JP2013203458A - ポリエステルフィルム包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポリエステルフィルムの製造・保管時に生じる吸湿を高度に防止できる包装形態を有するポリエステルフィルム包装体を提供する。
【解決手段】 ポリエステルフィルムをロール状に巻き上げてなるフィルムロールのロール巻き取り方向に、金属または無機材料が積層されたプラスチックフィルムを少なくとも２枚以上巻き回してなることを特徴とするポリエステルフィルム包装体であり、金属または無機材料が積層されたプラスチックフィルムとフィルムロールとの間に、少なくとも１つ以上の吸湿材を設置することが好ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポリエステルフィルムをロール状に巻き上げたフィルムロールの保管中の吸湿を防止したポリエステルフィルムロールに関するものである。

ポリエステルフィルム基材は、透明性、寸法安定性、機械的特性、耐熱性、電気的特性、耐薬品性などに優れ、包装材料、電気絶縁材料、金属蒸着材料、製版材料、磁気記録材料、表示材料、転写材料、窓貼り材料など、多くの用途で使用されている。

特に最近では、太陽電池バックシート、フロントシートの水蒸気バリアフィルム、タッチパネルの透明導電性フィルムなどの新しい用途にも広く用いられている。これらのフィルムは、基材であるポリエステルフィルムに、無機材料を蒸着／スパッタリングすることで、バリア性、導電性が得られる。蒸着／スパッタリングは、高真空、かつ、含有元素規定下で実施される。

よって、基材となるフィルム中からの揮発成分、揮発量が少ないことが重要である。これらが多いと、性能を発現することができない。特に、ポリエステルフィルムは吸湿することから、従来、ポリエステルフィルム製造・保管時におけるフィルムへの吸湿防止として、フィルムロールを１枚の金属もしくは無機材料が積層されたプラスチックフィルムで覆うこと対応していたが、蒸着／スパッタ用途においては、低含水のポリエステルフィルムが要望され、当該方法では、長期の保管では吸湿により満足し得ない。

また、吸湿が進んだポリエステルフィルムの蒸着／スパッタリングを行う場合、蒸着／スパッタリング時に、減圧時間を延ばすことで、ポリエステルフィルムに含水した水分を除去する方法も一部で実施されている。しかし、減圧時間を延ばすことは、生産性が著しく悪化してしまい、現実的でない。

さらに、吸湿が進んだポリエステルフィルムの蒸着／スパッタリングを行う場合、蒸着／スパッタリング時に、減圧時間を延ばして、ポリエステルフィルムに含水した水分を除去した後に、蒸着／スパッタリングを行っても、フィルムロールの巻き状況によって、部分的に水分が除去できておらず、蒸着膜／スパッタリング膜の特性に不具合が生じることがある。

特開２０１２−５２２０１号公報

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、ポリエステルフィルムの製造・保管時に生じる吸湿を高度に防止できる包装形態を有するポリエステルフィルム包装体を提供することにある。

本発明者らは、上記実情に鑑み、鋭意検討した結果、特定の構成からなるポリエステルフィルムロールを用いれば、上記課題を容易に解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は、ポリエステルフィルムをロール状に巻き上げてなるフィルムロールのロール巻き取り方向に、金属または無機材料が積層されたプラスチックフィルムを少なくとも２枚以上巻き回してなることを特徴とするポリエステルフィルム包装体に存する。

本発明によれば、ポリエステルフィルムの製造・保管時に生じる吸湿を高度に防止できる包装形態を有するポリエステルフィルム包装体を提供することができ、その工業的価値は高い。

図１は、本発明のポリエステルフィルム包装体を示す概略説明図である。

本発明で言うポリエステルフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系ポリマーを薄い膜状に成型して得られる物を指す。

ここで言うポリエステルフィルムとは、押出口金から溶融押出される、いわゆる押出法により押出された溶融ポリエステルシートを冷却した後、必要に応じ、延伸、熱処理を施したフィルムである。

ポリエステルフィルムを構成するポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものである。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。また、用いるポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体であればよい。かかる共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸およびオキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）等から選ばれる一種または二種以上が挙げられ、グリコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。

ポリエステルは、従来公知の方法で、例えばジカルボン酸とジオールの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法や、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとジオールとを従来公知のエステル交換触媒で反応させた後、重合触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。重合触媒としては、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物等公知の触媒を使用してもよい。

また、ポリエステルフィルムには、本発明の要旨を損なわない範囲で、耐候剤、耐光剤、帯電防止剤、潤滑剤、遮光剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、マット化剤、熱安定剤、および染料、顔料などの着色剤などを配合してもよい。

次に本発明のフィルムの製造方法に関して具体的に説明するが、本発明の要旨を満足する限り、本発明は以下の例示に特に限定されるものではない。

まず、常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとをエステル交換反応させ、その生成物を重合槽に移送し、減圧しながら温度を上昇させ、最終的に真空下で２８０℃に加熱して重合反応を進め、ポリエステルを得る。

