ポリエステルフィルム
【課題】
成形性と透明性に非常に優れた、特に成形加工用途として優れた特性を有するポリエステルフィルムを提供する。
【課題を解決するための手段】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムであって、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＢを含み、かつ昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃で、ヘイズが１〜２０％であることを特徴とするポリエステルフィルムである。
成形性と透明性に非常に優れた、特に成形加工用途として優れた特性を有するポリエステルフィルムを提供する。
【課題を解決するための手段】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムであって、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＢを含み、かつ昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃で、ヘイズが１〜２０％であることを特徴とするポリエステルフィルムである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステルフィルムに関するものである。詳しくは、本発明は、成形性および透明性に優れたポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルフィルムは、良好な機械強度、熱的特性、湿度特性およびその他多くの優れた特性から、工業材料、磁気記録材料、光学材料、情報材料および包装材料などの広い分野において使用されている。
【０００３】
ポリエステルフィルムを材料として使用する場合、成形加工して使用することが多く、易成形性が非常に重要である。特に、包装材料においては、内容物の形状や消費者へのＰＲなどのために、様々な形に成形加工されるため、最も必要な要求特性であると言える。ポリエステルフィルムの用途として、例えば、金属、樹脂および木材などの基材の外面被覆用や、レトルトパウチの最外装や食品用容器などとして用いられることが増加してきている。
【０００４】
ポリエステルフィルムの中で、ポリエチレンテレフタレート無延伸シートは成形性に優れているため、上記用途への展開が検討されているが、耐熱性に劣り、高温加熱による白化が発生するという問題がある。
【０００５】
また、二軸延伸ポリエステルフィルムについては、脂肪族ジカルボン酸成分を共重合することにより成形性を付与する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この提案では、成形性が必ずしも十分であるとは言えず、また透明性に劣っている。
【特許文献１】特開平３−６７６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、成形性および透明性に非常に優れたポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムであって、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＢを含み、かつ昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃で、ヘイズが１〜２０％であることを特徴とする成形性と透明性に優れたポリエステルフィルムである。
【０００８】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルＡの含有量は１〜４０質量％であり、ポリエステルＢの含有量を２０〜９９質量％である。
【０００９】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルフィルムには、さらに、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣがふくまれており、その含有量は１〜７０質量％である。
【００１０】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記の炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣとの添加率を、それぞれＷＡ質量％およびＷＣ質量％としたとき、下記の式が成り立つ。
ＷＡ／ＷＣ＝０．６〜１．５
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルフィルムの長手方向１０ｍにおける厚みむらは１〜２０％である。
【００１１】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルＡは、炭素数１０以上のアルキレン基を有する長鎖脂肪族ジカルボン酸成分を１〜３０モル％含有しており、そのポリエステルＡの長鎖脂肪族成分はダイマー酸成分である。
【００１２】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルフィルムは、二軸配向ポリエステルフィルムである。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムは、成形加工用途に好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、易成形性を有し、またヘイズも低いので透明性にも優れたポリエステルフィルムが得られる。このため、本発明のポリエステルフィルムは、特に成形加工用途として使用した場合、優れた特性を示すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムである。
【００１６】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステルとは、主鎖中の主要な結合をエステル結合とする高分子化合物の総称であって、通常、ジカルボン酸成分とジオール成分を重縮合反応させることによって得ることができる。
【００１７】
ここでジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコ酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキシンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、およびｐ−オキシ安息香酸などのオキシカルボン酸などを挙げることができる。
【００１８】
また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールＡ、およびビスフェノールＳなどの芳香族ジオールなどを挙げることができる。これらの、ジカルボン酸成分とジオール成分は、２種以上併用してもよい。
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂を製造するに際しては、反応触媒および着色防止剤を使用することができる。反応触媒としては、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、およびチタン化合物ゲルマニウム化合物などを使用することができ、また、着色防止剤としては、リン化合物などを使用することができるが、本発明では特にこれらに限定されるものではない。
通常、ポリエステルの製造が完結する以前の任意の段階において、重合触媒として、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物および／またはチタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては、例えば、ゲルマニウム化合物を例にすると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加する方法や、ポリエステルの出発原料であるグリコール成分中にゲルマニウム化合物を溶解させて添加する方法を使用することができる。
【００１９】
かかるゲルマニウム化合物としては、例えば、二酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウム水和物あるいは、ゲルマニウムテトラメトキシド、ゲルマニウムエチレングリコキシドなどのゲルマニウムアルコキシド化合物、ゲルマニウムフォノキシド化合物、リン酸ゲルマニウム、亜リン酸ゲルマニウムなどのリン酸含有ゲルマニウム化合物、および酢酸ゲルマニウムなどを使用することができる。中でも、二酸化ゲルマニウムが好ましく用いられる。
【００２０】
また、アンチモン化合物としては特に限定されないが、例えば、三酸化アンチモンなどの酸化物や酢酸アンチモンなどが使用できる。また、さらにチタン化合物としては、特に限定されないが、チタンテトラエトキシドやチタンテトラブトキシドなどのチタンテトラアルコキシドが好ましく用いられる。
【００２１】
本発明のポリエステルフィルムは、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡを含んでいることが必要である。炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の量が多くなると、ポリエステルＢとの溶融粘度の差が大きくなり、安定した膜にするのが難しくなる。このような製膜性の点で、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の好ましい上限は５０モル％であり、より好ましい上限は３０モル％である。
