JPH07314626A - 複合化ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明性および滑り性に優れるポリエステルフ
ィルムを提供する。 【構成】 実質的に粒子状滑剤を含まない高透明ポリエ
ステル層（Ｂ）の少なくとも片面に、０．３〜３．０μ
ｍの粒径を有する粒子を下記式を満足するよう含有す
る厚み１．５μｍ以下のポリエステル層（Ａ）を積層し
たフィルムであって、厚み７５μｍに換算したフィルム
ヘーズが１．０％以下であり、かつフィルム同士の摩擦
係数が０．５０以下であることを特徴とする複合化ポリ
エステルフィルム。 【数１】 ０．０３≦ｔ_a ＋ｔ_b ≦１．０ ・・・ （上記式中、ｔ_a は無機粒子の粒子量（重量％） ｔ_b は有機粒子の粒子量（重量％）を表す）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明性、滑り性、取扱
い性、作業性等に優れた複合化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
エステルフィルムは、透明性、熱安定性、寸法安定性、
強度等に優れていることから多くの分野、特にＯＨＰ、
製版、マイクロフィルム、窓貼り等透光特性を利用する
分野に用いられている。この目的のために、近年各種積
層ポリエステルフィルムが提案されてきた。しかしなが
ら、近年の透明易滑性に対する要求は厳しく、さらなる
改良が望まれている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく、鋭意検討の結果、複合化ポリエステル
フィルムの表層に含まれる粒子およびフィルム厚みを特
定のものとすることによって、フィルム特性が顕著に改
良されることを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００４】すなわち、本発明の要旨は、実質的に粒子
状滑剤を含まない高透明ポリエステル層（Ｂ）の少なく
とも片面に、０．３〜３．０μｍの粒径を有する粒子を
下記式を満足するよう含有する厚み１．５μｍ以下の
ポリエステル層（Ａ）を積層したフィルムであって、厚
み７５μｍに換算したフィルムヘーズが１．０％以下で
あり、かつフィルム同士の摩擦係数が０．５０以下であ
ることを特徴とする複合化ポリエステルフィルムに存す
る。

【０００５】

【数２】 ０．０３≦ｔ_a ＋ｔ_b ≦１．０ ・・・ （上記式中、ｔ_a は無機粒子の粒子量（重量％） ｔ_b は有機粒子の粒子量（重量％）を表す）

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おけるポリエステルとは、テレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸等のような芳香
族ジカルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等のよ
うなグリコールとのエステルを主たる成分とするポリエ
ステルである。当該ポリエステルは、芳香族ジカルボン
酸とグリコールとを直接重合させて得られるほか、芳香
族ジカルボン酸ジアルキルエステルとグリコールとをエ
ステル交換反応させた後、重縮合させる方法、あるいは
芳香族ジカルボン酸のジグリコールエステルを重縮合さ
せる等の方法によっても得られる。

【０００７】当該ポリエステルの代表的なものとして
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，
６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示
される。かかるポリエステルは、共重合されないホモ・
ポリマーであってもよく、またジカルボン酸成分の１０
モル％以下が主成分以外のジカルボン酸成分であり、お
よび／またはジオール成分の１０モル％以下が主成分以
外のジオール成分であるような共重合ポリエステルであ
ってもよい。また、必要に応じて、ポリエステル以外の
ポリマー例えば、ナイロン、ポリオレフィン等をブレン
ドしてもよい。

【０００８】本発明において、実質的に粒子状滑剤を含
まないポリエステルとは、上述のようなポリエステルで
あって、当該ポリエステル製造中に触媒が析出して生成
する粒子（滑剤）を極力形成しないようにし、しかも粒
子状滑剤が添加されることなく合成されたものである。
このポリエステルは、光を吸収したり散乱させる不溶性
粒子を含有しないため、高い透明性を有するフィルムと
することができる。かかるポリエステルのみからなるフ
ィルムのフィルムヘーズは通常、厚み７５μｍ換算で
０．５％以下である。

