JPS63193934A - 白色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〉 本発明は耐光性が高度に改良された白色二軸延伸ポリエ
ステルフィルムに関する。

〈従来の技術と発明が解決しようとする問題点〉ポリエ
チレンテレフタレートに代表されるポリエステルは、そ
の優れた機械的特性、電気的特性、耐薬品性、寸法安定
性の点から、情報記録材料用、コンデンサー用、包装用
、製版用、電絶用、写真フィルム用途等多くの分野で基
材として用すられて偽る。

近年かかるポリエステルフィルムの有する優れた特性を
生かし、電子白板用ホワイトボードや、例えば、クレジ
ットカード、電話カード、国鉄カードなどの磁気カード
用として金融、通信、運輸機関等に幅広く使用され、今
後更にその利用範囲は広がろうとして偽る。

しかしながら、かかる用途に於ては屋外の日光、或は室
内の螢光灯等による紫外線の影響を受けつつ使用される
ため、長時間の関に基材として用いられているポリエス
テルフィルムが黄変したり、或は機械的強度が低下しや
す−という問題がある。

特罠前者は深刻な問題であるが、これは白色ポリエステ
ルフィルム中に白色隠蔽剤として含有されている二酸化
チタンの紫外＃ｉＩＫよる劣化黄変に基づく現象である
ととが判っている。白色ポリエステルフィルムに要求さ
れるこれらの特性を改良するために、一般には白色ポリ
エステルフィルム中に紫外線吸収剤を含有せしめる。

これによりある程度白色ポリエステルフィルムの劣化を
防止することは可能である。

しかしながら、従来、使用されている紫外線吸収剤はベ
ンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、或はハイドロ
キノン系のごとき有機紫外線吸収剤であり、これら有機
紫外線吸収剤は、一般的に熱分解或は酸化分解されやす
く、しかも高温で昇華するものもある。

一方、ポリエステルフィルム、例えばポリエチレンテレ
フタレートは一７θ〜３００℃で製膜されるため、かか
る有機紫外線吸収剤を製膜時罠添加したとしても紫外線
吸収剤は熱分解、或は昇華を受けてその紫外線吸収能が
著しく低下する。

また、かかる紫外線吸収能の低下を補うべく紫外線吸収
剤の添加量を多くすると、得られるフィルムの色相を低
下せしめたり、製膜機に蓄積したりして種々のトラブル
の原因となる。

更に、かかる有機紫外線吸収剤のなかＫは人体九対して
有害な作用を有するものもある。

上述したように、有機紫外線吸収剤を白色ポリエステル
フィルムに配合しても十分な耐光性及び白色度を維持す
ることは非常に難しいのが現状である。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは白色ポリエステルフィルムの紫外線に対す
る耐光性及び白色度維持の改良要求が厳しくなりつつあ
る状況下に亀みて、かかる目的を達成すべく鋭意検討を
重ねた結果、亜鉛化合物を含有するアナターゼ型二酸化
チタンの微粒子を周回ることにより初めて白色ポリエス
テルフィルムの紫外線に対する耐光性及び白色度維持が
達成し得ることを見出し、本発明に到達した。

含有するアナターゼ型二酸化チタンをポリエステルに対
しコ、θ〜３０重量％配合してなることを特徴とする白
色二＠延伸ポリエステルフィルムに存する。

以下、本発明な弁組ＶｃｉＩ５２明する。

本発明に言うポリエステルとは、テレフタル酸、イソフ
タル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、の如き芳
香族ジカルボン酸、又は、そのエステルとエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、等の如きグリコールと
を重縮合させて得ることのできるポリエステルである。

このポリエステルは芳香族ジカルボン酸とグリコールと
を直接重縮合させて得られるほか、芳香族ジカルボン酸
ジアルキルエステルとグリコールとをエステル交換反応
させた俊′ｘ権合せしめるか、或は芳香族ジカルボン酸
のジエステルな重縮合せしめる等の方法によっても得ら
れる。

かかるポリマーの代餞的なものとして、ポリエチレンテ
レフタレートやポリエチレン−２，イナフタレート等が
例示される。このポリマーはホモポリマーであってもよ
く、又第３成分を共重合させたものでも良Ａ０いずれＫ
しても本発明においてはエチレンテレフタレート単位及
び／又は、エチレンーコ、乙ナフタレート単位をとθモ
ルチ以上有するポリエステルが好ましい。

