JPH05501682A - フィルムラミネート - 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】 フィルムラミネート 発明の背景 発明の分野 本発明はラミネートフィルム、更に詳しくはコア支持部材としてポリエチレンテ レフタレートフィルムを有するラミネートフィルムに関する。

ポリマーのフィルムは、写真及び磁気記録部材用のフィルムベースを含む種々の 応用に於いて、また包装材料の製造に於いて広範囲の用途が見出されている。写 真用には、その総合的な性質が写真用の最も広い使用状況下で最適又は最適に近 い特性を与えるので、酢酸セルロースが最も広範囲で好ましいフィルムベースに なってきた。セルロース系フィルムベースの欠点は、その製造に於いて、雰囲気 及び人間に有害であると言われてきた溶剤被覆が必要なことである。

上記ポリマーフィルムに対する応用に於いて、ポリエチレンテレフタレートフィ ルムの使用量は相当になってきた。しかしながら、ポリエチレンテレフタレート は写真工業のある種の応用には適していない。ポリエチレンテレフタレートフィ ルムの重大な欠点は、非常に強靭なので、即ち、その弾性率が非常に高いので、 フィルムの製造、特に切断工程に於いて、ナイフが甚しく損耗し、ナイフの刃を 取り替えるために装置を止めることになることである。また、映画フィルムの製 造に於いて、カメラ及び映写機のスプロケットに噛み合う指標穴（ｉｎｄｅｘｉ ｎｇ　ｈｏｌｅ）がパンチング工程で形成される。これらのパンチもＰＥＴフィ ルムの性質のために急速に摩滅する。

スリット工程で使用するナイフの刃の損耗及び指標穴の形成用のパンチの損耗が 問題であるだけでなく、これらの切断表面か連続使用によってなまくらになると 、フィルムの品質の障害となる多くの破片が生成する。映画フィルム用へのＰＥ Ｔフィルムの使用の更に他の問題は、フィルムの強靭性によって、映写機の部品 の損傷のためにフィルムの破断が好ましいような成る条件下でも、フィルムの破 断が防止されることである。修理に必要な費用や修理に要する時間のためには、 映写機が損傷するよりもフィルムが破断する方が好ましい。従って、フィルムベ ースの性質が三酢酸セルロースの性質に近いフィルムベースを有するのが有利で ある。

１９５９年８月２５日にＣ，Ｊ、Ｋｉｂｌｅｒ、　Ａ、Ｂｅ１ｌ及びＪ、　Ｇ、 　Ｓｍ１ｔｈに対して発行され、本出願と同じ鐘受入に譲渡された米国特許第２ 、９０１．４６６号には、フィルム、繊維及びその他の製品の製造で使用される １、４−シクロヘキサンジメタツールとテレフタル酸とのポリエステルか開示さ れており、その生成物は、ポリエチレンテレフタレートの染色において常用され ているキャリアを使用すること無く、深い色合いに染色できる改良された染色性 を有する。

１９７２年３月２１日にに、　Ｔ、　Ｂａｒｋｅｙ及びり、　１．Ｌａ１ｒｄに 対して発行され、本出願と同じ壌受入に譲渡された米国特許第３．６５１．１７ ２号には、ポリ（エチレンフタレート）とエチレングリコール及び１，４−シク ロヘキサンジメタツール（後者は８〜３４重量％の量で存在する）のランダムコ ポリフタレートのブレンドの線状ブロックコポリエステルが開示されている。ま た、上記ブロックコポリエステルで片側又は両側にラミネートされているポリエ チレンテレフタレートフィルムベースを有するラミネートフィルムも開示されて いる。

発明の開示 本発明は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）コア及びその少なくとも片面 に、オーバーコート層に対するポリエチレンテレフタレートコアの厚さの比率が １：９〜９：１、好ましくはｌ：ｌ〜４：１の１．４−シクロヘキサンジメチレ ンテレフタレートポリエステルのオーバーコート層を有するラミネートフィルム を提供する。ポリエステルの中の１，４−シクロヘキサンジメチレン基の量は少 なくとも約７０モル％であり、残りがエチレングリコールてなくてはならない。

