JPH0641409A - 改質ポリエステルおよびそのフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリエステルに対して、エステル形成性スルホ
ン酸アルカリ金属塩化合物を１〜３０重量％および側鎖
を有するポリオキシアルキレングリコ−ルを１〜２０重
量％含む改質ポリエステルおよびフィルム。 【効果】優れた接着性、透明性、巻ぐせカ−ル回復性を
有する改質ポリエステルおよびフィルムであり、該フィ
ルムは写真用支持体、包装用、一般工業用、磁気テ−プ
用等に利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改質ポリエステルおよび
フィルムに関するものであり、詳しくは優れた接着性、
透明性、平面性を有する改質ポリエステルおよびフィル
ムに関するものである。さらに詳しくは写真用支持体、
包装用、一般工業用、磁気テ−プ用等のフィルムに好適
な優れた接着性、透明性、平面性を有する改質ポリエス
テルおよびフィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、特にポリエチレンテレフ
タレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−トあるいはポリ−
１．４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレ−ト及び
これらを主体とするポリエステルは優れた物理的、化学
的特性を有しており、繊維、フィルムあるいはシ−トさ
らにはその成形品として広く使用されている。

【０００３】特に、ポリエステルフィルムは耐熱性、耐
薬品性、機械的特性において優れた性質を有するため
に、写真用、包装用、磁気テ−プ用、電気用、製図用等
多くの用途に用いられている。

【０００４】しかしながら、一般にポリエステル自体が
不活性なため接着性および親水性インクによる印刷性に
劣るという問題がある。従来ポリエステルフィルムの接
着性を改良するためにフィルム表面にコロナ放電処理を
施したり、接着性物質をコ−ティングする方法などが知
られている。しかし、これらの方法は工程が煩雑とな
り、コストアップになるばかりでなく、フィルムの透明
性等が低下したりする欠点がある。

【０００５】そこで、これらの工程を必要とせず、ベ−
スフィルム自体から接着性を向上させることが試みられ
ている。例えば、特開昭５２−１５１３６５号公報には
ポリアルキレングリコ−ルを使用してポリエ−テルセグ
メントを共重合し、フィルムの接着性や印刷性を改良し
ているものの、その特性は充分でない。

【０００６】一方、写真用支持体は一般的にトリアセチ
ルセルロ−スとポリエチレンテレフタレ−トに代表され
るポリエステルなどからなるプラスチックフィルムが使
用されている。しかしながら、ポリエステルフィルムは
優れた機械的特性、透明性、寸法安定性を有するものの
ロ−ル形態では巻ぐせカ−ルが強く残留するため現像処
理後の取扱い性が悪く、Ｘ線用フィルム、製版用フィル
ムの如くシ−ト状形態での使用にその範囲が限定されて
きた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術の欠点を解消することにあり、特に、余分な高次
加工を必要とせず優れた接着性を有し、透明性、巻ぐせ
カ−ル回復性、かつ、機械的特性をも満足させる改質ポ
リエステルおよびフィルムを提供することにある。

【０００８】

【問題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、ポリエステルに対して、エステル形成性スルホン酸
アルカリ金属塩化合物を１〜３０重量％および下記式で
示されるポリオキシアルキレングリコ−ルを１〜２０重
量％含むことを特徴とする改質ポリエステルおよびフィ
ルムによって達成できる。