【００２２】
また、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の量が少なくなると、ポリエステルＡの柔軟性が低くなり、優れた成形性を示しにくくなるため、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の好ましい下限は２モル％であり、より好ましい下限は３モル％である。
【００２３】
また、アルキレン基の炭素数は４以上であれば、特に制限はないが炭素数が８０より多くなると、耐熱性が低下してしまう場合があるので好ましくない。より好ましい、炭素数の上限は７０であり、上限が６０であれば最も好ましい。
【００２４】
また、ポリエステルＡは、製膜性と成形性の観点から１〜４０質量％含まれていることが好ましい。ポリエステルＡが１質量％未満であれば、柔軟性が低くなり、成形性に劣る場合がある。また、ポリエステルＡの量を増加していくと、均一な膜になりにくくなる傾向にあり、４０質量％よりも多く含まれているとその傾向が顕著となる。ポリエステルＡの量は、さらに好ましくは１．５〜３０質量％であり、最も好ましくは２〜２５質量％である。
【００２５】
アルキレン基を有する脂肪族成分は、脂肪族ジカルボン酸成分であっても、脂肪族ジオール成分であっても、その両方であってもよい。
【００２６】
ここで炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコ酸、およびダイマー酸などが挙げられる。中でも、ドデカンジオン酸、エイコ酸、ダイマー酸 およびそれらの誘導体などの炭素数１０以上のアルキレン基を有する長鎖脂肪族ジカルボン酸が、成形性と耐衝撃性の点で好ましい。特に本発明では、耐熱性と透明性を良好にする上で、ダイマー酸を用いることが好ましい。
【００２７】
ここでダイマー酸とは、オレイン酸メチル等の不飽和脂肪族ジカルボン酸を２量化・水素添加反応によって得られる鎖状分岐構造体と環状分岐構造体との混合物の総称であり、メチレン鎖の炭素数が好ましくは２０〜８０のものであり、より好ましくは３０〜６０のものである。また、ダイマー酸には、通常不飽和結合が残留しているが、ＡＳＴＭ−Ｄ−１１５９で測定した臭素価を好ましくは０．０５〜１０（ｇ／１００ｇ）とし、より好ましくは０．１〜５（ｇ／１００ｇ）とすることによって、耐熱性と柔軟性を一層向上させることができる。
【００２８】
ここで炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族ジオールとしては、例えば、１，４−ブタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、および１，１２−ドデカンジオールなどが挙げられる。
【００２９】
ジカルボン酸成分とジオール成分の組み合わせにおいては、製膜性の点でジオール成分よりジカルボン酸成分の方の長鎖化を図ることが好ましい。
【００３０】
ポリエステルＡは、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有していれば、残りの成分については特に限定されないが、ポリエステルＢとの相溶性の点で、ジカルボン酸成分としてはテレフタル酸、ジオール成分としてはエチレングリコールが好ましく用いられる。
【００３１】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステルＢは、エチレンテレフタレート を主たる構成成分とすることが必要である。ここで、主たる構成成分とは、エチレンテレフタレート単位の構成比率が８０モル％以上であることを言う。
【００３２】
ここでエチレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを用いた縮合物のことである。また、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、他のジカルボン酸成分およびグリコール成分を共重合してもよい。共重合成分としては、上記したジカルボン酸成分およびグリコール成分などが挙げられる。
【００３３】
また、本発明で用いられるポリエステルＢの融点は、耐熱性と生産性の観点から、２４０〜２７０℃の温度範囲であることが好ましい。ポリエステルＢの融点は、耐熱性の観点から、２４５〜２６５℃であることがさらに好ましい。
【００３４】
また、ポリエステルＢの固有粘度は、耐衝撃性の観点から０．６〜１．０であることが好ましく、特に耐熱性および耐経時性が要求される用途では、固有粘度が０．６３〜０．９であることが好ましく、さらに好ましくは０．６７〜０．８である。
【００３５】
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステルＢの好ましい含有量は、２０〜９８質量％である。ポリエステルＢの含有量をこの範囲とすることは、耐熱性および機械的強度の点で好ましいことである。ポリエステルＢの好ましい含有量は、より好ましくは２５〜９５質量％であり、最も好ましくは３０〜９０質量％である。
【００３６】
本発明のポリエステルフィルムは、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣを含んでいることが好ましい。ここで、主たる構成成分とは、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレート単位の構成比率が８０モル％以上であることを言う。
【００３７】
ここで、ブチレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用い、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いた縮合物である。また、プロピレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用い、ジオール成分として、１，３−プロパンジオールを用いた縮合物である。ポリエステルＣを、本発明のポリエステルフィルムの組成とすることによって、一層成形性を向上させることができる。また、ポリエステルＣにおいては、他のジカルボン酸成分およびグリコール成分を本発明の効果を阻害しない限りにおいて共重合してもよい。共重合成分としては、上記したジカルボン酸成分およびジオール成分などが挙げられる。
ポリエステルＣの好ましい含有量は、１〜７０質量％である。ポリエステルＣの含有量をこの範囲とすることは、成形性の点で好ましいことである。ポリエステルＣの好ましい含有量は、より好ましくは、５〜５０質量％であり、最も好ましくは１０〜３０質量％である。
ポリエステルＣを含有することによって、ポリエステルＢの可塑剤的な効果を示すため、分子運動性が活発になり、成形性が向上する。
【００３８】
本発明のポリエステルフィルムは、昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃の範囲であることが必要である。ここで、昇温結晶化温度とは、一度３００℃まで昇温してポリエステルフィルムを溶融し、冷却後、再び昇温したときの結晶化発熱ピーク温度のことを言う。本発明で使用されるポリエステルＡは、結晶化速度が速いため、ポリエステルＢにポリエステルＡを添加していくことで、昇温結晶化温度が低下する傾向にある。本発明のポリエステルフィルムは、ポリエステルＡを添加していき、昇温結晶化速度を上記の範囲とすることによって、非常に優れた成形性を示す。ポリエステルＡとポリエステルＢを混合（ポリエステルＣ添加する場合はポリエステルＣも含む）し、昇温結晶化温度を上記範囲とするように混合比を調整することで優れた成形性を示した。昇温結晶化温度は、より好ましくは８０〜１３７℃であり、最も好ましくは１００〜１３５℃である。
【００３９】
本発明のポリエステルフィルムは、ヘイズが１〜２０％であることが必要である。ここで言う、ヘイズとは、フィルム厚み２０μｍに換算したときの値である。ヘイズが上記の範囲であることは、ポリエステルＡとポリエステルＢが相溶であることを示し、ポリエステルＡとポリエステルＢが非相溶である場合に比較して、成形性が格段に優れる。
【００４０】
ポリエステルＡとポリエステルＢが相溶であると、ポリエステルＡがポリエステルＢに微分散することができ、ポリエステルＡの柔軟効果がより発現するために、成形性が高くなる。
【００４１】
ヘイズを１〜２０％にする方法としては、例えば、ポリエステルＡとポリエステルＢの相溶性を付与するためにポリエステルＣを１〜７０質量％添加する方法が挙げられる。ポリエステルＣを上記の量添加することは、ポリエステルＡとポリエステルＢの相溶性が向上するばかりではなく、成形性と耐衝撃性も向上するために、非常に好ましい態様である。また、ポリエステルＣの添加量をＷＣ質量％とし、ポリエステルＡの添加量をＷＡ質量％としたとき、次式ＷＣ／ＷＡ＝０．６〜１．５の範囲とすることにより、よりその特性が向上させることができる。
【００４２】
また、ヘイズが２０％以下であることは、意匠性にも非常に優れるポリエステルフィルムとなる。ヘイズが１％より小さくすることは実質的に非常に難しく、実用上必須条件ではない。ヘイズの範囲は、より好ましくは１．２〜１５％であり、最も好ましくは１．５〜１０％である。
【００４３】
