JPH04153233A - 空洞含有ポリエステルフイルム - 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、ラベル、ポスター、記録紙、包装材料などに
用いる際、インキやコート剤なとの濡れ性と接着性が改
良されたフィルム内部に微細な空洞を多社に含有した描
画性を有するポリエステルフィルムに関する。

（従来の技術） 合成樹脂を主原料とした紙代置物である合成紙は、天然
紙に比べて、耐水性、吸湿寸法安定性、表面平滑性、印
刷の光沢性と鮮明性、機械的強度などに優れている。

近年、これらの長所を活かした用途展開が進められてい
る。

合成紙の主原料としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステルなどが用いられているが、この中でも
ポリエチレンテレフタレートｌ−を表とするポリエステ
ルは、耐熱性が高い点や、腰が強いという点で優れてお
り、広範な用途展開が可能である。

ポリエステルを１て原料とした紙と類似した機能を有す
るフィルｌ、を得る方法として、従来（１）微細な空洞
をフィルム内部に多環に含有させる方法や通常の平坦な
ポリエステルフィルムを（２−１）サンドブラスト処理
や（２−２）ケミカルエツチング処理や（２−３）マッ
ト化処理（マット剤をバインダーとともに積層する方法
）などによって表面を粗面化する方法、などが開示され
ている。

これらの中で、（Ｉ）の微細な空洞をフィルム内部に多
量に含有させる方法には、フィルム自体を軽磁化できる
点や適度な柔軟性を付与できて、鮮明な印刷や転写が可
能になるきいう利点がある。

微細な空洞をフィルム内部に生成させる方法として、従
来、ポリエステルと相溶しないポリマーを押出機で溶融
混練し、ポリエステル中に該ポリマーを微粒子状に分散
させたシートを得て更に該シートを延伸することによっ
て微粒子の周囲に空洞を発生させる方法が開示されてい
る。

空洞発生のため用いられるポリエステルに相溶しないポ
リマー（以下、空洞発現剤と呼ぶ）としては、ポリオレ
フィン系樹脂（たとえば特開昭４９−１３４７５５号公
報）やポリスチレン系樹脂（たとえば特公昭４９−２０
１６号公報、特公昭５４〜２９５５０号公報）やボリア
リレート樹脂（たとえば特公昭５８−２８０９７号公報
）など多数提案されている。これらの中でポリスチレン
とポリプロピレンは、空洞ができやすい点や安価である
点で好ましい。しかし、ポリスチレンまたはポリプロピ
レンを空洞発現剤として得られた空洞含有ポリエステル
フィルムは、印刷、印字などの後加工を行う際、インキ
やコーテイング液のはじきやむらが生じるという欠′点
があった。またインキやコート剤の接着剤も不十分であ
るという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、前記の欠点、即ち、空洞含有ポリエステルフ
ィルム表面でのインキやコーティング剤などの濡れ不良
、接着不良を改良することによって、印刷や印字、複写
などが鮮明でかつ耐久性のあるラベル、ポスター、記録
紙などに好適な基材を提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） ＋：としてエチレンテレフタレートくり返し単位から構
成されたポリエステルにポリスチレン系樹脂よりなる重
合体混合物を少なくとも１軸に配向することにより得ら
れる微細な空洞含有ポリエステルフィルムであって、下
記（１）式を満足することを特徴とする空洞３打ポリエ
ステルフィルムによって前記課題を達成しようとするも
のである。