上記のようにして得て、公知の手法により乾燥したポリエステルチップを溶融押出装置に供給し、それぞれのポリマーの融点以上である温度に加熱し溶融する。次いで、溶融したポリマーをダイから押出し、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向シートを得る。この場合、シートの平面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、本発明においては静電印加密着法および／または液体塗布密着法が好ましく採用される。本発明においては、このようにして得られたシートを２軸方向に延伸してフィルム化する。延伸条件について具体的に述べると、前記未延伸シートを好ましくは縦方向に７０〜１４５℃で２〜６倍に延伸し、縦１軸延伸フィルムとした後、横方向に９０〜１６０℃で２〜６倍延伸を行い、１５０〜２４０℃で１〜６００秒間熱処理を行うことが好ましい。さらにこの際、熱処理の最高温度ゾーンおよび／または熱処理出口のクーリングゾーンにおいて、縦方向および／または横方向に０．１〜２０％弛緩する方法が好ましい。また、必要に応じて再縦延伸、再横延伸を付加することも可能である。さらに、前記の未延伸シートを面積倍率が１０〜４０倍になるように同時二軸延伸を行うことも可能である。

一方、本発明で使用する金属もしくは無機材料を積層したプラスチックフィルムとは、プラスチックフィルム基材は、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン、ポリエステル、塩化ビニル系樹脂等の合成樹脂を成形したものが該当するが、本発明の要旨を越えない限り、特に限定されるものではない。また、金属もしくは無機材料として積層される材料として、アルミニウム、銅、金、シリカ、アルミナ、ＩＴＯ、ＡＴＯ等が該当するが、本発明の要旨を超えない限り、特に限定されるものではない。また、金属もしくは無機材料と、プラスチックフィルムの積層方法は、プラスチックフィルム上に蒸着、スパッタリングによる積層、熱／接着剤等を用いたラミネートによる積層等があげられる。ただし、製造コストの観点から、アルミニウムを蒸着したプラスチックフィルム、アルミニウムをラミネートしたプラスチックフィルムが好適である。

金属もしくは無機材料を積層したプラスチックフィルムの厚みは、通常８〜１００μｍ、好ましくは、１２〜７５μｍの範囲である。８μｍ以下であると包装時のハンドリングが著しく損なわれる。

本発明で使用する吸湿材として、シリカゲル、酸化アルミニウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト等の物理的乾燥剤が好適である。特に、シリカゲルは汎用的で、さまざまな形状の製品が市販されていることからさらに好適である。

特に、フィルム側面側に吸湿材を設けることが有用で、側面のロール（円形）形状に加工できるシリカゲルを用いた吸湿材が好適である。特に、巻かれたフィルムロールは、中央に巻芯が存することから、フィルムロールのフィルムが空気と接している側面の形状はドーナツ型となっており、その形状に沿った吸湿材が良い。一例として、富士シリシア社製のシリカ成形体「シルモール」、豊田化工社製シリカゲルシート「ＡＢＲＥＯＮ」等が適している。

金属もしくは無機材料を積層させたプラスチックフィルムによる巻き回しは、ポリエステルフィルムロール巻き取り方向に巻き、巻き取り方向に対して垂直側の端面は、テープ張り、もしくは、熱融着させて、プラスチックフィルムをチューブ状にする。そして、ロール側面側は、側面の９０％以上をプラスチックフィルムで覆う。好適なのは、チューブ状のプラスチックフィルムの両端は、側面側から巻芯内部へ織り込む。この巻き回しを、少なくとも２周以上、そして、少なくとも１周分のプラスチックフィルムにおいて、ポリエステルフィルムロールの側面を１００％覆う、言い換えれば、１周分のプラスチックフィルムの端部は、巻芯の内部へ織り込む。巻き回し１周では、フィルムに欠陥があった場合、吸湿してしまうこと、また、側面を少なくとも１周分のプラスチックフィルムで覆わないと吸湿が防げない。これ以上の包装をすれば、さらに吸湿は抑制できるが、経済的合理性から実施困難である。また、プラスチックフィルムの巻き回しに加えて、吸湿材の設置は、プラスチックフィルムおよび包装時の欠陥を通して、大気から入る水分を吸湿材がトラップして、ポリエステルフィルムの吸湿を抑制させるために、巻きまわしたプラスチックフィルムの下部に設置する必要がある。さらに、防塵のために、透明プラスチックフィルムで最外層を覆うことは好適である。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、本発明で用いた測定方法は次のとおりである。

（１）ポリエステルフィルムの含水量の測定
重量が約１ｇになるようにポリエステルフィルムをサンプリング（ｇ単位で小数点以下第３位まで測定)し、これを三菱化学社製微量水分測定装置（モデルＶＡ−０５）（カールフィッシャー型）、水分気化装置および付属装置を用いて測定した。乾燥窒素を３００ｃｃ／分の流量で流しながら２３０℃で１０分間での水分量を測定（μｇ単位で小数点以下第１位まで測定）し、含水率を算出（単位：重量ｐｐｍ）した。サンプリングはロールの表層２枚目から幅方向に３点行い、算出した３点の含水率の平均値を測定値とした。含水量が０．０５ｐｐｍ以下を◎、０．１５ｐｐｍ以下を○、０．１５ｐｐｍ超を×とした。