本発明のポリエステルフィルムは、フィルムの長手方向１０ｍにおける厚みむらが１〜２０％であることが好ましい。ポリエステルフィルムの厚みむらが２０％を超えると、ポリエステルフィルムの均質性が不十分なため、加工時または使用時の外部応力によって変形が大きくなって実用に供し得ることが難しくなる。また、耐衝撃性の点でも厚みむらは２０％未満であることが好ましい。一方、ポリエステルフィルムの厚みむらを１％未満に抑えることは実質的に非常に難しく、実用上の必須要件でない。厚みむらのより好ましい範囲は１．５％〜１５％であり、最も好ましくは２％〜１０％である。
【００４４】
本発明において、ポリエステルフィルムは、取扱い性と加工性を向上させるために、平均粒子径０．０１〜１０μｍの内部粒子、無機粒子および／または有機粒子を０．０１〜３重量％含有することが好ましい。内部粒子の析出方法としては、例えば、特開昭５３−４１３５５号公報のエステル化およびエステル交換反応が終了した時点から重縮合反応の初期の段階にリチウム化合物、カルシウム化合物、リン化合物を添加する方法、および特開昭５４−９０３９７号公報のエステル化反応末期にリン化合物を加え、エステル化反応生成物と一定時間反応させ、その後にリチウム化合物又は、リチウム化合物とカルシウム化合物を特定量添加する方法といった技術を採用することができる。
【００４５】
さらに、特開昭５９−２０４６１７号の重縮合反応開始前の任意の時点で系に不溶な比表面積が５ｍ２／ｇ以上の粒子状物質を添加する技術を併用することことができる。
１０μｍを超える平均粒子径を有する粒子を使用すると、ポリエステルフィルムに欠陥が生じることがあるので注意を要する。かかる無機粒子としては、例えば、湿式および乾式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミ、マイカ、カオリン、およびレーなどを使用することができる。中でも、湿式および乾式シリカ、アルミナなどの無機粒子スチレン、シリコーン、アクリル酸、メタクリル酸、ポリエステル、およびビニルベンゼンなどを構成成分とする粒子を使用することが好ましい。さらに、これらの内部粒子、無機粒子および有機粒子は、２種類以上併用してもよい。
【００４６】
本発明のポリエステルフィルムは、無配向でも、一軸配向でも、二軸配向でもよいが、機械的強度と耐熱性の点で、二軸に配向し延伸されていることが好ましい。
【００４７】
二軸に配向させる方法としては、ロールの速度差により長手方向に一軸に延伸し、その一軸に延伸したものをテンターで幅方向に引っ張り延伸する逐次二軸延伸法、またはテンターで同時に二軸に延伸する方法などが挙げられる。延伸倍率としては、それぞれの方向に好ましくは１．６〜４．２倍、更に好ましくは２．４〜４．０倍である。また、延伸速度は、１０００〜２０００００％／分であることが望ましく、延伸温度はポリエステルのガラス転移温度からガラス転移温度＋１００℃の温度範囲であれば任意の温度とすることができるが、好ましくは８０〜１３０℃であり、特に好ましくは長手方向の延伸温度を９０〜１３０℃とし、幅方向の延伸温度を９０〜１５０℃とするのがよい。また、延伸は、各方向に対して複数回行ってもよい。
【００４８】
また、二軸延伸したポリエステルフィルムは、平面性と寸法安定性を付与するために熱処理をすることが好ましい。熱処理は、オーブン中や、加熱されたロール上など任意の方法により行うことができる。熱処理温度は、延伸温度以上融点以下の任意の温度とすることができるが、成形加工性の点から１６０〜２４０℃の温度が好ましい。また、熱処理時間は、他の特性を悪化させない範囲において任意とすることができるが、通常１〜３０秒間行うことが好ましい。さらに、熱処理は、ポリエステルフィルムを長手方向および幅方向に弛緩させて行ってもよい
また、本発明のポリエステルフィルムは非常に成形性に優れているため、成形加工用途に使用することが好ましい。成形加工用途とは、例えば、基材に貼り合せて加工したり、フィルムそのものを加工したりして、容器などの形態に加工する用途である。ここで言う、基材とは特に限定されないが、樹脂シートや金属、紙、また木材などが挙げられる。
【実施例】
【００４９】
（物性・評価）
（１）昇温結晶化温度（Ｔｃｃ）
ポリエステルフィルムを５ｍｇとり、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＲＤＣ２２０型）により、２０℃／分の昇温速度で３００℃の温度まで昇温・溶融し、次いで急冷後、再度３００℃の温度まで昇温し、結晶化発熱ピーク温度を測定し、昇温結晶化温度 とした。
【００５０】
（２）ヘイズ
全自動直読ヘイズ コンピューターＨＧＭ−ＤＰ（スガ試験機（株）製）を用いて、ポリエステルフィルムの厚み方向のヘイズを５回測定しその平均値を用いた。
【００５１】
（３）厚みむら
アンリツ株式会社製フィルム シックネステスター「ＫＧ６０１Ａ」および電子マイクロメータ「Ｋ３０６Ｃ」を用い、ポリエステルフィルムの縦方向に３０ｍｍ幅、１０ｍ長にサンプリングしたポリエステルフィルムを搬送速度３ｍ／ｍｉｎで連続的に厚みを測定した。１０ｍ長での厚み最大値Ｔｍａｘ（μｍ）と、最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）から、次式で
Ｒ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ
Ｒを求め、Ｒと１０ｍ長の平均厚みＴａｖｅ（μm）から、次式により厚みむらを求めた。
厚みむら （％）＝（Ｒ／Ｔａｖｅ）×１００。
【００５２】
（４）機械特性（ヤング率、破断点応力、破断点伸度）
引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＡＭＦ／ＲＴＡ−１００）を用いて、幅１０ｍｍのサンプルフィルムをチャック間長さ５０ｍｍ（初期試料長）となるようにセットし、温度２５℃、湿度６５％ＲＨの条件下で、引張速度３００ｍｍ／分で引張試験を行った。なお、破断点伸度は、以下の式より求めた。
破断点伸度（％）＝｛（フィルム破断時の試料長−初期試料長）／初期試料長｝×１００
また、ヤング率は、引張試験で記録した応力−歪み曲線をＭＰ−２００Ｓデータ処理プログラムを用いて、立ち上がり部分の接線より求めた。
【００５３】
（実施例１）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸８３モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１７モル％を用い、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１８９℃）を得た（以下、ＰＢＴ−ＤＡ１７とする）。ポリエステルＢして、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとする）を使用し、ポリエステルＣとして、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴとする）を使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比１０：８０：１０で混合し、真空乾燥機にて１８０℃の温度で４時間乾燥し、水分を十分に除去した。その後、単軸押出機に供給し、２８０℃の温度で溶融して、Ｔダイから２５℃の温度に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径０．１ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させ未延伸ポリエステルフィルムとした。
【００５４】
次いで、長手方向への延伸前に加熱ロールにて未延伸ポリエステルフィルム温度を上昇させ、最終的に未延伸ポリエステルフィルム温度８５℃で長手方向３．１倍延伸し、すぐに４０℃の温度に温度制御した金属ロールで冷却した。次いで、テンター式横延伸機にて予熱温度９０℃、延伸温度１０５℃で幅方向に３．１倍延伸し、そのままテンター内にて幅方向に４％のリラックスを掛けながら温度２１０℃で５秒間の熱処理を行い、フィルム厚み２０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムについて、機械特性を評価した。結果は表１に示すとおり、低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。
【００５５】
