JPH0813897B2 - ポリエステルフイルムおよび粘着フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は柔軟性を有する共重合ポリエステルフイルム
およびこれをもちいてなる粘着フイルムに関するもので
ある。

［従来の技術］ ポリエステル系柔軟性基材としてはポリエチレンテレ
フタレート等のハードセグメントにドデカンジオン酸あ
るいはダイマー酸等の長鎖脂肪族ジカルボン酸または長
鎖分岐脂肪族ジカルボン酸等を共重合する（特公昭42−
8709）こと、あるいは、ポリブチレンテレフタレートに
ダイマー酸を共重合すること（特公昭54−15913）も提
案されている。

また、柔軟性基材に粘着剤を塗布し、ラベル・テープ
類として用いる場合、柔軟性基材としては、軟質塩化ビ
ニルが好ましく用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、単に長鎖脂肪族ジカルボン酸または長
鎖分岐脂肪族ジカルボン酸をポリエチレンテレフタレー
トに共重合する方法では、得られたシートの耐溶剤性、
耐熱性に劣り、例えば粘着剤を塗工した際に膨潤した
り、寸法変化を生じ均一に加工できないという問題点を
有していた。また、ロール状に巻取った後に経時で徐々
に巻締まりを生じて再度巻出すことが困難になるという
問題点もあった。一方、ポリブチレンテレフタレートに
長鎖脂肪族ジカルボン酸またはダイマー酸を共重合する
方法では、上記同様経時変化が生じるという問題がある
ばかりか、エラストマー的な性質が強くなり過ぎ実用上
問題を生じる場合がある。

さらに、一般的に、粘着テープあるいはラベル基材と
して軟質塩化ビニルは安価でありコスト的に優れている
が、可塑剤のブリードアウトによる粘着力の低下、焼却
時の公害の問題を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために次の構成を提案す
るものである。すなわち、ΔTcgが60℃以下の共重合ポ
リエステルからなり、Tcc以上融点以下の準結晶融解ピ
ーク温度を有し、引張りヤング率が0.1〜50kg/mm²であ
ることを特徴とするポリエステルフイルム、および、該
ポリエステルフイルムの少なくとも片面に粘着剤層を有
する粘着フイルムに関するものである。

本発明ポリエステルフイルムを構成する共重合ポリエ
ステルは、冷結晶化温度（Tcc）およびガラス転移温度
（Tg）との差（Tcc−Tg）で定義されるΔTcgが60℃以下
であることが必要であり、好ましくは50℃以下、さらに
好ましくは５〜40℃以下である。ΔTcgが大き過ぎると
引張りヤング率が経時で上昇したり、粘着剤を塗布する
際にフイルムが膨潤あるいは白化する等の問題を生じ
る。

具体的な共重合ポリエステルの組成としては、次のも
のが例示される。

すなわち、ソフトセグメントとして、ポリエチレング
リコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキ
シアルキレングリコール、あるいは、ポリε−カプロラ
クトン、あるいはアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ
オン酸、ダイマー酸等のHOOC−［CH₂］_n−COOHの脂肪族
ジカルボン酸と脂肪族および／または脂環属ジオールか
らなる脂肪族ポリエステル等が挙げられるが、特にソフ
トセグメントの構成成分としては、長鎖脂肪族ジカルボ
ン酸残基を含有していることが、耐熱性、耐侯性、透明
性を良好とする上で好ましい。ここで、該長鎖脂肪族ジ
カルボン酸残基の含有量としては、共重合ポリエステル
を構成する全酸成分に対し１〜50モル％、好ましくは５
〜40モル％の範囲であると柔軟性、耐熱性共に良好とな
るので好ましい。

本発明において長鎖脂肪族ジカルボン酸とは、セバシ
ン酸、エイコ酸、ドデカンジカルボン酸、ダイマー酸等
の炭素数が８〜60のアルキレン基を有するジカルボン酸
であり、特に炭素数は10〜50の範囲が柔軟性が良好とな
るので好ましい。