（２）スパッタリングまでの時間測定
時間測定は、平行平板型のパルスプラズマＣＶＤ装置を用いて行った。先ず、真空チャンバー内にポリエステルフィルムを投入し、真空ポンプにより０．００１Ｐａに減圧した後、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）と酸素を１：１の流量比において導入し、装置内圧力を６Ｐａとして、パルス幅を５μｓｅｃの直流単パルス電源により電力を印加してプラズマを発生し、炭素含有酸化珪素膜を形成させた。減圧させ０．００１Ｐａまでの到達時間を測定した。なお、ポリエステルフィルム製膜直後（０．０５ｐｐｍ以下の含水）のフィルムを用いた場合を◎とし、それよりも２倍以内の時間を要した場合を○、３倍以上を×とした。

次に実施例および比較例において使用したフィルムロールについて説明する。
〈ポリエステルフィルムロールの製造〉
［ポリエステル（Ａ）の製造方法］
テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコール６０重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩０．０９重量部を反応器にとり、反応開始温度を１５０℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、３時間後に２３０℃とした。４時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加した後、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、４時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を２３０℃から徐々に昇温し２８０℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には０．３ｍｍＨｇとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度０．６３に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させた。得られたポリエステル（Ａ）の極限粘度は０．６５であった。

［ポリエステル（Ｂ）の製造方法］
ポリエステル（Ａ）の製造方法において、エチルアシッドフォスフェート０．０４部を添加後、平均粒子径１．６μｍのエチレングリコールに分散させたシリカ粒子を０．２部、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、極限粘度０．６５に相当する時点で重縮合反応を停止した以外は、ポリエステル（Ａ）の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル（Ｂ）を得た。得られたポリエステル（Ｂ）は、極限粘度０．６５であった。

［ポリエステルフィルムロールの製造方法］
上記ポリエステル（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ８５．０重量％、１５．０重量％の割合で混合した混合原料を押出機に供給し、２８５℃で溶融した後、４０℃に冷却したキャスティングドラム上に押出し冷却固化させて無配向シートを得た。

次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度８５℃で縦方向に３．４倍延伸した後、この縦延伸フィルムをテンターに導き、横方向に１２０℃で４．３倍延伸し、２２５℃で熱処理を行った後、フィルムをロール上に巻き上げ、厚さ１８８μｍのポリエステルフィルムロールを得た。

実施例１：
ポリエステルフィルムロール（０１）に、アルミニウムラミネートポリオレフィンフィルム（１１）を１周巻き回し、垂直方向の端部はビニールテープで封止、端部は、フィルムロール側面に沿って折り曲げ、巻芯部に接触させた。フィルムロール側面には、アルミニウムラミネートポリオレフィンフィルム（１１）の上に、ドーナツ状に加工したシリカゲルシート（１２）を接触させた。次いで、アルミニウムラミネートポリオレフィンフィルム上に、アルミニウム蒸着ポリエステルフィルムのチューブ（１３）で覆い、さらに、その上に、ポリエチレンフィルムチューブ（１４）で覆って、（１３）、（１４）のチューブ端部は巻芯の内部に格納して、巻芯には防塵キャップ（１５）を挿入し、ポリエステルフィルムロールとした。得られたポリエステルフィルムロールを、４０℃、相対湿度８０％の環境に2日間放置した。

実施例２：
シリカゲルシート（１２）を実施していないことのみが異なる実施例１と同様のフィルムロールを作成した。

比較例１：
アルミニウムラミネートポリオレフィンフィルム（１１）を実施していないことのみが異なる実施例１と同様のフィルムロールを作成した。

比較例２：
アルミニウムラミネートポリオレフィンフィルム（１１）とアルミニウム蒸着ポリエステルフィルムのチューブ（１３）を実施していないことのみが異なる実施例１と同様のフィルムロールを作成した。

比較例３：
アルミニウムラミネートポリオレフィンフィルム（１１）とシリカゲルシート（１２）とアルミニウム蒸着ポリエステルフィルムのチューブ（３）を実施していないことのみが異なる実施例１と同様のフィルムロールを作成した。

実施例１、２、および、比較例１〜３のポリエステルフィルムロールの評価結果を下記表１に示す。

本発明によれば、ポリエステルフィルムの製造・保管時に生じる吸湿を防止できる包装形態を有するポリエステルフィルムロールを提供することができ、その工業的価値は高い。

０１ ポリエステルフィルムロール
１１ 金属もしくは無機材料が積層されたプラスチックフィルム
１２ 吸湿材
１３ 金属もしくは無機材料が積層されたプラスチックフィルム
１４ ポリエチレンフィルム
１５ 防塵キャップ

Claims (2)

1. ポリエステルフィルムをロール状に巻き上げてなるフィルムロールのロール巻き取り方向に、金属または無機材料が積層されたプラスチックフィルムを少なくとも２枚以上巻き回してなることを特徴とするポリエステルフィルム包装体。
2. 金属または無機材料が積層されたプラスチックフィルムとフィルムロールとの間に、少なくとも１つ以上の吸湿材を設置してなる請求項１に記載のポリエステルフィルム包装体。

Images