JPH0243047A - 易切断性ポリエステルフイルム - 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〕 本発明は切断が容易で、しかも水溶性インクによる印刷
性に優れたポリエステルフィルムに関する。

〔従来の技術〕

ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略称する）
フィルムは、その優れた透明性、耐熱性、耐溶剤性、お
よび弾性率の高いことなどから、粘着テープ、包装用袋
などに広く用いられている。

しかしながら、ＰＥＴフィルムは切断しにくく、手で容
易に引き裂くことができないことや、残沼溶媒の問題が
ない水溶性の印刷インクとの接着力に劣るという欠点が
あった。

手で容易に引き裂けるポリエステルフィルムとしては低
分子量のポリエステルポリマーを用いるもの（例えば特
公昭５５−２０５１４号公報〉や−軸方向に配向させた
もの（例えば特公昭５５−８５５１号公報）、ジエチレ
ングリコール成分を共重合したもの（特公昭５６−５０
６９２号公報、特開昭５９−１１３２０号公報）などが
ある。

また、バインダーや水溶性印刷インクとの接着力を上げ
る手段としては従来コロナ放電処理が行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、ポリエステルの分子量を低下させる方法は、満
足な切断性かえられるまで分子量を低下させると、ポリ
エステルの持つ物理的特性を失い、更に、製膜時に膜破
れが発生しやすく生産性が悪く、実用的でない。また、
−軸方向に配向したポリエステルフィルムは配向方向に
は容易に裂けるが、やはり強靭性はなく、延伸の面積倍
率が小さいため生産性に劣るという欠点があった。

ジエチレングリコール成分などを共重合したものは、共
重合比率が１５〜４０モル％と高い場合（特公昭５６−
５０６９２号公報）には公知の通りポリマーの融点は著
しく低下し、弾性率が低下してＰＥＴフィルム本来の物
理的特性を失う。また金属スルホネート基を含むコモノ
マーとオキジアルキレングリコールコモノマーを共重合
したもの（特開昭５９−１１３２０号公報）でも、若干
改良されているが、やはりＰＥＴ本来の特性が失われる
とともに、ＴＣＩが低下するため、延伸ムラによる厚み
ムラを生じやすいという欠点がある。

一方、バインダーや水溶性印刷インクとの接着力を上げ
るために用いられているコロナ放電処理は、処理直後の
接着力は改善されるが、経時変化があり、実用上問題を
残している。

本発明は、かかる従来技術の欠点を改善し、優れた透明
性及び強靭性を有し、かつ手で容易に切断でき、ざらに
水溶性インクとの接着力に優れたポリエステルフィルム
を提供することにおる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は次の構成を有する。

すなわち、酸成分として、（イ）テレフタル酸を主成分
とし、（ロ）金属スルホネート基を含有する芳香族ジカ
ルボンｒ！ｉ３〜１２モル％（対テレフタル酸）および
（ハ〉テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸および／
または炭素数４〜２０の脂肪族ジカルボン酸３〜１８モ
ル％（対テレフタル酸）を用いてなる共重合ポリエステ
ルから形成されたフィルムでおって、少なくとも一方向
の引裂伝播抵抗が３００ｑ／ｍｍ以下である易切断性ポ
リエステルフィルムの少なくとも片面に、（ニ）ジカル
ボン酸成分の６０〜９０モル％が芳香族ジカルボンＶ＜
ただし、全ジカルボン酸成分の３゜５〜７．５モル％が
エステル形成性芳香族スルホン酸アルカリ金属塩化合物
である＞１０〜４０モル％がメチレン基数４〜８の飽和
直鎖状脂肪族ジカルボン酸からなり、（ホ）グリコール
成分の３０〜６０モル％がジエチレングリ−１−ル、４
０〜７０モル％が炭素数２〜８のアルキレングリコール
とからなる共重合ポリエステルを積層してなる易切断性
フィルムである。

本発明における基体フィルムを構成する共重合ポリエス
テルは繰り返し単位が主にエチレンテレフタレートから
なるポリエステルを製造する際に、酸成分として上記特
定の三成分以上でかつ特定の割合で共重合することによ
って得られる。