特に本発明では、長鎖脂肪族ジカルボン酸の中でも分
岐状構造を有している長鎖分岐脂肪族ジカルボン酸であ
ることが好ましく、この中でもダイマー酸を用いること
が耐熱性、透明性を良好とする上で好ましい。

本発明でいうダイマー酸とはオレイン酸等を２量化反
応によって得られる周知のジカルボン酸であって、通常
不飽和結合を分子中に有するが、水添化し、臭素化を0.
05〜10g/100g、好ましくは、0.1〜5g/100gとしたもの
が、耐熱性、柔軟性に優れるので好ましい。特に好まし
い分子量範囲としては、エステル形成性官能基（−COO
H）を除く分子鎖を形成する炭素数が20〜80の範囲であ
ることが好ましく、さらに好ましくは30〜60の範囲であ
る。また、二量化反応の過程で、直鎖分岐状構造、脂環
構造、芳香族構造が生成されるが、直鎖分岐状構造体が
20モル％以上、芳香族構造体が２〜20モル％含有されて
いると、耐候性、柔軟性、透明性が良好となるので好ま
しい。

次いで本発明フィルムを構成するハードセグメントと
しては、単独でポリマーを構成した際の融点が200℃以
上、ガラス転移温度が90℃以下、ΔTcgが80℃以下であ
ることが耐熱性、耐溶剤性を良好とする上で好ましく、
具体的には、エチレンテレフタレート、ブチレンテレフ
タレート、シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、
シクロヘキサンジメチレンシクロヘキサンジカルボキシ
レート、ブチレン2,6ナフタレンジカルボキシレート等
の芳香族及び／または脂環族エステルユニットから選ば
れた少なくとも一つより構成されていることが好まし
く、より好ましくは、少なくとも二種より構成されてい
ることが好ましい。

この中でもテレフタル酸残基を有しているものが耐候
性が良好となるので好ましい。

さらに、アルコール成分として1,4ブタンジオール残
基を含有していることが耐溶剤性の点で好ましく、共重
合ポリエステルを構成する全アルコール成分にしめる1,
4ブタンジオール残基含有量が40モル％以上、65モル％
以下であることが好ましい。さらに、該1,4ブタンジオ
ールを補間するアルコール成分としては、エチレングリ
コール、1,4シクロヘキサンジメタノール、1,6ヘキサン
ジオールから選ばれた少なくとも一種であることが好ま
しい。

ここで、好ましく用いられる該共重合ポリエステルの
固有粘度としては、0.5〜2.0dl/g,好ましくは、0.7〜1.
8dl/gであると製膜性、機械特性共に良好になるので好
ましい。

さらに、該共重合ポリエステルの融点（Tm）は、実用
上130〜250℃であることが好ましく、更に好ましくは、
140〜230℃の範囲であると良い。また、ガラス転移温度
（Tg）は、10℃以下、さらに好ましくは、０℃以下であ
ることが好ましい。

本発明ポリエステルフイルムは、Tcc以上、融点以下
の準結晶融解ピーク温度を有していることが必要であ
り、好ましくは（Tcc＋20℃）以上、（融点−20℃）以
下、さらに好ましくは（Tcc＋30℃）と50℃のいずれか
高い方の温度以上、（融点−30℃）以下の温度範囲であ
る。熱処理温度が上記温度範囲でない場合、耐溶剤性に
劣るばかりか巻取り時にブロッキングを生じ再度巻出そ
うとしてもフイルム同士が強く付着し巻出しが困難とな
る。ここで、本発明でいう準結晶融解ピーク温度とは、
熱処理によって生成する準結晶の融解ピーク温度を意味
する。すなわち、該融解ピークは、熱処理を施さない限
り生成せず、また、該融解ピークはサンプルフィルムを
一旦融解し急冷したサンプルでは消失し観測されないの
で、明確に準結晶融解ピークとして確認できる。