【０００９】本発明においては、上記透明ポリエステル
層（Ｂ）の少なくとも片面に、特定のポリエステル層
（Ａ層）を積層することが必須である。ポリエステル
（Ａ）層中には、フィルムの易滑性を向上させるため
に、有機および／または無機の粒子を含有させることが
必須で、必要に応じて安定剤、着色剤、酸化防止剤、消
泡剤、帯電防止剤等の添加剤を含有するものであっても
よい。滑り性を付与する微粒子としては、カオリン、ク
レー、各種炭酸カルシウム、各種酸化ケイ素、テレフタ
ル酸カルシウム、各種酸化アルミニウム、各種二酸化チ
タン、リン酸カルシウム、フッ化リチウム等の不活性外
部添加粒子、ポリエステル樹脂の溶融製膜に際して不溶
な高融点有機化合物、単分散球状有機粒子、粉砕型の有
機粒子、架橋ポリマー、並びにアルカリ金属化合物およ
びアルカリ土類金属化合物などによってポリエステル製
造時にポリマー内部に形成される析出粒子等が挙げら
れ、これらの粒子を単独もしくは、二種以上含有させる
ことができる。

【００１０】ポリエステル（Ａ）層中に含まれる粒子の
平均粒径は０．３〜３．０μｍであり、好ましくは０．
５〜２．０μｍ、特に好ましくは０．８〜１．５μｍで
ある。平均粒径が０．３μｍ未満の粒子では、フィルム
の易滑性を付与するのに多量の添加を必要とし、その結
果フィルムヘーズが高くなってしまい不適当である。一
方３．０μｍを超えるものでは、粒子の粒径に対してフ
ィルムの厚みが薄いため、フィルム中の粒子量を維持す
るためには、原料中の粒子量を増す必要があり、粒子の
分散性が劣ってしまう。

【００１１】特にポリエステル（Ａ）層としてその融点
がフィルム製造時の熱固定温度以下である共重合ポリエ
ステルとすることによれば、粒子周辺のボイド形成を伴
わないため、フィルムの透明性が優れ好ましい。ただし
共重合ポリエステルをポリエステル（Ａ）層として用い
る場合には、含有させる粒子の粒径をポリエステル
（Ａ）層の厚みを超えるものとすることが好ましい。

【００１２】ポリエステル（Ａ）層中の粒子量は無機粒
子の粒子量をｔ_a （重量％）とし、有機粒子の粒子量を
ｔ_b （重量％）としたとき、それらの総和（ｔ_a ＋
ｔ_b ）が０．０３〜１．０重量％の範囲であることが必
要である。粒子量が０．０３重量％未満では、易滑性を
有するフィルムが得られず不適当である。一方、粒子量
が１．０重量％を超えると、逆にフィルムヘーズが高く
なりすぎて不適当である。粒子量は好ましくは０．０５
〜０．５重量％、さらに好ましくは、０．０８〜０．３
重量％である。さらにフィルムの透明易滑性を付与する
ために、ｔ_b を０．０１以下とすることが好ましく、特
に好ましくは有機粒子を使用しないことである。

【００１３】本発明のポリエステルフィルムの極限粘度
は好ましくは０．５０以上、さらに好ましくは０．５５
以上である。フィルムの極限粘度が０．５０未満の場合
には、十分な透明性、機械的強度が得られないことがあ
る。

【００１４】さらに本発明の特徴の一つはポリエステル
（Ａ）層の厚みが１．５μｍ以下であることである。ポ
リエステル（Ａ）層の厚みは好ましくは０．５μｍ以
下、さらに好ましくは０．２〜０．３μｍである。ポリ
エステル（Ａ）層の厚みが１．５μｍを超えると、摩擦
係数を０．５以下とするために、ポリエステル（Ａ）層
中の粒子量を増加させると、フィルムヘーズが上昇して
しまい、好ましくない。

