JPH0433853A

JPH0433853A - 積層ポリエステルフイルム

Info

Publication number: JPH0433853A
Application number: JP14306690A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ito; 達也伊藤; Hideyuki Yamauchi; 英幸山内; Kenji Tsunashima; 研二綱島
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-05
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2569905B2

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］本発明は印刷インキ等の印刷適性、蒸着適性に優れたポ
リエステルフィルムに関する。

［従来の技術］従来ポリエステルフィルムに印刷適性、蒸着適性をを付
与する方法としては、コロナ放電処理を施す方法、低結
晶性ポリエステルと高結晶性ポリエステルとを混合する
方法（特公昭６４−１０１８８号等）等が提案されてい
る。

［発明か解決しようとする課題］しかしながら、コロナ放電処理を施す方法では、接着力
が不十分であり、低結晶性ポリエステルと高結晶性ポリ
エステルとを混合する方法では、加工適性に問題があり
、接着力が不安定で品質の均一性に劣るという問題点を
有していた。

本発明は、ポリウレタン、ポリエステル、セルロースか
ら選ばれたバインダーを含む印刷インキあるいは、金属
および／または酸化金属を蒸着した際の加工適性に優れ
、印刷仕上がり、蒸着光沢度に優れた積層ポリエステル
フィルムを提供することを目的とする。

［課題を解決する手段］すなわち、本発明は、高融点ポリエステルからなるＡ層
と低融点ポリエステルからなるＢ層とからなり、Ｂ層表
面の粗さ形状指数Ｒｔ、／Ｒａ［（最大粗さ）／（平均
粗さ）］が１２〜］、　００であ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。

本発明でいう高融点ポリエステルとは、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
ナフタレンカルポ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、特にそ
の構成の９０モル％以上、更に好ましくは９６モル％以
上がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフ
タレートであって、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（△Ｈｕ）が７　ｃ
　ａ　ｌ　／　ｇ以上であることか好ましく、更に好ま
しくは１０　ｃ　ａ　ｌ　、、／以上であるとよい。

次いで本発明において、低融点ポリエステルとは、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
を主骨格とし、前記高融点ポリエステルよりも融点の低
いポリエステルであって、特に、酸成分として芳香族ジ
カルボン酸５０〜９５モル％と脂肪族ジカルボン酸５〜
５０モル％とから構成され、グリコール成分としては、
脂肪族グリコールから選択された成分から構成されてい
ることが好ましく、さらに好ましくは芳香族ジカルボン
酸は８０〜９５モル％、脂肪族ジカルボン酸は５〜２０
モル％であり、融点は好ましくは２１０〜２４５℃、さ
らに好ましくは２２０〜２４０°Ｃであると接着性、加
工適性が良好となる。

ここで、芳香族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、２，６−ナフタレンジカルボ
ン酸、５−ソディウムスルホイソフタル酸、ジフェン酸
等が例示される。また脂肪族ジカルボン酸としては、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン
酸、エイコ酸、ダイマー酸が例示れる。また脂肪族グリ
コールとしては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、１．４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール等か例示される。

このなかでも低融点ポリエステルとして特に好ましい構
成は、脂肪族ジカルボン酸として、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコ酸から
選ばれたジカルボン酸から構成されていることか印刷、
蒸着工程での加工適性に優れて、さらに接着力も良好に
なるので好ましく、特に、セバシン酸、ドデカンジオン
酸であることが好ましい。また芳香族ジカルボン酸とし
ては、テレフタル酸および２／またはイソフタル酸であ
ることが、脂肪族グリコールとしてはエチレングリコー
ルか加工適性の点で好ましい。さらに、芳香族ジカルボ
ン酸のうち、テレフタル酸成分か７０モル％以上、より
好ましくは８０モル％以上であることか好ましい。

さらに低融点ポリエステルは印刷インク、蒸着層との接
着性の観点から融解エネルギー△Ｈｕが０．１〜６ｃａ
ｌ／ｇの範囲であることが好ましく、さらに１〜５　ｃ
　ａ　ｌ　／　ｇの範囲であることが好ましい。

また、高融点ポリエステルと低融点ポリエステルとの融
点差は、接着性を良好とする上で、１５〜５０℃である
ことが好ましく、さらに好ましくは、２０〜４０℃であ
る。同様な観点から、低融点ポリエステルのガラス転移
温度は４５〜７０°Ｃ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。

