JPS63105040A - 熱可塑性樹脂フイルム - 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、包装材料、産業用材料として透明性が優れ、
かつハンドリングが容易な熱可塑性樹脂フィルムに関す
るものである。

（従来の技術） 熱可塑性樹脂フィルムは機械的強度や透明性、ガスバリ
ヤ性などが優れていることから包装材料、写真基材、グ
ラフィック用基材、磁気記録基材などに広く使用されて
いる。ところが、熱可塑性樹脂フィルムを製造する際お
よび加工する際には、ハンドリングが問題になることが
多い。たとえばフィルムをロール状に巻き取る時にしわ
やたるみが発生したり、静電気によるほこりの付着が起
こる。フィルムのハンドリングを容易にするためには適
度の滑り性を与えることが有効であることが知られてい
る。滑り性を与える方法としては、潤滑剤と呼ばれる脂
肪酸エステルや金属石ケンなどを樹脂に含有させる方法
（特開昭５６−１３９５５１）や滑剤と呼ばれる不活性
粒子を樹脂に含有させる方法がとられている（特開昭５
６−５５４２４）。不活性粒子を添加する方法を更に詳
しく説明する。この方法は樹脂中に二酸化ケイ素、カオ
リン、ゼオライト、タルク、炭酸カルシウムあるいは重
合触媒析出粒子（特開昭４８−６７３９０）などの微細
な粒子を含有せしめフィルム表面に微細な突起を形成さ
せ、フィルムの滑り性や巻き特性を向上させる方法であ
る。この方法は多くの熱可塑性樹脂フィルムに対して有
効である。しかし、滑り性を上げるために不活性粒子の
添加量を上げるとフィルムの透明性が悪くなるという欠
点があった。透明性が悪くなる原因は圧接率の違いによ
る光の散乱にある。圧接率の違いによる光の散乱は、不
活性無機粒子内部に起因するものと不活性無機粒子と熱
可塑性樹脂との界面に起因するもの、およびその界面に
生じる空隙（ボイド）に起因するもの、フィルム表面に
起因するものがあげられる。これらの光の散乱を抑え、
かつフィルム表面に適度の突起を形成させることが重要
となる。不活性粒子としては、二酸化ケイ素を用いると
透明性の良いフィルムが得られることが知られているが
これを用いても高い透明性を要求される分野においては
充分な滑り性を付与できていないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、高い透明性を
有し、かつ良好な滑り性をｆ丁し、ハンドリングが容易
な熱可塑性樹脂フィルムを提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は以上の状況に鑑み、鋭ｔＫｍ討した結果、
本発明を完成するに到った。すなわち本発明は下記式で
定義される外接円に対する面積率が９０％以上１００％
以下であり、かつ細孔容積が０．１ｍｅ／ｇ以上３．０
ｍＱ／ｇ以下である不活性粒子を０．００５重量％以上
０．５重量％以下含有し、少なくとも１軸方向に１．１
倍以上延伸配向されてなる熱可塑性樹脂フィルムである
。

以下に本発明を更に詳しく説明する。本発明における熱
可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステルな
どの延伸可能な熱可塑性樹脂を指す。またそれらの単独
重合体の他、共重合体あるいはそれらの混合物も含まれ
る。特にポリエステルとりわけポリエチレンテレフタレ
ートは透明性に優れ、かつ機械的強度、耐熱性、耐薬品
性に優れているので好適である。

本発明における熱可塑性樹脂に含有させる不活性粒子は
、電子顕微鏡で観察して得られる粒子の投影断面の外接
円に対する面積率が９０％以上１００％以下である必要
がある。粒子形が完全に球である時に外接円に対する面
積率が１００％である。外接円に対する面積率が９０％
未満の時は透明性と滑り性のバランスのとれたフィルム
を得ることが出来ない。外接円に対する面積率が９０％
以上の不活性粒子を用いると従来量も好適なものとして
用いられている微粉末シリカゲルや乾式法シリカを滑剤
として含有した熱可塑性樹脂フィルムより、より透明性
と滑り性の両特性を兼ね備えたフィルムが得られる。