（実施例２）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸８５モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１５モル％を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを３８モル％、１，４−ブタンジオールを６２モル％を用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１６３℃）を得た（以下、Ｐ(Ｅ／Ｂ６２)Ｔ−ＤＡ１５とする）。ポリエステルＢしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＢＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比２０：６０：２０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１と同様に低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例３）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９０モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１０モル％を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを５９モル％、１，４−ブタンジオールを４１モル％を用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１６３℃）を得た（以下、Ｐ(Ｅ／Ｂ４１)Ｔ−ＤＡ１０とする）。ポリエステルＢしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＢＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比２０：６５：１５で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１、２と同様に低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例４）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９０モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１０モル％を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを５９モル％、１，４−ブタンジオールを４１モル％を用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１６３℃）を得た（以下、Ｐ(Ｅ／Ｂ４１)Ｔ−ＤＡ１０とする）。ポリエステルＢしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＰＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比１０：８０：１０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１、２、３と同様に低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
（比較例１）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、質量比２０：８０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、ヘイズが高く、透明性が低いポリエステルフィルムであった。また、機械的特性を評価した結果を表２に示すが、実施例１〜３に比べて破断点応力が高く、伸度も低いため成形性に劣るポリエステルフィルムであった。結果を表２に示す。
【００６０】
（比較例２）
ポリエステルＡとしてＰ(Ｅ／Ｂ４１)Ｔ−ＤＡ１０を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、質量比１０：９０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向フィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは昇温結晶化温度が高く、規定の範囲外であった。また、機械特性を評価した結果を表２に示すが、比較例１と同様に、実施例１〜３に比べて破断点応力が高く、伸度も低いため成形性に劣るポリエステルフィルムであった。結果を表２に示す。
【００６１】
（比較例３）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、ポリエステルＣとしてＰＢＴを用い、質量比１０：２５：６５で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向フィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、昇温結晶化温度が低く、規定の範囲外であった。また、機械特性を評価した結果を表２に示すが、比較例１、２と同様に、実施例１〜３に比べて破断点応力が高く、伸度も低いため成形性に劣るポリエステルフィルムであった。結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
（実施例５）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、ポリエステルＣとしてＰＢＴを用い、質量比１０：８０：１０で混合し、真空乾燥機にて１８０℃の温度で４時間乾燥し、水分を十分に除去した。その後、単軸押出機に供給し、２８０℃の温度で溶融して、Ｔダイから２５℃の温度に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径０．１ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させ未延伸ポリエステルフィルムとした。得られた、未延伸ポリエステルフィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさにカットして、パンタグラフ方式のフィルムストレッチャーを用いて長手方向、幅方向それぞれ３．１倍に逐次二軸延伸を行い、フィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは厚みむらが大きく、同組成の実施例１と比較して伸度が低く、やや成形性が悪くなった。結果を表３に示す。
【００６４】
（実施例６）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、ポリエステルＣとしてＰＢＴを用い、質量比１０：３０：６０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１〜３に比べてやや成形性に劣るポリエステルフィルムとなった。結果を表３に示す。
【００６５】
（実施例７）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９０モル％と、セバシン酸１０モル％を用い、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いてポリエステルＡ（Ｔｍ２４１℃）を得た（以下、ＰＢＴ−Ｓ１０とする）。ポリエステルＢとしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＢＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣを、質量比２０：５０：３０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１〜３に比べてやや成形性に劣るポリエステルフィルムとなった。結果を表３に示す。
【００６６】
（実施例８）
ポリエステルＡとして、Ｐ(Ｅ／Ｂ６２)Ｔ−ＤＡ１５、ポリエステルＢしてＰＥＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢ重量比を、重量比４０：６０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１〜３に比べてやや成形性に劣るポリエステルポリエステルフィルムとなった。結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のポリエステルフィルムは、成形性に非常に優れており、様々な形に容易に成形でき、また透明性にも優れているために、特に成形加工用途として優れた特性を有するフィルムを提供することができる。例えば、金属板や樹脂などに貼り合わせた後に成型加工することによって得られる包装容器や、フィルム自体を成型加工して得られる包装容器などに好ましく用いられることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステルフィルムに関するものである。詳しくは、本発明は、成形性および透明性に優れたポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルフィルムは、良好な機械強度、熱的特性、湿度特性およびその他多くの優れた特性から、工業材料、磁気記録材料、光学材料、情報材料および包装材料などの広い分野において使用されている。
【０００３】
ポリエステルフィルムを材料として使用する場合、成形加工して使用することが多く、易成形性が非常に重要である。特に、包装材料においては、内容物の形状や消費者へのＰＲなどのために、様々な形に成形加工されるため、最も必要な要求特性であると言える。ポリエステルフィルムの用途として、例えば、金属、樹脂および木材などの基材の外面被覆用や、レトルトパウチの最外装や食品用容器などとして用いられることが増加してきている。
【０００４】
ポリエステルフィルムの中で、ポリエチレンテレフタレート無延伸シートは成形性に優れているため、上記用途への展開が検討されているが、耐熱性に劣り、高温加熱による白化が発生するという問題がある。
【０００５】
また、二軸延伸ポリエステルフィルムについては、脂肪族ジカルボン酸成分を共重合することにより成形性を付与する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この提案では、成形性が必ずしも十分であるとは言えず、また透明性に劣っている。