次いで、本発明ポリエステルフイルムは、引張りヤン
グ率が0.1〜50kg/mm²の範囲であることが必要であり、
好ましくは、１〜40kg/mm²の範囲である。引張りヤング
率が小さ過ぎても、大き過ぎても、加工適性、ワインデ
ィング性等に問題を生じる。

また、本発明ポリエステルフイルムの100μｍ換算の
ヘイズが0.1〜20％であることが経時での機械特性の変
化を低減し、また透明性が良好であるので好ましく、さ
らに好ましくは0.2〜10％としておくことが好ましい。

同様な観点から内部ヘイズは0.2〜15％、好ましくは
0.5〜８％の範囲であることが好ましい。

本発明ポリエステルフイルムは、実質的に無配向なフ
イルムであることが長期での寸法安定性を良好とする上
で好ましい。ここで、実質的に無配向であるとは、分子
鎖の配向程度が充分小さく機械特性の異方性、光学特性
の異方性が充分無視できるレベルにあることを意味し、
例えば長手方向と幅方向の破断強度の比が0.6〜1.4の範
囲、あるいは長手方向、幅方向、厚み方向それぞれの屈
折率（Nx,Ny,Nz）の差の絶対値|Ni−Nj|（i,j＝x,y,z,i
≠ｊ）が0.1未満好ましくは、0.05未満であることが好
ましい。実質的に配向性を有している場合には、長期間
放置した場合に変形し実用上問題を生じることがある。

また、本発明ポリエステルフイルムの25％変形時の弾
性回復率は30〜80％の範囲で、さらに25％変形時の弾性
回復率と50％変形時の弾性回復率の比が0.6〜２、好ま
しくは0.7〜1.5の範囲であると得られる加工適性が良好
となり、粘着テープまたは粘着ラベル等として用いた場
合の信頼性が高まるので好ましい。

さらに、本発明ポリエステルフイルムの応力残存率は
60％以下であることが好ましく、さらに好ましくは10〜
50％の範囲であると粘着力が高く保持されるので好まし
い。

本発明ポリエステルフイルムには、例えば、脂肪族グ
リセリド、ベタイン系、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の帯電防止剤、脂肪
酸アミド等の有機のスリップ剤、無機粒子等のスリップ
剤、ヒンダードフェノール系、燐酸系等の熱安定剤・酸
化防止剤・耐侯剤、安息香酸金属塩、エチレン（メタ）
アクリル酸金属塩共重合体等の結晶核剤、UV吸収剤、顔
料等の周知の添加剤を目的にあわせて用いることができ
る。

本発明柔軟性ポリエステルフイルムの厚みは用途に応
じて設定されるべきものであるが、通常５〜2000μｍの
範囲である。

また、本発明ポリエステルフイルムにはエンボス加
工、サンドマット加工、梨地加工等の表面凹凸化処理を
施しても良い。

次いで、本発明粘着フイルムについて説明する。

本発明粘着フイルムを構成する共重合体ポリエステル
において、ΔTcgは60℃以下であることが必要であり、
好ましくは50℃以下、さらに好ましくは５〜40℃以下で
ある。ΔTcgが大き過ぎると耐溶剤性が悪化し、溶剤に
触れた際に膨潤したりひどい場合には溶解したりする等
の問題を生じる。

さらに該ポリエステルフイルムはTcc以上、融点以下
の融解ピーク温度を有していることが必要であり、好ま
しくはTcc以上、融点−20℃以下の温度範囲である。こ
うした融解ピーク温度を有していない場合、ロール状に
巻いておいた場合、巻締まりを生じたり、フイルムの寸
法変化により粘着力が低下する等の問題を生じる。

また、該ポリエステルフイルムの引張りヤング率は0.
1〜50kg/mm²であることが必要であり、好ましくは、１
〜40kg/mm²の範囲である。引張りヤング率が小さ過ぎる
と巻出し性に劣り、大き過ぎるとフイット性が低下す
る。

