JPS5812910B2 - ポリエステルフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は印刷性、及び、帯電防止性に優れたポリエステ
ルフイルムに関するものである。

一般に、ポリエステルフイルムは高い結晶性、高い融点
を示し、耐熱、耐薬品性、及び強度、弾性率等に於て優
れた性質を有することが知られており、磁気テープ、写
真用、メタライズ用、電気用等多くの用途に用いられて
いる。

しかし、包装用フイルムに供するに際し、多くの場合印
刷を施されて使用に供される。

この際、多くの印刷業者は作業性、品質上及び経済上の
理由からセロハン用インキによる印刷を望んでいるが、
通常のポリエステルフイルムでは、セロハン用インキが
接着しにくいという欠点を有している。

又、ポリエステルフイルムは帯電し易く、静電気の蓄量
によって、工程上のトラブルが発生したり、フイルム表
面の汚れなどが起り商品価値の低下をもたらす原因とな
る。

この様な欠点を解決するために、特に、セロハン用イン
キに対する接着性を向上する方法としては、フイルムに
コロナ放電処理を施す方法や、フイルム表面に印刷イン
キを接着し易い様な化合物を塗布する方法等があるが、
コロナ放電処理の場合は、処理の効果は経時によるセロ
ハン用インキとの接着性の低下が大きく、セロハン用イ
ンキの接着性の長期間の高いレベルの保持は困難であっ
た。

又、後者は、塗布工程が必要となるため加工が煩雑とな
り経済的にも不利である。

更に、帯電防止性を付与する方法としては、一般に、帯
電防止剤をフイルム表面に塗布するとか、フイルム内部
に配合したりする方法が、耐久性、経済性、品質上の問
題から充分有効なものは、得られていなかった。

又、従来、セロハン用インキの接着性、及び帯電防止性
に優れたフイルムを得る方法としてポリアルキレングリ
コールの含有されたフイルム、及び、ポリアルキレング
リコールとスルホン酸金属塩誘導体の両方が含有された
フイルム等が提案されているが、本発明ではポリエチレ
ングリコール以外の他のポリアルキレングリコール、例
えば、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、プロピレングリコールとエチレングリコー
ルの共重合体等では、印刷インキの接着性の向上は、含
有量をかなり増大させても充分ではなく、印刷インキの
接着性の飛躍的向上はポリエチレングリコールによって
のみ、達成し得ることを見出した。

又、ポリエチレングリコールのみの添加では帯電防止性
が充分でないが、これに、スルホン酸金属塩誘導体を添
加することによって、帯電防止性は飛躍的に向上し、優
れた印刷インキの接着性とあいまって、包装用フイルム
として最適のものが得られることを見出した。

従来、ポリエチレングリコールの分子量が大なるもの、
例えば８０００以上の分子量のポリエチレングリコール
含有のポリマーを作成することが困難である（例えば特
開昭５１−７３０５２号公報参照）こと、２軸配向フイ
ルムにした時の透明性が劣る等の問題が未解決であった
。

一方、ポリエチレングリコールの含有濃度が２０％以上
となると製膜時にトラブルが多発する問題があった（例
えば、特開昭５２−４３５０７号公報参照）が、本発明
ではこれら困難を解決し、ポリエチレングリコールの分
子量の比較的大なるもので含有量の比較的大なるもの、
例えば２．０ｗｔ％以上の添加を可能ならしめた。

本発明によって可能ならしめた分子量及び含有率の範囲
はフイルムにコロナ放電処理等の表面処理を施すことな
しに、印刷インキの接着性を飛躍的に向上させることが
可能となったのみならず、帯電防止性、即ちその絶対性
能（帯電防止性能）及び帯電効果の寿命（耐久性）にお
いて優れている。

しかもフイルムは透明性、滑り性の優れたものである。

なお、本発明のフイルムはコロナ放電処理等の表面処理
を施す必要がないので、従来問題となっていた印刷イン
キとの接着性の経時による低下も考慮する必要がなくな
った。

この様なフイルムを得るために本発明は以下の様な構成
を有する。

即ち本発明は、８０ｗｔ％以上が、ポリエチレンテレフ
タレートからなるポリエステルであって、分子量８００
０〜２０００００のポリエチレングリコールを０．５〜
１０ｗｔ％含有し、スルホン酸金属塩誘導体を０．１〜
５ｗｔ％含有し、且つ、フイルム密度が１３８０〜１４
０８ｇ／ｃｍ３である２軸配向ポリエステルフイルムで
ある。