ηｒｅｌｐ＋ｉｓ−ηｒｅｌＰＳ　＜０．２　−　　（
１）（ここでηｒｅｌｐｐｓは空洞含有ポリエステルフ
ィルム中の表面ポリエステル成分の相対粘度、ηｒｅｌ
ＰＳは空洞含有ポリエステルフィルム中のポリスチレン
系樹脂成分の相対粘度。） 本発明における主としてエチレンテレフタレート繰り返
し学位から構成されたポリエステルとは、テレフタル酸
および又はその誘導体とエチレングリ−１−ルとから重
合反応によって得られたエチレンテレフタレート繰り返
し単位を好ましくは７０モル％以１−含む熱可塑性ポリ
エステルである。該ポリエステルは、その他のジカルボ
ン酸成分、および／またはジオール成分、および／また
はオキンカルボン酸成分が共重合されていてもかまわな
い。また該ポリエステルは、ポリブチレンテレフタレー
ト、および／またはポリエチレン２．６−ナフタレート
および／またはポリシクロヘキシレンジメチレンテレフ
タレートなどのポリエステルが配合されていてもかまわ
ない。

該ポリエステルは、常法により、溶融重合させることに
よって製造できるが、これに限定されるものではなくそ
の他の重合法によって得られるポリエステルであっても
良い。該ポリエステルの重合度は、固有粘度にして０．
３〜１．２のものが好ましい。

本発明のポリスチレン系樹脂とは、スチレンモノマーを
重合して得られるポリスチレンホモポリマーおよび他の
モノマーを共重合したスチレンの繰返し単位を主とする
ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合
である。さらにかかるポリマーに他のポリマーを配合し
たブレンド物やポリマーアロイも含まれる。例えば、一
般用の非品性ポリス千しン、立体規則性のある結晶性ポ
リエチレン、耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリル
スチレン共重合体、アクリロニトリルーブタジエンース
チレン樹脂などが挙げられる。

また、本発明における最も重要な構成要件として、下記
の一般式を満足する必要がある。

ηｒｅｌＰ、Ｔ−ｒｌ　ｒｅｌＰＳ　＜　０　、２０該
ポリエステルと該ポリスチレン系樹脂との混合物を押し
出し機において溶融押出しして固化させる場合、該ポリ
エステルに比べて該ポリスチレン系樹脂の固有粘度が著
しく低い場合、すなわち該ポリエステルと該ポリスチレ
ン系樹脂の相対粘度にして、その差が０．２０以上の場
合はフィルム表面の濡れ性が悪化するので好ましくない
。

０．２以ヒで表面の濡れ性が悪化するのは、押し出し機
内部での該混合物の流動もしくはＴ−ダイの流動特性に
より、低粘度の成分が流体の表層近傍に集中するためで
あると推定される。

該相対粘度差は０．２未満マイナス５．０の範囲が好ま
しく、そして０．２未満にするためには、ポリエステル
およびポリスチレン系樹脂原料の分子量のコントロール
や溶融押出し工程での両レジンの分解度を一定にコント
ロールすることが必要である。

本発明でいう相対粘度とはポリマーをフェノール（６重
量部）とテトラクロルエタン（４重量部）の混合溶媒に
溶解し３０℃で測定したものをいう。

本発明の該ポリエステルと該ポリスチレン系樹脂を混合
させた重合体混合物は、たとえば、各樹脂のチップを混
合し押出機内で溶融混練した後、押出して固化すること
によって得られる。この他にも予じめ混練機によって両
樹脂を混練したものを更に押出機より溶融押出しして、
固化する方法や、ポリエステルの重合工程においてポリ
スチレン系樹脂を添加し、撹拌分散して得たチップを溶
融押出しして固化する方法などによっても得られる。固
化して得た重合体は通常、無配向もしくは弱い配向状態
のものである。また、該ポリエステル中に該ポリスチレ
ン系樹脂が、球状もしくは楕円球状、もしくは糸状など
様々な形状で分散した形態をとっている。その分散径は
、球状のもので直径、０．１〜３０戸である。該重合体
混合物には、用途に応じて顔料、桁色剤、耐光剤、螢光
剤、帯電防止剤などを添加することも可能である。こう
して得た重合体混合物は、更に速度差をもったロール間
での延伸（ロール延伸）やクリップに把持して拡げてい
くことによる延伸（テンター延伸）や空気圧によって拡
げることによる延伸（インフレーション延伸）などによ
って少なくきも１軸に配向処理する。このときに分散さ
れた該ポリスチレン系樹脂と該ポリエステルとの界面で
はく離が起こり重合体混合物に空洞が多数発生する。