【００１５】本発明の複合フィルムの厚みは通常１２〜
５００μｍ、好ましくは２３〜２００μｍである。

【００１６】本発明のフィルムのフィルムヘーズは、厚
み７５μｍに換算したときのヘーズ値が１．０％以下、
好ましくは０．７％以下である。ここで７５μｍに換算
するとは、カバー層をそのままにして、ポリエステル
（Ｂ）層のフィルム厚みのみを変更して７５μｍのフィ
ルムとしたときのヘーズを実際に測定したものを言う。
かかるヘーズ値が１．０％を超えるものでは、本発明の
目的とする高級用途に用いることができず、好ましくな
い。

【００１７】一方、本発明の複合フィルムのフィルム同
士の摩擦係数は０．５以下であり、好ましくは０．４５
以下である。摩擦係数が０．５を超えるフィルムでは、
フィルム製造時のフィルム巻き上げ時やスリット時に、
いわゆるツブ跡やシワが発生し、歩留まりが低下してコ
ストアップの要因となるばかりでなく、コンシューマー
での加工時に傷や蛇行を発生したりして好ましくない。

【００１８】次に本発明のフィルムの製造方法を具体的
に説明するが、本発明の構成要件を満足する限り、以下
の例示に特に限定されるものではない。実質的に粒子状
滑剤を含有しないポリエステルと、所定量の粒子を含有
するポリエステルとを、別々の押出機から溶融押出した
後、溶融ポリマー流路管内または押出口金内において層
流状で接合積層させて押出口金から吐出し、未延伸積層
フィルムを作成する。その際、粒子状滑剤を含有しない
ポリエステルは、サイロからホッパードライヤー、真空
乾燥機、パドルドライヤー、オーブン等で乾燥した後、
ポリエステル（Ｂ）層用のメインの押出機と、ポリエス
テル（Ａ）層用のサブ押出機の両者に分配し、このサブ
押出機を二軸のベント式押出棒とすることにより、粒子
を直接添加することが好ましい。ここで、キャスティン
グ時、静電密着法、水等の液体塗布法等を併用すること
が好ましい。

【００１９】かくして得られた未延伸積層フィルムは、
まず縦方向に７０〜１３０℃で１段または多段で２．５
〜９倍に延伸し、縦一軸延伸フィルムとした後、さらに
テンターにクリップで把持して導き、横方向に８０〜１
４０℃で３．０〜５．０倍延伸し、次いでオーブンに導
き、１８０〜２６０℃の範囲で１〜６０秒熱固定する。
熱固定時、冷却ゾーンにて幅方向に０．５〜１０％弛緩
または中出ししたり、巻き取り時、縦方向に０．５〜５
％弛緩することが好ましい。

【００２０】また、必要に応じて、１５０〜２００℃で
１〜３０秒熱固定後、再度テンターに導いて、再縦、再
横延伸を加えてもよい。再縦延伸は前段延伸条件により
適宜選択されるが、１２０〜２００℃、１．０１〜２．
５倍の範囲で延伸することが好ましく、再横延伸も１５
０〜２３０℃、１．０１〜２．０倍の範囲で延伸するこ
とが好ましい。

【００２１】さらに縦延伸を多段階とした上で縦延伸後
の配向、すなわち複屈折率を０．９０未満、好ましくは
０．７５未満、特に好ましくは０．６５未満とし、さら
に熱固定時、幅方向に１〜１０％弛緩しながら熱固定す
ることにより、二軸延伸熱固定後の面配向度（ΔＰ＝
（ｎβ＋ｎγ）／２−ｎα）を０．１６５未満、好まし
くは０．１６０未満とすることによれば、フィルムの特
性向上が期待できる。

【００２２】上記延伸工程中または延伸後に、フィルム
に接着性、帯電防止能、滑り性、高電型性等をさらに付
与するために、フィルムの片面または両面に、塗布層を
形成したり、コロナ処理等の放電処理等を施したりする
ことも好ましい方法である。