そして、当該フイルムは水との濡れ角度が１５°〜４５
°の範囲となる特徴を有する。

本発明に用いられるポリエステルとしては、８０ｗｔ％
以上のポリエチレンテレフタレートよりなり、ポリエチ
レンテレフタレート以外の他のポリエステル成分として
は、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン２・６
−ナフタレート、ポリブチレンテレフタレート成分等が
挙げられる。

本発明で用いられるポリエチレングリコールの分子量は
８０００〜２０００００好ましくは、１００００〜１５
００００、更に好ましくは、２００００〜１０００００
のものである。

ここで、分子量の大きいものは、ポリエチレンオキサイ
ドと称されているが、繰返し単位はＨＯ＋ＣＨ２−０＋
。

Ｈで示されるポリエーテルである。また、ポリエステル
に対する含有量は、０．５〜１０．０ｗｔ％、好ましく
は、２．１〜５．０ｗｔ％、更に好ましくは、２．５〜
４．０ｗｔ％である。

ポリエチレングリコールの分子量８０００未満のものは
含有量を相当大きくしても、印刷インキの接着性は不充
分であり、分子量２０００００以上のものは、印刷イン
キの接着性が充分高くなる様に、ポリエチレングリコー
ルを含有させると、２軸延伸後のフイルムのヘーズが高
くなり、透明性が損なわれる。

ポリエチレングリコールの含有量は少なすぎると、印刷
インキの接着性が充分高くならず、一方、含有量が多す
ぎるとフイルムのベースが高くなり透明性が損なわれ、
ポリエチレンテレフタレートフイルム自体もつ優れた性
質を損なうこととなる。

本発明に供されるスルホン酸金属塩誘導体としては、例
として次に示すように構造の化合物を挙げることができ
る。

ここにＲは炭素数５〜２０のアルキル基であって、オク
チル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル又はオク
タデシルなど挙げられる。

勿論これらの混合物でもよい。

Ｍｅはアルカリ金属又はアルカリ土類金属原子を示す。

スルホン酸金属塩誘導体の具体的としては、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸カルシウム、オクタデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム等の一種以上を
混合したものが好ましい。

これらのポリエステルに対する含有量は、０．１〜５ｗ
ｔ％がよく、好ましくは０．５〜４．０ｗｔ％、更に好
ましくは０． ５ 〜３．０ｗｔ％である。

帯電防止剤の添加量を５ｗｔ％以上にするとポリエステ
ルの有効な物理化学的性質を損傷するので好ましくない
。

本発明の２軸配向ポリエステルフイルムはその密度が１
３８０〜１４０８ｇ／ｃｍ３の範囲にある。

好ましくは、１３８２〜１４０３ｇ／ｃｍ３のとき、驚
くべきことに、コロナ放電処理等の表面処理を施すこと
なく、印刷インキの接着力が飛躍的に高まる。

本発明ではスルホン酸金属塩誘導体を併せて含有させる
ことにより、優れた印刷インキの接着性に加えて、優れ
た帯電防止性を得ることができる。

この理由は明確ではないが、密度が１３８０ｇ／ｃｍ３
以下の２軸配向フイルムでは印刷インキの接着性が不充
分となり、且つ、帯電防止性も劣る。

一方、密度が１４０８ｇ／ｃｍ３以上では、ポリエチレ
ンテレフタレート本来の機械的性質の低下が著るしく好
ましくない。

印刷インキの接着性、及び、帯電防止性を賦与するため
には、該フイルムの水の濡れ角度は１５°〜４５°、好
ましくは、２０°〜４０°が良い。

水の濡れ角度が１５°以下でも４５°以上でもいずれの
場合も、印刷インキの接着性と帯電防止性の両者を満足
させることはできない。

かかる本発明の２軸配向ポリエステルフイルムは、コロ
ナ処理等の表面処理を施すことなく、印刷インキの接着
性が飛躍的に向上し、更に良好な帯電防止性を有してい
て、フイルム透明性及び滑り性に優れている。

本発明のフイルムは包装包装用途として最適なものであ
る。

本発明のフイルムを製造するにあたり、ポリエチレング
リコール成分及びスルホン酸金属塩誘導体成分を含有さ
せる時期としては、ポリエチレンテレフタレートの重合
完結前ならいつでも良い。

