た。なお、補正はインジウムの融解エンルギを用いて行
なった。

（２）粒子の平均粒径 サンプルよりポリスチル部をプラズマ低温灰化処理法（
例えば大和化学製ＰＲ−５０３型）で除去し粒子を露出
させる。処理条件はポリエステルは灰化されるが粒子は
ダメージを受けない条件を選択する。これを走査型電子
顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、粒子の画像をイメージアナ
ライザー（例えばケンブリッジインスツルメント製ＱＴ
Ｍ９００）で処理して、観測粒子数１０００個以上につ
いて、次の計算式にて得られる数平均径りを平均粒径と
する。

Ｄ＝ΣＤ　ｉ　／　Ｎ ここで、Ｄｉは粒子の円相半径、Ｎは個数である。

（３）粒子の含有量 ポリエステルは溶解し、粒子は溶解させない溶媒（例え
ば、Ｏ−クロロフェノール等）を用いてサンプルを溶解
し、該溶液より粒子を遠心分離し、サンプルの全体重量
に対する粒子の重量比率（重量％）をもって粒子含有量
とする。

（４）［Ｃ１層の厚さ ＡＥＳ　（オージェ電子分光法）により、表面より硫黄
原子／炭素原子数比および／または酸素原子／炭素原子
数比を厚み方向にエツチングしながら測定し、その値の
変曲点をもって［Ｃ１層と［８１層の境界とし、エツチ
ング速度と変曲点に達するまでの時間より厚さを求めた
。尚、測定条件は次の通り。

■装置：ＪＥＯＬ製ＪＡＭＰ−１０ｓ ■エツチング条件・ Ａｒイオンエツチング（加速電圧３ｋＶ）エツチング速
度　１６０人／分 （５）［８１層の厚さ サンプルの厚み（Ｔ１）を電子マイクロメータで測定す
る。次いで［８１層および［Ｃ１層を溶かすか［Ａ１層
は溶かさない溶媒（例えばローメチルピロリドン等）を
用いて、該測定部の［８１層を除去して、再度同一部位
の厚み（Ｔ２）を測定する。

この結果より、［Ｂ］層＋［Ｃ１層の厚み−Ｔ１−−　
Ｔ　２で求める。

いずれも測定は場所を変えて２０点測定し、値のもっと
も大きい値より２点、および、最も小さい値より２点省
いた１６点の平均値をもって、［Ｂ］層＋［Ｃ１層の厚
みとし、さらに上記方法で求めた［Ｃ１層の厚みを引い
た値をもって［８１層の厚みとした。

（６）固有粘度（ＩＶ） ０−クロロフェノールを溶媒として、２５℃で測定する
。単位は６１７ｇ０ （７）熱接着力 フィルム同士を１４０℃で貼りあわせ、１２時間後の接
着力をテンシロンにて測定する。剥離速度は２００ｍｍ
／分、サンプル幅は１５ｍｍとする。

（８）蒸着密着力 フイルム幅５００ｍｍ、長さ３０００ｍのサンプルにア
ルミ金属を電子ビーム加熱式蒸着機を用いて、蒸着厚み
５００八となるように蒸着し巻とった。次いで、該蒸着
フィルムをまき出した際の　ｑ 様子を調べ、ブロッキングの有無を調べた。

（９）滑り性 フィルム幅５００ｍｍ、長さ３０００ｍのフィルムを外
径３インチの紙管に巻き取る際に次のランクで評価した
。尚、実用上、ランクＡである必要がある。

ランクＡ：シワ等の発生なく問題なく巻き取れる。

ランクＢ：巻き始めにシワ等が発生するが巻き取り過程
で消失し、外観上綺麗に巻 き取れる。

ランクＣ・終始シワ等が発生し、綺麗に巻き取ることか
できない。

［実施例］ 本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

ポリエステル［Ａ］層の樹脂としてポリエチレンテレフ
タレー斗（ＴＶ−０，６６ｄｌ／ｇ、融点２６０℃）に
無機粒子として、平均粒径２μｍのシリカ粒子を０．１
重量％添加したものを準備した。また、ポリエステル［
Ｂ１層の樹脂として表４に示すポリマＡ並びにポリマＢ
を、ポリエステル［Ｃ］層の樹脂として表１−のポリマ
Ｃを準備した。