【００２３】本発明の複合ポリエステルフィルムは高透
明であり、かつ滑り性が良いことから、ソーラー用、Ｉ
Ｄカード用、自動車や建材の窓貼り用、マイクロフィル
ム用、透明断熱フィルム用、製図製版用途等に好ましく
使用することができる。また、液晶用等表面に透明導電
層を設けることによって透明導電性フィルムとしても好
ましく使用される。

【００２４】

【実施例】以下、実施例にて、本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、フィルムの評
価方法は以下に示すとおりである。

【００２５】（１）フィルムヘーズ ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、日本電色工業社製分球式濁
度計ＮＤＨ−２０Ｄによりフィルムの濁度を測定した。
７５μｍのフィルムのヘーズに換算するには、積層フィ
ルムの場合、不活性粒子を含まない層のみ増減させ、表
層は一定として実際に７５μｍのフィルムを作成し、評
価した。

【００２６】（２）摩擦係数 平滑なガラス板上に、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切
り出したフィルム同士を２枚重ね、その上にゴム板を載
せ、さらにその上に荷重を載せ、２枚のフィルムの接圧
を２ｇ／ｃｍ² として１０ｍｍ／ｍｉｎでフィルム同士
を滑らせて摩擦力を測定した。なお、測定は、温度２３
℃±１℃、湿度５０％±５％の雰囲気下で行い、２ｍｍ
滑らせた点での値を摩擦係数とした。

【００２７】（３）積層フィルムの表層フィルム厚さ 透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によるフィルム断面の観察
にて行った。すなわち、フィルムサンプルの小片を、エ
ポキシ樹脂に硬化剤、加速剤を配合した樹脂に包埋処理
し、ウルトラミクロトームにて厚み約２００ｎｍの切片
を作成し、観察用サンプルとした。得られたサンプルを
日立（株）製透過型電子顕微鏡Ｈ−９０００を用いて断
面の顕微鏡写真を撮影し、表層の厚みを測定した。ただ
し、加速電圧は３００ｋＶ、倍率は最表層厚みに応じ、
１万〜１０万倍の範囲で設定した。厚み測定は５０点行
い、測定値の厚い方から１０点、薄い方から１０点を削
除して３０点を平均して測定値とした。

【００２８】（４）有機粒子の平均粒径（電顕法） 有機粒子の平均粒径は、電子顕微鏡による写真法で測定
した。倍率は２００００倍とした。

【００２９】（５）無機粒子の平均粒径（コールターカ
ウンター法） 日科機（株）製コールターカウンターＴＡ−II型を用い
て測定した。測定値は、等価球換算値（直径，μｍ）で
表される。

【００３０】実施例１ （実質的に粒子状滑剤を含まないポリマーの製造）ビス
−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートオリゴマー
１００部の存在下、テレフタル酸８７部とエチレングリ
コール４２部とを常圧下２６０℃で反応させてエステル
化反応を行った。反応開始４時間後、エステル化率９７
％のポリエステルオリゴマーが得られた。次いで、得ら
れたポリエステルオリゴマー１０３部（最終生成ポリエ
ステル１００部に相当）に二酸化ゲルマニウム０．０１
部、オルトチタン酸テトラ−ｎ−ブチル０．００３５５
部および正リン酸０．０１部を添加し、２５０℃から２
８５℃まで１２０分で昇温しつつ、同時に真空度７６０
ｍｍＨｇから１ｍｍＨｇまで１２０分で減圧し、引続い
て２８５℃、１ｍｍＨｇの条件下で重縮合反応を４時間
行いポリエステルＡを得た。得られたポリエステルＡの
極限粘度は０．６３であった。

【００３１】（ポリエステルフィルムの製膜方法）上記
で得たポリエステルＡを所定のサイロに貯蔵した後、チ
ッソ置換したパドルドライヤーで乾燥して、メイン押出
機とサブ押出機に分配して送り込んだ。ここでメインの
押出機は通常のシングルの押出機を用いたがサブの押出
機としては、異方向ベント式二軸押出機を用いた。サブ
押出機には、ポリマーの溶融状態で、平均粒径１．５μ
ｍの単分散有機粒子を表層のポリエステル中０．１２重
量％となるよう直接添加した。