本発明においては、特定量の亜鉛化合物を含有したアナ
ターゼ型二酸化チタンをポリエステルに対し特定量配合
する。

アナターゼを二酸化チタンに含有される亜鉛ん酸亜鉛、
硫酸亜鉛、硝酸亜鉛等が例示されるが、もちろんとれら
に限定される訳ではない。

又、これらの中でも耐熱性の良好な亜鉛化合物が好まし
い。

本発明で周込る亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化チタ
ンの平均粒径は０．７〜１．０μｍであることが好まし
く、就中０．−〜０．！μｍであることが好ましい。平
均粒径が０．７μｍ未満では光線透過率が大きくなり白
色隠蔽効果が不充分となるので好ましくなり０逆に平均
粒径が八〇μｍを越えると７ナタ一ゼ型二酸化チタン本
来の白色度が低下するので好ましくない。

又、アナターゼ世二酸化チタンＫｆｉ有される亜鉛化合
物の量は亜鉛元素′！Ａｎで０．１〜２．０重量％であ
り、就中θ、！〜１．０重′ｊＩｔ−チであることが好
ましｂ０アナターゼ型二酸化チタンに含有される亜鉛化
合物の童が亜鉛元素換算でθ、７重量−未満では耐光性
改良効果が不充分となるので好ましくなり０逆にアナタ
ーゼ型二酸化チタンに含有される亜鉛化合物の量が亜鉛
元素換算で２．０重量％を越えるとポリエステルの熱安
定性が低下するようになり製膜時フィルムの破断等の問
題が生じ易くなるので好ましくな込。

また、亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化チタンの配合
量はポリエステル九対し２．０〜３０重量−であり、就
中１．０−一０！量チであることが好ましｂ０亜鉛化合
物含有アナターゼ型二酸化チタンの配合量が４．０重量
％未満では光線透過率が大きくなり白色隠蔽効果が不充
分となるので好ましくない。また、この量が３０重量−
を越えるとポリエステルの機械的強度が低下し、例えば
製膜時フィルムの破断等の問題が生じるようになるので
好ましくない。

本発明におりて用いる亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸
化チタンは先に規定した条件を満たせばその製法はなん
ら限定されるものではない。

かかる亜鉛化合物をアナターゼ型二酸化チタンに含有せ
しめる方法としては、アナターゼ型二酸化チタン製造時
に所定量の酸化亜鉛、水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、塩化亜鉛
等の亜鉛化合物を添加配合しても良−し、市販のアナタ
ーゼ型二酸化チタンＫｍ化亜鉛、水触化亜鉛、炭酸亜鉛
、塩化亜鉛等の亜鉛化合物を表面処理しても良い。

亜鉛化合物はアナターゼ型二酸化チタンの内部洗台まれ
ていても、或は表面に存在して込ても何等差し支えない
が初期白色度を向上させるためには表面に存在して−る
ｔｌうがより好ましい。

本発明においては、亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化
チタンはポリエステルフィルムを製造するまでの任意の
段階で配合することができる。すなわち、亜鉛化合物含
有アナターゼ型二酸化チタンを例えば、グリコールスラ
リーとして或は粉体のまま重縮合開始前、重縮合反応途
中、重縮合反応終了後のいずれの段階で配合しても差し
つかえない。又ポリエステル樹脂と亜鉛化合物含有アナ
ターゼ型二酸化チタンを押出機中で溶融混合しチップ化
してもよい。なお亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化チ
タンを高濃度に含有する、いわゆるマスターパッチチッ
プを製造し、必要に応じとのマスターパッチチップを亜
鉛化合物含有アナターゼ型二酸化チタンを含有しないか
、或は少量含有するポリエステルと混合することにより
所定の配合量のポリエステルフィルムを製造することも
できる。

本発明においては必要に応じ初期白色度、耐光性に対し
悪影響を与えず、粗大粒子数を増加させず、かつポリエ
ステルフィルム表面の平滑は１ 性に対し悪影響を及グさない程度の平均粒径及び含有量
であれば亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化チタン以外
の不活性粒子を併用してもよい。又上記不活性粒子以外
に反応系で触媒残査とりん化合物との反応により析出さ
せたいわゆる析出系の微粒子を併用することもできる。

騒ずれＫしても特定量の亜鉛化合物を含有したアナター
ゼ型二酸化チタンを特定量配合せしめた二軸延伸ポリエ
ステルフィルムが本発明ノ目的とする初期白色度及び耐
光性を満足する。

本発明におけるポリエステルの重縮合に際しては公知の
方法を採用しうる。例えば重縮合反応の触媒として、ア
ンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物等
の一種以上を用い２３０〜３００℃程度に加熱し、減圧
下グリコールを留出させることにより反応を進行させる
。