【特許文献１】特開平３−６７６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、成形性および透明性に非常に優れたポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムであって、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＢを含み、かつ昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃で、ヘイズが１〜２０％であることを特徴とする成形性と透明性に優れたポリエステルフィルムである。
【０００８】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルＡの含有量は１〜４０質量％であり、ポリエステルＢの含有量を２０〜９９質量％である。
【０００９】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルフィルムには、さらに、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣがふくまれており、その含有量は１〜７０質量％である。
【００１０】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記の炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣとの添加率を、それぞれＷＡ質量％およびＷＣ質量％としたとき、下記の式が成り立つ。
ＷＡ／ＷＣ＝０．６〜１．５
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルフィルムの長手方向１０ｍにおける厚みむらは１〜２０％である。
【００１１】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルＡは、炭素数１０以上のアルキレン基を有する長鎖脂肪族ジカルボン酸成分を１〜３０モル％含有しており、そのポリエステルＡの長鎖脂肪族成分はダイマー酸成分である。
【００１２】
本発明のポリエステルフィルムの好ましい態様によれば、上記のポリエステルフィルムは、二軸配向ポリエステルフィルムである。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムは、成形加工用途に好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、易成形性を有し、またヘイズも低いので透明性にも優れたポリエステルフィルムが得られる。このため、本発明のポリエステルフィルムは、特に成形加工用途として使用した場合、優れた特性を示すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムである。
【００１６】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステルとは、主鎖中の主要な結合をエステル結合とする高分子化合物の総称であって、通常、ジカルボン酸成分とジオール成分を重縮合反応させることによって得ることができる。
【００１７】
ここでジカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコ酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキシンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、およびｐ−オキシ安息香酸などのオキシカルボン酸などを挙げることができる。
【００１８】
また、ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールＡ、およびビスフェノールＳなどの芳香族ジオールなどを挙げることができる。これらの、ジカルボン酸成分とジオール成分は、２種以上併用してもよい。
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂を製造するに際しては、反応触媒および着色防止剤を使用することができる。反応触媒としては、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、およびチタン化合物ゲルマニウム化合物などを使用することができ、また、着色防止剤としては、リン化合物などを使用することができるが、本発明では特にこれらに限定されるものではない。
通常、ポリエステルの製造が完結する以前の任意の段階において、重合触媒として、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物および／またはチタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては、例えば、ゲルマニウム化合物を例にすると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加する方法や、ポリエステルの出発原料であるグリコール成分中にゲルマニウム化合物を溶解させて添加する方法を使用することができる。
【００１９】
かかるゲルマニウム化合物としては、例えば、二酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウム水和物あるいは、ゲルマニウムテトラメトキシド、ゲルマニウムエチレングリコキシドなどのゲルマニウムアルコキシド化合物、ゲルマニウムフォノキシド化合物、リン酸ゲルマニウム、亜リン酸ゲルマニウムなどのリン酸含有ゲルマニウム化合物、および酢酸ゲルマニウムなどを使用することができる。中でも、二酸化ゲルマニウムが好ましく用いられる。
【００２０】
また、アンチモン化合物としては特に限定されないが、例えば、三酸化アンチモンなどの酸化物や酢酸アンチモンなどが使用できる。また、さらにチタン化合物としては、特に限定されないが、チタンテトラエトキシドやチタンテトラブトキシドなどのチタンテトラアルコキシドが好ましく用いられる。
【００２１】
本発明のポリエステルフィルムは、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡを含んでいることが必要である。炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の量が多くなると、ポリエステルＢとの溶融粘度の差が大きくなり、安定した膜にするのが難しくなる。このような製膜性の点で、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の好ましい上限は５０モル％であり、より好ましい上限は３０モル％である。
【００２２】
また、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の量が少なくなると、ポリエステルＡの柔軟性が低くなり、優れた成形性を示しにくくなるため、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分の好ましい下限は２モル％であり、より好ましい下限は３モル％である。
【００２３】
また、アルキレン基の炭素数は４以上であれば、特に制限はないが炭素数が８０より多くなると、耐熱性が低下してしまう場合があるので好ましくない。より好ましい、炭素数の上限は７０であり、上限が６０であれば最も好ましい。
【００２４】
また、ポリエステルＡは、製膜性と成形性の観点から１〜４０質量％含まれていることが好ましい。ポリエステルＡが１質量％未満であれば、柔軟性が低くなり、成形性に劣る場合がある。また、ポリエステルＡの量を増加していくと、均一な膜になりにくくなる傾向にあり、４０質量％よりも多く含まれているとその傾向が顕著となる。ポリエステルＡの量は、さらに好ましくは１．５〜３０質量％であり、最も好ましくは２〜２５質量％である。
【００２５】
アルキレン基を有する脂肪族成分は、脂肪族ジカルボン酸成分であっても、脂肪族ジオール成分であっても、その両方であってもよい。
【００２６】
ここで炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、エイコ酸、およびダイマー酸などが挙げられる。中でも、ドデカンジオン酸、エイコ酸、ダイマー酸 およびそれらの誘導体などの炭素数１０以上のアルキレン基を有する長鎖脂肪族ジカルボン酸が、成形性と耐衝撃性の点で好ましい。特に本発明では、耐熱性と透明性を良好にする上で、ダイマー酸を用いることが好ましい。
【００２７】
ここでダイマー酸とは、オレイン酸メチル等の不飽和脂肪族ジカルボン酸を２量化・水素添加反応によって得られる鎖状分岐構造体と環状分岐構造体との混合物の総称であり、メチレン鎖の炭素数が好ましくは２０〜８０のものであり、より好ましくは３０〜６０のものである。また、ダイマー酸には、通常不飽和結合が残留しているが、ＡＳＴＭ−Ｄ−１１５９で測定した臭素価を好ましくは０．０５〜１０（ｇ／１００ｇ）とし、より好ましくは０．１〜５（ｇ／１００ｇ）とすることによって、耐熱性と柔軟性を一層向上させることができる。
【００２８】
ここで炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族ジオールとしては、例えば、１，４−ブタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，１０−デカンジオール、および１，１２−ドデカンジオールなどが挙げられる。
【００２９】
ジカルボン酸成分とジオール成分の組み合わせにおいては、製膜性の点でジオール成分よりジカルボン酸成分の方の長鎖化を図ることが好ましい。
【００３０】
