JPS61277422A - ポリエステルフイルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリエステμとくにポリテトラメチレンテレフ
タレート系ポリエステ／Ｌ／フィルムの製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

厚さ数ミクロン以上数百ミクロン以下のフィルムは各種
用途に有用である。現在この種のフィルムは種々のポリ
マーから成形されておシ、ポリエステ〃類ではポリエチ
レンテレフタレートのフィルムが包装材やテープ類等に
広く利用されている。

一方、ポリテトフメチレンテレフタレート系ポリエステ
ルはホットメルト接着剤として優れた性能を有している
ことが見い出されている。ポリエステル系のホットメル
ト接着剤、とくにフィルム状に成形された接着剤は接着
剤層の厚さの均一化が容易であるため安定した接着力を
得ることができ、フィルムの最表層のみの溶融で接着が
可能なため短時間接着も容易で使用熱量が少なくてすみ
接着剤の熱劣化が少ないという利点を有している。この
種のポリニスデル系ホットメルト接着剤の製膜方法とし
て例えば、特開昭５６−１４６７２３号公報では、繰返
し構造単位の７５モ／Ｌ’９６以上がテトラメチレンテ
レフタレートであるポリエステルチツブを乾燥後ヌクリ
ュ一式エクストルーダーで溶融し、２３０℃の融液とし
てＴ−ダイのリップからフィルム状にして連続的に冷却
ドラム上に押出す際、冷却条件として冷却ドラムの表面
温度を３８〜５０℃に設定することによシ透明性の優れ
たフィルムを成形する方法が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方法によれば、接着性並びに透明性の優れたフィ
ルム状ホットメルト接着剤を得ることが可能である。こ
のことは製膜において冷却温度を３８℃〜５０℃に限定
する事によシ達成されるものである。しかし乍ら、この
ような温度条件下においては冷却ドラムからのフィルム
の剥がれが順調に行なわれない。また、得られたフィル
ムは柔かくフィルムの捲取時に皺が発生したシ、フィル
ムが冷却ドラムにまきつくなどの問題がしばしば生じ工
程を安定状態に維持できなくなる。

一方、該フィルムの接着性はそれを構成する共重合ポリ
エステルの組成に大きく依存している。

例えば、得られるポリエステルフィルムに適度す結晶特
性を付与させるためにはジカルボン酸成分としてテレフ
タル酸を使用することが望ましく、１．４−ブタンジオ
ールをジオール成分の主成分とするのは、ポリエステ〜
の結晶化度を速め、短時間高速接着を可能ならしめるた
めである。また、エーテルグリコールを使用する理由は
、溶融ポリエステ〜の金属等との温性を向上させるため
である。このように共重合ポリエステルの組成を選択す
ることは１、優れた接着性能を得るために重要な要件と
なっている。本発明者らの研究によれば優れた接着性を
追求して特定の組成のポリエステルを得ると、該ポリエ
ステルは製膜工程、特に冷却ドラムからのフィルムの引
き剥がし工程においてしばしば工程通過性が悪化し、実
用化に際してはこの点が重要な技術的課題であった。

本発明の目的は接着性の優れたフィルムとしての有効な
ポリエステルの組成を選定することである。本発明の他
の目的は該選定された組成を有すルポリエステルから安
定した工程でのフィルムの製造法を提供することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記の問題を解決すべく種々検討した結果
、特定の組成に選定された溶融ポリエステルの製膜時、
冷却ドラム上での冷却固化に際し、フィルムヘイズが６
％以上となるよう条件を選択することにより冷却ドラム
よりフィルムの剥がれが容易に生じることを見い出し本
発明に到達したものである。

即ち、本発明は、酸成分として、テレフタル酸または８
５モル％以上がテレフタル酸からなるジカルボン酸を用
い、ジオール成分として、６５〜９７モル％の１．４−
ブタンジオール、３〜３５モＡ／％の分子量１０６以上
５５０以下のポリエチレングリコールを用いて得られた
共重合ポリエステルをフィルム状として溶融押出し後、
該溶融フィルムを表面温度が５０℃以上８０℃以下に設
定された冷却ドラム上で８秒以上接触させ、かつフィル
ムヘイズ（曇シ度）が６９６以上となるよう冷却固化し
、次いで該ドラムよりフィルムを引き剥がすことを特徴
とするポリエステルフィルムの製造方法である。