なお、チップ化及びマスターパッチチップ化に際しては
公知の方法を採用しうる。例えば２７０〜３００℃で原
料ポリエステルチップと粒子とを押出機にて溶融混合し
、冷却後チップ化する。

又、フィルム化に際しては公知の製膜方法を採用しうる
。例えば−７０〜３００℃で亜鉛化合物を含有したアナ
ターゼ型二酸化チタンを含む原料ポリエステルチップを
フィルム状に溶融押出後、４ｔＯ〜２０℃で冷却後固化
し無定形シートとした後、縦（２，１〜３０１倍）、横
（−０！〜３．１倍）に逐次二軸延伸、或は同時二軸延
伸し７６０〜＝７θ℃で熱処理する等の方法（例えば特
公昭３０−１６３２号公報記載の方法）を採用すること
ができる。

〈実施例〉 以下本発明を実施例により更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。なお種々の諸物性、特性は以下のごとく測
定、又は定義されたものである。実施例中、「部」は「
重量部」を、「チ」は「重量％」を意味する。

（１）平均粒径 高滓製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＡ−ＯＰ
Ｊ型）で測定された等制球形分布における積算（重量基
準）ｊθ％の値を用いる。

（２）　　熱安定性 ポリマー７ｇを試験管に採り、／乙０℃−／ｖａＨＪｉ
で一時間真空乾燥後、窒素ガスで１００朋Ｈ９まで復圧
し、次すで一？Ｑ℃一時間加熱溶融熱処理を行な−、下
記（３）の方法により測定した処理前後のポリマーの極
限粘度〔η〕の保持率から重合度の保持の程度を評価し
た。

（３）極限粘度〔η〕 ポリマー／ｌをフェノール／テトラクロロエタン−６０
７１０（重量比）の混合溶媒１ｏｏｔｘｔ中に溶解し、
３０℃で測定した。

（４）ポリマー中の分散性 口過面積ｊＯａＡの一〇〇〇メツシュフィルタ〒を用い
Ｊ’　、ｊ　ｋｇ／　ｈｒで溶融ポリマーを押出した際
、フィルター人口の圧力が／　ｊ　Ｏｊｃ９７ｄに達す
るまでの押出量（トン／−に換算）で表わした。この値
が大きいほどフィルター口過性が良好なことを示し、ポ
リマーの分散性が良込ことになる。その時のポリマー中
の分散性を以下のように判断した。

〉　４ｔ　Ｑ　　　　（ト　ン　／、、？’）　　　　
　−・−・・・−○ｓｏ　　Ｎ　グ　θ　（ト　ン　／
、／）　　　　　・・−一・・　△く−２０（トン／−
）　　・・・・・・−×（５）　　フィルムの製膜性 シートとした後、縦（３，０倍）、横（３，０倍）に逐
次二軸延伸し、その時の破断の頻度で以下のように判断
した。

全く破断しない　　・・−・・・・・・・・−〇時々破
断する　　　・・・・・・・・・・・・・・Δ頻繁に破
断する　　・・・・・・・・・・・・−×て測定した。

フィルムの白色度はｂ値で表わされこの値が小さいほど
白色度は高くなる。

又す値が太き込はど黄味みが強くなり量化を示す。

（力　隠蔽度 マクベス濃度計（ＴＤ−２０４を型）を使用し、Ｇフィ
ルター下の透過光濃度を測定した。この値が大きいほど
隠蔽力が高いことを示す。

（８）　　耐光性の評価 スガ試験機製紫外線ロングライフフェードメーター（Ｆ
ＡＬ−３型）を使用し、≦３℃±３℃で３００時間紫外
線を照射した後に、上記（６）の色差計（Ｔｏ−、ｔＤ
タイプ）を用いｂ値を測定した。初期す値と３００時間
後のｂ値の変化（Δｂ値）が少な−はど耐光性が良好で
あることを示す。

〈実施例／〉 （ポリエステルチップの製造法） ジメチルテレフタレート７００部、エチレングリコール
７０部、及び酢酸カルシウム−水塩０．０７部を反応器
にとり加熱昇温すると共罠メタノールを留去させエステ
ル交換反応を行ない、反応開始後約Ｚ時間半を要して、
２３０℃に達しせしめ、実質的処エステル交換反応を終
了した。

次にりん酸Ｏ，Ｏ４を部及び二酸化アンチモン０、Ｏｊ
　７部を添加し、常法忙従って１合した。

即ち、反応温度を徐々に上げて、最終的にコ♂Ｑ℃とし
、一方、圧力は徐々に減じて、最終的に０．ｊｔｒｒｓ
Ｈ９とし、た。ダ時間後反応を終了し、常法に従いチッ
プ化してポリエステル体）を得た。その時の粘度〔η）
　−０，７０！であった。