また該不活性粒子は細孔を有する必要があり細孔容積が
０．１ｍｆ／ｇ以上３．０ｍｌ／ｇ以下である必要があ
る。該不活性粒子に細孔が無い、もしくは細孔容積が０
．１ｍｆｆ１／ｇ未溝であると該不活性粒子と熱可塑性
樹脂間に延伸時に発生するボイドが多くなり、フィルム
の透明性が悪くなる。一方、細孔容積が３．０ｍｆｆ１
／ｇをこえる不活性粒子については、粒子そのものの製
造がむずかしいので工業生産に適用するのがむずかしい
、。該不活性粒子は、内部が中空になっているのも好ま
しい。

該不活性粒子の粒径は、０．０５〜１０μｍが好ましい
。粒径が０．０５μｍ未溝の場合フィルムの透明性は良
いが充分な滑り性は得られない。

一方、粒径が１０μ−ｍをムえるとフィルムの透明性と
滑り性のバランスは悪くなる。該不活性粒子の粒径分布
は、単分散に近い方が好ましい。（１１分散の度合いを
粒子径のばらつき度で表わすと、ばらつき度は２５％以
下が好ましい。ばらつき度が２５％を超えると透明性と
滑り性のバランスのとれたフィルムは得られない。

該不活性粒子を熱可塑性樹脂に含有させる方法としては
、重合工程中で添加しても、重合後に押出し機内等で添
加しても良い。ただし、該不活性粒子が、熱可塑性樹脂
中で球状の形態を保ちかつ分散されている必要がある。

球状の形態を保持させるには、重合工程からフィルム製
造工程までの間で、粒子形状が破壊されるような強い力
をかけないことが必要、である。該不活性粒子を樹脂中
に充分分散させるには、該不活性粒子を撹拌機、サンド
ミル、高圧分散機などを使用して充分１次粒子まで解砕
しておくことが必要である。また粒子が熱可塑性樹脂中
で凝集しないような対策を講する必要がある。

また該不活性粒子は、凝集を防止するためや、熱可塑性
樹脂との接層性を良＜シ、ボイドの発生を防止するため
に、表面処理を行なうことも可能である（特開昭５５−
５４３４８）。表面処理方法としては、シランカップリ
ング剤による処理などの化学的処理およびコロナ処理な
どの物理的処理どちらも可能である。

本発明の熱可塑性配向フィルムは、少なくとも１方向に
１．１倍以上延伸処理されていることが必要である。不
活性粒子によるフィルム表面の凹凸は、延伸によって発
現し、フィルムの滑り性を改良する。したがって好まし
くは３倍以上延伸すルノカ好ましい。延伸処理はインフ
レーシロン法、テンター法、ロール法およびそれらを組
合わせた方法などで行なわれる。一般に直角方向の２方
向に延伸処理が行なわれる。収縮包装用途などは１軸方
向のみの延伸が行なわれる。本発明はこうしたｌ軸方向
のみの延伸にも有効である。延伸を行なう時の温度は、
一般に該熱可塑性樹脂のガラス転移点以上、融点以下で
行なわれる。特にポリエチレンテレフタレートの場合８
０℃から１１０℃で延伸が行なわれている。しかし、本
発明によると、更に高温の１１０″Ｃ以上１３０℃以下
で延伸すると不活性粒子と熱可塑性樹脂間に発生するボ
イドが極めて少なくなる。したがってできたフィルムの
透明性も良好になる。

延伸に供される未延伸原反は実質的に非晶質であること
が望ましい。熱可塑性樹脂は押出機より溶融押出しされ
て、Ｔダイ法の場合スリットよりシート状に押出される
が、このとき冷却ロールなどで溶融シートを急冷する必
要がある。この時急冷が不充分だと原反が結晶化し、延
伸後のフィルムの透明性も悪くなる。もとの熱可塑性樹
脂の機械的強度を損なわない範囲で、共重合を行なうこ
とによって結晶化を抑えることも可能である。こうして
得られた原反は前記の延伸処理を行なった後天に熱固定
を行ない、寸法安定性を向上させることも可能である。