本発明積層ポリエステルフィルムは、上記高融点ポリエ
ステルからなるＡ層および、上記低融点ポリエステルか
らなるＢ層とから構成されるが、Ａ層及び／またはＢ層
には、Ｂ層厚み（Ｔｂ）と平均粒径（Ｄ）との比（Ｔｂ
／Ｄ）が４〜１００゜好ましくは１０〜４０の不活性粒
子を０．０１〜０．５重量％含有することが滑り性、光
沢を良好とする上で好ましく、さらに好ましくは０．０
５〜０．３重量％である。

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。

さらに本発明において、Ｂ層表面の粗さ形状指数Ｒｔ／
Ｒａ［（最大粗さ）／（平均粗さ）］が１２〜１００で
あることが必要であり、さらに好ましくは１５〜４０で
ある。粗さ形状指数が小さ過ぎる場合、接着性に問題を
生じる。一方、大き過ぎる場合は加工適性に問題を生じ
る。

さらに、Ｂ層の厚みは０．０５〜０．５μｍであること
が、接着性を良好とする上で好ましく、更に好ましくは
、０．０７〜０．４μｍである。

さらに、本発明において、−Ａ層は、少なくとも一軸に
延伸配向されていることが、耐熱性、機械特性の点で好
ましく、より好ましくは２軸延伸されていることが好ま
しい。

また、本発明積層フィルムの構成として、Ａ層／Ｂ層、
Ｂ層／Ａ層／Ｂ屑、Ｂ層／Ａ層／Ｃ層等が例示される。

ここで０層としては、具体的には、帯電防止層、マット
層、ハードコートａ、易滑コート層、易接着層、粘着層
等が例示される。

また、Ａ層および／またはＢ層には、本目的に反しない
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ヒンダ
ードフェノール系の添加剤が、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。

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。

高融点ポリエステルと低融点ポリエステルに必要な不活
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、積層された高融点ポリエステルと低
融点ポリエステルと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、高融点ポリエステルのガ
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低融点ポリエステルのガラス転移
温度以上の高湿空気またはスチームに瞬間的に接触せし
め高融点ポリエステルは結晶化しないが、低融点ポリエ
ステルを部分結晶化する。

次いで、高融点ポリエステルのガラス転移温度以上で少
なくとも一軸に延伸し延伸フィルムを得る。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く、２軸
延伸する場合は面倍率で４〜２０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Ｂ層樹脂の融点（Ｔｍ
ｂ）−１０６Ｃ−Ｔｍｂ＋４０℃の範囲で２〜３０秒程
度熱処理した後急冷する。

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。

［発明の効果および用途コ本発明ポリエステルフィルムは、以下の効果ならびに用
途を有するものである。

（１）印刷加工適性仕上がりが綺麗であるばかりか、イ
ンクとの接着性に優れる。

（２）蒸着加工適性に優れ、光沢度か高い。

特に本発明積層フィルムは、Ｂ層表面にポリウレタン、
ポリエステル、セルロースから選ばれたバインダーを含
む印刷インキを塗布して用いられる印刷用途、Ｂ層表面
に金属および／または酸化金属蒸着を施し用いられる蒸
着用途として用いられることが好ましい。ここで、蒸着
される金属および／または酸化金属としては、アルミニ
ウム、亜鉛、銅、鉄、コバルト、ニッケル、銀およびこ
れらの酸化物が例示される。また、膜厚としては１０〜
１００ＯＡの範囲が好ましく用いられる。

［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（Ｔ　ｇ）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１０ｍｇを窒素気流下にて、２８０℃
×５分間溶融保持した後、液体窒素を用いて急冷した。

こうして得られたサンプルを１０’Ｃ／／分のＪ’７　
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（△Ｉｆ　ｕ　）を求
めた。なお、補正はインジウムの融解エンルギーを用い
て行なった。

（２）表面粗さ形状指数ＪＩＳ　　Ｂ−０６０１に準じて、サンプルの中心線表
面粗さを触針式表面粗さ計（小板製作所製、ＥＴ−１０
）で測定し、平均表面粗さ（Ｒａ）とする。また、粗さ
曲線の最大の山と最深の谷の距離を最大表面粗さ（Ｒｔ
）とする（参考文献：奈良二朗著１表面粗さの測定・評
価法」　（総合技術センター、１．９８３））。このと
き、Ｒｔ　／　Ｒａを表面粗さ形状指数とする。