本発明における基体フィルムを構成する共重合ポリエス
テルの金属スルホネートを有する芳香族ジカルボン酸と
しては、５−すｌ〜ツリウムルホイソフタル酸、２−ナ
トリウムスルホテレフタル酸、４−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸、４−ナトリウムスルホ−２，６−ナフタレ
ンジカルボン酸、及びこれらの金属を他の金属、例えば
カリウム、リチウムなどで置換した化合物を挙げること
ができる。特に５−ナトリウムスルホイソフタル酸が好
ましい。

またテレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸成分として
はイソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジ
フェニルカルボン酸などが挙げられるが、なかでもイソ
フタル酸が特に好ましい。

また炭素数４〜２０の脂肪族ジカルボン酸としては、コ
ハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンニ酸、エイ
コサンニ酸などが挙げられるが、なかでもコハク酸、ア
ジピン酸が好ましく、アジピン酸が特に好ましい。

また本発明におけるグリコール成分としては、エチレン
グリコールが好ましい。

金属スルホネートを有する芳香族ジカルボン酸の共重合
割合としては主原料であるテレフタル酸成分に対して、
好ましくは３〜１２モル％特に好ましくは５〜１０モル
％でおる。これ以下の共重合量では易切断性の付与が難
しく、逆に多すぎるとＰＥＴフィルム本来の強靭性が失
われる。

また、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸及び／ま
たは炭素数４〜２０の脂肪族ジカルボン酸については３
〜１８モル％、更に好ましくは５〜１５モル％である。

金属スルホネート基を含有する芳香族ジカルボン酸の量
にもよるが、これ以下ではやはり易切断性の付与が困難
となり、逆に多すぎるとＰＥＴフィルム本来の強靭性が
失われる。

テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸と炭素数４〜２
０の脂肪族ジカルボン酸の共重合量の和は１０モル％以
上であることがより好ましく、易切断性が良くなる。

本発明の基体フィルムを構成する共重合ポリエステルは
、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記以外の共重合
成分を含んでいてもよい。更に、公知の各種添加材、例
えば滑剤、蛍光増白剤、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤
などが添加されてもよい。なお滑剤としてはフィルムの
ブロッキング防止及び透明性、機械的強度の面から、平
均粒径０．２〜３μｍの不活性粒子を０９ＯＯ５〜０゜
８重量％添加するのが好ましい。より好ましくは０．０
１〜０．２重量％である。

本発明の基体フィルムの少なくとも一方向の引裂伝播抵
抗は３００Ｑ／ｍｍ以下であり、好ましくは１５０〜３
００Ｑ／ｍｍである。また、少なくとも一方向の破断伸
度は１０〜１５０％であることが好ましく、より好まし
くは３０〜１００％であり、少なくとも一方向の破断強
度は８〜１５ｋｇ／ｍｍ２が好ましい。フィルムの機械
特性がこの範囲より大きいと易切断性に欠け、小さいと
もろすぎて製膜時に膜破れを生じやすく、生産性が悪く
なると共にフィルムとしての実用性に欠ける。

本発明に使用する積層剤の共重合ポリエステルフィルム
の芳香族ジカルボン酸成分はテレフタル酸、イソフタル
酸、フタル酸、２，５−ジメチルテレフタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸類、ビフェニルジカルボン酸類及びそ
れらのエステル形成性誘導体などが用いられる。特にテ
レフタル酸とイソフタル酸の併用、すなわちモル比８：
２〜２：８のものが基材の平面性、水溶性インクの接着
性の上から好ましい。エステル形成性芳香族スルホン酸
アルカリ金属塩化合物としては、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸、２−ナトリウムスルホテレフタル酸、４
−ナトリウムスルホイソフタル酸、４−ナトリウムスル
ホ−２，６−ナフタレンジカルボン酸、及びこれらの金
属を他の金属、例えばカリウム、リチウムなどで置換し
た化合物を挙げることができる。特に５−ナトリウムス
ルホイソフタル酸が好ましい。

エステル形成性芳香族スルホン酸アルカリ塩金属化合物
は、３．５モル％以上７．５モル％以下が望ましい。３
．５モル％未満では、水溶性インクの接着性が悪い。７
．５モル％を越えるとブロッキングが大きくなる。

