TW202112924A - 雙軸配向聚酯膜 - Google Patents

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真鍋信之
春田雅幸
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日商東洋紡股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種雙軸配向聚酯膜，係透明性優異，容易進行塗佈或蒸鍍等二次加工，且亦能夠滿足二次加工後的性能。本發明之雙軸配向聚酯膜係由包含粒子之聚酯樹脂組成物所構成，且至少一面會滿足所有下述要件(1)至要件(3)。(1)每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上至600個以下。(2)每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數為300個以上至600個以下。(3)算術平均高度Sa為0.010μm以上至0.025μm以下。

Description

雙軸配向聚酯膜
本發明係關於一種雙軸配向聚酯膜，詳細而言，係關於一種適於進行用以進一步提高雙軸配向聚酯膜的功能之塗佈或蒸鍍等二次加工之雙軸配向聚酯膜。
以往，雙軸配向聚酯膜因其優異的機械強度、熱特性及光學特性等而被大量用於包裝用材料或工業用材料等廣範圍的領域中。雙軸配向聚酯膜的氧阻隔性優異，但於一般食品用途或蒸煮食品用途、醫藥品等之包裝用途中，對設計性之要求以及對關係到內容物之變質或劣化之氧阻隔性、水蒸氣阻隔性之要求變高，而有產生內容物之變質或劣化之問題。
因此，對於一般食品用途或蒸煮食品用途、醫藥品等之包裝用途中所使用之雙軸配向聚酯膜，採取進一步提高相對於印刷油墨之密接性、或者進一步提高氧或水蒸氣等之氣體阻隔性之對策。 例如，作為提高氣體阻隔性之方法，有以下之方法：於雙軸配向聚酯膜貼合由聚偏二氯乙烯或聚乙烯乙烯醇共聚物等氣體阻隔性良好之樹脂所構成之膜之方法、塗佈使該等樹脂溶解而成之液體而積層出薄膜之方法、或者將鋁等金屬或氧化鋁等金屬氧化物加以蒸鍍而於膜表面形成薄膜之方法。
尤其是於膜表面設置有金屬氧化物之蒸鍍聚酯膜除了氣體阻隔性優異之外，在耐熱性及透明性之方面亦優異故而經常被加以使用。 然而，無法輕易於工業上穩定地獲得於膜表面設置有具良好的氣體阻隔性之氧化矽或氧化鋁膜等金屬氧化物薄膜之蒸鍍聚酯膜。
因此，便進行藉由控制蒸鍍聚酯膜之基材所使用之雙軸配向聚酯膜的表面狀態來提高蒸鍍聚酯膜的氣體阻隔性，而提出有規定了雙軸配向聚酯膜的中心面表面粗糙度或突起數之雙軸配向聚酯膜(例如參照專利文獻1)、或規定了雙軸配向聚酯膜的中心線表面粗糙度之雙軸配向聚酯膜(例如參照專利文獻2)。
進而，提出有控制了特定之高度以上之微細突起數之雙軸配向聚酯膜(例如參照專利文獻3)。
由於該等膜均僅著眼於提高設置金屬氧化物薄膜後的氣體阻隔性而控制膜的狀態，因此於膜製造後捲取成膜輥時，膜輥中之褶皺或膜輥中之膜彼此之密接(即所謂的黏連)之改善係難言充分。而且，塗佈或蒸鍍等二次加工後的性能亦難言充分。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-119172號公報。 [專利文獻2]日本特開平11-010725號公報。 [專利文獻3]日本專利第4834923號。
[發明所欲解決之課題]
本發明的目的在於提供一種雙軸配向聚酯膜，係改善相關先前技術之問題點，透明性優異，容易進行印刷、塗佈或蒸鍍等二次加工，且二次加工後的特性亦優異。 [用以解決課題之手段]
本發明人研究了造成二次加工後的特性降低之原因，結果發現：雙軸配向聚酯膜因具有電絕緣性而於膜製造步驟或二次加工步驟中因著相對於搬送輥之接觸、剝離等而容易發生局部帶電之部分亦即靜電斑痕、或起因於原先累積之靜電經放電等之靜電斑痕的放電痕跡；難以在該部分將所塗佈之溶解樹脂或所蒸鍍之無機氧化物分子於膜表面有規則且均勻而無缺陷地形成薄膜。
本發明人進一步努力研究，結果發現：藉由將形成塗佈膜或蒸鍍膜之側的膜表面中的特定之高度以下之微細突起數設為特定數以上，便能夠抑制前述被稱為靜電斑痕之局部帶強電之部分或放電痕跡之產生，而能夠提高二次加工後的性能例如氣體阻隔性等；以及藉由將特定之高度以上之微細突起數及突起形狀設為特定的範圍而能夠提高膜彼此的滑動性；進而藉由將膜表面的算術平均高度設為特定的範圍而不易降低透明性。
亦即，本發明係由以下之構成所組成。 1.一種雙軸配向聚酯膜，係由包含粒子之聚酯樹脂組成物所構成，且至少一面會滿足所有下述要件(1)至要件(3)。 (1)每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上至600個以下。 (2)每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數為300個以上至600個以下。 (3)算術平均高度Sa為0.010μm以上至0.025μm以下。
如1.所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的滿足所有前述要件(1)至要件(3)之面及該面之相反面的動摩擦係數為0.20以上至0.60以下。
如1.或2.所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的滿足所有前述要件(1)至要件(3)之面的濕潤張力為50mN/m以上。
如1.至3.中任一項所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的外部霧度為1.8%以下，內部霧度為2.0%以下。 [發明功效]
藉由本發明，能夠提供一種雙軸配向聚酯膜，係透明性優異，於膜製造後捲取成膜輥時不易於膜輥產生褶皺，膜輥中的膜彼此的密接(所謂黏連現象)少，因此容易進行塗佈或蒸鍍等二次加工，且二次加工後的性能亦優異。
尤其是近年來，為了提高雙軸配向聚酯膜的生產效率，經由延伸步驟來進一步增大最初捲取之雙軸配向聚酯膜輥(以下，稱為母輥)的寬度方向的長度及長度方向的長度，此種尺寸大之膜輥亦能夠獲得褶皺與黏連少、容易進行二次加工、且亦能夠滿足二次加工後的性能(例如蒸鍍膜的氣體阻隔性)之雙軸配向聚酯膜。 將母輥分切成小段之膜輥亦相同。
以下，對本發明詳細地進行說明。 [聚酯樹脂組成物] 本發明中的雙軸配向聚酯膜係由包含下述之聚酯樹脂作為主成分之聚酯樹脂組成物所構成。 構成本發明之雙軸配向聚酯膜之聚酯樹脂係由二羧酸或其酯形成性衍生物、及二醇或其酯形成性衍生物所合成之聚合物。例如可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯，就機械特性及耐熱性、成本等觀點而言，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯。 此處的主成分意指聚酯樹脂組成物中的含有率為80重量%以上，較佳為90重量%以上，更佳為95重量%以上，最佳為98重量%以上。
另外，該等聚酯樹脂中，在無損本發明目的之範圍內，亦可使其他成分共聚。具體而言，作為共聚成分，於二羧酸成分中，可列舉：間苯二甲酸、萘二羧酸、4,4-二苯基二羧酸、己二酸、癸二酸及其酯形成性衍生物等。另外，作為二醇成分，可列舉：二乙二醇、己二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇。另外，亦可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇等聚氧伸烷基二醇。作為共聚量，構成之每重複單元較佳為10莫耳%以內，更佳為5莫耳%以內，最佳為3莫耳%以下。