ただし、触針先端半径０．　５μｍφ、触針荷重５ｍｇ
、　　カットオフ０、Ｑ８ｍｍとし、測定長さは４ｍｍ
とする。

測定は、場所を変えて１０点測定し、平均値を測定値と
した。

（３）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（
例えば大和化学制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ＱＴＭ９００）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−ΣＤｉ、／Ｎここで、Ｄｊは粒子の円相当径、Ｎは個数である。

（４）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、０−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。

（５）Ｂ層の厚さＢ層の厚みに対応して、以下の２つの方法を用いる。

（Ｔ）法（Ｂ層の厚みか０．　２μｒｒｌ未ｄ１）顕微
エリプソメトリ　（ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ　　ｅｌｌ
ｉｐｓｏｍｅｔｒｙ）　　（溝尻光学社製）を使用して
、測定する。

（１１）法（Ｂ層の厚みか０．２μｍ以上）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
Ｂ層は溶かすかＡ層は溶かさない溶媒を用いて、該測定
部のＢ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層の厚み−Ｔ　１．−７２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点の平均値を持って、Ｂ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ｄｌ／ｇ。

（７）印刷適性Ｂ層表面に東洋インキ製ニトロセルロース系インキＣＣ
３Ｔをグラビアロールで印刷後、以下の２通りの方法で
評価した。

Ａ、加工適性印刷後の仕上がりを調べて以下の評価基準で判断した。

良好：シワ、印刷斑が発生しない、不良：シワ、印刷斑、インキはじきが発生Ｂ、インキ
密着力４０℃、９０％相対湿度雰囲気中に２４時間放置後、セ
ロテープ剥離テストを行なった。

評価基準は以下の通り。

５級：全く剥離しない。

４級：１０％未満しかセロハンテープ面に、剥離しない
。

３級：１０〜５０％の部分がセロハンテープ側に剥離す
る。

２級：５０％以上の部分がセロハンテープ側に剥離する
。

１級：完全にセロハンテープ側に剥離する。

実用的には、４級以上であれば問題無く使用できる。

（８）蒸着密着力Ｂ層表面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人蒸着口、ついでポリエステル系接
着剤を用いて未延伸ポリプロピレンフィルム［ＣＰＰ］
　　（東し合成フィルム（株）製Ｔ３５０１．５０μｍ
）を積層して、４０℃。

９０％相対湿度雰囲気中に１２０時間放置後、ＣＰＰを
剥離した際の剥離状態を９０°剥離法で求め、下記のよ
うなランク分けを行なった。なお、剥離時に剥離界面に
水を滴下する方法（Ｗｅｔ）と滴下しない方法（Ｄ　ｒ
　ｙ）とについて求めた。

ランクＣ：蒸着金属が完全にポリエステルフィルム側に
残っている。

ランクロ：蒸着金属の５０％以上がポリエステルフィル
ム側に残っている。

ランクＣ：蒸着金属の５０％未満がポリエステルフィル
ム側に残っている。

ランクＤ：完全に蒸着金属が剥離する。

実用上、Ｄｒｙ剥離法の場合、ランクＡでないと問題を
生じるが、Ｗｅｔ剥離法の場合ランク８以上であれば問
題無く使用できる。

（９）蒸着面の光沢度Ｊ　ｌＳ−２８７４１（６０°−６０°）に準する。な
お、測定は蒸着フィルムの蒸着面について行なった。

「実施例」本発明を実施例を用いて具体的に説明する。

実施例１高融点ポリエステルとして固有粘度（ＩＶ）が０．６５
　ｄ　ｌ　／　ｇのポリエチレンテレフタレート（融点
２５６℃）に平均粒径２μｍのシリカ粒子０．０５重量
％添加した樹脂をＡ層として、低融点ポリエステルとし
て酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）９０モル％とセ
バシン酸（ＳＡ）１０モル％とグリコール成分としてエ
チレングリコール（ＥＧ）とからなる樹脂（ＩＶ＝０．
６２ｄｌ／ｇ、Ｔｍ＝２３５℃、Ｔｇ＝５５°Ｃ）に平
均粒径３μｍシリ力粒子を０．０８重量％添加して、そ
れぞれ別の押出機を用いて溶融押出して、口金内で積層
してＡ層／Ｂ層の２層からなるシートに成形した。