しかし、エステル交換後に添加するのが好都合である。

もつとも、添加時期は特に限定されたものではなく、製
膜押出直前にポリエチレングリコールを直接混合する等
の方法を採ることもできる。

本フイルムを得るために、あらかじめポリエチレングリ
コール及びスルホン酸金属塩誘導体の高濃度のマスター
ポリマーを重合し、これを通常のポリエチレンテレフタ
レートポリマーにより所定の濃度になるように、各ポリ
マーをブレンダーを用いて混合稀釈した後、製膜を行う
という方法を採用したが、特にポリエチレングリコール
及びスルホン酸金属塩誘導体を含有させる方法はこれに
より限定されるものではない。

ポリマーを混合する際、あらかじめ一方、又は両方のポ
リマーに適当な酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料
等の如き添加剤を併合しても何ら支障ない上記ポリエチ
レングリコール、及びスルホン酸金属塩誘導体の両者含
有の高濃度のマスターポリマー の両者の総合含有量と
しては、５〜３０ｗｔ％が適当である。

本発明のポリエステルフイルムの製造法は、特に限定さ
れないが、以上の様なポリエチレングリコール及びスル
ホン酸金属塩含有ポリマー、又はポリエチレンテレフタ
レートポリマーとの混合物は、通常のポリエステルフイ
ルムの製膜法、例えば、Ｔ−ダイ法、インフレーション
法等によって、溶融押出された固有粘度〔η〕（Ｏ−ク
ロロフェノールを溶媒として３５℃で測定）が、０．４
〜１．０の未延伸フイルムを作ることができる。

更に、２軸に延伸して２軸配向フイルムとするが、延伸
温度はポリエチレンテレフタレートの場合とほぼ同様で
あるが、ポリエチレングリコール、及びスルホン酸金属
塩誘導体の含有量によって、変更した温度で延伸を行な
っても支障ない。

延伸温度は通常７０〜１００℃である。

延伸倍率は特に限定しないが、縦方向に２．５〜５．０
倍横方向に２．５〜５．０倍が通常である。

得られた２軸配向フイルムは、密度が１３８０〜１４０
８ｇ／ｃｍ３の範囲がよい。

そしてフイルム密度は好ましくは１３８２〜１４０３ｇ
／ｃｍ３になる様に、２軸延伸したフイルムを１８０℃
〜２４０℃の範囲で熱固定を行うことによって本発明の
印刷インキの接着性及び帯電防止性に優れたフイルムが
得られる。

本発明のポリエステルフイルムはその用途によって適宜
な厚さとなし得る。

通常５μ〜５００μ程度の厚さ範囲から選ばれる。

しかし、本発明はこの範囲に限定されるものではない。

本発明のポリエステルフイルムは優れた印刷インキの接
着性を示すが、必要によっては紫外線照射、電子線照射
、コロナ放電処理、その他の表面処理を施しても良い。

更に、必要があれば、その一面に、ガス遮断性を賦与す
るために塩化ビニリデン系樹脂等、又は、その他の樹脂
被覆層を形成させたり、熱接着性を賦与するために低融
点ポリマーからなる樹脂をラミネートさせることができ
る。

他の重合体からなるフイルム若しくは互いに物性を異に
するポリエチレンテレフタレートフイルムとのラミネー
ト、又は共押出による積層も施すことができる。

なお、本発明における特性値の測定方法は次の通りであ
る。

（１）引張試験 東洋ボールドウイン社製テンシロンＵＴＭ−■−５００
型を用い、室温にて相対湿度６５％において長さ１０ｃ
ｍ、巾１ｃｍの原フイルムを１００％／ｍｉｎで引張り
、荷重−伸びチャートを作成し、それぞれの値を求めた
。

破断伸度・・・・・・破断時の原長に対する伸度を％で
表わしたものである。

破断強度・・・・・・室温においてフイルムを破断する
に要する力を原フイルムの単位断面積当りに加えられる
力（ｋｇ／ｍｍ２）で表わしたものである。

（２）密度 ｎ−へプタン、四塩化炭素混合溶媒を用い２５℃で浮沈
法により測定した値である。

（３）水との濡れ角度 温度２０℃、湿度６０％の恒温恒湿にて測定フイルムを
１昼夜放置後、同一の温湿度条件でエルマ光学製ゴニメ
ータ一式接触角測定器を用いて測定した。