作為構成本發明之雙軸配向聚酯膜之聚酯樹脂之製造方法，可列舉以下之方法等：首先將前述之二羧酸或其酯形成性衍生物、及二醇或其酯形成衍生物作為主要起始原料，依據常規方法進行酯化或酯交換反應後，進而於高溫、減壓下進行縮聚反應，藉此來進行製造。
作為構成本發明之雙軸配向聚酯膜之聚酯樹脂的極限黏度，就製膜性或再回收性等方面而言，較佳為0.50dl/g至0.90dl/g之範圍，更佳為0.55dl/g至0.80dl/g之範圍。
於本發明中的聚酯樹脂組成物中，為了使本發明之雙軸配向聚酯膜的至少一面滿足所有下述要件(1)至要件(3)，較佳為含有選自由無機粒子、有機粒子、及由該等之混合物所構成之粒子所組成之群組中的至少1種粒子。 (1) 每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上至600個以下。 (2) 每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數為300個以上至600個以下。 (3)算術平均高度Sa為0.010μm以上至0.025μm以下。
作為所使用之無機粒子，例如可列舉：由氧化矽(矽氧)、氧化鋁(鋁氧)、二氧化鈦、碳酸鈣、高嶺土、硫酸鋇所構成之粒子。 作為有機粒子，例如可列舉：丙烯酸系樹脂粒子、三聚氰胺樹脂粒子、聚矽氧樹脂粒子、由交聯聚苯乙烯所構成之粒子。 其中，較佳為由氧化矽(矽氧)、碳酸鈣、或氧化鋁(鋁氧)所構成之粒子、或由聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、或其衍生物所構成之粒子，更佳為由氧化矽(矽氧)、或碳酸鈣所構成之粒子，特佳為由氧化矽(矽氧)所構成之無機粒子。
本發明中所使用之粒子的粒度分佈較佳為單分散。 無機系微粒子的形狀並無特別限定，愈接近於球狀，愈不會使高度3nm以上之微細突起數、算術平均高度Sa產生變化，而能夠增大高度未達3nm之微細突起數。
本發明中的粒子利用庫爾特計數器所測定之重量平均粒徑較佳為設為0.8μm至1.8μm之範圍。 若粒子的重量平均粒徑為0.8μm以上，則容易使高度未達3nm之微細突起數、算術平均高度Sa分別成為上述(1)、(3)之下限值以上。 若粒子的重量平均粒徑為1.8μm以下，則容易使算術平均高度Sa成為上述(3)之上限值以下，亦適於使高度未達3nm之微細突起數成為上述(1)之下限值以上。
本發明中的聚酯樹脂組成物中的粒子的含量的下限較佳為1000重量ppm，更佳為1300重量ppm，特佳為1400重量ppm。 若粒子的含量為1000重量ppm以上，則容易使高度未達3nm之微細突起數、高度3nm以上之微細突起數分別成為上述(1)、(2)之下限值以上。 粒子的含量的上限較佳為3000重量ppm，更佳為2500重量ppm，再佳為2200重量ppm，特佳為1800重量ppm。 若粒子的含量為3000重量ppm以下，則容易使高度未達3nm之微細突起數、高度3nm以上之微細突起數、算術平均高度Sa成為上述(1)、(2)、(3)之上限值以下。
作為於本發明中的聚酯樹脂組成物中調配粒子之方法，例如可於用以製造聚酯系樹脂之酯化之階段、酯交換反應結束後或縮聚反應開始前之階段之任一階段中添加，較佳為作為分散於乙二醇等之漿料來加以添加而進行縮聚反應。 另外，亦較佳為藉由使用附排氣孔之混練擠出機將分散於乙二醇或水等之粒子之漿料與聚酯系樹脂原料進行摻合之方法、或使用混練擠出機將經乾燥之粒子與聚酯系樹脂原料進行摻合之方法等加以進行。
於將粒子與聚酯系樹脂原料進行混合之步驟中，就穩定地獲得目標表面狀態之方面而言，較佳為儘可能減少粒子之凝聚體，而藉由調整混合步驟以後的雙軸配向聚酯膜之製膜步驟之條件便能夠減少前述粒子之凝聚體之影響。
另外，於本發明中的聚酯樹脂組成物中，在無損本發明目的之範圍內，亦可含有少量之其他聚合物或抗氧化劑、熱穩定劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、塑化劑、顏料或其他添加劑等。
[雙軸配向聚酯膜之製造方法] 本發明之雙軸配向聚酯膜例如可藉由下述方式獲得：將以上述之聚酯樹脂作為主成分之聚酯樹脂組成物藉由擠出機進行熔融擠出而形成未延伸片，將該未延伸片進行延伸。 於下敘述較佳例，但並不受該等限制。
本發明之雙軸配向聚酯膜可為單層、2層、3層、或4層以上之積層結構。 於2層結構以上之情形時，各層如上所述由聚酯樹脂組成物所構成，較佳為相互鄰接之層的聚酯樹脂組成物的構成成分的種類或含量有所不同。於2層結構之情形時，若將構成各層之聚酯樹脂組成物表示為A、B，則例如可採取A/A、A/B之構成。
於3層結構以上之情形時，各層亦如上所述由聚酯樹脂組成物所構成，較佳為相互鄰接之層的聚酯樹脂組成物的構成成分的種類或含量有所不同。 於3層結構之情形時，若將構成各層之聚酯樹脂組成物表示為A、A'、B、C，則例如可採取A/B/C、A/B/A、或A/B/A'之構成，特別是於無需改變兩面的表面特性之情形時，將兩側的層設計為相同組成之A/B/A之構成時，製造會較容易，故而較佳。此處，A、A'、B、C的組成並不相同。
於3層結構之情形時，即便於內部層無粒子，亦能夠藉由控制僅表層部的粒子含量，來控制膜的表面粗糙度，能夠進一步減少膜整體中的粒子的含量，故而較佳。 這亦有助於改善氣味成分會透過無機粒子與聚酯樹脂之交界所形成之空隙(void)逸出而使保香性降低之方面之優點。 進而，在不對膜表面的特性造成不良影響之範圍內，容易於內層部中適時混合使用製膜步驟中所產生之邊緣部分的回收原料或其他製膜步驟的再生原料等，而於成本方面亦有優勢。
於將聚酯樹脂組成物進行熔融擠出時，較佳為使用料斗式乾燥機、槳式乾燥機等乾燥機、或真空乾燥機來將聚酯樹脂組成物進行乾燥。如此般使聚酯樹脂組成物乾燥後，利用擠出機以聚酯樹脂之熔點以上且200℃至300℃之溫度進行熔融並擠出成膜狀。或者，亦可將聚酯樹脂、粒子及依需求之添加物利用不同的擠出機送出，而於匯流後進行混合熔融並擠出成片狀。 於熔融樹脂組成物之擠出時，可採用T字模法、管式法等既存的任意方法。
然後，將擠出後的片狀的熔融聚酯樹脂組成物進行急冷，藉此能夠獲得該熔融聚酯樹脂組成物之未延伸片。此外，作為將熔融聚酯樹脂組成物進行急冷之方法，可較佳地採用藉由將熔融聚酯樹脂組成物自噴嘴澆鑄至轉筒上進行急冷固化而獲得實質上未配向之樹脂組成物片之方法。轉筒的溫度較佳為設定為40℃以下。
進而，對於所獲得之未延伸片進行組合如以下般之長度方向及寬度方向之延伸步驟、熱固定步驟、熱鬆弛步驟等步驟，藉此能夠獲得本發明之雙軸配向聚酯膜。 於以下詳細地進行說明。所謂長度方向，意指使未延伸片移行之方向，所謂寬度方向，意指與長度方向呈直角之方向。
延伸方法可為同時進行長度方向與寬度方向之延伸的同步雙軸延伸，亦可為先進行長度方向與寬度方向之任一延伸的逐步雙軸延伸，但就製膜速度快而生產性高之方面及最終所獲得之雙軸配向聚酯膜的厚度均勻性優異之方面而言，最佳為逐步雙軸延伸。 此處所謂之製膜速度意指經由延伸步驟而被捲取成母輥時的雙軸配向聚酯膜的移行速度(m/min)。
作為未延伸片朝長度方向的延伸時溫度，較佳為以聚酯樹脂的玻璃轉移點溫度(以下稱為Tg)為指標而設為(Tg＋15)℃至(Tg＋55)℃之範圍，作為延伸倍率，較佳為設為4.2倍至4.7倍之範圍。 於延伸時溫度為(Tg＋55)℃以下、進而延伸倍率為4.2倍以上之情形時，容易使高度未達3nm之微細突起數成為上述(1)之下限值以上，且長度方向與寬度方向的分子配向的平衡良好，長度方向與寬度方向的物性差小，故而較佳。另外，所獲得之雙軸延伸聚酯膜的平面性亦良好，故而較佳。 另一方面，於長度方向的延伸溫度為(Tg＋15)℃以上、進而延伸倍率為4.7倍以下之情形時，容易使算術平均高度Sa成為上述(3)之上限值以下。熱鬆弛步驟中的與膜的移行方向相反的方向所產生之拉伸應力(彎曲(bowing)現象)不會變得過大，故而較佳。