ここで、フィルムヘイズ（曇シ度）とはＪＩ８−に−６
７１４−１９７７によシ測定される値で一般にフィルム
の結晶状態や内部の微細構造に関係する値である。

本発明が対象とするポリエステルは、テレフタル酸また
は８５モ／Ｌ’％以上がテレフタル酸からなるジカルボ
ン酸成分と、６５〜９７モル％の１．４−ブタンジオー
ル、３〜３５モル％のポリエチレングリコールからなる
共重合ポリエステルであって結晶性かつ熱可塑性のポリ
エステルである。

本発明において共重合ポリエステルの組成を選定するこ
とは重要である。例えば、ジカルボン酸成分としてのテ
レフタル酸は、得られる共重合ポリエステルが適度な結
晶特性を保持するためにはジカルボン酸成分中８５モ１
ｖ９６以上含まれることがよい。ジカルボン酸成分とし
てテレフタル酸の他に従来公知のジカルボン酸成分を発
明の目的が損なわれない範囲で添加することができる。

それらを例示すると、イソフタル酸、】、２−ビス（ｐ
−カルボキシフェノキシ）エタン、若しくは２，２−ビ
ス（ｐ−カルボキシフエニ／Ｌ／）グロバンのごとき芳
香族系ジカルボン酸、またはコハク酸１．アジピン酸、
若しくはセパチン酸のごとき脂肪族ジカルボン酸が挙げ
られる。

本発明において採用されるジオール成分は、１．４−ブ
タンジオールを主体として、３〜３５モル％のエーテル
グリコールを配合させたものである。エーテルグリコー
ル成分としては分子量が１０６から５５０の、好ましく
は１０６から３００のポリエチレングリコールが使用さ
れる。ここでエーテルグリコール成分のとくに好ましい
配合量は５モ／ｖ９６以上３０モル％以下である。また
、本発明においては、その効果が損なわれない範囲でエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ｌ、５−ベ
ンタンジオール、１．６−ヘキサンジオールなどから選
ばれるポリメチレングリコールを上記のジオール成分に
併用することができる。これらの使用量は一般にジオー
ル成分中３０モ／Ｉ／９６以下が好ましい。

１．４−ブタンジオールをジオール成分の主成分とする
のは、得られるポリエステルの結晶化速度が速く、ホッ
トメルト接着剤の最大の特徴ともいえる短時間接着を可
能ならしめるためである。また、ポリエチレングリコー
ルを必須成分の１つに用いるのは、ポリエチレングリコ
ール共重合ポリエステルが溶融状態において金属醇との
温性が良く、当該グリコールを共重合しないポリエステ
ルに比して金属等との接着強度が大巾に上昇するためで
ある。かかるポリエステルは誼当するジカルボン酸とグ
リコールとの直接エステル化とそれに続く重縮合反応、
あるいはジカルボン酸ジアルキルエステルとグリコ−〃
とのエスデ＃交換ｆｆｇ、！−重縮合による等、すぐに
公知の反応により合成され、かつ、触媒、安定剤、顔料
等通常ポリエステル類において添加されうろことが公知
の化合物を含有していてもよい。また当該ポリエステル
の極限粘度（以下〔り〕と記す）は０．７４１１９以上
とくに０、９４１７９以上が好適である。

本発明において、溶融ポリエステルはフィルム状とした
後、５０℃以上８０℃以下の温度の冷却ドラム表面に接
触せしめて球晶を発生、生長させながら冷却固化される
。対象ポリエステルの融点はその組成によシ異なるが、
１６０℃以上２３０℃以下である。従って、好ましくは
、１８０〜２６０℃に加熱された溶融ポリマーをＴ−ダ
イからフィルム状に押出し、次いで５０℃以上８０℃以
下の冷却ドラム表面に８秒以上接触せしめ、かつ、フィ
ルムへイスが６９６以上となるよう冷却固化することを
特徴としている。

ここで、溶融ポリマーは冷却ドラム上で白濁しつつ固化
される。白濁現象はフィルムで発生、生長した球晶によ
るものでｓｂ、白濁の程度が大きい程、フィルムへイス
は大きな値を与える。また発生した球晶は偏光顕微鏡観
察によシ確認することができる。

冷却ドラムとの接触時間等の製膜条件の選定によドラ五
表面温度の特定範囲内においてこのフィルムへイスを６
％以上に選定することによル、製膜工程を著しく安定化
させることに成功した。