飽和直鎖状脂肪族ジカルボン酸の例としては、アジピン
酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸及び、それらのエステル形成性誘導体などの少なくと
も一種が用いられる。特にアジピン酸がポリエステルと
の親和性の点で優れている。メチレン基数３以下のもの
、及び９以上のものは基材の性能を十分に発揮できない
ばかりでなく、屑再生利用に際し、３以下のものはフィ
ルムのフレーク化増粒化工程で粘着して塊状になるとい
う欠点がある。

飽和直鎖状脂肪族ジカルボン酸成分が１０モル％未満で
は水溶性インクとの接着力は不十分であり、４０モル％
を越えると、フィルムの透明性が悪くなる。

本発明に使用するジエチレンリコールは３０〜６０モル
％の範囲にあることが好ましく、３０モル％未満の場合
には衝撃的な剥離力により、印刷層が剥離しやすく、ま
た６０モル％を越えるとブロッキングにより印刷層が剥
離しやすい。

ジエチレンリコールと併用される炭素数２〜８のアルキ
レングリコール成分としては、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、
１，４−ブタンジオール、１．５ベンタンジオール、１
．６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１
，８−オクタンジオール、シクロヘキサンジメタツール
などが挙げられる。共重合ポリエステルを水溶化する点
、及び屑回収の点で特にエチレングリコールの使用が望
ましい。

本発明に使用する積層剤の共重合ポリエステルに、必要
に応じて、ブロッキング防止剤、顔料、染料、無機微粒
子、酸化防止剤を添加してもよい。

また水溶液として用いる場合には、ゼラチン、尿素、ホ
ルマリン縮合物、ポリビニルアルコール樹脂、シリコー
ン樹脂などの水溶性物質を接着助剤、滑り剤、消泡剤な
どの目的に応じて添加できる。

特にゼラチンを共重合ポリエステルにだいし、１〜２０
ｗｔ％（好ましくは５〜１０ｗｔ％）添加すると接着性
が更に向上するばかりでなく滑り性が改良されるという
特徴がある。

本発明の積層フィルムは （１）　　基体のポリエステル無延伸フィルムに前記共
重合ポリエステル水溶液を塗布し、逐次おるいは同時に
二軸延伸する方法。

（２）基体のポリエステル無延伸フィルムを予め一方向
に延伸しておき、これに共重合ポリエステルを塗布また
はホットメルトコートした後初めの延伸方向と垂直な方
向に延伸する方法。

（３）　　ポリエステル二軸延伸フィルムに共重合ポリ
エステルを塗布またはホットメルトコートする方法。

などで作られるが（１〉、（２）の方法が製膜工程で積
層できること、基体のポリエステルフィルムとの接着性
がよいこと、積層剤の厚みを極端に薄くすることができ
ることなどの点で好ましい。

本発明における基体フィルムを構成する共重合ポリエス
テルフィルムの厚みは、５〜８０μｍ１好ましくは１０
〜６０μｍのものが、手切れ性と強靭性を両立するので
好ましい。積層する共重合ポリエステルの厚みは１通常
０．０１〜５μｍ１好ましくは０．０５〜１μｍである
。０．０１μｍ未満では、水溶性インクとの接着力が悪
いし、できあがった製品に品質上ムラが生じることがあ
る。また５μｍを越すと、フィルムがブロッキングを起
こし、取り扱いが困難になる。

二軸延伸は縦、横逐次延伸あるいは二軸同時延伸のいず
れでもよく、延伸倍率は特に限定されないが通常は２．
０〜６．０倍が適当である。縦、横の延伸倍率を変える
ことにより易切断性に異方性を持たせることができる。

熱処理温度は基体となる共重合ポリマーの融点より５０
℃低い温度以上がよく、好ましくは融点より３０℃低い
温度以上がよい。本発明に用いられる共重合ポリエステ
ルの融点は２００　’Ｃ以上であるので、熱処理温度は
１５０℃以上、より好ましくは１７０℃以上である。