本発明の粘着フイルムは、上記ポリエステルフイルム
の少なくとも片面に粘着剤層を有し、例えば粘着テー
プ、粘着ラベルとして用いられるものである。使用され
る粘着剤としては、周知のアクリル系、ポリエステル
系、酢酸ビニル系等の粘着剤を用いることができる。ま
た、粘着剤層の厚みとしては、５〜100μｍの範囲が通
常用いられる。

また、粘着剤とポリエステルフイルムとの親和性を向
上するために、ポリエステルフイルムにコロナ放電処
理、低温プラズマ処理等の表面処理、サンドブラスト処
理等の凹凸加工を施しておくと良い。

本発明の粘着フイルムにおいて、該ポリエステルフイ
ルムの一方の面に粘着剤層を形成する場合、他方の面に
離型性を有するコーテイング層あるいは表面処理層を形
成しておいてもよく、例えばコーテイングによる場合、
公知のシリコーン系、弗化炭素系等のコート剤を用いる
ことができる。また表面処理による場合、弗素等の雰囲
気中でのコロナ放電処理、低温プラズマ処理等が挙げら
れる。

更に、本発明粘着テープまたは粘着ラベルは印刷層、
コーテイング層等の他の層を積層されていても良い。

次に、本発明柔軟性ポリエステルフイルムの製造方法
について説明するが、もちろんこれに限定されるもので
はない。

A.共重合ポリエステルの製造 所定のハードセグメントを構成する芳香族および／ま
たは脂環族ジカルボン酸またはこれらよりなるジメチル
エステルとソフトセグメントおよびこれに見合うアルコ
ール成分とを加え、周知のポリエステル重合法によって
共重合ポリエステルを得る。

B.ポリエステルフイルムの製造 こうして得られた共重合ポリエステルを乾燥後、押出
機より溶融押出して、Ｔ型口金あるいは円形口金等を用
いてシート状または円筒状に口金より吐出させ、冷却ロ
ールまたは、水等の冷媒中に導いて固化させる（こうし
て得られたシート状物あるいは円筒状物を以下キャスト
フイルムと称する。） 通常押出温度は融点＋10〜融点＋80℃の温度範囲であ
り、また、冷却温度は10〜90℃の範囲、好ましくは20〜
40℃の範囲であると好ましい。

次いで、該キャストフイルムを熱処理するが、熱処理
温度としては、Tcc〜該共重合ポリエステルの融点（T
m）の温度範囲、好ましくはTcc＋10℃〜Tm−10℃の温度
範囲である。処理時間としては特に限定されないが、通
常１秒〜30分であり、特に好ましい方法としては、所定
の温度にコントロールされた温水中もしくは、水蒸気中
で熱処理を施すと均一に処理され効果的であるので好ま
しい。

ついで、該熱処理を施した後、必要に応じて乾燥ロー
ルあるいは乾燥オーブンにに導き、冷却ロールで室温に
冷却し、必要に応じて、上述した表面処理、コーテイン
グ等を施し巻取る。

C.粘着フイルムの製造法 以下のような製法により得られる。

（Ｉ）上記Ｂ項で得られたポリエステルフイルムを周知
の方法で粘着樹脂をコーテイングし、離型背面処理、あ
るいは離型紙または離型フイルムを併せ巻く方法。

（II）上記Ｂ項で、共重合ポリエステルをシート状に溶
融押しし、キャストフイルムを得た後に、必要に応じて
コロナ放電処理等の表面処理を施した後に粘着剤を塗布
する。次いで乾燥、熱処理を施し、離型背面処理を施す
かあるいは離型紙または離型フイルムを併せ巻いで巻取
る。