另外，在長度方向的延伸中，於非一階段的延伸而是於多個輥間分為2段、3段或4段以上之階段進行延伸之方法中，不會使延伸速度過大而能夠增大長度方向的延伸倍率，因此就能夠進一步減小膜寬度方向上的物性差之方面而言較佳。就效果或設備方面、成本方面而言，二段或三段延伸會較佳。
對於將未延伸片延伸於長度方向而獲得之膜，於依需求實施電暈處理或電漿處理等表面處理後，為了賦予易滑性、易接著性、抗靜電性等功能，亦可於膜的至少一面塗佈樹脂分散液或樹脂溶解液。
於將未延伸片經延伸於長度方向而獲得之膜延伸於寬度方向之情形時，導入至拉幅裝置，利用夾具來將未延伸片經延伸於長度方向而得之膜的兩端加以把持，藉由熱風將膜加熱至預定的溫度後，一邊搬送於長度方向一邊擴大夾具間的距離，藉此便能夠將膜延伸於寬度方向。 若寬度方向的延伸時溫度為Tg＋5℃以上，則容易使算術平均高度Sa成為上述(3)之上限值以下，且於延伸時不易產生斷裂，故而較佳。 另外，若延伸時溫度為Tg＋40℃以下，則容易使高度未達3nm之微細突起數成為上述(1)之下限值以上，且變得容易進行均勻的寬度方向的延伸，寬度方向的厚度不均勻不易變大，因此膜輥表面的捲硬度的寬度方向的不一致不易變大，故而較佳。 更佳為Tg＋8℃以上至Tg＋37℃以下，再佳為Tg＋11℃以上至Tg＋34℃以下。 將未延伸片延伸於長度方向而獲得之膜朝寬度方向的延伸倍率較佳為4.0倍以上至6倍以下。 若寬度方向延伸倍率為4.0倍以上，不僅容易使高度未達3nm之微細突起數成為上述(1)之下限值以上，且於物料進出方面容易獲得高產率，並且力學強度不會降低，此外寬度方向的厚度不均勻不易變大，不易產生膜輥的寬度方向的捲硬度的不一致，故而較佳。寬度方向延伸倍率更佳為4.1倍以上，再佳為4.2倍以上。 另外，若寬度方向延伸倍率為6倍以下，則容易使算術平均高度Sa成為上述(3)之上限值以下，且於延伸製膜時不易斷裂，故而較佳。
繼寬度方向的延伸步驟之後進行熱固定步驟，其中未延伸片經延伸於長度方向而獲得之膜再延伸於寬度方向而得之膜的熱固定溫度較佳為240℃以上至250℃以下。 於熱固定溫度為240℃以上之情形時，容易使高度未達3nm之微細突起數成為上述(1)之下限值以上，且長度方向及寬度方向的熱收縮率都不會變得過高，而使蒸鍍加工時的熱尺寸穩定性變得良好，故而較佳。 另一方面，於熱固定溫度為250℃以下之情形時，彎曲不易增加，故而較佳。
進而進行熱鬆弛處理步驟，可於熱固定步驟後與熱固定步驟分別進行，亦可與熱固定步驟同時進行。作為熱鬆弛處理步驟中的膜寬度方向的鬆弛率，較佳為4%以上至8%以下。 於鬆弛率為4%以上之情形時，所獲得之雙軸延伸聚酯膜的寬度方向的熱收縮率不會變得過高，而使蒸鍍加工時的尺寸穩定性變得良好，故而較佳。 另一方面，於鬆弛率為8%以下之情形時，於膜的寬度方向中央部的與膜的移行方向相反的方向所產生之拉伸應力(彎曲現象)不會變得過大，寬度方向的膜厚度變動率不變大，故而較佳。
於熱鬆弛處理步驟中，在使未延伸片經延伸於長度方向而獲得之膜再延伸於寬度方向而得之膜藉由熱緩和而收縮之期間，寬度方向的拘束力會減少而因本身重量而鬆弛，另外，有時會因自設置於膜上下之噴嘴所吹出之熱風之伴隨氣流而導致膜鼓起，因此膜處於非常容易上下變動之狀況下，所獲得之雙軸延伸聚酯膜的配向角或斜向熱收縮率差的變化量會容易大幅變動。 作為減輕該等現象之方法，例如可列舉：藉由調整自上下部的噴嘴所吹出之熱風的風速而將膜保持為平行。
對於本發明的蒸鍍用雙軸配向聚酯膜，在無損本發明目的之範圍內，可實施電暈放電處理、輝光放電處理、火焰處理、表面粗面化處理，另外，亦可實施公知的錨固塗佈處理、印刷、修飾等。
[雙軸配向聚酯膜的特性] 較佳為本發明之雙軸配向聚酯膜的至少一面滿足所有下述(1)至(3)。對各者詳細地進行說明。 (1)每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上至600個以下。 (2)每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數為300個以上至600個以下。 (3)算術平均高度Sa為0.010μm以上至0.025μm以下。
(1)每面積4×10-12 m2 中之未達3nm之微細突起數 雙軸配向聚酯膜因具有電絕緣性而於膜製造步驟或加工步驟中因著相對於搬送輥之接觸、剝離等而容易發生局部帶電之部分亦即靜電斑痕、或起因於原先累積之靜電經放電等之靜電斑痕之放電痕跡，但若每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上，則靜電斑痕或靜電斑痕之放電痕跡會變少，於形成塗佈層後不易產生塗佈不均勻，或所形成之無機薄膜層的氣體阻隔性能提高，或二次加工後的性能容易提高。 可認為原因在於，若每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上，則於搬送所製造之膜或捲取所製造之膜之步驟中，膜與金屬輥會以強力來接觸，即便於膜表面的高的突起被壓入之情形時，膜表面與金屬輥所接觸之面積仍變得極小，因此因摩擦所致之帶電量變小，結果靜電斑痕及靜電斑痕之放電痕跡變少。更佳為300個以上，再佳為400個以上，特佳為500個以上。該傾向亦適用於膜彼此接觸而產生之摩擦之情形。 高度未達3nm之微細突起數雖不會進一步提高膜的滑動性或降低黏連性，但亦具有不易對形成於膜表面之無機薄膜層的氣體阻隔性造成不良影響之特徵。 另外，即便高度未達3nm之微細突起數為600個以下之範圍，靜電斑痕或靜電斑痕放電痕跡亦是夠少。
(2)每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數 若高度3nm以上之微細突起數為300個以上，則膜彼此的動摩擦係數不會變得過小，雙軸配向聚酯膜更不易因具有電絕緣性而於膜製造步驟或加工步驟中因著相對於搬送輥之接觸、剝離等而發生局部帶電之部分亦即靜電斑痕、或起因於原先累積之靜電經放電等之靜電斑痕之放電痕跡，故而較佳。更佳為400個以上，再佳為500個以上。 若高度3nm以上之微細突起數為600個以下，則亦可充分地獲得所形成之無機薄膜層的氣體阻隔性。
(3)算術平均高度Sa 若算術平均高度Sa為0.010μm以上，則膜間及形成於膜表面之突起與突起之間的凹部的膜輥內的膜彼此不易產生黏結(黏連現象)，而能夠順利地進行膜的二次加工，故而較佳。更佳為0.013μm以上，再佳為0.017μm以上，特佳為0.020μm以上。 若算術平均高度Sa為0.025μm以下，則雙軸配向聚酯膜的霧度、尤其是外部霧度會降低，透明性優異，故而較佳。更佳為0.023μm以下，再佳為0.020μm以下。 另一膜表面的算術平均高度Sa亦較佳為相同的範圍。
[動摩擦係數] 本發明之雙軸配向聚酯膜的一面與該面的相反面之間的動摩擦係數較佳為0.20以上至0.60以下。 若為0.20以上，則膜彼此不會過度滑動，於膜製造時或分切時藉由捲繞裝置捲取膜輥時，不易於膜輥產生褶皺，二次加工性不易降低。更佳為0.30以上，最佳為0.35以上。 另外，若為0.60以下，則膜彼此會滑動，因此於膜製造時或分切時藉由捲繞裝置捲取膜輥時，不易於膜輥產生捲繞偏移，二次加工性不易降低。更佳為0.50以下，最佳為0.44以下。
[靜摩擦係數] 本發明之雙軸配向聚酯膜的一面與該面的相反面之間的靜摩擦係數較佳為0.20以上至0.60以下。 若為0.20以上，則膜彼此不會過度滑動，於膜製造時或分切時藉由捲繞裝置捲取膜輥時，不易於膜輥產生褶皺，二次加工性不易降低。更佳為0.30以上，最佳為0.35以上。 另外，若為0.60以下，則膜彼此會滑動，因此於膜製造時或分切時藉由捲繞裝置捲取膜輥時，不易於膜輥產生捲繞偏移，二次加工性不易降低。更佳為0.50以下，特佳為0.44以下，最佳為0.40以下。