【０００９】

【化２】

【００１０】（ただし、式中、Ｒは炭素数１〜３のアル
キル基を示す。ｐは１または２、ｎは２〜４、ｍは４以
上である。）。

【００１１】本発明におけるポリエステルとは芳香族ジ
カルボン酸または脂環族ジカルボン酸とジオ−ルを主た
る構成成分とするポリエステルであり、芳香族ジカルボ
ン酸成分としては例えば、テレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，
５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカ
ルボン酸、４，４´−ジフェニルジカルボン酸、４，４
´−ジフェニルエ−テルジカルボン酸、４，４´−ジフ
ェニルスルホンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を
挙げることができ、また脂環族ジカルボン酸成分として
は１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げること
ができる。これらの酸成分は２種以上併用してもよく、
さらにはアジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカ
ンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ヒドロキシエトキ
シ安息香酸等のオキシ酸などを一部共重合してもよい。
またジオ−ル成分としては例えば、エチレングリコ−
ル、１，２−プロパンジオ−ル、１，３−プロパンジオ
−ル、ネオペンチルグリコ−ル、１，２−ブタンジオ−
ル、１，３−ブタンジオ−ル、１，５−ペンタンジオ−
ル、１，６−ヘキサンジオ−ル、１，２−シクロヘキサ
ンジメタノ−ル、１，３−シクロヘキサンジメタノ−
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル、ジエチレン
グリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、２，２´−ビス
（４´−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、
ビス（４´−β−ヒドロキシエトキシフェニル）スルホ
ン等の脂肪族、脂環族、芳香族ジオ−ルを挙げることが
できる。これらのジオ−ル成分は１種のみ用いてもよ
く、また２種以上併用してもよい。また、ポリエステル
には三官能以上の多官能化合物、単官能化合物等の他の
化合物をポリマが実質的に線状である量範囲で共重合さ
れていてもよい。ポリエステルの代表的な例としては、
ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ
−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリ−１．４−シク
ロヘキサンジメチレンテレフタレ−ト等が挙げられる。

【００１２】本発明におけるエステル形成性スルホン酸
アルカリ金属塩化合物としてはスルホテレフタル酸、５
−スルホイソフタル酸、２−スルホイソフタル酸、４−
スルホイソフタル酸、４−スルホナフタレン−２，６−
ジカルボン酸等のアルカリ金属塩およびこれらのエステ
ル形成性誘導体を挙げることができ、なかでも５−スル
ホイソフタル酸、スルホテレフタル酸のナトリウム、カ
リウム塩がより好ましく用いられる。

【００１３】エステル形成性スルホン酸アルカリ金属塩
化合物量はポリエステルに対して、１〜３０重量％とす
る必要があり、好ましくは３〜２０重量％、さらに好ま
しくは５〜１７重量％、特に好ましくは９〜１５重量％
である。

【００１４】エステル形成性スルホン酸アルカリ金属塩
化合物量がポリエステルに対して１重量％未満である
と、十分な接着性能および巻ぐせカ−ル回復性が得られ
ないため好ましくない。一方、３０重量％を越えると接
着性は飽和に達し、逆に高分子量のポリエステルが得ら
れず、フィルム成形が困難であったり、得られるフィル
ムの機械的強度が低下したりする。

【００１５】本発明におけるポリオキシアルキレングリ
コ−ルは下記式で示されるものである。

【００１６】

【化３】

【００１７】（ただし、式中、Ｒは炭素数１〜３のアル
キル基を示す。ｐは１または２、ｎは２〜４、ｍは４以
上である。）なお、前記式において、Ｒは炭素数１〜３
のアルキル基であるが、好ましくは炭素数１のメチル基
がよい。また、ｐは１または２であるが、好ましくは１
がよい。さらに、ｎは２〜４であるが、好ましくは２が
よい。また、前記式において、ｍは４以上とする必要が
ある。ｍが４未満であると耐熱性、機械的特性が低下し
たり、巻ぐせカ−ル回復性が十分でない。ｍの好ましい
値は６〜５００であり、ｍが５００を越えると、透明性
が低下したりする問題を生じる。さらにｍは１５〜２０
０が好ましく、特に２０〜１５０が好ましい。また、本
発明におけるポリオキシアルキレングリコ−ルの分子量
は平均分子量で４００〜２００００の範囲にあるものが
好ましく、さらには８００〜１００００、特には１００
０〜６０００の範囲にあるものが好ましい。

