JP4804193B2 - 二軸延伸多層積層フィルム - Google Patents
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Description
本発明の目的は、特定の波長の光を高い選択性で反射させ、発色性に優れ、玉虫色の金属光沢を有しながら、成形・加工性に優れ、経時安定性、耐溶剤性、寸法安定性等にも優れた多層積層フィルムを提供することにある。
[層構成]
第1のポリエステルの層および第2のポリエステルの層は、層間の光干渉によって選択的に光を反射するために、それぞれ1層の厚みが0.05〜0.5μmである。本発明の多層積層フィルムが示す選択反射は、紫外光、可視光、近赤外光の範囲において、適宜、その層厚を調整することで実現できる。それぞれの1層厚みが0.05μm未満であるとその反射光はポリエステル組成分の吸収によって反射性能が得られなくなる。0.5μmを超えると層間の光干渉によって選択的に反射する光が赤外光の領域に達し、光学的特性としての有用性が得られなくなる。第1のポリエステルの層と第2のポリエステルの層とは、交互に11層以上積層される。11層未満であると、所望の波長帯域での十分な反射率を得ることができない。
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、高い成型加工性を得る観点から、少なくとも1方向において80℃における破断伸度が、好ましくは250%以上、さらに好ましくは300%以上、特に好ましくは400%以上である。80℃における破断伸度が250%未満であると、PTP(プシュ スルー パッケージ Push Through Package)成形機で加工する際に十分な成形性が得られないので好ましくない。なお、破断伸度の上限は高々1000%である。
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、波長350〜2000nmの光に対する反射率曲線において反射率のベースラインよりも好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上、特に好ましくは50%以上高い最大反射率ピークが観察される。20%未満であると所望の波長帯域での十分な反射率を得ることができず好ましくない。
第1のポリエステルとしては結晶性ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートやその共重合体を用いることができる。
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、第1の押出し機より供給された第1のポリエステルと、第2の押出し機より供給された第2のポリエステルと、を溶融状態で交互に少なくとも11層以上重ね合わせて多層未延伸シートとする。これを回転するドラム上にキャストすることにより、未延伸多層積層フィルムとする。このようにして得られた未延伸多層積層フィルムを、製膜方向とそれに直交する幅方向の二軸方向(フィルム面に沿った方向)に延伸する。延伸温度は、第1のポリエステルのガラス転移点の温度(Tg)〜Tg+50℃の範囲とする。延伸の面積倍率は5〜50倍とすることが好ましい。延伸倍率が大きい程、第1の層および第2の層の個々の層における面方向のバラツキが延伸による薄層化により小さくなり、二軸延伸多層積層フィルムの光干渉が面方向に均一になるので、延伸倍率はこの範囲で大きいことが好ましい。延伸方法は、逐次二軸延伸、同時二軸延伸のいずれの方法であってもよい。必要があればさらに熱固定を行ってもよい。
なお、実施例中の物性や特性は、下記の方法にて測定または評価した。
試料10mgについて、DSC(TAインスツルメンツ社製、商品名:DSC2920)を用い、20℃/min.の昇温速度でガラス転移温度および融点を測定した。
サンプルを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム(ULTRACUT−S、製造元:ライヘルト社)で製膜方向と厚み方向に沿って切断し、厚さ50nmの薄膜切片にした。得られた薄膜切片を、透過型電子顕微鏡(製造元:日本電子(株)、商品名:JEM2010)を用いて、加速電圧100kVにて観察・撮影し、写真から各層の厚みを測定した。
分光光度計(島津製作所製、MPC−3100)を用い、波長350nmから2000nmの範囲にわたり、アルミ蒸着したミラーとの相対鏡面反射率を測定した。波長ごとに測定された反射率の中で最大のものを最大反射率としその波長を最大反射率波長とした。最大反射率とベースラインと差を最大反射率ピーク高さとした。
製膜方向の破断強度は、サンプルフィルムを試料幅(幅方向)10mm、長さ(製膜方向)150mmに切り出し、チャック間100mm、引っ張り速度100mm/minで、チャート速度500m/minの条件で外部環境を80℃に保持した状態で、インストロンタイプの万能引っ張り試験装置にてサンプルを引張り、得られた荷重―伸び曲線から破断伸度、および破断強度を測定した。また、幅方向の破断強度は、サンプルフィルムを試料幅(製膜方向)10mm、長さ(幅方向)150mmに切り出す以外は、製膜方向の破断強度の測定と同様に行った。
フィルムをエンボスローラーに圧着させ、前面にRzが500μmのエンボスが付与されたエンボスフィルムを作成した。なお、ここで言うRzは断面曲線から基準長さだけ抜き取った部分の平均線に平行な直線のうち、高い方から1〜5番目までの山の平均と、深い方から1〜5番目までの谷の平均との間隔をμm単位で表したものを指す。下記の基準で評価した。
◎:エンボス付与しても、エンボスフィルムに割れ発生は全くない。
○:エンボス付与の際、エンボスフィルムに微細な割れが発生する。
×:エンボス付与の際、エンボスフィルムに大きな割れが発生する。
加熱プラグを有したPTP(Push Through Package)成形機にて、フィルムを80℃にて、プレス成形して、長さ20mm、幅10mm、深さ10mmのポケットを10mm間隔で付与したパック用フィルムを作成した。下記の基準で評価した。
◎:ポケットの形状は金型通りであり、ポケット間のフィルムにしわの発生もない。