[最大高度Sz] 本發明之雙軸配向聚酯膜的滿足所有上述(1)至(3)之面的最大高度Sz較佳為0.5μm以上至2.0μm以下。 若最大高度Sz為0.5μm以上，則於捲取母輥時或分切母輥而於捲芯捲取雙軸配向聚酯膜時，相互接觸之膜之間所捲入之空氣的量不易變多，膜的伸長或變形少。另外，膜輥中的空氣逸出後的輥中的膜不易鬆弛。若聚酯樹脂中所含之粒子的重量平均粒徑為0.8μm以上，則容易使最大高度Sz成為0.5μm以上。 若最大高度Sz為2.0μm以下，則雙軸配向聚酯膜的表面上的二次加工後的塗佈膜或無機薄膜層的脫落或缺陷等容易變少。若長度方向的延伸時溫度為Tg＋40℃以下或延伸倍率為4.2倍以上，則容易使最大高度Sz成為2.0μm以下。 另一膜表面的最大高度Sz亦相同。
[外部霧度] 本發明之雙軸配向聚酯膜的外部霧度較佳為1.8%以下。若外部霧度為1.8%以下，則不易損害膜表面的平滑性，於膜製造步驟中不易產生因相對於搬送輥之接觸、剝離等所致之帶電，不易產生靜電斑痕或靜電斑痕之放電痕跡等因帶電所致之品質不良，故而較佳。更佳為1.6%以下，再佳為1.4%以下，特佳為1.2%以下，最佳為1.0%以下。
[內部霧度] 本發明之雙軸配向聚酯膜的內部霧度較佳為2.5%以下。若內部霧度為2.5%以下，則透明性不易降低，故而較佳。更佳為2.0%以下，再佳為1.8%以下，特佳為1.6%以下。
[濕潤張力] 本發明之雙軸配向聚酯膜的一面，亦可進行利用低溫電漿處理或電暈放電處理等表面處理之表面改質。 此時，本發明之雙軸配向聚酯膜的滿足所有上述(1)至(3)之面的濕潤張力較佳為50mN/m以上，更佳為52mN/m以上。 上限並無特別限定，即便為55mN/m以下之範圍，進行二次加工之塗佈或蒸鍍薄膜後的性能亦充分。
[膜厚度] 本發明之雙軸配向聚酯膜的膜厚度較佳為5μm至40μm。若為5μm以上，則作為膜之強度或韌性感不會降低，藉由捲繞裝置捲取時，不易於膜輥產生褶皺，故而較佳。另一方面，若膜厚度為40μm以下之範圍，則可充分地獲得強度或韌性感，就成本之觀點而言，較佳為使厚度變薄。膜的厚度更佳為8μm至30μm，特佳為9μm至20μm。
[蒸鍍膜] 可於本發明之雙軸配向聚酯膜的滿足所有下述(1)至(3)之至少一面設置無機薄膜層或如鋁箔之金屬箔等氣體阻隔層。 (1)每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上至600個以下。 (2)每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數為300個以上至600個以下。 (3)算術平均高度Sa為0.010μm以上至0.025μm以下。
無機薄膜層係由金屬或無機氧化物所構成之薄膜。形成無機薄膜層之材料只要能夠形成薄膜，則並無特別限制，就氣體阻隔性之觀點而言，可較佳地列舉氧化矽(矽氧)、氧化鋁(鋁氧)、氧化矽與氧化鋁之混合物等無機氧化物。尤其是，就能夠兼顧薄膜層的柔軟性與緻密性之方面及透明性之方面而言，較佳為氧化矽與氧化鋁之複合氧化物。
於氧化矽與氧化鋁之複合氧化物中，氧化矽與氧化鋁之混合比較佳為以金屬份之重量比計Al為20%至70%之範圍。若Al濃度未達20%，則有水蒸氣氣體阻隔性變低之情形。另一方面，若超過70%，則有無機薄膜層變硬之傾向，有於印刷或層壓等二次加工時膜遭破壞而使氣體阻隔性降低之虞。此外，此處所謂之氧化矽係SiO或SiO2 等各種矽氧化物或該等之混合物，氧化鋁係AlO或Al2 O3 等各種鋁氧化物或該等之混合物。
無機薄膜層的膜厚通常為1nm至100nm，較佳為5nm至50nm。若無機薄膜層的膜厚未達1nm，則有難以獲得令人滿意之氣體阻隔性之情形，另一方面，即便超過100nm而過厚，亦無法獲得與該厚度相當之氣體阻隔性提高之效果，就耐彎曲性或製造成本之方面而言反倒是不利。
作為形成無機薄膜層之方法並無特別限制，例如適當採用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍覆法等物理蒸鍍法(PVD(Physical Vapor Deposition)法)、或者化學蒸鍍法(CVD(Chemical Vapor Deposition)法)等公知的蒸鍍法即可。以下，以氧化矽-氧化鋁系薄膜為例，說明形成無機薄膜層之典型的方法。例如，於採用真空蒸鍍法之情形時，作為蒸鍍原料，較佳地使用SiO2 與Al2 O3 之混合物、或者SiO2 與Al之混合物等。作為該等蒸鍍原料，通常會使用粒子，此時，各粒子的大小最好為不會使蒸鍍時的壓力變化之程度的大小，較佳的粒徑為1mm至5mm。加熱可採用電阻加熱、高頻感應加熱、電子束加熱、雷射加熱等方式。另外，亦可採用反應性蒸鍍，係導入氧、氮、氫、氬、二氧化碳、水蒸氣等作為反應氣體，或使用臭氧添加、離子輔助等方法。進而，亦可任意地變更成膜條件，例如對被蒸鍍體(供於蒸鍍之積層膜)施加偏壓，或者將被蒸鍍體進行加熱或冷卻等。此種蒸鍍材料、反應氣體、被蒸鍍體之偏壓、加熱、冷卻等於採用濺鍍法或CVD法之情形時亦可同樣地變更。進而，亦可於上述無機薄膜層上積層印刷層。
本發明中，較佳為於前述氣體阻隔層上設置保護層。由金屬氧化物所構成之氣體阻隔層並非完全緻密的膜，而是散佈有微小的缺損部分。於金屬氧化物層上塗敷後述之特定的保護層用樹脂組成物而形成保護層，藉此使保護層用樹脂組成物中的樹脂滲透至金屬氧化物層的缺損部分，結果可獲得氣體阻隔性穩定之效果。此外，藉由於保護層本身亦使用具有氣體阻隔性之材料，亦使積層膜的氣體阻隔性能大幅提高。
作為前述保護層，可列舉：於胺基甲酸酯系、聚酯系、丙烯酸系、鈦系、異氰酸酯系、亞胺系、聚丁二烯系等樹脂中，添加有環氧系、異氰酸酯系、三聚氰胺系等硬化劑之層。作為形成保護層時所使用之溶媒(溶劑)，例如可列舉：苯、甲苯等芳香族系溶劑；甲醇、乙醇等醇系溶劑；丙酮、甲基乙基酮等酮系溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯系溶劑；乙二醇單甲醚等多元醇衍生物等。
由於前述之胺基甲酸酯樹脂係胺基甲酸酯鍵的極性基會與無機薄膜層相互作用，並且因存在非晶部分而亦具有柔軟性，故而即便於施加彎曲負載時亦能夠抑制對無機薄膜層之損傷，故而較佳。 胺基甲酸酯樹脂的酸值較佳為10mgKOH/g至60mgKOH/g之範圍內。更佳為15mgKOH/g至55mgKOH/g之範圍內，再佳為20mgKOH/g至50mgKOH/g之範圍內。若胺基甲酸酯樹脂的酸值為前述範圍，則於製成水分散液時會使液穩定性提高，且保護層能夠均勻地沉積於高極性的無機薄膜上，因此使塗佈外觀變得良好。
前述之胺基甲酸酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為80℃以上，更佳為90℃以上。藉由將Tg設為80℃以上，能夠減少濕熱處理過程(升溫~保溫~降溫)中的因分子運動所致之保護層的膨潤。 就氣體阻隔性提高之方面而言，前述之胺基甲酸酯樹脂更佳為使用含有芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯成分作為主要構成成分之胺基甲酸酯樹脂。 其中，特佳為含有間苯二甲基二異氰酸酯成分。藉由使用上述樹脂，能夠藉由芳香環彼此的堆疊效果而進一步提高胺基甲酸酯鍵的凝聚力，結果可獲得良好的氣體阻隔性。 本發明中，較佳為將胺基甲酸酯樹脂中的芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯的比率設為聚異氰酸酯成分(F)100莫耳%中為50莫耳%以上(50莫耳%至100莫耳%)之範圍。芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯的合計量的比率較佳為60莫耳%至100莫耳%，更佳為70莫耳%至100莫耳%，再佳為80莫耳%至100莫耳%。作為此種樹脂，可較佳地使用由三井化學公司市售之「Takelac(註冊商標)WPB」系列。若芳香族或芳香脂肪族二異氰酸酯的合計量的比率未達50莫耳%，則有可能無法獲得良好的氣體阻隔性。