ここで、粘着剤を溶剤コートする場合には乾燥工程が
該ポリエステルフイルムの熱処理工程を兼ねていても良
い。

［効果］ 本発明ポリエステルフイルムは、ΔTcgが60℃以下の
共重合ポリエステルからなり、Tcc以上融点以下の融解
ピーク温度を有し、引張りヤング率が0.1〜50kg/mm²で
あることから、 （１）耐溶剤性に優れ、粘着剤コートあるいは印刷等を
施した際の耐膨潤性、耐白化性に優れる。

（２）長期使用時の寸法安定性に優れ、巻き締まり、ブ
ロッキング等の問題が少ない。

（３）加工適性に優れる。

の効果を有する。

さらに該ポリエステルフイルムの少なくとも片面に粘
着剤層を有することを特徴とする本発明粘着フイルム
は、 （４）耐溶剤性、寸法安定性が良好であるため、粘着力
が経時で低下することがほとんど無く長期信頼性に優
れ、また使用時の取り扱い性、フイット性も良好であ
る。

［用途］ 本発明ポリエステルフイルムおよび粘着フイルムは、
マーキングフイルム、マスキングフイルム、農業用ハウ
ス、カバーフイルム、絶縁テープ等として用いることが
できる。

［特性の測定方法及び効果の評価方法］ 次に本発明フイルムの特性の評価方法および効果の評
価方法について説明する。

（１）100μｍ換算のヘイズ（H₁₀₀） JIS−Ｋ−6714に準じて測定し、次式で求める。

H₁₀₀（％）＝Ｈ×100/d ただし、Ｈはヘイズの実測値（％）、ｄは該ヘイズ測
定部のフイルム厚み（μｍ）。

また、内部ヘイズはテトラリンを入れた石英セル中に
浸漬して同様に測定する。

（２）機械特性 ヤング率、破断強度及び破断伸度については、ASTM D
−882−81（Ａ法）に準じて測定する。

（３）弾性回復率（Ｅ） フイルムを幅10mmにサンプリングし、引っ張り試験機
に試長が50mmになるように装着し、引っ張り速度10mm/
分で、試長のＳ％の引張り変形を与えて、ただちに同速
度で収縮させて、引っ張り応力が０になったサンプル長
（Ｌ）を測定し次式で求める。

弾性回復率（Ｅ） ＝｛（50＋S/2）−Ｌ）｝ ／（S/2）×100（％） （４）応力残存率（Ｒ） フイルムを幅10mmにサンプリングし、引っ張り試験機
に試長が50mmになるように装着し、引っ張り速度100mm/
分で、試長の25％の引張り変形を与えた直後の応力F₀を
測定し、次いでこの変形量を保ったまま10分間保持した
後の応力F₁₀を測定し、次式で求める。

応力残存率（Ｒ）＝F₁₀／F₀×100（％） （５）臭素価 ASTM−Ｄ−1159に準じた。単位はg/100gで表わす。

（６）屈折率 アッベの屈折率計を用いる。光源はナトリウムＤ線を
用いる。

（７）固有粘度（IV） ｏ−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。

（８）準結晶融解ピーク温度 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。

サンプル10mgを窒素気流下で室温より昇温速度10℃／
分で昇温した際に観測される吸熱ピークの内、結晶融点
よりも低い準結晶状態に対応するピーク温度を準結晶融
解ピーク温度とする。通常融点ピークよりも小さく、し
かもブロードなピークとして出現する。

（９）融点（Tm），ガラス転移温度（Tg）、冷結晶化温
度（Tcc）、ΔTcg 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。

窒素気流下にて、280℃×５分間溶融保持し、次いで
液体窒素を用いて冷却した。

こうして得られたサンプルを10℃／分の昇温速度で昇
温していった際に、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）とする。また、結晶化に伴う発熱ピーク温度を冷
結晶化温度（Tcc），結晶融解に基づく吸熱ピーク温度
を融点（Tm）とした。