○:ポケットの形状は金型通りであるが、ポケット間のフィルムに若干のしわの発生がある。
×:ポケットのしわがあり、また形状も金型通りでないものがある。さらに、ポケット間のフィルムにしわの発生が多い。
メチルエチルケトンで顔料を分散したインクにて、グラビアロールを使用して、フィルムロールの片面に連続印刷した。なお、この印刷性評価は、耐溶剤性評価の代替手段である。
○:フィルムロールの印刷反対面(無印刷面)に、印刷面からのインクの転写はない。
×:フィルムロールの印刷反対面(無印刷面)に、印刷面からのインクの転写が前面にある。
サンプルフィルム(10mm×50mm)の両面に24mm幅の粘着テープ(ニチバン社製、商品名:セロテープ(登録商標))を100mm貼り付け、180度の剥離角度で剥がした後、剥離面を観察した。これを各10サンプルについて行い、層間剥離の生じた回数を算出した。
A4サイズのサンプルフィルムを10枚用意し、それぞれのサンプルフィルムを白色の普通紙に重ね、30ルクスの照明の下、目視にてサンプルフィルム内の透過色の色相の斑を評価した。また、A4サイズのサンプルフィルムを10枚用意し、それぞれのサンプルフィルムの裏面を黒色のスプレーにて着色した後、30ルクスの照明の下、目視にてサンプルフィルム内の反射色の色相の斑を評価した。そして、透過色および反射色の色相の斑を総合して、以下の評価基準で判断した。
○:サンプル内に視認できる色相の斑がない。
△:サンプル内に一部、色相の異なる部分が見られる。
×:明らかに斑や筋となって見える色相斑が確認できる。
第1のポリエステルとしてイソフタル酸を4モル%共重合した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.62の共重合ポリエチレンテレフタレート(以下「IA4PET」という)を、第2のポリエステルとしてイソフタル酸を12モル%共重合した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.65の共重合ポリエチレンテレフタレート(以下「IA12PET」という)に真球状シリカ粒子(平均粒径:1.5μm)を0.10wt%添加したもの、をそれぞれ準備した。そして、第1のポリエステルおよび第2のポリエステルを、それぞれ170℃で3時間乾燥後、押出機に供給し、280℃まで加熱して溶融状態とし、第1のポリエステルを301層、第2のポリエステルを300層に分岐させた後、第1のポリエステルの層と第2のポリエステルの層とを交互に積層する多層フィードブロック装置を使用して積層し、その積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして各層の厚みが等しくなるように第1のポリエステルの層と第2のポリエステルの層が交互に積層された総数601層の未延伸多層積層フィルムを作成した。このとき第1のポリエステルと第2のポリエステルの押出し量が20:80になるように調整し、かつ、両端層が第1のポリエステルになるように積層した。この多層未延伸フィルムを90℃の温度で製膜方向に3.6倍延伸し、さらに95℃の温度で幅方向に3.9倍に延伸し、230℃で3秒間熱固定処理を行った。得られた二軸延伸多層積層フィルムの物性を表2に示す。
第1のポリエステルおよび第2のポリエステルならびに製造条件を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして二軸延伸多層積層フィルムを製造した。得られた二軸延伸多層積層フィルムの物性を表2に示す。
IA4PET:
イソフタル酸を4モル%共重合した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.62の共重合ポリエチレンテレフタレート
IA12PET:
イソフタル酸を12モル%共重合した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.65の共重合ポリエチレンテレフタレート
NDC10PET:
2,6−ナフタレンジカルボン酸を10モル%共重合した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.63の共重合ポリエチレンテレフタレート
CHDM20PET:
シクロヘキサンジメタノールを20モル%共重合した固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.60の共重合ポリエチレンテレフタレート
PET:
固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.62のポリエチレンテレフタレート
PEN:
固有粘度(オルトクロロフェノール、35℃)0.62のポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート
2 反射率のベースライン
Claims (1)
- 第1のポリエステルの厚み0.05〜0.5μmの層と、第1のポリエステルより融点が15℃以上低い第2のポリエステルの厚み0.05〜0.5μmの層とを11層以上交互に積層してなる二軸延伸多層積層フィルムであり、第1のポリエステルおよび第2のポリエステルともに共重合ポリエチレンテレフタレートであって、かつ第1のポリエステルより融点が15℃以上低い第2のポリエステルが共重合成分を10〜12モル%共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートであり、第1のポリエステルの層の合計厚みが第1のポリエステルの層と第2のポリエステルの層との合計厚みの40%以下であり、該積層フィルムの製膜方向および幅方向の2方向において80℃における破断伸度が300%以上かつ破断強度が30MPa以下であって、波長350〜2000nmの光に対する反射率曲線において反射率のベースラインよりも20%以上高い最大反射率ピークが観察されることを特徴とするモールディング加工用二軸延伸多層積層フィルム。
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