【００３２】サブ押出機のポリマーをフィルムの表裏２
層に分岐した後、ギャポンプフィルターを介して、メイ
ン押出機からのポリマーとフィードブロックで分流さ
せ、ダイを通してキャスティングドラムに引き取り、未
延伸フィルムとした。キャスティングの際、静電密着法
を採用した。かくして得られた２種３層の積層未延伸フ
ィルムを縦延伸ロールに送り込み、まずフィルム温度８
３℃（ＩＲヒーター付与）で２．４倍延伸した後、さら
に８７℃（ＩＲヒーター付与）で１．２倍延伸し、縦延
伸後の複屈折率を０．６２とした後、テンターに導き１
３０℃で横方向に３．９倍延伸して二軸配向フィルムを
得た。次いで、得られた二軸配向フィルムを熱固定ゾー
ンに導き、２３５℃で５秒間幅方向に３％弛緩させなが
ら熱固定し、厚み構成が０．２５μｍ／７４．５μｍ／
０．２５μｍの２種３層の（ΔＰ＝０．１５８）フィル
ムを得た。かくして得られたフィルムの物性、性能を下
記表１に示す。

【００３３】実施例２ （サイリシア３２０粒子を含むポリマーの製造）ジメチ
レンテレフタレート１００部、エチレングリコール７０
部および、酢酸マグネシウム四水塩０．０９部を反応器
にとり、加熱昇温するとともに、メタノールを留去さ
せ、エステル交換反応を行い、反応開始後４．０時間を
要して２３０℃まで昇温し、実質的にエステル交換反応
を終了した。次に、リン酸０．０４部、三酸化アンチモ
ン０．０３５部および平均粒径１．４５μｍの無定形シ
リカ（サイリシア３２０）０．３０部を添加し、常法に
従って重合した。

【００３４】得られたポリエステルＢと、実施例１のポ
リエステルＡとポリエステルＢとをサイリシア３２０が
ポリマー中０．１２重量％となるようブレンドしたもの
とを別々に乾燥した後、別々の押出器で押出し、フィー
ドブロックを介して２種３層の未延伸フィルムを得た。
以後は実施例１と同様にして７５μｍのフィルムを得
た。得られた結果を表１に示す。

【００３５】比較例１ 実施例２において、サイリシア３２０の粒子量を８００
ｐｐｍとし、表層のフィルム厚みを５μｍとする以外は
実施例２と同様にして７５μｍのフィルムを得た。得ら
れた結果を表１に示す。

【００３６】比較例２ 実施例２においてメインの押出機のみを用いて、サイリ
シア３２０の粒子量を８００ｐｐｍとして単層にて７５
μｍのフィルムを得た。得られた結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１から明らかなとおり、積層フィルムの
表層を極めて薄くすることにより、極めて透明易滑のフ
ィルムを得ることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、透明性および滑り性の
優れたポリエステルフィルムが提供でき、本発明の工業
的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に粒子状滑剤を含まない高透明ポ
   リエステル層（Ｂ）の少なくとも片面に、０．３〜３．
   ０μｍの粒径を有する粒子を下記式を満足するよう含
   有する厚み１．５μｍ以下のポリエステル層（Ａ）を積
   層したフィルムであって、厚み７５μｍに換算したフィ
   ルムヘーズが１．０％以下であり、かつフィルム同士の
   摩擦係数が０．５０以下であることを特徴とする複合化
   ポリエステルフィルム。 【数１】 ０．０３≦ｔ_a ＋ｔ_b ≦１．０ ・・・ （上記式中、ｔ_a は無機粒子の粒子量（重量％） ｔ_b は有機粒子の粒子量（重量％）を表す）