就提高相對於無機薄膜層之親和性之觀點而言，前述胺基甲酸酯樹脂較佳為具有羧酸基(羧基)。為了於胺基甲酸酯樹脂中導入羧酸(鹽)基，例如導入作為多元醇成分之二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸等具有羧酸基之多元醇化合物作為共聚成分即可。另外，若於合成含羧酸基之胺基甲酸酯樹脂後，藉由鹽形成劑進行中和，則能夠獲得水分散體之胺基甲酸酯樹脂。作為鹽形成劑的具體例，可列舉：氨、三甲基胺、三乙基胺、三異丙基胺、三正丙基胺、三正丁基胺等三烷基胺類、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉等N-烷基嗎啉類、N-二甲基乙醇胺、N-二乙基乙醇胺等N-二烷基烷醇胺類等。這些可單獨使用，亦可併用2種以上。
[積層體] 亦可將本發明之雙軸配向聚酯膜作為基材膜並積層其他素材之層而製成積層體。作為積層方法，可於製作雙軸配向聚酯膜後貼合，或者於製膜中貼合。
例如，可於本發明之雙軸配向聚酯膜或於本發明之雙軸配向聚酯膜設置有無機蒸鍍層而成之積層體，進而形成稱為密封劑之熱密封性樹脂層來用作包裝材料。 熱密封性樹脂層通常藉由擠出層壓法或乾式層壓法而形成。 作為形成熱密封性樹脂層之熱塑性聚合物，只要為能夠充分地表現密封劑接著性之聚合物即可，可使用HDPE(High Density Polyethylene；高密度聚乙烯)、LDPE(Low Density Polyethylene；低密度聚乙烯)、LLDPE(Linear Low Density Polyethylene；線性低密度聚乙烯)等聚乙烯樹脂類、聚丙烯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烴無規共聚物、離子聚合物樹脂等。
密封劑層可為單層膜，亦可為多層膜，根據所需功能而進行選擇即可。例如，就賦予防濕性之方面而言，可使用介置有乙烯-環狀烯烴共聚物或聚甲基戊烯等樹脂之多層膜。另外，密封劑層亦可調配阻燃劑、潤滑劑、抗黏連劑、抗氧化劑、光穩定劑、黏著賦予劑等各種添加劑。 密封劑層的厚度較佳為10μm至100μm，更佳為20μm至60μm。
作為將本發明之雙軸配向聚酯膜作為基材膜之包裝材料用之積層體的層構成，例如可列舉：基材膜／氣體阻隔層／保護層、基材膜／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／密封劑層、基材膜／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／樹脂層／接著劑層／密封劑層、基材膜／接著劑層／樹脂層／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／密封劑層、基材膜／氣體阻隔層／保護層／印刷層／接著劑層／密封劑層、基材膜／印刷層／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／密封劑層、基材膜／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／樹脂層／印刷層／接著劑層／密封劑層、基材膜／接著劑層／樹脂層／印刷層／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／密封劑層、基材膜／印刷層／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／樹脂層／接著劑層／密封劑層、基材膜／印刷層／接著劑層／樹脂層／氣體阻隔層／保護層／接著劑層／密封劑層、基材膜／接著劑層／樹脂層／氣體阻隔層／保護層／印刷層／接著劑層／密封劑層等。
使用本發明之雙軸配向聚酯膜之積層體可較佳地用於包裝製品、各種標籤材料、蓋材、片成型品、層壓管等用途。尤其是，可用於包裝用袋(例如枕形袋、自立袋或四方袋等袋)。積層體的厚度可根據積層體的用途而適宜決定。例如以5μm至500μm、較佳為10μm至300μm左右的厚度的膜或片狀的形態使用。 [實施例]
以下，藉由實施例更詳細地說明本發明，但本發明完全不受限於相關實施例的態樣，可在不脫離本發明的主旨之範圍內適宜變更。
A.聚酯樹脂之評價方法如下所述。 [玻璃轉移點(Tg)] 使用示差掃描熱量分析裝置(SII NanoTechnology股份有限公司製造的DSC6220型)，將樹脂試樣5mg於氮氣氛圍下熔融至280℃，保持5分鐘後，利用液態氮進行急冷，自室溫以升溫速度20℃/min之條件進行測定。
[固有黏度(IV)] 將聚酯樹脂0.2g溶解於苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷(60/40(重量比))之混合溶媒50ml中，於30℃使用奧氏黏度計(Ostwald viscometer)進行測定。單位為dl/g。
B.聚酯膜之評價方法如下所述。 [膜的厚度] 依據JIS K7130-1999 A法，使用度盤規進行測定。
[外部霧度、內部霧度、整體霧度] 自所獲得之膜切出縱向5cm×橫向5cm之面積，使用日本電色工業股份有限公司製造的濁度計(NDH5000)，於25℃對可見光線之全波長，依據JIS-K7136測定整體霧度。 以相同之方式測定於2片石英玻璃板之間僅夾有香柏油(cedar oil)之構成的積層體的霧度(以下，稱為「霧度H1」)、及於2片石英玻璃板之間夾有利用香柏油將表面均勻濕潤之聚酯膜之構成的積層體的霧度(以下，稱為「霧度H2」)。 繼而，依據下述式求出內部霧度。 內部霧度＝霧度(H2)－霧度(H1)・・・式1 外部霧度係藉由自整體霧度減去內部霧度而求出之值。 此外，整體霧度、內部霧度、及外部霧度均指針對於可見光線之全波長之霧度。
[算術平均高度Sa、最大高度Sz] 自所獲得之膜切出縱向10cm×橫向10cm之面積，使用Zygo公司製造的白色雷射干涉計(NEW VIEW8300)，於下述之觀察條件下進行掃描，測定算術平均高度(μm)及最大高度(μm)。測定係以去除了未熔融物或灰塵等異物之表面為對象。 測定部位係於10cm×10cm之樣品的任意部位10點進行測定，而將10點的平均值分別設為算術平均高度Sa、最大高度Sz。 [觀察條件] ・物鏡：10倍 ・變焦透鏡：1倍 ・視野：0.82mm×0.82mm ・取樣間隔：0.803μm ・假定測定時間：4秒 ・類型：表面(Surface) ・模式：CSI ・Z解析度：高(High) ・掃描長：20μm ・相機模式：1024×1024＠100Hz ・快門速度：100% ・光量：1.3% ・選項：SureScan Off SmartPsi Averages 4 雜訊減少 ・信號處理選項：條紋次數解析 Advanced 條紋去除ON
[動摩擦係數、靜摩擦係數] 自所獲得之膜切出長度方向400mm×寬度方向100mm之面積，製作試樣膜。將所製作之試樣膜於23℃、65%RH之氛圍下老化12小時，再分為用於試驗台之縱向300mm×橫向100mm之試驗片、用於滑動片之縱長度方向100mm×寬度方向100mm之試驗片。 將試驗台用試驗片設置於試驗台，滑動片用試驗片係以使分別接觸於澆鑄滾筒之面呈對向之方式利用雙面帶來貼附於金屬製之荷重為1.5kg之滑動片的底面(面積的大小為39.7mm2 、正方形)。 將試驗片的滑動速度設為200mm/min，於23℃、65%RH的條件下，其他便依據JIS K-7125，而分別測定動摩擦係數及靜摩擦係數，使用3次測定之平均。
