JPH07300551A

JPH07300551A - ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH07300551A
Application number: JP11336794A
Authority: JP
Inventors: Jun Yoshida; 純吉田; Noboru Imabayashi; 昇今林; Takayuki Tajiri; 象運田尻
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1994-05-02
Filing date: 1994-05-02
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】隠蔽性と優美な外観を有するポリエステルフ
ィルムを開発する。【構成】芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成
誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、エチレング
リコールを主成分とするジオール成分とを、構成成分と
するポリエステル樹脂からなるポリエステルフィルム中
に、平均粒子径が２〜５μｍ、粒子表面の細孔容積が
０．６〜１．７ｍｌ／ｇおよび平均細孔径が６０〜２０
０Åであるシリカ粒子が０．１〜８重量％含有されてお
り、ヘイズが６０％以上で、かつ、全光線透過率が７０
％以上であるフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリエステルフィルム
に関し、より詳しくは、隠蔽性で優美な外観を有し、か
つ、製膜工程での通過性が良好な食品包装材料、一般工
業用材料等の用途に用いられるポリエステルフィルムに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
エチレンテレフタレートに代表されるポリエステルフィ
ルムは、透明性、機械物性、寸法安定性等の物理特性、
ならびに耐薬品性等の化学的特性が優れていることから
磁気テープ、一般工業用、食品包装用等に広く用いられ
ている。

【０００３】特に、食品包装用としては、近年内容物の
高級嗜好化が進んでおり、贈答用を目的とした果物類、
スナック類の個別包装が普及してきている。これらの用
途には、一般に紙類が使用されており、商品の保護と美
観の付与がなされていた。ところが、これら紙類は、機
械的な強度が低いために商品を運搬する場合や店頭に展
示している期間に破損する場合が多く、また、紙類は防
湿処理はなされているものの、本来耐湿性、耐水性が低
いために梅雨時等の湿度の高い時期や降雨時の被水によ
り破損し易く、破損に到らない場合でも形状が著しく変
形し、商品の包材としての価値が大きく損なわれるもの
であった。更に、スナック類等のように空気中の酸素に
よる酸化防止を目的として、包材により密封して使用す
る用途では紙類はほとんど効果がなく保存期間も著しく
制約されるものであった。

【０００４】これに対し、ポリエステルフィルムを含む
プラスチックフィルムの包材は、上記の紙類の種々の欠
点、例えば、機械強度、ガスバリアー性、耐水・耐湿性
を克服したものとして食品包装材料として使用されるケ
ースが多く、一般にも普及してきている。プラスチック
フィルムとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の
ポリオレフィン系樹脂から得られたフィルムが一番多く
使用され、続いて、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン
樹脂から得られたフィルムが多く使用されている。更
に、これらのフィルムの積層品として３層の中間層にガ
スバリアー性の高い樹脂フィルムを配したフィルム、ま
たは二層であって製袋する場合の裏面にヒートシール性
とガスバリアー性を付与したフィルム等が用いられてき
た。

【０００５】しかし、ポリプロピレン、ポリエチレン等
の樹脂から得られたフィルムは、機械強度が低く、結晶
性が高いこと、また、ポリ塩化ビニル樹脂フィルムは廃
棄処理の際の焼却により塩化水素が発生する等の環境保
全の面で好ましくないこと、更に、ポリスチレン樹脂フ
ィルムは耐熱性が低いために常温での変形による歪が発
生しやすいのに加え、焼却時の燃焼熱が高い等の原因に
より使用が規制される傾向が高まりつつある。これら汎
用フィルムの欠点を補うものとして注目され、近年使用
量が増大してきているものとしてポリエステルフィルム
が挙げられる。ポリエステルフィルムは機械強度、ガス
バリアー性、耐熱性、耐薬品性の面でこれら樹脂に対し
優れた特性が有しており、包材として極めて好ましい特
性を有することが確かめられ、使用されるケースが増加
しつつある。

【０００６】しかし、近年、包装に供される商品の高級
嗜好化が高まっている状況を背景として商品の個別包装
が普及してきたことに加え、高級感を付与する方法とし
てプラスチックフィルムの隠蔽性を高めることが一般に
用いられるようになってきている。例えば、贈答用ある
いは展示用の果物の個別包装、またはスナック類の個別
包装用で特に多色印刷を目的とした用途等がこれにあた
る。また、一般工業用途としては合成紙類が挙げられ、
トレーシングペーパー等に一部用いられてきている。

【０００７】ところで、これらの用途に使用されるプラ
スチックフィルムにおいては、従来より樹脂との屈折率
が大きく異なる無機粒子をフィルムに大量含有させる方
法がとられてきており、無機粒子としてルチルまたはア
ナターゼ型の酸化チタン、カオリン、湿式法または乾式
法によるシリカが用いられている。