例えば、冷却ドラム表面温度が５０℃以下ではフィルム
が冷却ドラムから剥がれにくく、無理に剥がそうとする
と皺が発生したり、フィルムが伸びるなどの現象が起と
シ好ましくない。しかし、冷却ドラムの表面温度を５０
℃以上とし、且つフィルムへイスが６％以上となるよう
設定した製膜条件下では上記のトラブルが急激に減少し
、特にフィルムへイス８％以上とする条件下ではまった
く認められなくなる。なおフィルムへイスが３０％を越
えて、著しく大きくなると接着界面での剥離強度が低下
する。好ましいフィルムへイスは８〜２５％である。し
かし、冷却ドラム表面温度が８０℃以上になると、フィ
ルムヘイズは６％以上であシながら、フィルムが柔軟と
なル粘着性に富み再び冷却ドラムよ）の剥がれが悪くト
ラブルが発生し始める。従って当該ポリエステルを溶融
製−千スｔ−１ａｌイめ賂翻Ｖ号り嵩面題讃紳ζｎヤ■
す上８０℃以下、好ましくは５５℃以上７５℃以下とす
るのがよい。

また冷却ドラム表面とフィルムとの接触時間は、冷却ド
ラム表面温度と同様重要である。即ち、通常の２００μ
ｍ以下のフィルムでは溶融ポリマーが冷却ドラム表面と
接触後約２秒後には冷却ドラム表面温度とほぼ同一温度
となるが、フィルムに球晶が発生、生長し白濁しつつ固
化するまでには更に数秒間を必要とし、これによシ始め
てフィルムは冷却ドラムよシ無理なく剥がれ、フィルム
に皺が発生したシ伸びたシするトフプルがなくなる。つ
まシ当該溶融ポリエステ〃が白濁しつつ固化するために
は冷却ドラム表面との接触時間は８秒以上が必要でアシ
好ましくは１０秒以上とするのがよい。接触時間の上限
は特には限定されない。しかし乍ら接触時間を必要以上
に長時間とすることは経済的に不利であるばかシか、フ
ィルムが硬化することがある。それ故一般には５分以内
とされることが多い。

本発明のフィルムの利用分野は金属板の積層、金属板か
らなる容器の継目の積層接着、金属箔とプラスチックフ
ィルムの積層によるレトルトバッチの製造、金属箔と板
紙の積層による耐水紙器製造、金属板と水の積層による
耐火性複合材の製造など接着性が有効に利用される分野
である。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、グリコ−〃成分
として１．４−ブタンジオール７３モル％、１．６−ヘ
キサンジオ−／Ｌ／２０モル％及び平均分子ｆｉ　３０
Ｇのポリエチレングリコール７モ／Ｌ／９６から成るエ
ーテルグリコール共重合ポリエステル（〔η〕１．０５
鵜４、融点１８０℃）のチップを乾燥後スクリュ一式エ
クストルーダーで溶融し、２３０℃の融液としてＴ−ダ
イのリップからフィルム状にして連続的に冷却ドラム上
に押出した。冷却ドラムはその最上点がリップ下端から
３ｍ離れておシ、内部循環水によシ表面温度が一定に保
たれ、かつ一定速度で連続回転しておシ、その表面はク
ロムメッキの平滑面である。ポリマーは冷却ドラム上で
冷却固化され、冷却ドラムを離れガイドロールを経たの
ち表面温度２０℃に保たれた冷却ロールを通って室温ま
で冷却したのち両側端の耳部分を切断除去し乍ら捲取機
で捲取った。冷却ドラム、ロール、捲取機は同一周速で
回転しておシ、その速度を調節して捲取フィルムの厚み
が６５μになるようにした。冷却ドラムの表面温度が５
５℃、かつ、冷却ドラムへの接触時間を８秒間とした場
合フィルムへイスが６％の白化フラットフィルムが捲取
れた。白化したフィルムを偏光顕微鏡で観察したとζろ
球晶構造が確認された。

上記条件のうち冷却ドラム表面温度のみ変更して４５℃
で製膜すると、得られるフィルムへイスは２９６と低く
伸び易い。このフィルムを偏光顕微鏡で観察したところ
球晶は見あたらなかった。しかしＸ線回折によると結晶
構造が認められた。すなわち微結晶は存在するが球晶と
しては存在しな・いことが判明した。またフィルムの冷
却ドラムよｈ　　ｆｆｉ　＆Ｉ礒イ、ｈ　礒ｆ皿　Ｉ　
　　停輻自馨事＞＃　Ｖ　　哨　ｌ−＾　ｎ）咄　か　
−）偽が起こシ、製膜機を止めて修復する必要があった
。