したがって該ポリエステルに混合させる該ポリスチレン
系樹脂の量は、目的とする空洞の量によって異なってく
るが、重合体混合物全体に対して１重量％〜３５重量％
が好ましい。１重量％未満では、ボイドの生成量を多く
することに限界があり、［１的の柔軟性や軽暖性や描画
性が得られない。

逆に、４０重歌％以上では、ポリエステルフィルムの持
つ耐熱性や強度が著しく損なわれる。

該重合体混合物を配向処理する条件も空洞の生成と密接
に関連がある。たとえば最も一般的に行われている逐次
２軸延伸工程を例に挙げると、該重合体混合物の連続シ
ートを長手方向にロール延伸した後に巾方向にテンター
延伸する逐次２軸延伸法の場合、ロール延伸の温度は５
０〜１４０℃、倍率は１．２倍〜５倍が、テンター延伸
の温度は６０−１５０℃、倍率は１．２〜５倍が好まし
い。

更に延伸配向処理した空洞含有フィルムは、１３０℃以
上好ましくは１８０℃以上で熱固定処理を行うと高温で
の寸法安定性を向上させることができる。

又、−軸方向にのみ配向させた空洞含有フィルムは、収
縮性フィルムや易引裂き性フィルムなどに有用である。

本発明は、配向処理によって空洞を発生させた空洞含有
ポリエステルフィルムに関するものであるので、少なく
とも１軸に配向させることが必要である。

（作用） 本発明において、主としてエチレンテレフタレートくり
返し単位から構成されたポリエステルを用いるのは、該
空洞含有ポリエステルフィルムの耐熱性や機械的強度を
満足させるためである。

本発明において、該ポリエステルに該ポリスチレン系樹
脂を混合し、重合体混合物を得るのは、該ポリエステル
中に該ポリスチレン系樹脂の［Ｈな粒子を分散させて、
次の配向処理によって生じる空洞の核を作るためである
。

本発明において、該重合体混合物を少なくとも１軸に配
向するのは、重合体混合物に多数の微細な空洞を発生さ
せるためである。空洞を発生させることによってフィル
ムは軽量化でき、作業性が良くなり、面積当りの価格も
安くなる。又空洞を含有することによって柔軟性が増し
、印刷、転写を行う時に鮮明な印刷、印字が可能きなる
。更に空洞を含有することによって、光線隠蔽性や白さ
が得られる。また、フィルム表面にも該ポリスチレン系
樹脂に由来する突起が多数形成され、鉛筆やボールペン
による筆記が可能になる。

特に、本発明において重要なのは、空洞含有ポリエステ
ルフィルム中のポリエステル成分とポリスチレン系樹脂
成分の相対粘度差を特定範囲内にすることである。この
ことにより表面濡れ性の良好な空洞含有ポリエステルフ
ィルムが得られる。

（実施例） 次に本発明の実施例および比較例を示す。

本発明に用いる測定・評価方法を以下に示す。

ｌ）ポリエステルの固有粘度 ポリエステルをフェノール（６重量部）とテトラクロロ
エタン（４重量部）の混合溶媒に溶解し、３０℃で測定
した。

２）　溶融押出し後のポリエステル、ポリスチレンの相
対粘度 溶融押出し後の混合物をソックスレー抽出器を用い、テ
トラヒドロフランで１８時間抽出を行った後、テトラヒ
ドロフランを蒸発乾固し抽出ポリスチレンおよび、ポリ
エステルと２酸化チタンの混合物を得た。さらに、ぞれ
ぞれを、フェノール（６重合部）とテトラクロロエタン
（４重量部’）の混合溶媒に溶解し、３０℃で測定した
。