【００１８】本発明におけるポリオキシアルキレングリ
コ−ル量はポリエステルに対して、１〜２０重量％とす
る必要があり、好ましくは３〜１７重量％、さらに好ま
しくは６〜１５重量％である。１重量％未満では、接着
性能、巻ぐせカ−ル回復性が十分でなく、２０重量％を
越えると機械的特性、耐熱性が低下し好ましくない。本
発明のエステル形成性スルホン酸アルカリ金属塩化合物
およびポリオキシアルキレングリコ−ルをポリエステル
へ共重合あるいは含有させる方法は特に限定されるもの
ではない。ポリエステルへの配合もしくは添加方法およ
び時期は任意であり特に限定されない。粉体もしくは溶
融状態でポリエステルへ配合、添加してもよい。また、
配合、添加時期としては、ポリエステル合成反応時、反
応終了後の溶融状態、ペレット状態、成形前のいずれか
の時期に配合、添加してもよい。特にポリエステル合成
反応時の反応前から反応終了後の間に配合、添加するこ
とが好ましい。

【００１９】本発明の改質ポリエステルの具体的な製造
方法としては、例えばテレフタル酸成分とエチレングリ
コ−ル成分とからなるポリエチレンテレフタレ−ト系改
質ポリエステルについて説明すると、 Ａ．テレフタル酸、エステル形成性スルホン酸アルカリ
金属塩化合物（例えば、５−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸）およびポリオキシアルキレングリコ−ルとエチレ
ングリコ−ルとを直接エステル化反応させるか、テレフ
タル酸ジメチル、エステル形成性スルホン酸アルカリ金
属塩化合物（例えば、５−ナトリウムスルホイソフタル
酸ジメチル）およびポリオキシアルキレングリコ−ルと
エチレングリコ−ルとをエステル交換反応させる第１段
階の反応と、この第１段階の反応生成物を重縮合反応さ
せる第２段階とによって製造する方法、 Ｂ．テレフタル酸あるいはそのエステル形成性誘導体、
エステル形成性スルホン酸アルカリ金属塩化合物とエチ
レングリコ−ルとを直接エステル化反応、もしくはエス
テル交換反応させる第１段階の反応終了後から、この反
応生成物を重縮合反応させる第２段階とによってポリエ
ステルを製造するまでの任意の間にポリオキシアルキレ
ングリコ−ルを添加し、製造する方法等を挙げることが
できる。この際、反応触媒として、従来公知のアルカリ
金属、アルカリ土類金属、マンガン、コバルト、亜鉛、
アンチモン、ゲルマニウム、チタン化合物等が用いら
れ、さらに着色防止剤としてリン化合物等を用いてもよ
い。

【００２０】本発明の改質ポリエステルのガラス転移温
度は３０℃以上が好ましく、さらには５０℃以上が好ま
しく、特には６０℃以上が好ましい。改質ポリエステル
のガラス転移温度が３０℃未満では成形したフィルムの
耐熱性が低下し、熱変形したりするため好ましくない。
また、本発明の改質ポリエステルの極限粘度は成形した
フィルムの強度を高めるために、０．３以上が好まし
く、さらには０．３５以上が好ましく、とくには０．４
以上が好ましい。

【００２１】また、本発明の目的である接着性、透明
性、巻ぐせカ−ル回復性をさらに向上させるために本発
明のポリオキシアルキレングリコ−ル、すなわち特定の
側鎖を有するポリオキシアルキレングリコ−ル以外に、
他のポリオキシアルキレングリコ−ルなども好ましく使
用することができ、例えば、ポリエチレングリコ−ル、
ポリテトラメチレングリコ−ルなどを挙げることができ
る。このようなポリオキシアルキレングリコ−ルの平均
分子量は３００〜２００００が好ましく、さらに好まし
くは６００〜１５０００である。特に好ましいポリオキ
シアルキレングリコ−ルとしては平均分子量１０００〜
１００００のポリエチレングリコ−ルである。これらの
ポリオキシアルキレングリコ−ル量はポリエステルに対
して、０．１〜１５重量％の範囲が適当であり、好まし
くは０．５〜１０重量％、さらに好ましくは１〜８重量
％である。ただし、ポリエステルに対して、本発明のポ
リオキシアルキレングリコ−ル、すなわち特定の側鎖を
有するポリオキシアルキレングリコ−ルとそれ以外のポ
リオキシアルキレングリコ−ルとの総量は２〜２５重量
％とすることが機械的特性、耐熱性等の点から好まし
く、さらには４〜１５重量％とすることが好ましい。