オーバーコート層のポリエステル中に存在する芳香族単位の少なくとも５０モル ％は、エステル化又はエステル交換反応で使用されるテレフタル酸、その酸クロ ライド又はその低級アルキルエステルの存在に由来するものであり、残りはイソ フタル酸又はその誘導体でなくてはならない。ＰＥＴベースの片面又は両面の何 れかかＣＨＤλ（−テレフタレートでオーバーコートすることかできる。好まし くは、ラミネート全体の厚さは０．００６インチ未満てなくてはならない。

発明を実施するための最良の形態 本発明に従って製造されたラミネートは、写真及び磁気記録応用のためのフィル ムベースの製造において普通使用されている技術によって、容易にスリットされ 、穿孔される場合に極めて有用である。本発明によるフィルムベースを使用する 写真フィルムは、広幅のシートを、例えば３５ｍｍ、１６皿等のような適当なサ イズに切るナイフの刃によって、容易にスリットされることを見出した。更に、 映画フィルム及びその他の消費者用フィルムの片端又は両端に近いパーフォレー ションは、一般的にポリエチレンテレフタレートの場合のように、パンチ装置の 稼動部分に同時に生じるなまくら化を起こすことなく、簡単かつ容易に穿孔され る。ナイフの刃及びパンチ作動表面はなまくらにならず、粗い刃のための破片の 存在は除かれる。本発明者らはこの容易な切断操作が可能となる機構に関する如 何なる理論によっても拘束されることを望まないか、ナイフの刃かオーバーコー ト層の表面とかみ合い、そしてオーバーコート層の厚さを通して進行し始め、フ ィルムベース全体の厚さを貫いて進入する亀裂が進展することによってラミネー トフィルムが極めて容易に切断できるようになると想定される。一方、ポリエチ レンテレフタレートフィルムの場合には、このフィルムが強靭なために、ナイフ の刃の圧力がフィルムにより抵抗を受け、従ってナイフの刃をフィルムの厚さ内 に進入させるためには、より高い力を必要とし、それにより破片か生じ、ナイフ の刃のなまくら化が起きるものと思われる。

本発明に従ったラミネートフィルムの製造に於いては、ポリエチレンテレフタレ ー）　（ＰＥＴ）フィルムの製造のための技術分野で知られている任意の適当な 技術を使用することができる。本発明のラミネート材料の製造のためには、先ず ポリエチレンテレフタレートフィルムを製造し、次いてこのフィルムか固化した 後、１．４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレートフィルムのオーバーコー ト層を適用できる。しかしながら、好ましい態様に於いては、ラミネートフィル ムは１００％固体出発材料から二層を同時共押出することによって製造される。

この点に関して、二つの別になった層はそれらの一体性を保持し、互いにブレン ドしあわない。また、そのいずれもの側にＣＨＤＭポリエステルのオーバーコー トを有するＰＥＴコア層は、全ての三つの別になった層を同時に形成する共押出 技術により製造することはできる。このような技術は広く知られており、薄いポ リマーフィルムの製造のための先行技術に報告されている。

ポリエチレンテレフタレートフィルムは繊維及びフィルム製造の技術並びに例え ば、１９４９年３月２２日発行の米国特許第２、４６５．３１９号、１９６５年 １月１２日発行の米国特許第３．１６５．４９９号及び１９６６年１月１４日発 行の米国特許第３．２５６．３７９号（その全ての内容をここに引用することに よって本明細書に含める）を含む、このような材料の製造を教示する代表的な特 許において広く知られている。