３）フィルムの空洞含自″率 下式によって計算した。

空祠含イｆ率（体積％）二 １００Ｘ　（１−真比容積／見掛は比容積）但し、 真比容積＝　ｘ、／ｄ、＋ｘ２／ｄ２＋ｘ３／ｄ３＋　
−・＋ｘ、／ｄ、＋　・−見掛は比容積＝１／フィルム
の見掛は比重上式におけるＸｌはｉ成分の重量分率、ｄ
ｌはｉ成分の真比重を表わす。

実施例中の計算において用いた真比重の値は、ポリエチ
レンテレフタレー）１．４０、アナターゼ型二酸化チタ
ン３．９０、−・般用ポリスチレン樹脂１．０５、結晶
性ポリプロピレン樹脂０．９１を用いた。

４）　水の接触角 ２０℃、６０％相対温度の雰囲気のもとで、接触角測定
器ＣＡ−Ａ　（ＩＪ和科学社製）を用い、水の接触角を
測定した。この値が小さい程、空洞含有フィルムの表面
の水性インキや極性溶媒系インキに対する濡れ性が良い
ことを示している。

５）水性インキの塗布後のはしき 水性インキアクアカラー３９藍（東洋インキ製造針！！
Ｒ）をグラビアコーターで、乾燥後のインキ層の厚さが
３μになるように空洞含有フィルム上に塗布、乾燥後、
目視でインキのはじきを観察し、はじきの有無を判定し
た。

６）水性インキのセロテープはくりテストＩＩ）で得ら
れた水性インキを型孔乾燥した空洞含有フィルムを用い
、水性インキと空洞含有フィルムの接着性をセロテープ
はくりテストによって調べた。

はくり角は、空洞３打フィルムを平面に保ち約１５０度
方向で行なった。

は（り後、インキの残っている面積を画像処理装置ルー
ゼックスＩＩＤにレフ社製）で測定シ、％で表示した。

この値が大きい程、空洞フィルムとインキとの接着力が
強いと考えられる。

（実施例１） 原料として（１）固有粘度０．６２のポリエチレンテレ
フタレート樹脂８２重量％、■アナターゼ型二酸化チタ
ン８重量％と（３）メルトフローインデックス３．０ｇ
／１０分一般用ポリスチレン１０重量％を、２軸スクリ
ユ一押出機でＴ−ダイスより２８５℃で溶融押出しし、
静電気的に冷却回転ロールに密着固化し、ひき続きロー
ル延伸機で８０℃で３．０倍縦延伸を行い、更にひき続
きテンターで１３０℃で３．２倍横延伸をし、２２０℃
で熱固定し白色のポリエステルフィルムを得た。

溶融押出し後の固化物より、ポリエチレンテレフタレー
トおよび一般用ポリスチレンを抽出し、相対粘度を測定
したところ、各々、０．５８．０．４０であり、相対粘
度の差は０．１８であった。

また、本実施例で得られたフィルムの空洞含有率は１６
体積％であり、紙のような外観を有し、鉛筆で描画可能
であった。このフィルムの水性インキの印刷適性も、は
じきが無く、接着性も良好であった。

（実施例２） 実施例１において（３）の一般用ポリスチレンとしてメ
ルトフローインデックスが１．６ｇ／１０分のものを用
いた以外は全く同様にして空洞含有フィルムを得た。

実施例１と同様に相対粘度を測定したところポリエチレ
ンテレフタレートは０．５８、一般用ポリスチレンは０
．４５であり、相対粘度の差は０．１３であった。

本実施例で得られたフィルムは表１より明らかなごとく
、接着性が良好で高品質であった。

（比較例１） 実施例１において（３）の一般用ポリスチレンとしてメ
ルトフローインデックスが３０ｇ／１０分のものを用い
た以外は全く同様にして、空洞含有フィルムを得た。