ポリエステルＡは、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有していれば、残りの成分については特に限定されないが、ポリエステルＢとの相溶性の点で、ジカルボン酸成分としてはテレフタル酸、ジオール成分としてはエチレングリコールが好ましく用いられる。
【００３１】
本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステルＢは、エチレンテレフタレート を主たる構成成分とすることが必要である。ここで、主たる構成成分とは、エチレンテレフタレート単位の構成比率が８０モル％以上であることを言う。
【００３２】
ここでエチレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを用いた縮合物のことである。また、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、他のジカルボン酸成分およびグリコール成分を共重合してもよい。共重合成分としては、上記したジカルボン酸成分およびグリコール成分などが挙げられる。
【００３３】
また、本発明で用いられるポリエステルＢの融点は、耐熱性と生産性の観点から、２４０〜２７０℃の温度範囲であることが好ましい。ポリエステルＢの融点は、耐熱性の観点から、２４５〜２６５℃であることがさらに好ましい。
【００３４】
また、ポリエステルＢの固有粘度は、耐衝撃性の観点から０．６〜１．０であることが好ましく、特に耐熱性および耐経時性が要求される用途では、固有粘度が０．６３〜０．９であることが好ましく、さらに好ましくは０．６７〜０．８である。
【００３５】
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステルＢの好ましい含有量は、２０〜９８質量％である。ポリエステルＢの含有量をこの範囲とすることは、耐熱性および機械的強度の点で好ましいことである。ポリエステルＢの好ましい含有量は、より好ましくは２５〜９５質量％であり、最も好ましくは３０〜９０質量％である。
【００３６】
本発明のポリエステルフィルムは、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣを含んでいることが好ましい。ここで、主たる構成成分とは、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレート単位の構成比率が８０モル％以上であることを言う。
【００３７】
ここで、ブチレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用い、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いた縮合物である。また、プロピレンテレフタレートとは、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸を用い、ジオール成分として、１，３−プロパンジオールを用いた縮合物である。ポリエステルＣを、本発明のポリエステルフィルムの組成とすることによって、一層成形性を向上させることができる。また、ポリエステルＣにおいては、他のジカルボン酸成分およびグリコール成分を本発明の効果を阻害しない限りにおいて共重合してもよい。共重合成分としては、上記したジカルボン酸成分およびジオール成分などが挙げられる。
ポリエステルＣの好ましい含有量は、１〜７０質量％である。ポリエステルＣの含有量をこの範囲とすることは、成形性の点で好ましいことである。ポリエステルＣの好ましい含有量は、より好ましくは、５〜５０質量％であり、最も好ましくは１０〜３０質量％である。
ポリエステルＣを含有することによって、ポリエステルＢの可塑剤的な効果を示すため、分子運動性が活発になり、成形性が向上する。
【００３８】
本発明のポリエステルフィルムは、昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃の範囲であることが必要である。ここで、昇温結晶化温度とは、一度３００℃まで昇温してポリエステルフィルムを溶融し、冷却後、再び昇温したときの結晶化発熱ピーク温度のことを言う。本発明で使用されるポリエステルＡは、結晶化速度が速いため、ポリエステルＢにポリエステルＡを添加していくことで、昇温結晶化温度が低下する傾向にある。本発明のポリエステルフィルムは、ポリエステルＡを添加していき、昇温結晶化速度を上記の範囲とすることによって、非常に優れた成形性を示す。ポリエステルＡとポリエステルＢを混合（ポリエステルＣ添加する場合はポリエステルＣも含む）し、昇温結晶化温度を上記範囲とするように混合比を調整することで優れた成形性を示した。昇温結晶化温度は、より好ましくは８０〜１３７℃であり、最も好ましくは１００〜１３５℃である。
【００３９】
本発明のポリエステルフィルムは、ヘイズが１〜２０％であることが必要である。ここで言う、ヘイズとは、フィルム厚み２０μｍに換算したときの値である。ヘイズが上記の範囲であることは、ポリエステルＡとポリエステルＢが相溶であることを示し、ポリエステルＡとポリエステルＢが非相溶である場合に比較して、成形性が格段に優れる。
【００４０】
ポリエステルＡとポリエステルＢが相溶であると、ポリエステルＡがポリエステルＢに微分散することができ、ポリエステルＡの柔軟効果がより発現するために、成形性が高くなる。
【００４１】
ヘイズを１〜２０％にする方法としては、例えば、ポリエステルＡとポリエステルＢの相溶性を付与するためにポリエステルＣを１〜７０質量％添加する方法が挙げられる。ポリエステルＣを上記の量添加することは、ポリエステルＡとポリエステルＢの相溶性が向上するばかりではなく、成形性と耐衝撃性も向上するために、非常に好ましい態様である。また、ポリエステルＣの添加量をＷＣ質量％とし、ポリエステルＡの添加量をＷＡ質量％としたとき、次式ＷＣ／ＷＡ＝０．６〜１．５の範囲とすることにより、よりその特性が向上させることができる。
【００４２】
また、ヘイズが２０％以下であることは、意匠性にも非常に優れるポリエステルフィルムとなる。ヘイズが１％より小さくすることは実質的に非常に難しく、実用上必須条件ではない。ヘイズの範囲は、より好ましくは１．２〜１５％であり、最も好ましくは１．５〜１０％である。
【００４３】
本発明のポリエステルフィルムは、フィルムの長手方向１０ｍにおける厚みむらが１〜２０％であることが好ましい。ポリエステルフィルムの厚みむらが２０％を超えると、ポリエステルフィルムの均質性が不十分なため、加工時または使用時の外部応力によって変形が大きくなって実用に供し得ることが難しくなる。また、耐衝撃性の点でも厚みむらは２０％未満であることが好ましい。一方、ポリエステルフィルムの厚みむらを１％未満に抑えることは実質的に非常に難しく、実用上の必須要件でない。厚みむらのより好ましい範囲は１．５％〜１５％であり、最も好ましくは２％〜１０％である。
【００４４】
本発明において、ポリエステルフィルムは、取扱い性と加工性を向上させるために、平均粒子径０．０１〜１０μｍの内部粒子、無機粒子および／または有機粒子を０．０１〜３重量％含有することが好ましい。内部粒子の析出方法としては、例えば、特開昭５３−４１３５５号公報のエステル化およびエステル交換反応が終了した時点から重縮合反応の初期の段階にリチウム化合物、カルシウム化合物、リン化合物を添加する方法、および特開昭５４−９０３９７号公報のエステル化反応末期にリン化合物を加え、エステル化反応生成物と一定時間反応させ、その後にリチウム化合物又は、リチウム化合物とカルシウム化合物を特定量添加する方法といった技術を採用することができる。
【００４５】
さらに、特開昭５９−２０４６１７号の重縮合反応開始前の任意の時点で系に不溶な比表面積が５ｍ２／ｇ以上の粒子状物質を添加する技術を併用することことができる。
１０μｍを超える平均粒子径を有する粒子を使用すると、ポリエステルフィルムに欠陥が生じることがあるので注意を要する。かかる無機粒子としては、例えば、湿式および乾式シリカ、コロイダルシリカ、ケイ酸アルミ、酸化チタン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミ、マイカ、カオリン、およびレーなどを使用することができる。中でも、湿式および乾式シリカ、アルミナなどの無機粒子スチレン、シリコーン、アクリル酸、メタクリル酸、ポリエステル、およびビニルベンゼンなどを構成成分とする粒子を使用することが好ましい。さらに、これらの内部粒子、無機粒子および有機粒子は、２種類以上併用してもよい。
【００４６】
本発明のポリエステルフィルムは、無配向でも、一軸配向でも、二軸配向でもよいが、機械的強度と耐熱性の点で、二軸に配向し延伸されていることが好ましい。
【００４７】
二軸に配向させる方法としては、ロールの速度差により長手方向に一軸に延伸し、その一軸に延伸したものをテンターで幅方向に引っ張り延伸する逐次二軸延伸法、またはテンターで同時に二軸に延伸する方法などが挙げられる。延伸倍率としては、それぞれの方向に好ましくは１．６〜４．２倍、更に好ましくは２．４〜４．０倍である。また、延伸速度は、１０００〜２０００００％／分であることが望ましく、延伸温度はポリエステルのガラス転移温度からガラス転移温度＋１００℃の温度範囲であれば任意の温度とすることができるが、好ましくは８０〜１３０℃であり、特に好ましくは長手方向の延伸温度を９０〜１３０℃とし、幅方向の延伸温度を９０〜１５０℃とするのがよい。また、延伸は、各方向に対して複数回行ってもよい。
【００４８】