〔測定法〕

本発明における種々の物性値及び特性は、以下のように
して測定したものであり、かつ定義される。

（１）引裂伝播抵抗 Ｊ　ｌ５−２１７９２−１９７６に準じて長さ５１ｍｍ
、幅６４ｍｍの試験片に１２．７ｍｍの切り目を入れて
測定した。単位はフィルム厚みで除してｇ／ｍｍとした
。この引裂伝播抵抗が小ざい程、手で容易に切れる。

（２）易切断性 厚さ２２μｍのフィルムを両手にて端部より切断し、次
のランクに分類した。

Ｏ：セロハン並あるいはセロハン以上に容易に切断でき
る。

△：セロハンより困難であるが切断できる。

Ｘ：切断が困難であり、切断部形状が乱れる。

（３）　　破断強伸度、初期弾性率 Ｊ　ｌ５−Ｚｌ　７０２−１９７６に準じて、試験片は
幅’ｌＱｍｍ、長さ１００ｍｍの短冊形で引っ張り速度
は破断強伸度が３００ｍｍ／ｍｉ　ｎ、初期弾性率は２
Ｑｍｍ／ｍｉ　ｎで測定した。

初期弾性率については次のランクに分類した。

○：３００ｋＱ／ｍｍ２以上 Ｘ　：　３００ｋｑ／ｍｍ２未満 （４）　　耐熱性 ポリマーの融点を測定し、次のランクに分類した。

○：２１０’Ｃ以上 Ｘ：２１０’Ｃ未満 （５〉　　厚みムラ 次式で示される厚みむら（％〉が５％以下のものを○、
５〜５０％の範囲のものを△、５０％を越えるものをＸ
で示した。

厚みムラ（％）＝（（最大厚み一最小厚み）／（平均厚
み））Ｘ　１００ （６）ポリマーの固有粘度 ポリマーをＯ−クロルフェノールで溶解して２５°Ｃで
測定した。

（７）　　スティッキング 基材を幅３ｃｍｘ長さ６ｃｍのタンザク形に切り、幅３
ｃｍｘ長ざ４Ｃｍに渡って共重合ポリエステルの積層面
同志を合わせ、温度３０℃、８０％ＲＨで０．５ｋａの
荷重下に一夜放置する。その時、スティッキングを起こ
した面積が全面積の何％であるかを目視により評価する
。

（８）セロファンテープ剥離試験 １２ミリ幅のセロファンテープをフィルムの印刷面に押
し付は強く引きはがして印刷インクの剥離を見る。

５：印刷層はまったく剥離しない。

４：印刷層の剥離量は１０％以下である。

３：印刷層の剥離量は１０〜５０％である。

２：印刷層の剥離間は５０％以上である。

１：抵抗なく完全にテープ側に剥離する。

（９）　　揉み試験 印刷面を強く揉んで印刷インクのはがれを見る。

はがれた時はＸで、はがれない時は○で示した。

（１０）　　引っ掻き試験 ガラス板上で印刷面をつめにより強く引っ掻き、印刷イ
ンキのはがれを見る。はがれた時はＸで、はがれない時
はＱで示した。

（実施例） 以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１〜３、比較例１〜１２ 共重合酸成分としてジメチル−５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸（以下５ＳＩＡと略する）、イソフタル酸（
以下ＤＭＩと略する）、アジピンＷａ＜以下ＤＭＡと略
する）の添加量を変えて、種々の共重合比の共重合ポリ
エチレンテレフタレート（固有粘度０．５７＞を得た。

これを２８８℃で溶融押出しし、６０℃の冷却ドラム上
にキャストし、次いで９０°Ｃで縦方向に３．３倍延伸
した。この縦延伸フィルムにテレフタル酸５０モル％、
ＤＭ１２３モル％、５ＳＩＡ７モル％、ＤＭＡ２０モル
％、ジエチレングリコール（以下ＤＥＧと略する）３５
モル％、エチレングリコール（以下ＥＧと略する）６５
モル％からなる共重合ポリエステルの水溶液を片面にコ
ティングし、テンターで乾燥しつつ９５℃で横方向に３
．７倍延伸し、基体を構成するポリマーの融点より４０
℃低い温度で熱処理した。こうして得られた積層フィル
ムは厚み０．２μｍの共重合ポリエステル層をもつ２２
μｍのポリエステルフィルムであった。得られたフィル
ムの特性は表１のようになった。