また、ΔTcgは以下の式により定義される。

ΔTcg＝Tcc−Tg （10）巻出し性 フイルム厚みを70〜100μｍとし、３インチコアーに
長さ約50mに渡って巻取り、40℃90％湿度の雰囲気に24
時間放置後、再度巻出した際の様子を以下のランクに分
類した。

ランク5:抵抗無く巻出せる。

ランク4:やや抵抗はあるが巻出せる。

ランク3:抵抗は強いが巻出せる。

ランク2:部分的にブロッキングし穴、破れを生じる。

ランク1:前面に渡ってブロッキングする。

ここで、実用上ランク４〜５であれば問題ない。な
お、特別な配慮を行なえばランク３でも使用できないこ
とは無い。

［実施例］ 次に実施例を用いて本発明の実施態様について詳細に
説明する。

実施例１〜４ 酸成分として、ジメチルテレフタレートとダイマー酸
ジメチル（ユニケマ社製、臭素価1g/100g）、アルコー
ル成分として、エチレングリコール、1,4ブタンジオー
ル並びに1,4シクロヘキサンジメタノールとを表１に示
す組成にて共重合した。

こうして得られた樹脂を真空下100℃にて12時間乾燥
した後、40mmφ押出機を用いて250℃で溶融し、シート
状に押し出した。該溶融シートは30℃の冷却ドラム上で
固化し、次いで100℃の沸騰水中に導いて10秒間熱水処
理し、乾燥空気にて表面水を除去して巻取った。

こうして得られた、フイルムの特性を表２にまとめて
示すがいずれも、柔軟性、巻出し性に優れていることが
わかる。

比較例１ 実施例１において熱水処理を行なわない以外は同様に
製膜した。こうして得られたフイルムは巻出し性に問題
を生じた。

比較例２ 酸成分としてダイマー酸ジメチル12モルとジメチルテ
レフタレート88モル％、アルコール成分としてエチレン
グリコールからなる共重合ポリエステルを用いて実施例
１〜２と同様に製膜した。かくして得られたフイルムは
硬質感があり、また極めて不透明感の高いフイルムとな
った。

実施例５ 実施例１で得られたポリエステルフイルムにアクリル
系粘着剤（ニッセツKP−981、日本カーバイド工業
（株）製）を塗布して、乾燥後、シリコーン離型紙を併
せ巻取ったが、粘着剤の塗工性は良好であり、得られた
粘着テープの平面性、外観も優れていた。

比較例３ 比較例１で得られたフイルムに直ちに実施例３と同様
に粘着加工を施したが、得られたフイルムの平面性は悪
く、部分的に白化した。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ΔTcgが60℃以下の共重合ポリエステルか
   らなり、Tcc以上融点以下の準結晶融解ピーク温度を有
   し、引張りヤング率が0.1〜50kg/mm²であることを特徴
   とするポリエステルフイルム。
2. 【請求項２】ソフトセグメントの構成成分として長鎖脂
   肪族ジカルボン酸残基を含有することを特徴とする請求
   項（１）に記載のポリエステルフイルム。
3. 【請求項３】アルコール成分として1,4ブタンジオール
   残基を含有することを特徴とする請求項（１）〜（２）
   のいずれかに記載のポリエステルフイルム。
4. 【請求項４】1,4ブタンジオール残基を40モル％以上65
   モル％以下、長鎖脂肪族ジカルボン酸残基を１モル％以
   上50モル％以下含有することを特徴とする請求項（１）
   〜（３）のいずれかに記載のポリエステルフイルム。
5. 【請求項５】長鎖脂肪族ジカルボン酸がダイマー酸であ
   ることを特徴とする請求項（２）または（４）に記載の
   ポリエステルフイルム。
6. 【請求項６】応力残存率が60％以下であることを特徴と
   する請求項（１）〜（５）のいずれかに記載のポリエス
   テルフイルム。
7. 【請求項７】請求項（１）〜（６）のいずれかに記載の
   ポリエステルフイルムの少なくとも片面に粘着剤層を有
   することを特徴とする粘着フイルム。