【０００８】ポリエステルフィルムにおいても、隠蔽性
を高めるために上記の無機粒子を含有させる方法が行わ
れている。しかし、ポリエステルフィルムに酸化チタン
粒子を含有させる方法は、高い隠蔽性を発現するもの
の、粒子表面での光の反射が強いために、表面光沢が過
度となって良好な外観を呈することができない。また、
ポリエステルフィルムにカオリン粒子を含有させる方法
は、過度の表面光沢は抑えられるものの、充分な隠蔽効
果が得られないという欠点を有している。更に、ポリエ
ステルフィルムに、湿式法または乾式法シリカ粒子を含
有させる方法は、上記の酸化チタンおよびカオリン粒子
に見られ欠点は持たないものの、隠蔽性を高めるために
は多量のシリカ粒子の添加が必要となる。そのために多
量のシリカの添加を重合工程にて行った場合には、重合
系内の温度を著しく低下させて生産性率を悪くすると共
に、シリカ粒子の高添加量に基づく溶液粘度の上昇を招
き、送液が困難となるほか、装置的なトラブルを誘発
し、隠蔽性に優れたフィルムを製造することは困難であ
った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
如き状況に鑑み鋭意検討を進めた結果、ポリエステルフ
ィルムに特定構造のシリカ粒子を特定量含有させること
により、上記の課題を解決できることを見い出し本発明
に至った。すなわち、本発明は、芳香族ジカルボン酸ま
たはそのエステル形成誘導体を主成分とするジカルボン
酸成分と、エチレングリコールを主成分とするジオール
成分とを、構成成分とするポリエステル樹脂からなるフ
ィルムであって、該フィルム中に平均粒子径が２〜５μ
ｍ、粒子表面の細孔容積が０．６〜１．７ｍｌ／ｇおよ
び平均細孔径が６０〜２００Åであるシリカ粒子が０．
１〜８重量％となる量含有されており、ヘイズが６０％
以上で、かつ、全光線透過率が７０％以上であることを
特徴とするポリエステルフィルムにある。

【００１０】本発明のポリエステルフィルムに使用する
ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸またはそのエ
ステル形成誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、
エチレングリコールを主成分とするジオール成分とから
構成されるものである。

【００１１】ポリエステル樹脂を得るのに使用される芳
香族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−１，４
−もしくは−２，６−ジカルボン酸、またはこれらのジ
アルキルエステル、ジアリールエステル等が挙げられ、
中でもテレフタル酸が特に好ましい。これら芳香族ジカ
ルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、ポリエス
テル樹脂の全酸成分中に８０モル％以上含有されること
が好ましく、さらに好ましくは８５モル％以上である。
これは、芳香族ジカルボン酸あるいはそのエステル形成
誘導体が８０モル％未満では、製膜したポリエステルフ
ィルムの機械的強度が低下する傾向があるためである。
また、本発明においては、グルタル酸、アジピン酸、セ
バシン酸、シュウ酸、コハク酸等の脂肪族ジカルボン酸
あるいはそのエステル形成誘導体を、ポリエステル樹脂
の全ジカルボン酸成分中に２０モル％未満、好ましくは
１５モル％未満の範囲で含有させてもよい。

【００１２】ジオール成分としては、エチレングリコー
ルを主成分とするものであり、好ましくは全ジオール成
分中に８０モル％以上の範囲で、さらに好ましくは８５
モル％以上の範囲で含有される。また、本発明において
は、エチレングリコール以外のジオール成分としては、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタン
ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオ
ペンチルグリコール、ビスフェノール化合物またはその
誘導体のエチレンオキシド付加物等を使用することがで
きる。

【００１３】また、必要に応じてトリメリット酸、トリ
メシン酸、トリメチロールプロパン等の多官能性の第三
成分を併用してもよい。

【００１４】本発明において用いる上記のジカルボン酸
成分とジオール成分から構成されるポリエステル樹脂
は、その繰り返し単位の８０モル％以上がエチレンテレ
フタレート単位であることが好ましい。

【００１５】これらポリエステル樹脂は、公知の直接重
合法やエステル交換法等により製造することができ、そ
の重合度は特に制限されるものではないが、フィルム原
反の成形性から、固有粘度（フェノール／テトラクロロ
エタン等重量混合溶液中で２５℃にて測定）が０．５〜
１．２ｄｌ／ｇ程度のものが好ましい。

【００１６】本発明のポリエステルフィルムは、上記構
成のポリエステル樹脂から得られたポリエステルフィル
ムであって、特定構造のシリカ粒子が含有されてなるも
のである。