水滴の直径は、１〜２％程度とした。

用いる水は蒸留水である。（４）ヘーズ（曇り度） ＪＩＳ ＝Ｋ６ ７ １ ４に準じ、日本精密光学社製
積分球式ＨＴＲメーターによりフイルムのへ一ズを求め
た。

（５）印刷インキ接着性 ■ テープ剥離 １９％巾のスコッチ電気絶縁用テープ５６を印刷インキ
塗布面に押しつけ、引張試験機を用い、１ ０ ０ ０
ｒｎｒｒｔ／ｍｉｌＬのスピードでＴ型剥離テストを行
な’−ｉｌｌ離強度を求めることにより評価した。

■ モミ 印刷インキ塗布面を強くもんで印刷インキ剥離の程度を
見た。

■ ヒツカケ ガラス板上で印刷インキ塗布面を引っかき印刷インキの
剥離の程度を見た。

（６）摩擦係数 テスター産業製ＴＫＫ式摩擦係数測定装置により荷重２
００ｇ、スライド速度１５ｃｍ／ｍｉｎで静摩擦係数、
及び動摩擦係数を求めた。

測定に際し温度２０℃、湿度６５％で１昼夜放置後、同
一条件で測定を行なった。

動摩擦係数の測定は滑らせてから１分後の値で示した。

μ−ｆ／ｐ μ＝静及び動摩擦係数 ｆ＝摩擦力 ｐ−フイルムに加わる速度 （７）帯電防止性 宍戸商会製スタチックオネストメーターを用い、２０℃
、６５％ＲＨにおける帯電圧の半減時間をもって評価し
た。

電圧印加は、６ＫＶを試料の上２０ｍｍ位置から行なっ
た。

次に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１〜６、及び比較例１〜４ ポリエチレンテレフタレートを常法により重合し、重合
完結前に各実施例に対応して、分子量４，０００、１万
１千、２万、１５万及び３０万のそれぞれのポリエチレ
ングリコールを１０ｗｔ％、ドデシルベンゼンスルホン
酸ナトリウムを５ｗｔ％添加して、混合してから常法に
より重合してから吐出せしめ切断してポリエチレングリ
コールとトテシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの混合
された、総濃度１．５ｗｔ％のマスターポリマーを作成
した。

比較として分子量２００００のポリエチレングリコール
含有量２０ｗｔ％のマスターポリマーも常法により作成
した。

比較用に更に、ポリエチレンテレフタレートホモポリマ
ーも常法により作成した。

このポリマーを各実施例に示す様に、所定の含有量にな
る様にポリエチレンテレフタレートで混合稀釈し、常法
によって、溶融押出し、未延伸フイルムを得、次いで９
０℃で縦方向に３．５倍、更に１００℃で横方向に３．
８倍延伸し、２３０℃で３０秒間熱固定をし、２軸延伸
フイルムを得た。

フイルム厚みはいずれも１２μである。

得られたフイルムにセロハン用インキ（大日本インキ製
：商品名ＣＬ−Ｓ７０９（白））を用い、塗膜厚み約２
μ程度になる様にインキを塗布し、７０℃で１分乾燥後
印刷インキの接着性のテストを行なった。

この帯電防止性等の測定結果を表−１に示した。

本発明のフイルムは、セロハン用インキの接着性、帯電
防止性の両方に優れ、しかも透明性及び滑り性に優れて
いるフイルムであることが判明した。

実施例７〜８、及び比較例５〜６ 実施例２〜５に用いられた分子量２００００のポリエチ
レングリコール及び、ドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムの混合マスターポリマーを用い、前記実施例と同
様に稀釈して表−２に示すような含有量とした。

次いで製膜に於いて、フイルムの熱固定温度及び延伸温
度を種々変化させることにより、表−２に示す様な密度
を有する２軸配向フイルムを得た。

く得られたフイルムに実施例１〜６又は比較例１〜４と
同様のセロハン用インキを塗布し、印刷インキの接着性
、帯電防止性及びその他一般物性の測定をした。

その評価結果を表−２に示した。本発明のフイルムはセ
ロハン用インキの接着性及び帯電性の両方を満足するも
のであり、しかも透明性、滑り性、機械的性質等も優れ
たものであることが判明した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ８０ｗｔ％以上が、ポリエチレンテレフタレートか
   らなるポリエステルであって、分子量８０００〜２００
   ０００のポリエチレングリコールを０．５〜１０ｗｔ％
   含有し、スルホン酸金属塩誘導体を０．１〜５ｗｔ％含
   有し、且つフイルム密度が１．３８０〜１．４０８ｇ／
   ｃｍ２である。 ２軸配向ポリエステルフイルム。 ２ 水の濡れ角度が１５°〜４５°であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の２軸配向ポリエステ
   ルフイルム。