こうして得られた本発明の熱可塑性フィルムは、透明性
が優れ、かつハンドリングが容易で、フィルム製造およ
び加工時の製品の収率が良く、また製品ロールのしわの
発生も防止できる。

（実施例） 次に本発明の実施例および比較例を示す。実施例中の部
は特にことわらないかぎりすべて重量部を意味する。

また、用いた測定法を以下に示す。

（１）　　平均粒子径 不活性粒子を走査型電子顕微鏡（日立Ｓ−５１０型）で
観察、写真撮影したものを拡大コピーし、さらにトレー
スを行なってランダムに２００個の粒子を黒く塗りつぶ
した。この像を画像解析装置にレコ株式会社製ルーゼッ
クス５００型）を用いて、水平方向のフェレ径を測定し
、その平均値を平均粒子径とした。また、粒子径のばら
つき度は下式により算出した。

■　外接円に対する面積率 平均粒子径の測定に用いたトレース像より任意に２０の
粒子を選び、それぞれの粒子について投影断面積を、（
１）で用いた画像解析装置で測定した。また、それらの
粒子に外接する円の面積を算出することにより下式を用
いて面積率を求めた。

（３）　　細孔容積 水銀−ヘリウム法によって測定した。

（４フィルムの透明性 ＪＩＳＫ６７１４に準シテ東洋着機Ｉ′ｊ：Ｊ製積分球
式ヘーズメーターでフィルムヘーズを測定した。

この値の低いフィルムはど良好な透明性を示す。

■　フィルムの滑り性 ＡＳＴＭＤ１８９４に準じて、島津製作所ａ勺製万能引
張試験機で動摩擦係数を測定した。スレッドの寸法は７
Ｅ３Ｘ６４Ｘ２５ｍ−であり、摩擦面は４８．６ｃ、’
であり、重さは２３８ｇである。

■　フィルムの表面平滑性 サーフコム３００Ａ型表面粗さ計（東京精密５りを用い
、針径１μｍ１加重０．０７　ｇ１測定基準長０．８■
■、カットオフＯ，ＯＳ、＠の条件で測定した中心線平
均粗さくＲＡ（μｍ））で表示する。

（不活性粒子を含存した熱可塑性樹脂の製造）撹拌装置
、分縮器、原料仕込口および生成物取出し口を設けた２
段の完全混合桔よりなる、連続エステル化反応装置を用
い、その第１エステル化反応缶のエステル化反応生成物
が存在する系へテレフタル酸（ＴＰＡ）に対するエチレ
ングリコール（ＥＧ）のモル比率１．７に調整し、かっ
三酸化アンチモンをアンチモン原子としてＴＰＡ単位当
り２８９　ｐｐｍを含むＴＰＡのＥＧスラリーを連続的
に供給した。

同時にＴＰＡのＥＧスラリー供給口とは別の供給口より
酢酸マグネシウム四水塩および酢酸ナトリウムのＥＧ溶
液を反応缶内を通過する反応生成物中のポリエステル単
位ユニット当りＭｇ原子として１００　ｐｐｍおよびＮ
ａ原子としてｔｏｐｐｍとなるように連続的に供給し、
常圧にて平均滞留時間４．５時間、温度２５５　”Ｃで
反応させた。この反応生成物を連続的に系外に取り出し
て第２エステル化反応缶に供給した。第２エステル化反
応缶内を通過する反応生成物中のポリエステル単位に対
して０．５ｍｍ％のＥＧ、）リメチルホスフェートのＥ
Ｇ溶液をＰ原子としてｆ３４　ｐｐｌｌおよび不活性粒
子のＥＧスラリーを不活性粒子が２０００ｐｐｍになる
ようにそれぞれ別個の供給口より連続的に供給し、常圧
にて平均滞留時間５．０時間、温度２６０℃で反応させ
た。第１エステル化反応は９８％であった。該エステル
化反応生成物を撹拌装置、分縮器、原料仕込口および生
成物取出し口を設けた２段の連続重縮合反応装置に連続
的に供給して重縮合を行ない、固を粘度０．８２０のポ
リエステルを得た。