オーバーコート層の製造に使用するポリエステルに関しては、テレフタル酸成分 の少なくとも５０モル％は、ポリエステルの製造において使用されるエステル交 換反応で使用される酸、酸クロライド又は低級アルキルエステルの何れかとして 使用する必要がある。１，４−シクロヘキサンジメタツール（ＣＨＤＭ）は、ポ リエステルのグリコール成分の少なくとも７０モル％を構成する必要がある。グ リコール成分として１００％　゛未満のＣＨＤ！ｔ（を使用すべき場合には、残 りはエチレングリコールである必要がある。オーバーコートはポリシクロヘキシ レンジメチレンテレフタレートホモポリマーであることが好ましい。上記の要件 を有する任意のシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートポリエステルも本発 明の実施に使用できる。

米国特許第２．９０１．４６６号（引用によって本明細書に含める）に記載され ているこれらのポリエステルは、オーバーコートとして本発明に従って使用する のに適している。

本発明の特に有利な態様によれば、オーバーコート層又は高分子量（ｐｏｌｙｍ ｅｒｉｃ）線状ポリエステルの層は、（１）１．４−シクロヘキサンジメタツー ルのシス若しくはトランス異性体又はこれらの異性体の混合物の何れかと、（２ ）テレフタル酸又はテレフタル酸とイソフタル酸との混合物とを縮合させること により製造される。

オーバーコート層は、下記構造式： （式中、置換されたシクロヘキサン環はシス若しくはトランス異性体又は混合物 である） を存する繰り返し基の実質的部分を分子構造中に含有する高分子量の線状縮合ポ リマーである。

１．４−シクロヘキサンジメタツールなる用語又はその構造式が異性体について 特定すること無く明細書に記載されている場合には、それは何れかの異性体又は 混合物を含む。文字’　ＣＨＤＭは略語であり、同じ意味を有する。

オーバーコート層を作る際に使用される１、４−シクロヘキサンジメタツールは 、１，４−シクロヘキサンジメタツールが、使用される全共反応剤の少なくとも ７０モル％の量で使用される限り、エチレングリコールと組み合わせて使用する ことかできる。

本発明の高分子量の線状縮合ポリマーを形成する際に、当該技術分野に於いて通 常の知識を有する者は、１．４−シクロヘキサンジメタツールを使用して製造で きる種々の種類のポリマー組成物を認識するであろう。幾つかの種類を以下に更 に特に記載する。

ポリシクロへキシルメチレンテレフタレートポリエステルには、約１００°Ｃの ように低い及び約３３０°Ｃのように高い融点を有するものが含まれる。約３０ ０°Ｃより低い温度で溶融するこれらの高分子量線状ポリエステルが、ＰＵＴと の共押出によりオーバーコート層を製造するのに主として有用である。

本発明に従ってラミネートフィルムを製造するためには、任意の適当な方法を使 用することかできるが、好ましい方法はＰＥＴコアと一層又は複数層のオーバー コート層とを同時共押し出しすることである。上記の所望の厚さ比率を得るため に、臨機応変にラミネートの２層又は３層の層を押し出す。

この技術により、種々の成分の個々独立の層か得られる。

切断特性、即ちナイフかフィルム材料内を移動して、フィルムの厚さを貫く破壊 を生じさせるようにするための力及び距離を決定するために、１ミリ秒のように 短い時間内に起こる切断のための切断力及びナイフ移動をモニターする試験装置 を使用する。この装置には、その上に切断すべきフィルム支持体試料を載せる下 側の静止したナイフか含まれる。試料は、その先端がナイフの刃を僅かに越えて 伸びるように置く。

切断の間の力をモニターするために、歪みゲージを下側ナイフの上に載せる。歪 みゲージは、下側ナイフに水平アームを介して作用する力をかけることによって 目盛り付けする。これは歪みゲージに作用する２５ポンドの力を作る。