【００２２】本発明の改質ポリエステルおよびフィルム
には必要に応じて、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、
顔料、染料、脂肪酸エステル、ワックスなどの有機滑剤
あるいはポリシロキサンなどの消泡剤を配合してもよ
く、さらには滑り性などを付与する目的でクレ−、マイ
カ、酸化チタン、炭酸カルシウム、カオリン、湿式およ
び乾式法シリカさらにはコロイド状シリカ、リン酸カル
シウム、硫酸バリウム、アルミナなどの無機粒子さらに
はアクリル、スチレンなどを構成成分とする有機粒子等
を配合してもよい。

【００２３】上記にて得られた改質ポリエステルは、乾
燥後、溶融押出しして、未延伸シ−トとし、続いて二軸
延伸、熱処理することにより目的とするフィルムにする
ことができる。二軸延伸は縦、横逐次延伸あるいは二軸
同時延伸のいずれでもよく、延伸倍率は特に限定される
ものではないが通常は縦、横それぞれ２．０〜５．０倍
が適当である。あるいは縦、横延伸後、縦、横方向のい
ずれかに再延伸してもよい。

【００２４】また、本発明の改質ポリエステルからは常
法に従って繊維およびその他の成形加工製品を製造する
こともできる。

【００２５】

【実施例】以下本発明を実施例により、さらに詳細に説
明する。実施例中の特性は次のようにして測定した。

【００２６】Ａ．ポリエステルの極限粘度；［η］ ｏ−クロロフェノ−ル溶媒を用い、２５℃で測定した。

【００２７】Ｂ．ポリエステルのガラス転移温度（Ｔ
ｇ）および融点（Ｔｍ） 差動走査熱量計により測定した。

【００２８】Ｃ．透明性 ポリエステルから得られたフィルムをＡＳＴＭ−Ｄ１０
０３−５９に準じてフィルムヘイズを測定した。

【００２９】Ｄ．接着性 ポリエステルから得られたフィルムの表面にアルミニウ
ムを蒸着し、蒸着面にセロハンテ−プを圧着し、これを
剥離したときの状態で判定した。 ◎；セロハンテ−プ側に剥離されない。 ○；セロハンテ−プ側に剥離される部分が２０％以下で
ある。 △；２０％〜７０％の部分がセロハンテ−プ側に剥離さ
れる。 ×；７０％以上の部分がセロハンテ−プ側に剥離され
る。

【００３０】Ｅ．破断強度 ポリエステルから得られたフィルムから１０ｍｍ巾×５
０ｍｍ長さの試料を作り、引張速度３００ｍｍ／分で測
定した。

【００３１】Ｆ．巻ぐせカ−ル回復性 ポリエステルから得られたフィルムから３５ｍｍ巾×１
３３ｍｍ長さの試料を作り、直径１０ｍｍの巻芯に巻
き、７０℃×３０％ＲＨ×７２ｈｒの処理を行い、その
後、巻芯から解放し４０℃の蒸留水に３０分間浸漬後、
サンプルを垂直に吊し、３０ｇの荷重をかけ５０℃の空
気恒温槽で５分間乾燥する。処理したフィルムサンプル
を平面上に置き、元のサンプル長１３３ｍｍに対して、
サンプル長さがどれだけ回復したかを評価した。

【００３２】Ｇ．熱収縮率 ポリエステルから得られたフィルムから１０ｍｍ巾×２
５０〜３００ｍｍ長さの試料を作り、サンプルに３ｇの
クリップを用いて加重をかけ、１５０℃に設定した熱風
オ−ブン中で処理し、処理前後のサンプル長さを測定し
て熱収縮率を求めた。