（延伸配向フィルムの製造） 延伸配向フィルムに含存する不活性粒子が所定量になる
ように不活性粒子を含有する熱可塑性樹脂と不活性粒子
を含有しない熱可塑性樹脂を配合し２９０℃で溶融押出
しし、９０℃で縦方向に３．５倍、１１０°Ｃで横方向
に３．５倍延伸した後２２０℃で熱処理して、厚み１２
μｍの配向フィルムを得た。ただし、実施例４および５
においては１２０℃で縦方向および横方向に各３．５倍
ずつ延伸処理を行なった。

実施例１ 不活性粒子として平均粒径１．９μｍでかつ粒径のばら
つき度が１６％であり、外接円に対する面積率が９５％
、細孔容積０．８ｍｆｆ１／ｇの球状シリカを用いフィ
ルム中のシリカ含有量が６００ｐｐｍ＋こなるように熱
可塑性樹脂フィルムを得た。

このフィルムの特性を表１および図１に示した。

実施例２ 不活性粒子として平均粒径３．２でかつ粒径のばらつき
度が１８％であり、外接円に対する面積率が９２％、細
孔容積が０．８ｍｆｆ１／ｇの球状シリカを用い、フィ
ルム中のシリカ含有量が６００ｐｐａ＋になるように熱
可塑性樹脂フィルムを得た。

このフィルムの特性を表１および図１に示した。

実施例３ 実施例１と同様な方法で不活性粒子として平均粒径３．
０μｍでかつ粒径のばらつき度が１９％であり外接円に
対する面積率が９５％、細孔容積が１．８ｍｆｆ１／ｇ
の球状シリカを用い、フィルム中のシリカ含打ｎが４０
０１）Ｉ）１１になるように熱可塑性樹脂フィルムを得
た。このフィルムの特性を表１および図１に示した。

比較例１ 不活性粒子として従来量も透明性が良い滑剤とされてい
た、細孔容積が１．４ｍｆｆ１／Ｈの微粉末シリカゲル
を用い、フィルム中のシリカ含有量が８００　ｐｐｍに
なるように熱可塑性樹脂フィルムを得た。このフィルム
の特性を表１および図１に示した。尚、この微粉末シリ
カゲルは走査型電子顕微鏡の観察では、１つ１つの粒子
として存在しておらず、粒径、粒径のばらつき度、外接
円に対する面積率の測定が困難であった。尚、コールタ
−カウンター（コールタ−エレクトロエックス製）によ
って、アパチャー径５０μｍで測定した時の積算５０％
径は、１．８μｍであった。また樹脂中の不活性粒子を
位相差顕微鏡にコン製）で観察し、走査型電子顕微鏡の
ときと同様の方法で外接円に対する面積率を測定したと
ころ、５３％であった。

比較例２ 比較例１において熱可塑性樹脂フィルム中のシリカ含’
ｌＹＱ４００ｐｐｍ＋になるように樹脂を配合した以外
は比較例１と同様の方法で熱可塑性樹脂フィルムを得た
。このフィルムの特性を表１および図１に示した。

実施例４および５ 実施例２および３において縦延伸処理の温度を１２０℃
で行なった以外は実施例２および３と同様の方法で熱可
塑性樹脂フィルムを得た。このフィルムの物性を表１お
よび図工に示した。

以下余白 （発明の効果） 表１および図１かられかるように従来用いられている本
発明外の微粉末シリカを滑剤として用いた熱可塑性樹脂
フィルムに比べ、本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、ヘ
ーズの小さい透明性の優れたフィルムであると同時に冷
然係数が小さく、滑り性の良好なフィルムである。また
実施例４かられかるように縦延伸温度を通常行なってい
る９０℃から１２０℃へ横延伸温度を１１０℃から１２
０℃へ上げると更にフィルムの透明性と滑り性が向上す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記式で定義される外接円に対する面積率が９０％以上
   １００％以下であり、かつ細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以
   上３．０ｍｌ／ｇ以下である不活性粒子を０．００５重
   量％以上０．５重量％以下含有し、少なくとも１軸方向
   に１．１倍以上延伸配向されてなる事を特徴とする熱可
   塑性樹脂フィルム。 （外接円に対する面積率）＝粒子の投影断面積／粒子に
   外接する円の面積×１００