[膜表面的面積4×10-12 m2 中的微細突起數] 自所獲得之膜切出長度方向10mm×寬度方向10mm之面積，使用島津製作所公司製造的掃描型探針顯微鏡(SPM-9700)，於下述之觀察條件下進行測定，取得測定面的圖像。 對所獲得之圖像(高度記錄曲線)，於下述之條件下進行圖像處理。 使用SPM-9700系列之粒子解析軟體，將於下述之粒子解析條件下抽選之粒子的閾值設為3nm，於面積4×10-12 m2 (2μm×2μm見方)內計數3nm以上之粒子數及未達3nm之粒子數。 測定係改變場所而進行5次，計算除了計數數的最多值與最少值以外的3次的平均值，來作為微細突起數。 [觀察條件] ・懸臂：Si(矽)製 ・掃描模式：相位模式 ・掃描速度：2Hz ・掃描範圍：2μm ・畫素數：256×256 ・偏移X：0μm ・偏移Y：0μm ・掃描角度：0° ・操作點：1.0V ・P增益：0.001 ・I增益：1500 ・偏移Z：0μm ・Z範圍：×2 ・掃描模式：力恆定 [圖像處理] ・斜度修正：X方向的平均值(X)、Y方向的平均值(Y)、線擬合(L) ・雜訊線之去除：模式(範圍指定)、自動選擇 [粒子解析] ・靶的形狀：粒子 ・XY閾值：30% ・忽視之像素數：5
[摩擦帶電壓] 自所獲得之膜切出長度方向80mm×寬度方向50mm之面積，製作試樣膜。將所製作之試樣膜於23℃、50%RH之氛圍下老化16小時。使用大榮科學精器製作所公司製造的摩擦帶電壓測定機(RST-300a)，進行摩擦帶電壓之測定。 將試樣樣品固定於旋轉裝置，以滾筒旋轉速度400rpm測定歷時60秒與金屬板摩擦而產生之靜電，將最大值設為摩擦帶電壓。藉由所測定之摩擦帶電壓按照以下之判定基準進行評價。 ◎：摩擦帶電壓未達200V ○：摩擦帶電壓200V以上至未達500V △：摩擦帶電壓500V以上至未達1000V ×：摩擦帶電壓1000V以上
[靜電斑痕評價] 將所獲得之以寬度方向為550mm、長度方向為500m捲取而成之雙軸配向聚酯膜輥，使用西村製作所公司製造的分切機(FN105E型)以速度15m/min、捲取張力100N/m(單位張力設定)實施解捲。 此時的靜電去除係將分切機所附帶之靜電去除裝置設為ON，於捲出輥與斜度調整輥之間將去靜電毛刷(Achilles公司製造的「NSP-2S」)設置於膜的上下面側而進行靜電去除。 自所獲得之膜輥最表面的膜端部捲出膜，自膜端部去除2m後，將膜以寬度方向的中央部10cm、於長度方向10cm的長度進行取樣，使用春日電機公司製造的帶電分佈判定碳粉，使膜表面的帶電狀態可視化。按照以下之判定基準來評價膜輥的帶電性。 ◎：未附著有靜電斑痕或靜電斑痕放電痕跡或碳粉。 ○：未觀察到靜電斑痕或靜電斑痕放電痕跡，但附著有碳粉。 ×：觀察到靜電斑痕或靜電斑痕放電痕跡。
[濕潤張力] 自所獲得之膜切出長度方向400mm×寬度方向300mm之面積，於溫度23℃、相對濕度50%下老化24小時後，設為溫度23℃、相對濕度50%之試驗氛圍，除此以外，便依據JIS-K-7100按照下述順序測定電暈處理面。 將試驗片放置於手動塗佈機之基板上，將數滴試驗用混合液滴加至試驗片上，立即以線棒進行擴展。於使用棉棒或毛刷擴展試驗用混合液之情形時，液體快速地擴展成至少6cm2 以上之面積。液體的量係設為不積存而形成薄層之程度。 濕潤張力之判定係在亮處觀察試驗用混合液的液膜，於3秒後的液膜的狀態下進行。不產生液膜破裂而保持住塗佈時的狀態3秒以上則為濕潤。 於保持濕潤3秒以上之情形時，進而進行至下一表面張力高之混合液。 另外，反之，在液膜於3秒以下便破裂之情形時，進行至下一表面張力低之混合液。重複該操作，來選擇能夠將試驗片的表面準確地於3秒期間濕潤之混合液。 各試驗中使用新的棉棒。對於毛刷或線棒，由於所殘留之液體會因蒸發而使組成及表面張力變化，故而每次使用時都要用甲醇洗淨並使之乾燥。 進行至少3次選擇能夠將電暈處理面的表面濕潤3秒期間之混合液之操作。將如此選擇之混合液的表面張力報告為膜的濕潤張力。
[實施例1] 作為原料，表面層(A)使用將平均粒徑為1.7μm之不定形氧化矽粒子與聚對苯二甲酸乙二酯(極限黏度＝0.62dl/g、Tg＝78℃)以粒子的含量成為2400重量ppm之方式混合而成之樹脂組成物，而基層(B)使用將平均粒徑為1.3μm之氧化矽與聚對苯二甲酸乙二酯(極限黏度(IV)＝0.62dl/g、Tg＝78℃)以粒子的含量成為400重量ppm之方式混合而成之樹脂組成物。 使用2台熔融擠出機，將各自的原料樹脂乾燥後，自第1擠出機將表面層(A)形成混合樹脂以285℃之樹脂溫度熔融擠出，自第2擠出機將基層(B)形成混合樹脂以285℃之樹脂溫度熔融，自接觸於澆鑄滾筒之側起按照表面層(A)／基層(B)／表面層(A)之順序，於T字模內以厚度比成為1/10/1(μm)之方式進行匯流積層，而自T字噴嘴噴出，利用表面溫度為35℃之澆鑄滾筒使之冷卻固化，獲得未延伸之聚對苯二甲酸乙二酯片。此時，使用直徑0.15mm之線狀電極施加靜電，使之密接於冷卻滾筒而獲得3層未延伸膜。 將所獲得之未延伸膜加熱至115℃，利用第一階段設為1.24倍、第二階段設為1.4倍、第三階段設為2.6倍之三階段延伸，以總延伸倍率4.5倍來延伸於長度方向。 繼而，以溫度140℃、延伸倍率4.3倍來延伸於寬度方向，於245℃進行熱固定，於寬度方向進行5%熱鬆弛處理，對接觸於冷卻輥之側的A層表面於40W・min/m2 之條件下進行電暈處理，獲得膜厚度12μm之雙軸配向聚酯膜，以寬度方向為550mm、長度方向為捲長500m進行捲取。 將所獲得之膜的原料組成及製膜條件示於表1。另外，將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。膜之評價係於接觸於冷卻輥之側的A層表面進行。
[實施例2] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為1.3μm之不定形氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為2000重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[實施例3] 作為原料，將氧化矽粒子設為平均粒徑為1.3μm之不定形氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為1500重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[實施例4] 作為原料，表面層(A)使用會將平均粒徑為1.3μm之不定形氧化矽粒子與聚對苯二甲酸乙二酯(極限黏度＝0.62dl/g、Tg＝78℃)以氧化矽粒子含量成為1500重量ppm之方式混合而成之樹脂組成物，而基層(B)使用會將平均粒徑為1.3μm之氧化矽與聚對苯二甲酸乙二酯(極限黏度＝0.62dl/g、Tg＝78℃)以粒子含量成為400重量ppm之方式混合而成之樹脂組成物。 使用2台熔融擠出機，將各自的原料樹脂乾燥後，自第1擠出機將表面層(A)形成混合樹脂以285℃之樹脂溫度熔融擠出，自第2擠出機將基層(B)形成混合樹脂以285℃之樹脂溫度熔融，自冷卻輥接觸側起按照表面層(A)／基層(B)／表面層(A)之順序，於T字模內以厚度比成為1/10/1(μm)之方式進行匯流積層，而自T字噴嘴噴出，利用澆鑄滾筒使之冷卻固化，獲得未延伸之聚對苯二甲酸乙二酯片。此時，使用直徑0.15mm之線狀電極施加靜電，使之密接於冷卻轉筒而獲得3層未延伸膜。 將所獲得之未延伸膜加熱至115℃，利用一階段延伸以總延伸倍率4.5倍來延伸於長度方向。 繼而，以溫度140℃、延伸倍率4.5倍沿寬度方向進行延伸，於245℃進行熱固定，於寬度方向進行5%熱鬆弛處理，獲得膜厚度12μm之雙軸配向聚酯膜，以寬度方向為550mm、長度方向為捲長500m進行捲取。 此外，膜之進行評價之表面A層係於接觸於冷卻輥之側的面進行。 將所獲得之膜的原料組成及製膜條件示於表1。另外，將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。膜之評價係於接觸於冷卻輥之側的A層表面進行。