実施例１と同様に相対粘度を測定したところポリエチレ
ンテレフタレートは０．５３、ポリスチレンは０．３０
であり、相対粘度の差は０．２３であった。

本比較例で得られたフィルムは表１に示すごとく水の接
触角が高く、水性インキを印刷した際に、インキのはじ
きが発生するとともに、インキの接着性も不七分であっ
た。

（比較例２） 実施例１において（１）のポリエチレンテレフタレート
樹脂として固有粘度０．７５のものを８２重１％用いた
以外は全（同様にして空洞含有フィルムを得た。このフ
ィルムの空洞含有率は１３体積％であったが、紙のよう
な外観を有していなかった。また、水の接触角は９３℃
であった。また、実施例１と同様に、相対粘度を測定し
たところ、ポリエチレンテレフタレートは０．６４、ポ
リスチレンは０．４０であり、相対粘度の差は０．２４
であった。

本実施例で得られたフィルムは表１に示すごとく水の接
触角が高く、水性インキを印刷した際に、インキのはじ
きが発生するとともにインキの接着性もネト・分であっ
た。

（実施例３） 実施例１において、（１）のポリエチレンテレフタレー
ト樹脂として固有粘度０．５５のものを８２重量％、さ
らに（３）の一般用ポリスチレンとしてメルトフローイ
ンデックス１．６ｇ／１０分のものを用いた以外は全く
同様にして、空洞含有フィルムを得た。このフィルムの
空洞含有率は１８体積％であり、紙のような外観を有し
ていた。また、実施例１と同様に相対粘度を測定したと
ころ、ポリエチレンテレフタレートは０．５３、ポリス
チレンは０．４５であり相対粘度の差は０．０８であっ
た。

本実施例で得られたフィルムは表１より明らかなごとく
、接着性が良好で高品質であった。

（実施例４） 実施例１において、（１）のポリエチレンテレフタレー
ト樹脂として固有粘度０．５５のものを８２重量％、さ
らに（３）の一般用ポリスチレンとしてメルトフローイ
ンデックス１．２ｇ／１０分のものを用いた以外は全く
同様にして、空洞含有フィルムを得た。これの空洞含有
率は２０体積％であり紙のような外観を有していた。

また、実施例１と同様に相対粘度を測定したところポリ
エチレンテレフタレートは０．５３、ポリスチレンは０
．５４であり相対粘度の差は−ｏ、ｏｉであった。

本実施例で得られたフィルムは表１より明らかなごとく
、接着性が良好で高品質であった。

以下余白 （発明の効果） 本発明の空洞含有ポリエステルフィルムは、従来のポリ
スチレンやポリプロピレンを空洞発現剤として用いて得
られる空洞含有ポリエステルフィルムと同様に、通常の
空洞を含まないポリエステルフィルムに無い、軽量性、
柔軟性、隠蔽性、艶消し性、描画性などを有していると
ともに、従来のポリスチレンやポリプロピレンを空洞発
現剤として用いて得られる空洞含有ポリエステルフィル
ムに比べ、優れた表面の濡れ性と接着性を有している。

従って本発明の空洞含有ポリエステルフィルムは、ラベ
ル、ポスター、記録砥、包装材料などの極めて広い分野
で使用でき、得られる製品の印刷や印字は鮮明かつ耐久
性のあるものが期待できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主としてエチレンテレフタレートくり返し単位から
   構成されたポリエステルとポリスチレン系樹脂よりなる
   重合体混合物を少なくとも１軸に配向することにより得
   られる微細な空洞含有ポリエステルフィルムであって、
   下記（１）式を満足することを特徴とする空洞含有ポリ
   エステルフィルム。 ηｒｅｌ＿Ｐ＿Ｅ＿Ｔ−ηｒｅｌ＿Ｐ＿Ｓ＜０．２・・
   ・（１）（ここで、ηｒｅｌ＿Ｐ＿Ｅ＿Ｔは空洞含有ポ
   リエステルフィルム中のポリエステル成分の相対粘度、
   η ｒｅｌ＿Ｐ＿Ｓは空洞含有ポリエステルフィルム中のポ
   リスチレン系樹脂成分の相対粘度。）