実施例２ ジカルボン酸成分として、テレフタル酸９２モ／Ｌ／９
６、セパチン酸８モル％、グリコール成分として１．４
−ブタンジオ−ｆｉ／８５モ／ｌ／％、トリエチレング
リコール１５モ／Ｉ／９６よシ成るポリエステルチップ
（（ｖ）　：　０．９５　ｔｔｔ７ｇ、融点１９０℃）
を乾燥後、実施例１と同一装置でフィルム厚６５μｍと
なるよう条件設定した。冷却ドラム表面温度を６０℃、
冷却ドラムへの接触時間を１０秒間とした場合、フィル
ムヘイズが１０９１Ｉの白化フラットフィルムが捲取れ
た。

冷却ドラム温度は６０℃に保ち、ポリマー吐出量と引取
シ速度のみを２．５倍とすることによシ冷却ドラムへの
接触時間を４秒間として製膜したところ、得られるフィ
ルムへイスは４％ト低く、フィルムの冷却ドラムよシの
剥がれが悪く、冷却ドラムへの１きつきが頻発し安定運
転不能であった。

実施例３ ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９２モル％、セパ
チン酸８モル％、グリコール成分トシて１．４−ブタン
ジオール７０モル％、ジエチレングリコ−７１７３０モ
ル％よシ成るポリエステ〃チッグ（〔η］ｘ、ｘ５４り
、融点１７２℃）を乾燥後、実施例１と同一装置により
厚さ１００μｍのフィルムを製膜した。冷却ドラム表面
温度６５℃、冷却ドラムへの接触時間を１２秒間とした
場合、フィルムへイスが１５９６の白化フラットフィル
ムが順調に捲取れた。

実施例４ ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９２モル％、イソ
フタル酸８モＡ／％、グリコール成分としテ１．４−ブ
タンジオール７８モル％、ジエチレングリコ−ｆｉ／２
２モ／Ｉ／９６よシ成るポリエステ〜チツ７”　（（ｊ
７）　１．１０　ｄｌ／ｆ　、融点１８５℃）を乾燥後
、実施例１と同一装置によシ厚さ６５μｍのフィルムを
製膜した。冷却ドラム表面温度７０℃、冷却ドラムへの
接触時間を１５秒間とした場合、フィルムヘイＸがｘｚ
９６の白化７ツツトフイ〃ムが順調ニ捲取れた。

上記条件のうち、冷却ドラム接触時間のみ変更して５秒
間とした条件下で製膜すると、得られるフィルムヘイズ
は５％となりフィルムの冷却ドラムよシの剥がれが悪く
、冷却ドラムへのまきつきがしばしば起こシ安定製膜不
能であった。

また、冷却ドラム表面温度８５℃、冷却ドラムへの接触
時間を１２秒とした場合、フィルムヘイズは３０９６と
白濁の度合の大きいフラットフィルムとなるが、フィル
ムの冷却ドラムよシの剥がれが悪く時折冷却ドラムへの
まきつきが起とシ製展機を止めて修復する必要があった
。

〔発明の効果〕

以上、実施例で示されたように本発明によシ従来ポリエ
ステル系ホットメルト接着剤の溶融製膜時に頻発してい
たフィルムの冷却ドラムへのｔｌつきや皺の発生が全く
起こらなくなシ、安定した工程を維持できるようになっ
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸成分として、テレフタル酸または８５モル％以上がテ
   レフタル酸からなるジカルボン酸を用い、ジオール成分
   として６５〜９７モル％の１，４−ブタンジオール、３
   〜３５モル％の分子量１０６以上５５０以下のポリエチ
   レングリコールを用いて得られた共重合ポリエステルを
   フィルム状として溶融押出し後、該溶融フィルムを表面
   温度が５０℃以上８０℃以下に設定された冷却ドラム上
   で８秒以上接触させ、かつフィルムヘイズ（曇り度）が
   ６％以上となるよう冷却固化し、次いで該ドラムよりフ
   ィルムを引き剥がすことを特徴とするポリエステルフィ
   ルムの製造方法。