[實施例5] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為1.3μm之球狀氧化矽粒子，除此以外，與實施例3同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[實施例6] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為1.0μm之球狀氧化矽粒子，除此以外，與實施例3同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[實施例7] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為1.0μm之球狀氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為1200重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[實施例8] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為0.8μm之不定形氧化矽粒子，除此以外，與實施例3同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[比較例1] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為2.7μm之不定形氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為1500重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[比較例2] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為2.4μm之不定形氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為1500重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[比較例3] 作為原料，表面層(A)含有會將平均粒徑為1.3μm之不定形氧化矽粒子與聚對苯二甲酸乙二酯(極限黏度＝0.62dl/g、Tg＝78℃)以氧化矽粒子含量成為1500重量%ppm之方式混合而成之樹脂組成物，而基層(B)使用會以粒子含量成為400重量ppm之方式混合有平均粒徑為1.3μm之氧化矽聚對苯二甲酸乙二酯(極限黏度＝0.62dl/g、Tg＝78℃)之樹脂組成物。 使用2台熔融擠出機，將各自的原料樹脂乾燥後，自第1擠出機將表面層(A)形成混合樹脂以285℃之樹脂溫度熔融擠出，自第2擠出機將基層(B)形成混合樹脂以285℃之樹脂溫度熔融，自冷卻輥接觸側起按照表面層(A)／基層(B)／表面層(A)之順序，於T字模內以厚度比成為1/10/1(μm)之方式進行匯流積層，而自T字噴嘴噴出，利用澆鑄滾筒使之冷卻固化，獲得未延伸之聚對苯二甲酸乙二酯片。此時，使用直徑0.15mm之線狀電極施加靜電，使之密接於冷卻轉筒而獲得3層未延伸膜。 將所獲得之未延伸膜加熱至115℃，利用第一階段設為1.24倍、第二階段設為1.4倍、第三階段設為2.3倍之三階段延伸，以總延伸倍率4.0倍來延伸於長度方向。 繼而，以溫度105℃、延伸倍率4.0倍來延伸於寬度方向，於235℃進行熱固定，於寬度方向進行5%熱鬆弛處理，獲得膜厚度12μm之雙軸配向聚酯膜，以寬度方向為550mm、長度方向為捲長500m進行捲取。 此外，膜之進行評價之表面A層係於接觸於冷卻輥之側的面進行。 將所獲得之膜的原料組成及製膜條件示於表1。另外，將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。膜之評價係於接觸於冷卻輥之側的A層表面進行。
[比較例4] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為1.3μm之不定形氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為900重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[比較例5] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為1.3μm之不定形氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為5000重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
[比較例6] 作為原料，將氧化矽粒子變更為平均粒徑為0.5μm之球狀氧化矽粒子，將氧化矽粒子含量變更為1500重量ppm，除此以外，與實施例1同樣地製作雙軸延伸膜，獲得厚度12μm之雙軸配向聚酯膜。將所獲得之膜的物性及評價結果示於表2。
實施例1至實施例8的膜如表2之結果般，使高度3nm以上之微細突起數、高度未達3nm之微細突起數、算術平均高度Sa成為規定的範圍內，因此靜電斑痕或靜電斑痕放電痕跡等因帶電所致之品質不良少，因此塗佈或蒸鍍等二次加工後的性能優異。
比較例1雖然所獲得之膜的高度3nm以上之微細突起數為規定的範圍內，但高度未達3nm之微細突起數少，因此摩擦帶電壓高，靜電斑痕評價不良。 而且，由於算術平均高度Sa過大，故而外部霧度大，透明性差。
比較例2雖然所獲得之膜的高度3nm以上之微細突起數為規定的範圍內，但高度未達3nm之微細突起數少，因此摩擦帶電壓高，靜電斑痕評價不良。 而且，由於算術平均高度Sa過大，故而外部霧度大，透明性差。
比較例3雖然所獲得之膜的高度3nm以上之微細突起數、算術平均高度Sa為範圍內，但高度未達3nm之微細突起數少，因此摩擦帶電壓高，靜電斑痕評價不良。
比較例4由於所獲得之膜的高度3nm以上之微細突起數、高度未達3nm之微細突起數過少，故而摩擦帶電壓高，靜電斑痕評價不良。
比較例5雖然所獲得之膜的高度3nm以上之微細突起數、高度未達3nm之微細突起數、最大高度Sz為範圍內，但由於算術平均高度Sa過大，故而外部霧度大，透明性差。
比較例6雖然所獲得之膜的高度3nm以上之微細突起數為範圍內，但高度未達3nm之微細突起數少，因此摩擦帶電壓高，靜電斑痕評價不良。 [產業可利用性]
本發明之雙軸配向聚酯膜的透明性優異，於膜製造時或分切後捲取成膜輥時不易於膜輥產生褶皺，且容易自膜輥捲出膜，因此容易進行塗佈或蒸鍍等二次加工。 另外，由於靜電斑痕或靜電斑痕放電痕跡等因帶電所致之品質不良少，故而塗佈或蒸鍍等二次加工後的性能優異。 因此，於食品包裝用途、尤其是對具有氣體阻隔性之膜之用途中有用，期待會大大有助於業界發展。
[表1]
  實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8
A層原料 A層聚酯樹脂 聚對苯二甲酸乙二酯 IV＝0.62dl/g Tg＝78℃ 同左 同左 同左 同左 同左 同左 同左
氧化矽粒子形狀 不定形 不定形 不定形 不定形 球狀 球狀 球狀 不定形