実施例１− ポリエステル［Ａ］層の樹脂とポリエステル［Ｂ１層の
樹脂としてポリマＡをそれぞれ別の押出機で溶融押し出
しし、口金マニホールド部で積層し、［Ａ］　／　［Ｂ
］からなる溶融シートを押し出した。ついで、該溶融シ
ートをキャスティングドラム上で冷却固化した後、８５
℃に加熱して、長平方向に３．５倍にロール延伸した。

こうして得られた一軸延伸フイルムの［Ｂ］層表面にコ
ロナ放電処理を施した後、ポリマＣの水分散体上球状シ
リカ粒子（スフエリ力１０００、平均粒径１μｍ）を該
ポリマ固形分換算で１０重量％添加し、最終積層厚み０
．１μｍとなるように塗布した。

ついで、該コーティングフィルムをステンタに導いて幅
方向に３．８倍延伸して、ポリマーＢの融点＋５℃で熱
処理して巻とった。

こうして得られたフィルムは熱接着力は５００ｇ／１５
ｍｍと良好であり、滑り性もランクＡと良好であった。

実施例２ 実施例］−において、ポリエステル［Ｂ１層の樹脂とし
てポリマＢをもちい、ポリエステル［Ｃ］層として表２
に示す構成のフィルムを得た。こうして得られたフィル
ムの特性は表２に示すごとく熱接着力、滑り性共に良好
であった。

実施例３ 実施例１において、［Ｂ１層としてポリマ△をもちい積
層厚みが３μｍとなるようにした。また、［Ｃ］層の構
成を表２に示すものとした以外は同様に製膜を行なった
。こうして得られたフィルム特性は表２に示すごとく優
れていた。

比較例１，２ 実施例］において、ポリエステル［Ｂ］に無機粒子とし
て平均粒径７μｍのシリカ粒子を０．３重量％添加（比
較例１−）、ならびに６重量％添加（比較例２）し、ポ
リエステル［Ｃ］層を設けずに製膜を行なった。この結
果、表２に示すように、熱接着力または滑り性の少な（
とも一方が劣り、熱接着性と滑り性の両立が困難である
ことがわかる。

実施例４／比較例３ 実施例１で得られたフィルムおよび比較例１−で得られ
たフィルムのポリエステル［Ａ］側に真空下で膜厚が約
５００人となるようにアルミ蒸着を施し巻とった（それ
ぞれ実施例４、比較例３とする）。ついで該蒸着フィル
ムを巻き出した際の様子を調べたが比較例３では部分的
にブロッキングを生じてアルミ抜けを生じた。なお、実
施例４では全くブロッキングの発生はなかった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性ポリエステルＡからなる［Ａ］層、ポリ
   エステルＡよりも融点が１０℃以上低いポリエステルＢ
   からなる［Ｂ］層、不活性粒子を含有する水分散性及び
   ／または水可溶性ポリエステルＣからなる［Ｃ］層とが
   少なくとも［Ａ］／［Ｂ］／［Ｃ］の順で積層されてい
   ることを特徴とする積層ポリエステルフィルム。
2. （２）水分散性及び／または水可溶性ポリエステルＣが
   エステル形成性芳香族環に結合したスルホン酸塩基およ
   び／またはポリオキシアルキレングリコールをそのポリ
   マセグメントとして含有し、該層に含有される不活性粒
   子の平均粒径が０．０１〜５μｍ、添加量が０．１〜５
   ０重量％であることを特徴とする請求項（１）に記載の
   積層ポリエステルフィルム。
3. （３）金属及び／または酸化金属蒸着層よりなる［Ｄ］
   層が［Ｄ］／［Ａ］／［Ｂ］／［Ｃ］または［Ｄ］／［
   Ｃ］／［Ａ］／［Ｂ］／［Ｃ］の構成で積層されている
   ことを特徴とする請求項（１）または（２）に記載の積
   層ポリエステルフィルム。