こうして得られたシートを１１０℃のスチームオーブン
を通過せしめ、次いで長手方向に９５℃にて３．７倍に
延伸して、ついでステンターに導いて１１０°Ｃに加熱
して幅方向に３．９倍延伸後、２３５℃の熱処理ゾーン
で幅方向に５％のリラックスを許しながら１０秒間熱処
理後６０℃まで急冷し、巻きとった。

こうして得られたフィルムは全厚みが１２μｍであり、
Ｂ層が０．　２μｍであり、表面粗さ形状指数は２０で
あった。

印刷適性並びに蒸着適性を調べた結果を表１にまとめて
示すがいずれに関しても優れていた。

比較例１実施例１において熱処理温度をスチーム処理を施さなか
った以外は実施例１と同様に製膜し評価した。表面粗さ
指数は７と小さく、表１に示すごとく蒸着光沢度が劣っ
ていた。

実施例２高融点ポリエステルとして固有粘度（ＩＶ）が０．６５
ｄｌ／ｇのポリエチレンテレフタレート（融点２５６°
Ｃ）に平均粒径１μｍのシリカ粒子０．０４重量％添加
した樹脂をＡ層として、低融点ポリエステルとして酸成
分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）８６モル％、イソフタ
ル酸７モル％、ドデカンジオン酸７モル％とグリコール
成分としてエチレングリコール（ＥＧ）とからなる樹脂
（ＩＶ＝０．６５ｄｌ／ｇ、Ｔｍ＝２２４°Ｃ，Ｔｇ−
５３℃）に平均粒径２μｍシリ力粒子を０゜２重量％添
加して、それぞれ別の押出機を用いて溶融押出して、口
金内で積層してＡ層／Ｂ層の２層からなるシートに成形
した。

こうして得られたシートを１１０°Ｃのスチームオーブ
ンを通過せしめ、次いて長平方向に９５°Ｃにて３．７
倍に延伸して、ついてステンターに導いて１１０℃に加
熱して幅方向に３．９倍延伸後、２３０℃の熱処理ゾー
ンで幅方向に５％のリラックスを許しながら１０秒間熱
処理後６０℃まで急冷し、巻きとった。

こうして得られたフィルムは全厚みが１２μｍであり、
Ｂ層が０．１μｍであり、表面粗さ形状指数は２５であ
った。

比較例２実施例２において、熱処理温度を２００℃とした以外は
同様に製膜した。表１に示すごとく、インク接着力、ア
ルミ蒸着接着力共に劣っていた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高融点ポリエステルからなるＡ層と低融点ポリエ
ステルからなるＢ層とからなり、Ｂ層表面の粗さ形状指
数Ｒｔ／Ｒａ［（最大粗さ）／（平均粗さ）］が１２〜
１００であることを特徴とする積層ポリエステルフィル
ム。
（２）高融点ポリエステルがエチレンテレフタレートを
主体とするポリエステルであり、低融点ポリエステルが
芳香族ジカルボン酸５０〜９５モル％と脂肪族ジカルボ
ン酸５〜５０モル％および脂肪族グリコールとから構成
されるポリエステル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）脂肪族ジカルボン酸がアジピン酸、アゼライン酸
、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコ酸から選ばれ
た少なくとも１種より構成されていることを特徴とする
請求項（２）に記載の積層ポリエステルフィルム。
（４）高融点ポリエステルと低融点ポリエステルとの融
点差が１５〜５０℃であり、低融点ポリエステルのガラ
ス転移温度が４５〜７０℃であることを特徴とする請求
項（１）〜（３）のいずれかに記載の積層ポリエステル
フィルム。
（５）Ｂ層の厚みが０．０５〜０．５μｍ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積
層ポリエステルフィルム。
（６）Ｂ層表面にポリウレタン、ポリエステル、セルロ
ースから選ばれた少なくとも１種からなるバインダーを
含む印刷インキを塗布して用いられることを特徴とする
請求項（１）〜（５）のいずれかに記載の積層ポリエス
テルフィルム。
（７）Ｂ層表面に金属および／または酸化金属蒸着を施
して用いられることを特徴とする（１）〜（５）のいず
れかに記載の積層ポリエステルフィルム。