【００１７】本発明の特徴は、ポリエステルフィルム
に、特定構造のシリカ粒子、すなわち、平均粒子径が２
〜５μｍであって、粒子表面の細孔容積が０．６〜１．
７ｍｌ／ｇおよび平均細孔径が６０〜２２０Åの範囲に
あるシリカ粒子の特定量を含有させることにより、フィ
ルムの隠蔽効果が高くて優美な外観を有し、かつ、製膜
工程の通過性が良好なフィルムが得られることを見い出
したことにある。

【００１８】本発明において用いられるシリカは、粒子
表面および内部を多孔質化し、空洞を形成して嵩高な構
造となっている。よって添加量に対して得られる隠蔽性
は、高く、従来のシリカよりも少ない添加量で高い隠蔽
効果を発現することが可能となる。本発明においては、
使用するシリカ粒子として、その粒子表面および内部を
多孔質化した多孔質シリカ粒子を用いることによって、
シリカ粒子を嵩高とし粒子の含有量に対するフィルムの
隠蔽性を高めるものである。しかし、多孔質シリカ粒子
をポリエステルの重合系に添加する場合には、エチレン
グリコール等の溶媒中にシリカ粒子を分散させた分散液
を添加することによって行われるが、粒子表面での溶媒
含有率が高くなり分散液としての粘度が上昇し、シリカ
粒子の分散性が低下する傾向にあるとともに、工程通過
性が低下する傾向にある。

【００１９】そのため、本発明において使用されるシリ
カ粒子としては、平均粒子径（コールターカウンター法
で測定）が２〜５μｍ、粒子表面の細孔容積が０．６〜
１．７ｍｌ／ｇ、粒子表面の平均細孔径が６０〜２２０
Åの範囲であることが必要であり、このようなシリカ粒
子を使用することによって、粒子の分散性や工程通過性
を損なうことなく、隠蔽性の大きい優美な外観を有する
フィルムを得ることができるものである。

【００２０】シリカ粒子の粒子径は、フィルムのヘイズ
に影響を及ぼし、シリカ粒子の平均粒子径が２μｍ未満
である場合にはフィルムの隠蔽性が低下するためであ
り、平均粒子径が５μｍを超えるとフィルムの隠蔽性は
増加するものの、フィルムにボイド等の欠陥が生じやす
くなるとともに、延伸時にフィルムに縦裂けが生じたり
するためである。シリカ粒子の平均粒子径は、好ましく
は２．５〜４．５μｍの範囲である。

【００２１】また、シリカ粒子の粒子表面の細孔容積は
粒子の嵩高性に影響を及ぼし、細孔容積が０．６ｍｌ／
ｇ未満では多量に添加しないとフィルムの隠蔽性が低下
する。また、粒子表面の細孔容積が１．７ｍｌ／ｇを超
えるとフィルムの隠蔽性は増加するものの、シリカ粒子
と溶媒との見かけ密度差が大きくなり分散液の調整が困
難となるとともに、粒子表面の溶媒粘度が上昇し分散液
のゲル化やシリカ粒子の凝集が起こりやすくなり工程通
過性に劣るとともに、粒子の分散性が低下して均一なフ
ィルムが得られない。シリカ粒子表面の細孔容積は、好
ましくは０．８〜１．６ｍｌ／ｇの範囲であり、さらに
好ましくは１．０〜１．４ｍｌ／ｇの範囲である。

【００２２】さらに、シリカ粒子の粒子表面での平均細
孔径が６０Å未満では、シリカ粒子と溶媒との摩擦が高
くなり溶媒粘度が上昇し分散液のゲル化やシリカ粒子の
凝集が起こりやすくなり工程通過性に劣るとともに、粒
子の分散性が低下して均一なフィルムが得られない。ま
た、平均細孔径が２２０Åを超えると、シリカ粒子の真
円度が低下し均一な分散液の調整が困難となるととも
に、フィルムの隠蔽性が低下する。シカリ粒子の平均細
孔径は、好ましくは７０〜２１０Åの範囲であり、さら
に好ましくは１００〜１８０Åの範囲である。

【００２３】シリカ粒子のポリエステルフィルム中の含
有量は０．１〜８重量％の範囲であり、０．１重量％未
満では隠蔽性が十分でなく、８重量％を超えると全光線
透過率が低く包装した場合の被包装物の透視ができなく
なるほか、重合工程において分散液の粘度上昇によって
工程通過性が不良となり、均一なフィルムが得られなく
なる。このような特定の構造を有するシリカ粒子として
は、乾式法または湿式法によるサイロイド系シリカ粒子
あるいはゲル化法によるシリカ粒子が好適であり、特に
ゲル化法シリカ粒子が最適である。