剪断領域を作るために下側ナイフに対し相対的に位置する上側ナイフを、５〜８ ０インチ／秒の速度で空気作用で駆動す゛る。上側ナイフは外観はギロチン状で あり、その切断刃は、下側固定ナイフの水平面に対し０〜８°の間で変えること ができる剪断角度を有している。以下に記載の試験では、剪断角度はθ°に維持 する。また、上側ナイフは約６０°のすくい角（ｒａｋｅ　ａｎｇｌｅＸこれは 上側ナイフの模型の尖った刃の角度である）を有する。ナイフ移動の量を測定す る位置変換器が上側ナイフケースに取り付けられている。付属する信号プロセッ サーを能動化するためのトリカ］パルスを出すフォトダイオードがこのケースに 装着されている。

上側ナイフと下側ナイフとの間隙は、下側ナイフケースを゛動かすことにより調 節する。下側ケースに取り付けられたビシエイ（Ｖｉｓｈａｙ）歪み指示器は下 側ナイフの位置の変化を記録する。内部参照（ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｒｅｆｅｒｅ 、ｎ’ｃｅ）は下側ナイフか上側ナイフと丁度接触するまで下側ナイフを調節す ることにより確立される。間隙は０．０００２インチで保持する。ソース（５ｏ ｕｒｃｅ）及び距離変換器からの情報はＮ１ｃｏｌｅｔ　４チャンネル信号プロ セッサーに記録され、その２チヤンネルのみが使用される。第一のチャンネルは 時間の関数として力を記録し、第二のチャンネルは時間の関数としてナイフ移動 を記録する。

Ｈｅｗｌｅｔｔ−ｐａｃｋａｒｄ　ｘ−ｙレコーダーを使用して、互いに直角で 力を測定し記録する。

下記の６例で、樹脂状材料を押出ダイを通して押し出し、６フィート／分の線速 度で回転する１２０°Ｆの温度に維持された冷却ロールの上に注型する。樹脂状 材料の初めの厚さを０．０５インチに設定する。冷却ロールから取り除いたフィ ルム試料を約１０５°〜約１１５°に加熱し、機械方向と横方向との両方に引き 伸ばす。最後に、引き伸ばしたフィルムのそれぞれを１４０°Ｆで３分間アニー リングする。

例１（比較） ポリエチレンテレフタレートを、前述の一般的な方法に従って、押出ダイを通し て約５４０°Ｆで押し出す。このフィルムを機械方向及び横方向の両方にその最 初の幅の３倍に引き上記と同じ一般的な方法を本例で行い、テレフタル酸と１． ４−シクロヘキサンジメタツールとのポリエステルを、ポリ（エチレンテレフタ レート）ポリエステルと共押出して１，４−シクロヘキサンジメタツールテレフ タレートポリエステルのポリエチルテレフタレートポリエステルに対する厚さ比 率か１０／９０である共押出ラミネートを形成する。冷却ロール上ての注型の前 に、シクロヘキサンジメタツールポリエステルの温度は約５８０°Ｆで押し出し 、一方、ポリエチレンテレフタレートポリエステルの温度は約５４０°Ｆで押し 出す。冷却ロールから除去した役得られるラミネートを機械方向と横方向との両 方に最初の幅の３倍に引き伸ばす。

例３ 冷却ロールから除いた後のラミネートを最初に機械方向に１．５倍引き伸ばし、 次いで横方向に３倍引き伸ばし、最後に機械方向に３倍引き伸ばす他は、例２の 方法を繰り返す。

例４ ポリエチレンテレフタレートポリエステルに対するポリシクロヘキサンジメタツ ールテレフタレートポリエステルの厚さ比率を２３／７７に維持し、残りの条件 を例２と同一にした他は、例２の方法を繰り返す。