氧化矽粒子重量平均粒徑(μm) 1.7 1.3 1.3 1.3 1.3 1.0 1.0 0.8
氧化矽粒子添加量(重量ppm) 2400 2000 1500 1500 1500 1500 1200 1500
製膜步驟 T字模各層厚度(μm) A/B/A＝1/10/1 同左 同左 同左 同左 同左 同左 同左
靜電施加 線狀電極 直徑0.15mm 同左 同左 同左 同左 同左 同左 同左
冷卻輥冷卻溫度(℃) 35 35 35 30 35 35 35 35
長度方向延伸溫度(℃) 115 115 115 115 115 115 115 115
長度方向第一階段延伸倍率(倍) 1.24 1.24 1.24 4.5 1.24 1.24 1.24 1.24
長度方向第二階段延伸倍率(倍) 1.4 1.4 1.4 無 1.4 1.4 1.4 1.4
長度方向第三階段延伸倍率(倍) 2.6 2.6 2.6 無 2.6 2.6 2.6 2.6
長度方向延伸倍率(倍) 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
寬度方向延伸溫度(℃) 140 140 140 140 140 140 140 140
寬度方向延伸倍率(倍) 4.3 4.3 4.3 4 4.3 4.3 4.3 4.3
熱固定溫度(℃) 245 245 245 245 245 245 245 245
寬度方向緩和率(%) 5 5 5 5 5 5 5 5
膜厚度(μm) 12 12 12 12 12 12 12 12
膜特性 每4×10-12 m2 之高度未達3nm之微細突起數(個) 572 347 272 267 301 532 476 411
每4×10-12 m2 之高度3nm以上之微細突起數(個) 352 544 387 372 355 364 331 359
算術平均高度Sa(μm) 0.021 0.020 0.018 0.019 0.019 0.018 0.015 0.015
 靜摩擦係數 0.37 0.39 0.40 0.40 0.42 0.42 0.42 0.41
動摩擦係數 0.36 0.37 0.38 0.39 0.37 0.38 0.37 0.39
最大高度SZ (μm) 1.8 1.6 1.5 1.6 1.7 1.5 1.4 1.3
外部霧度(%) 1.3 1.3 1.2 1.2 0.7 0.7 0.5 1.0
內部霧度(%) 1.8 1.6 1.6 1.7 1.6 1.5 1.5 1.5
摩擦帶電壓(V) 109 112 282 294 246 103 153 251
靜電斑痕評價 ◎ ◎ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○
濕潤張力(mN/m) 53mN/m 53 53 52 53 53 53 53
[表2]
  比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6
A層原料 A層聚酯樹脂 聚對苯二甲酸乙二酯 IV＝0.62dl/g Tg＝78℃ 同左 同左 同左 同左 同左
氧化矽粒子形狀 不定形 不定形 不定形 不定形 不定形 球狀
氧化矽粒子重量平均粒徑(μm) 2.7 2.4 1.3 1.3 1.3 0.5
氧化矽粒子添加量(重量ppm) 1500 1500 1500 900 5000 1500
製膜步驟 T字模各層厚度(μm) A/B/A＝1/10/1 同左 同左 同左 同左 同左
靜電施加 線狀電極 直徑0.15mm 同左 同左 同左 同左 同左
冷卻輥冷卻溫度(℃) 35 35 35 35 35 35
長度方向延伸溫度(℃) 115 115 115 115 115 115
長度方向第一階段延伸倍率(倍) 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24 1.24
長度方向第二階段延伸倍率(倍) 1.4 1.4 1.40 1.4 1.4 1.4
長度方向第三階段延伸倍率(倍) 2.6 2.6 2.30 2.6 2.6 2.6
長度方向延伸倍率(倍) 4.5 4.5 4.0 4.5 4.5 4.5
寬度方向延伸溫度(℃) 140 140 105 140 140 140
寬度方向延伸倍率(倍) 4.3 4.3 4.0 4.3 4.3 4.3
熱固定溫度(℃) 245 245 235 245 245 245
寬度方向緩和率(%) 5 5 5 5 5 5
膜厚度(μm) 12 12 12 12 12 12
膜特性 每4×10-12 m2 之高度未達3nm之微細突起數(個) 71 141 218 197 402 216
每4×10-12 m2 之高度3nm以上之微細突起數(個) 313 321 308 282 598 321
算術平均高度Sa(μm) 0.030 0.026 0.018 0.016 0.031 0.008
靜摩擦係數 0.39 0.39 0.40 0.42 0.37 0.45
動摩擦係數 0.36 0.37 0.39 0.40 0.36 0.40
最大高度SZ (μm) 2.3 1.7 1.5 1.4 1.8 0.2
外部霧度(%) 2.0 1.9 1.3 1.1 2.3 1.1
內部霧度(%) 0.7 0.6 1.5 1.5 2.3 1.1
摩擦帶電壓(V) 1356 792 691 742 97 1360
靜電斑痕評價 × × × × ◎ ×
濕潤張力(mN/m) 54 53 52 53 53 51
[圖1]係藉由帶電分佈判定碳粉使自膜輥捲出之膜表面的帶強電之部位可視化之狀態下的膜表面的照片並觀察靜電斑痕。 [圖2]係藉由帶電分佈判定碳粉使自膜輥捲出之膜表面的具有放電痕跡之部位可視化之狀態下的膜表面的照片並觀察靜電斑痕放電痕跡。 [圖3]係捲出中之雙軸配向聚酯膜、膜輥、去靜電毛刷、防彎曲裝置之配置之圖。

Claims (7)

  1. 一種雙軸配向聚酯膜，係由包含粒子之聚酯樹脂組成物所構成，且至少一面會滿足所有下述要件(1)至要件(3)； (1)每面積4×10-12 m2 中之高度未達3nm之微細突起數為250個以上至600個以下； (2)每面積4×10-12 m2 中之高度3nm以上之微細突起數為300個以上至600個以下； (3)算術平均高度Sa為0.010μm以上至0.025μm以下。
  2. 如請求項1所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的滿足所有前述要件(1)至要件(3)之面及該面之相反面的動摩擦係數為0.20以上至0.60以下。
  3. 如請求項1所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的滿足所有前述要件(1)至要件(3)之面的濕潤張力為50mN/m以上。
  4. 如請求項2所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的滿足所有前述要件(1)至要件(3)之面的濕潤張力為50mN/m以上。
  5. 如請求項1至4中任一項所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的外部霧度為1.8%以下，內部霧度為2%以下。
  6. 如請求項1至4中任一項所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的厚度為5μm以上至40μm以下。
  7. 如請求項5所記載之雙軸配向聚酯膜，其中前述雙軸配向聚酯膜的厚度為5μm以上至40μm以下。
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