【００２４】本発明のポリエステルフィルムの製法は、
特に限定されないが、例えば、溶融縮合法等により、上
記のシリカ粒子を含有するポリエステル樹脂を製造し、
二軸に配向させることにより得ることができる。その製
造法としては、公知の製造法、例えば、樹脂を２７０〜
３００℃で溶融押出した後、４０〜８０℃で冷却固化し
て得られた実質的に無配向であるシートを、８０〜１２
０℃で縦横に同時二軸、または縦方向に延伸した後、テ
ンター内にて一段または多段に横方向に延伸する、いわ
ゆる逐次延伸を利用する方法、さらに、横方向の延伸が
実質的に終了した後、引き続きテンター内にて２００〜
２４０℃で熱処理を行って結晶化による配向固定を行
い、寸法安定性を高める方法等を利用して得ることがで
きる。

【００２５】本発明のポリエステルフィルムの厚さは、
特に限定されるものではないが６〜３８０μｍの範囲の
ものである。

【００２６】本発明のポリエステルフィルムには、必要
に応じて通常使用される酸化防止剤、顔料等の必要量を
添加することができる。

【００２７】以上の構成から本発明のポリエステルフィ
ルムは、厚さ１７μｍのフィルムにおいて、散乱光の程
度を示すヘイズが６０％以上で、かつ、全光線透過率が
７０％以上であることが重要である。これは、ヘイズが
６０％未満では、高い隠蔽性が発現できなくなるためで
あり、一方、全光線透過率が７０％未満であるとフィル
ムを通過する光量が減少しフィルム表面が暗くなり、優
美な外観を呈さなくなるためである。

【００２８】

【実施例】以下、実施例および比較例により、本発明を
具体的に説明する。実施例および比較例における評価は
次の方法で行った。

【００２９】１．ヘイズ（％）東京電色（株）製（ＭＯＤＥＬＴＣ−ＨＩＩＩ）ヘイ
ズメーターにて、厚さ１７μｍのフィルムのヘイズを測
定した。

【００３０】２．全光線透過率ＡＳＴＭＤ１００３に準拠して、厚さ１７μｍフィ
ルムの全光線透過率を測定した。

【００３１】３．固有粘度ポリマー１ｇを１００ｃｃのフェノール／テトラクロロ
エタン５０／５０（重量比）混合溶液に溶解し、２５℃
にて測定した。

【００３２】４．工程通過性工程通過性は、エチレングリコール中のシリカ濃度が２
０重量％となるようにシリカ粒子をエチレングリコール
に添加し、室温で攪拌して目視で均一分散液となった後
に、室温で１時間放置し、放置前および放置後の溶融粘
度を測定し、溶融粘度が放置前の３倍以上となったもの
を不良、３倍未満のものを良好として評価した。

【００３３】実施例１〜７、比較例１〜７テレフタル酸１００モル部、エチレングリコール１４０
モル部を精留塔および撹拌装置を備えた反応容器に仕込
み、撹拌を行いながら２６０℃まで除々に昇温し、留出
する水を系外に排出しながら、エステル化を行って反応
率９３％のＢＨＴ（テレフタル酸ビス（β−ヒドロキシ
エチル））を得た。得られたＢＨＴを重縮合用反応器に
移し、触媒としての三酸化アンチモンと安定剤としての
トリメチルホスフェートを添加した後、表１に示す種々
のシリカ粒子（富士サイリシア社製、サイリシア＃４３
０）をエチレングリコール分散溶液として予め調整した
ものを添加した。２０分間撹拌して過剰のエチレングリ
コールを留出させた後、３０分間で真空度を１ｍｍＨｇ
以下にするとともに、２９０℃まで昇温して重縮合を行
い、固有粘度０．６のポリエステル樹脂を得た。このポ
リエステル樹脂を１２０℃で１０時間真空乾燥後、Ｔダ
イキャスト方式の製膜機にて１５０μｍのシートとした
後、縦および横方向にそれぞれ３．０倍延伸、熱処理し
て１７μｍのフィルムを得た。このフィルムについての
ヘイズおよび全光線透過率の測定結果および工程通過性
の評価結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリエス
テルフィルムは、上記した構造のシリカ粒子を含有する
ので、適度な隠蔽性と優美な外観を有し、食品包装用フ
ィルム、一般工業用フィルム等としてきわめて有用であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 7:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族ジカルボン酸またはそのエステル
形成誘導体を主成分とするジカルボン酸成分と、エチレ
ングリコールを主成分とするジオール成分とを、構成成
分とするポリエステル樹脂からなるフィルムであって、
該フィルム中に平均粒子径が２〜５μｍ、粒子表面の細
孔容積が０．６〜１．７ｍｌ／ｇおよび平均細孔径が６
０〜２００Åであるシリカ粒子が０．１〜８重量％とな
る量含有されており、ヘイズが６０％以上で、かつ、全
光線透過率が７０％以上であることを特徴とするポリエ
ステルフィルム。