例５ 二種のポリエステルの比率を例４に於けるように２３／７７にした他は、例３の 方法を繰り返す。引き伸ばし条件は例３に記載した通りである。

例６ ポリエチレンテレフタレートのコア層及びコア層の画面上に１．４−シクロヘキ サンジメタツールテレフタレートのす一ノく方向の両方に３倍引き伸ばす。

上記６例の結果を表■及び表■に示す。表に於いて、機械方向及び横方向の両方 で必要な切断力を測定するために、前記の試験切断装置を使用し、これらの二つ の力を第３欄で平均化し、そして前記の距離測定値をインチＸ　１０−’でナイ フ伸びの項目の下に示す。またこの欄には、機械方向及び横方向の両方での寸法 及び平均値を示す。この寸法は、ナイフの移動に起因する亀裂かフィルム又はラ ミネートフィルムの厚さ全体を貫く前に、上側ナイフかフィルム中に移動する距 離の測定値である。表■に於いて、上側ナイフの切断速度は１５インチ／秒に固 定し、６例のそれぞれに於いてフィルム厚さは約０．００６インチである。表■ は表Ｉと同様であるが、表■では上側ナイフを５０インチ／秒の切断速度で動か したデータを示す。表■に示した１５インチ／秒の切断速度は、このフィルムが 使用される最終用途に依存して、非常に広い寸法から所定のサイズまでフィルム をスリットする製造操作をシュミレートし、他方表■に示した５０インチ／秒の 速度は、フィルムにパーフォレーションを形成するための穿孔操作をシュミレー トする。このデータは、ポリエチレンテレフタレートコアの上にシクロヘキサン ジメタツールテレフタレートポリエステルの層か存在することにより、それぞれ の例に於いてポリエチレンテレフタレート単独よりも小さい切断力しか必要とし ないことを証明している。この小さい切断力は、減少した必要な力のために、ス リッティング又は穿孔による切断装置の寿命を大きく改良する。更に、切断装置 の運転を長期間行った後の目視観察では、例２〜例６の方法を実施したとき、ナ イフの刃により多数回の切断を行った後、比較例の場合よりも破片の生成のレベ ルか少ないことを証明する。

１　５９．０　６１．０　６０．０　９．０　１０．０　９，５２　４７．５　 ５６．６　５２．０　５．３　６．０　５，７３　５２．０　４９．０　５０． ４　５．４　５．３　５．３４　４４．４　４７．５　４６．０　５．８　６． １　５．９５　４８．８　４３．０　４６．０　５．６　５．９　５．７６　３ ８．２　３６．７　３７．５　７．５　６．２　６．８３　６４．６　６２．６ 　６４．０　５．８　５．９　５．８４　５２．５　５２，７　５２，６　５． ０　５．２　５．１５　５１．７　５０．１　５１．０　５．０　５．２　５． １６　６０．０　５８．０　５９，０　７，８　７．６　７．７国際調査報告　 。ＦＴ／１１＜。。／１％７＋１；国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリエチレンテレフタレートコアの少なくとも一方の面に、１，４−シクロ ヘキサンジメタノールテレフタレートポリエステルのオーバーコート層を有して 成り、１，４−シクロヘキサンジメタノールテレフタレートオーバーコート層に 対するポリエチレンテレフタレートコアの厚さの比率が１：９〜９１であるラミ ネートフィルム。
2. ２．該コアの両面に１，４−シクロヘキサンジメタノールテレフタレートのオー バーコート層を含む請求の範囲第１項記載のラミネート。
3. ３．オーバーコート層のポリエステルのテレフタレート部分が５０モル％以下の イソフタレート基を含む請求の範囲第１項記載のラミネート。
4. ４．オーバーコート層のポリエステルが少なくとも７０モル％の１，４−シクロ ヘキサンジメチレン基と残りのエチレン基とを含む請求の範囲第１項記載のラミ ネート。
5. ５．厚さ比率が１：１〜４：１である請求の範囲第１項記載のラミネート。
6. ６．オーバーコート層のポリエステルがコポリマーであり、各外側層がラミネー トの全ラミネート厚さの１０％〜２５％の厚さを有する請求の範囲第２項記載の ラミネート。
7. ７．ラミネートの全厚が０．００６インチより小さい請求の範囲第１項記載のラ ミネート。