また、二軸延伸したポリエステルフィルムは、平面性と寸法安定性を付与するために熱処理をすることが好ましい。熱処理は、オーブン中や、加熱されたロール上など任意の方法により行うことができる。熱処理温度は、延伸温度以上融点以下の任意の温度とすることができるが、成形加工性の点から１６０〜２４０℃の温度が好ましい。また、熱処理時間は、他の特性を悪化させない範囲において任意とすることができるが、通常１〜３０秒間行うことが好ましい。さらに、熱処理は、ポリエステルフィルムを長手方向および幅方向に弛緩させて行ってもよい
また、本発明のポリエステルフィルムは非常に成形性に優れているため、成形加工用途に使用することが好ましい。成形加工用途とは、例えば、基材に貼り合せて加工したり、フィルムそのものを加工したりして、容器などの形態に加工する用途である。ここで言う、基材とは特に限定されないが、樹脂シートや金属、紙、また木材などが挙げられる。
【実施例】
【００４９】
（物性・評価）
（１）昇温結晶化温度（Ｔｃｃ）
ポリエステルフィルムを５ｍｇとり、示差走査熱量計（セイコー電子工業社製ＲＤＣ２２０型）により、２０℃／分の昇温速度で３００℃の温度まで昇温・溶融し、次いで急冷後、再度３００℃の温度まで昇温し、結晶化発熱ピーク温度を測定し、昇温結晶化温度 とした。
【００５０】
（２）ヘイズ
全自動直読ヘイズ コンピューターＨＧＭ−ＤＰ（スガ試験機（株）製）を用いて、ポリエステルフィルムの厚み方向のヘイズを５回測定しその平均値を用いた。
【００５１】
（３）厚みむら
アンリツ株式会社製フィルム シックネステスター「ＫＧ６０１Ａ」および電子マイクロメータ「Ｋ３０６Ｃ」を用い、ポリエステルフィルムの縦方向に３０ｍｍ幅、１０ｍ長にサンプリングしたポリエステルフィルムを搬送速度３ｍ／ｍｉｎで連続的に厚みを測定した。１０ｍ長での厚み最大値Ｔｍａｘ（μｍ）と、最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）から、次式で
Ｒ＝Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ
Ｒを求め、Ｒと１０ｍ長の平均厚みＴａｖｅ（μm）から、次式により厚みむらを求めた。
厚みむら （％）＝（Ｒ／Ｔａｖｅ）×１００。
【００５２】
（４）機械特性（ヤング率、破断点応力、破断点伸度）
引張試験機（オリエンテック社製テンシロンＡＭＦ／ＲＴＡ−１００）を用いて、幅１０ｍｍのサンプルフィルムをチャック間長さ５０ｍｍ（初期試料長）となるようにセットし、温度２５℃、湿度６５％ＲＨの条件下で、引張速度３００ｍｍ／分で引張試験を行った。なお、破断点伸度は、以下の式より求めた。
破断点伸度（％）＝｛（フィルム破断時の試料長−初期試料長）／初期試料長｝×１００
また、ヤング率は、引張試験で記録した応力−歪み曲線をＭＰ−２００Ｓデータ処理プログラムを用いて、立ち上がり部分の接線より求めた。
【００５３】
（実施例１）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸８３モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１７モル％を用い、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１８９℃）を得た（以下、ＰＢＴ−ＤＡ１７とする）。ポリエステルＢして、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとする）を使用し、ポリエステルＣとして、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴとする）を使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比１０：８０：１０で混合し、真空乾燥機にて１８０℃の温度で４時間乾燥し、水分を十分に除去した。その後、単軸押出機に供給し、２８０℃の温度で溶融して、Ｔダイから２５℃の温度に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径０．１ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させ未延伸ポリエステルフィルムとした。
【００５４】
次いで、長手方向への延伸前に加熱ロールにて未延伸ポリエステルフィルム温度を上昇させ、最終的に未延伸ポリエステルフィルム温度８５℃で長手方向３．１倍延伸し、すぐに４０℃の温度に温度制御した金属ロールで冷却した。次いで、テンター式横延伸機にて予熱温度９０℃、延伸温度１０５℃で幅方向に３．１倍延伸し、そのままテンター内にて幅方向に４％のリラックスを掛けながら温度２１０℃で５秒間の熱処理を行い、フィルム厚み２０μｍの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムについて、機械特性を評価した。結果は表１に示すとおり、低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。
【００５５】
（実施例２）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸８５モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１５モル％を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを３８モル％、１，４−ブタンジオールを６２モル％を用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１６３℃）を得た（以下、Ｐ(Ｅ／Ｂ６２)Ｔ−ＤＡ１５とする）。ポリエステルＢしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＢＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比２０：６０：２０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１と同様に低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例３）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９０モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１０モル％を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを５９モル％、１，４−ブタンジオールを４１モル％を用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１６３℃）を得た（以下、Ｐ(Ｅ／Ｂ４１)Ｔ−ＤＡ１０とする）。ポリエステルＢしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＢＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比２０：６５：１５で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１、２と同様に低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例４）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９０モル％と、炭素数３６の水添ダイマー酸１０モル％を用い、ジオール成分としてエチレングリコールを５９モル％、１，４−ブタンジオールを４１モル％を用いてポリエステルＡ（Ｔｍ１６３℃）を得た（以下、Ｐ(Ｅ／Ｂ４１)Ｔ−ＤＡ１０とする）。ポリエステルＢしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＰＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣの重量比を、質量比１０：８０：１０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１、２、３と同様に低応力で高伸度であり、成形性に優れたポリエステルフィルムであった。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
（比較例１）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、質量比２０：８０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、ヘイズが高く、透明性が低いポリエステルフィルムであった。また、機械的特性を評価した結果を表２に示すが、実施例１〜３に比べて破断点応力が高く、伸度も低いため成形性に劣るポリエステルフィルムであった。結果を表２に示す。
【００６０】
（比較例２）
ポリエステルＡとしてＰ(Ｅ／Ｂ４１)Ｔ−ＤＡ１０を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、質量比１０：９０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向フィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは昇温結晶化温度が高く、規定の範囲外であった。また、機械特性を評価した結果を表２に示すが、比較例１と同様に、実施例１〜３に比べて破断点応力が高く、伸度も低いため成形性に劣るポリエステルフィルムであった。結果を表２に示す。