表１から明らかなように５ＳＩＡ成分を含む二種類の酸
成分を適当な比率で共重合させないと易切断性が発現し
ない。またその比率が高すぎると初期弾性率、耐熱性が
低下し好ましくない。

実施例４ ＳＳＩＡ添加量８モル％、ＤＩＶＬＩ添加ｆｆ１１０−
Ｅル％で共重合し、得られた共重合ポリエチレンテレフ
タレート（固有粘度０．５６、融点２１８°Ｃ）を２８
０’Ｃで溶融キャストし、９０’Ｃで縦方向に３．３倍
延伸した。この縦延伸フィルムにテレフタル酸４０モル
％、ＤＭＩ３３モル％、５ＳＩＡ７モル％、ＤＭＡ２０
モル％、ジエチレングリコル（以下ＤＥＧと略する）３
５モル％、エチレングリコール（以下ＥＧと略する）６
５モル％からなる共重合ポリエステルの水溶液を片面に
コーティングし、テンターで乾燥しつつ９５℃で横方向
に３．７倍延伸し、１９０℃で熱処理した。こうして得
られた積層フィルムは厚み０．５μｍの共重合ポリエス
テル層をもつ１２μｍのポリエステルフィルムであった
。

このフィルムの特性値を表２に示す。得られたフィルム
はセロハンと同様、容易に手で切断することができ、し
かも実用的な強度であった。

実施例５ ＳＳＩＡ添加量６モル％、ＤＭＡ添加量１２モル％で共
重合し、固有粘度０．６１、融点２１３°Ｃの共重合ポ
リエチレンテレフタレートを得た。

これを熱処理温度を１８５℃に変更した以外は実施例３
と同様の方法で二軸延伸フィルムを得た。

このフィルムの特性値も比較例１の特性値とともに表２
にあわせて示した。

実施例６〜１４、比較例１３〜１９ コ一テイング層の組成を変える以外は実施例１と同様に
して積層フィルムをつくり、透明性、スティッキング性
、水溶性インクの接着性を調べた。

表３にその結果を示す。なあ、水溶性インクにはＵＶエ
ース（久保井インキ）を用いた。

本発明品は透明性も、スティッキングにも問題がない。

ゼラチン水溶液も均一に塗布することができ、水溶性イ
ンクの印刷堅牢性にも優れている。

−八本発明の範囲外のものは透明性、スティッキング性
、水溶性インクの印刷堅牢性に一長一短がある。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムは 切断が容易である。

水溶性インクによる印刷性が優れている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸成分として、（イ）テレフタル酸を主成分とし
   、（ロ）金属スルホネート基を含有する芳香族ジカルボ
   ン酸３〜１２モル％（対テレフタル酸）および（ハ）テ
   レフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸および／または炭
   素数４〜２０の脂肪族ジカルボン酸３〜１８モル％（対
   テレフタル酸）を用いてなる共重合ポリエステルから形
   成されたフィルムであつて、少なくとも一方向の引裂伝
   播抵抗が３００ｇ／ｍｍ以下である易切断性ポリエステ
   ルフィルムの少なくとも片面に、（ニ）ジカルボン酸成
   分の６０〜９０モル％が芳香族ジカルボン酸（ただし、
   全ジカルボン酸成分の３．５〜７．５モル％がエステル
   形成性芳香族スルホン酸アルカリ金属塩化合物である）
   １０〜４０モル％がメチレン基数４〜８の飽和直鎖状脂
   肪族ジカルボン酸からなり、（ホ）グリコール成分の３
   ０〜６０モル％がジエチレングリコール、４０〜７０モ
   ル％が炭素数２〜８のアルキレングリコールとからなる
   共重合ポリエステルを積層してなる易切断性ポリエステ
   ルフィルム。
2. （２）基体フィルムを構成する共重合ポリスチルのテレ
   フタル酸以外の芳香族ジカルボン酸と炭素数４〜２０の
   脂肪族ジカルボン酸の共重合量の和が、１０モル％以上
   である請求項１記載の易切断性ポリエステルフィルム。