【００３３】実施例１ ジメチルテレフタレ−ト１００重量部、５−ナトリウム
スルホイソフタル酸ジメチル１０重量部、エチレングリ
コ−ル７０重量部およびエステル交換反応触媒として酢
酸カルシウム０．１重量部、重縮合反応触媒として三酸
化アンチモン０．０３重量部を加え、常法に従いエステ
ル交換反応せしめたのち、リン酸トリメチル０．０５重
量部を添加した。その後、ポリオキシアルキレングリコ
−ルとして平均分子量２０００のポリ−１，２−プロピ
レングリコ−ル（ＰＰＧ）１０重量部を添加し、次いで
徐々に昇温、減圧にし、最終的に２８０℃、１ｍｍＨｇ
以下で重縮合反応を行い、ポリエステルを得た。ｏ−ク
ロロフェノ−ル溶媒を用い、２５℃で測定した極限粘度
は０．６５であった。

【００３４】得られたポリエステルをフィルム成形機で
２７５℃にて製膜後、二軸延伸機により、縦延伸倍率
３．４倍、横延伸倍率３．９倍で延伸した後、１８０℃
で熱処理して厚さ１００μのフィルムを得た。得られた
フィルムの特性を、表２に示す。フィルムのヘイズは
１．０％であり、接着性も良好で、巻ぐせカ−ル回復性
を評価したところフィルムはほとんどカ−ルせずにほぼ
平らになった。また、１５０℃の熱収縮率は１．５％で
あった。

【００３５】比較実施例１ 実施例１と同様の方法でポリオキシアルキレングリコ−
ルを添加せずに５−ナトリウムスルホイソフタル酸共重
合ポリエステルおよびフィルムを得た。ポリエステルの
極限粘度は０．５９であり、フィルムのヘイズは１．１
％と良好であるものの、接着性、巻ぐせカ−ル回復性と
もに不良であった。 表２に結果を示した。

【００３６】実施例２〜７，比較実施例２〜５ 表１に記載した如く、実施例１と同様の方法で各種エス
テル形成性スルホン酸アルカリ金属塩化合物およびポリ
オキシアルキレングリコ−ルの種類、量を変更し、ポリ
エステルおよびフィルムを得た。表２に結果を示した。
実施例２〜７は本発明の範囲内のものでありフィルムヘ
イズ、接着性、巻ぐせカ−ル回復性ともに良好であっ
た。一方、比較実施例２はエステル形成性スルホン酸ア
ルカリ金属塩化合物を使用しないものであり、フィルム
のヘイズは良好であるものの、接着性、巻ぐせカ−ル回
復性ともに不良であった。また、比較実施例３はエステ
ル形成性スルホン酸アルカリ金属塩化合物量が、比較実
施例４はポリオキシアルキレングリコ−ル量が本発明の
範囲外であり、いずれも接着性、巻ぐせカ−ル回復性に
劣るものであった。さらに、比較実施例５は本発明のポ
リオキシアルキレングリコ−ルにかえて平均分子量４０
００のポリエチレングリコ−ルを使用したものであり、
接着性、巻ぐせカ−ル回復性に劣り、また、１５０℃の
熱収縮率は３．０％と高いものであった。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】表中の略号は次の化合物を示す。 ＰＰＧ ；ポリ−１，２−プロピレングリコ−ル ＰＢＧ ；ポリ−１，２−ブチレングリコ−ル ＰＥＧ ；ポリエチレングリコール

【００４０】

【発明の効果】本発明は上述したように、ポリエステル
に対して、特定量のエステル形成性スルホン酸アルカリ
金属塩化合物および特定の側鎖を有するポリオキシアル
キレングリコ−ルを含む改質ポリエステルおよびフィル
ムであり、優れた接着性、透明性、巻ぐせカ−ル回復性
を有し、写真用支持体、包装用、一般工業用、磁気テ−
プ用等に好ましく用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 71:02） 9167−4Ｊ Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステルに対して、エステル形成性ス
   ルホン酸アルカリ金属塩化合物を１〜３０重量％および
   下記式で示されるポリオキシアルキレングリコ−ルを１
   〜２０重量％含むことを特徴とする改質ポリエステル 【化１】 （ただし、式中、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基を示
   す。ｐは１または２、ｎは２〜４、ｍは４以上であ
   る。）。
2. 【請求項２】請求項１記載の改質ポリエステルからなる
   フィルム。