【００６１】
（比較例３）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、ポリエステルＣとしてＰＢＴを用い、質量比１０：２５：６５で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向フィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、昇温結晶化温度が低く、規定の範囲外であった。また、機械特性を評価した結果を表２に示すが、比較例１、２と同様に、実施例１〜３に比べて破断点応力が高く、伸度も低いため成形性に劣るポリエステルフィルムであった。結果を表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
（実施例５）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、ポリエステルＣとしてＰＢＴを用い、質量比１０：８０：１０で混合し、真空乾燥機にて１８０℃の温度で４時間乾燥し、水分を十分に除去した。その後、単軸押出機に供給し、２８０℃の温度で溶融して、Ｔダイから２５℃の温度に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径０．１ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させ未延伸ポリエステルフィルムとした。得られた、未延伸ポリエステルフィルムを１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさにカットして、パンタグラフ方式のフィルムストレッチャーを用いて長手方向、幅方向それぞれ３．１倍に逐次二軸延伸を行い、フィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは厚みむらが大きく、同組成の実施例１と比較して伸度が低く、やや成形性が悪くなった。結果を表３に示す。
【００６４】
（実施例６）
ポリエステルＡとしてＰＢＴ−ＤＡ１７を用い、ポリエステルＢとしてＰＥＴを用い、ポリエステルＣとしてＰＢＴを用い、質量比１０：３０：６０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１〜３に比べてやや成形性に劣るポリエステルフィルムとなった。結果を表３に示す。
【００６５】
（実施例７）
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸９０モル％と、セバシン酸１０モル％を用い、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを用いてポリエステルＡ（Ｔｍ２４１℃）を得た（以下、ＰＢＴ−Ｓ１０とする）。ポリエステルＢとしてＰＥＴを使用し、ポリエステルＣとしてＰＢＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢとポリエステルＣを、質量比２０：５０：３０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１〜３に比べてやや成形性に劣るポリエステルフィルムとなった。結果を表３に示す。
【００６６】
（実施例８）
ポリエステルＡとして、Ｐ(Ｅ／Ｂ６２)Ｔ−ＤＡ１５、ポリエステルＢしてＰＥＴを使用した。ポリエステルＡとポリエステルＢ重量比を、重量比４０：６０で混合し、実施例１と同様にしてフィルム厚み２０μmの二軸配向ポリエステルフィルムを作製した。得られた二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例１〜３に比べてやや成形性に劣るポリエステルポリエステルフィルムとなった。結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のポリエステルフィルムは、成形性に非常に優れており、様々な形に容易に成形でき、また透明性にも優れているために、特に成形加工用途として優れた特性を有するフィルムを提供することができる。例えば、金属板や樹脂などに貼り合わせた後に成型加工することによって得られる包装容器や、フィルム自体を成型加工して得られる包装容器などに好ましく用いられることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムであって、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＢを含み、かつ昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃で、ヘイズが１〜２０％であることを特徴とするポリエステルフィルム。
【請求項２】
ポリエステルＡの含有量が１〜４０質量％であり、ポリエステルＢの含有量を２０〜９９質量％であることを特徴とする請求項１記載のポリエステルフィルム。
【請求項３】
ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣを含んでなることを特徴とする請求項１または２記載のポリエステルフィルム。
【請求項４】
ポリエステルＣの含有量が１〜７０質量％であることを特徴とする請求項３記載のポリエステルフィルム。
【請求項５】
炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣとの添加率を、それぞれＷＡ質量％およびＷＣ質量％としたとき、下記の式が成り立つことを特徴とする請求項３または４記載のポリエステルフィルム。
ＷＡ／ＷＣ＝０．６〜１．５
【請求項６】
フィルムの長手方向１０ｍにおける厚みむらが１〜２０％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ィルム。
【請求項７】
ポリエステルＡが、炭素数１０以上のアルキレン基を有する長鎖脂肪族ジカルボン酸成分を１〜３０モル％含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項８】
ポリエステルＡの長鎖脂肪族ジカルボン酸成分がダイマー酸成分であることを特徴とする請求項７に記載のポリエステルフィルム。
【請求項９】
二軸配向していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項１０】
成形加工用途に使用することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項１】
少なくとも２種類のポリエステルからなるポリエステルフィルムであって、炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、エチレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＢを含み、かつ昇温結晶化温度が７０℃〜１４０℃で、ヘイズが１〜２０％であることを特徴とするポリエステルフィルム。
【請求項２】
ポリエステルＡの含有量が１〜４０質量％であり、ポリエステルＢの含有量を２０〜９９質量％であることを特徴とする請求項１記載のポリエステルフィルム。
【請求項３】
ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣを含んでなることを特徴とする請求項１または２記載のポリエステルフィルム。
【請求項４】
ポリエステルＣの含有量が１〜７０質量％であることを特徴とする請求項３記載のポリエステルフィルム。
【請求項５】
炭素数４以上のアルキレン基を有する脂肪族成分を１〜８０モル％含有するポリエステルＡと、ブチレンテレフタレートおよび／またはプロピレンテレフタレートを主たる構成成分とするポリエステルＣとの添加率を、それぞれＷＡ質量％およびＷＣ質量％としたとき、下記の式が成り立つことを特徴とする請求項３または４記載のポリエステルフィルム。
ＷＡ／ＷＣ＝０．６〜１．５
【請求項６】
フィルムの長手方向１０ｍにおける厚みむらが１〜２０％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ィルム。
【請求項７】
ポリエステルＡが、炭素数１０以上のアルキレン基を有する長鎖脂肪族ジカルボン酸成分を１〜３０モル％含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項８】
ポリエステルＡの長鎖脂肪族ジカルボン酸成分がダイマー酸成分であることを特徴とする請求項７に記載のポリエステルフィルム。
【請求項９】
二軸配向していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【請求項１０】
成形加工用途に使用することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のポリエステルフィルム。
【公開番号】特開２００６−２１９５０９（Ｐ２００６−２１９５０９Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１３４３（Ｐ２００５−３１３４３）
【出願日】平成１７年２月８日（２００５．２．８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月８日（２００５．２．８）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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