（マスターバッチチップの製造法） 得られたポリエステル（１，）ｔＯ部と常法に従す製造
した平均粒径θ、３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算ｏ、
３ｑ６　）含有アナターゼ型二酸化チタン４ｔＯ部を常
法に従い押出機中−２０℃で溶融混合しマスターバッチ
チップ（Ｂ）を得た。

（！Ａ層膜法 上記ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）を該二酸
化チタンの配合量が／ま−となるよう４２．１：　ｊ　
１．ｔ　Ｋブレンドした後、１ｔｒｏ℃−！時間乾燥し
、常法に従いλり０℃でフィルム状に溶融押出後、１０
℃で冷却後固化し無定形シートとした後、縦、横に逐次
二軸延伸し、２３θ℃で熱処理し厚さ、２ｊθμｍの白
色二軸延伸フィルムを得た。

得られた白色ポリエステルフィルムの特性を第１表に示
す。第７表に示す如く、得られた白色ポリエステルフィ
ルムの初期白色度、耐光性等は非常処良好であり極めて
満足すべき特性を有してｂる。

（亜鉛元素換算０．３チ）含有アナターゼ型二酸化チタ
ンの代りに平均粒径０．３μｍの水酸化亜鉛（亜鉛元素
換算０．３％）含有アナターゼ型二酸化チタンを用いた
以外は実施例／と同様の方法にて白色二軸延伸フィルム
を得た。得られた白色ポリエステルフィルムの特性を第
１表に示す。

得られた白色ポリエステルフィルムは実施例／と同様極
めて満足すべき特性を有している。

〈実施例３〉 平均粒径０．３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算ｏ、ｔ　
ｅ１６　）含有アナターゼ型二酸化チタンを用いた以外
は実施例／と同様の方法にて白色二軸延伸フィルムを得
た。得られた白色ポリエステル体き特性を有している。

〈実施例ダ〉 平均粒径０．３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算ｏ、ｔ　
％　）含有アナターゼ型二酸化チタンをその配合量が−
０４になるように配合した以外は実施例／と同様の方法
にて白色二軸延伸フィルムを得た。得られた白色ポリエ
ステルフィルムの特性を第１表に示す。得られた白色ポ
リエステルフィルムは実施例１と同様極めて満足すべき
特性を有して−る。

く比較例１〉 平均粒径０．３μｍのアナターゼ型二酸化チタンを用い
丸板外は実施例／と同様の方法にて白色二軸延伸フィル
ムを得た。得られた白色ポリエステルフィルムの特性を
第１表に示す。第１表に示す如く、亜鉛化合物を含有し
ていないため耐光性が劣っており白色ポリエステルフィ
ルムの特性としては不充分である。

く比較例コ〉 平均粒径０．３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算０．０７
％）含有アナターゼ型二酸化チタンを用すた以外は実施
例／と同様の方法にて白色二軸延伸フィルムを得た。得
られた白色ポリエステルフィルムの特性を第７表に示す
。第１表に示す如く、酸化亜鉛の含有量が亜鉛元素換Ｉ
ｒ１−未満であるため耐光性が劣っており白色ポリエス
テルフィルムの特性としては不充分である。

く比較例３〉 平均粒径０．３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算−ｚ、−
ｔ　ｓ　＞　を有アナターゼ盤二酸化チタンを用いた以
外は実施例／と同様の方法にて白色二軸延伸フィルムを
得ようとしたがポリマー中の分散性及びポリマーの熱安
定性が悪く白色ポリエスチルフィルムを得ることができ
なかった。

く比較例グ〉 平均粒径０．３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算０．６％
）含有アナターゼ型二酸化チタンをその配合量が／優に
なるように配合した以外は実施例／と同様の方法にて白
色二軸延伸フィルムを得た。得られた白色ポリエステル
フィルムの特性を第１表に示す。第１表に示す如く、隠
藪度が劣っており白色ポリエステルフィルムの特性とし
ては不充分である。

く比較例！〉 平均粒径０．３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算０、にｌ
含有アナターゼ型二酸化チタンをその配合量が３！チに
なるように配合した以外は実施例／と同様の方法にて白
色二軸延伸フィルムを得ようとしたが該二酸化チタンの
含有量が多すぎるためにポリエステルフィルムの機緘的
強度が低下し製膜性が劣り白色ポリエステルフィルムを
得ることができなかった。

く比較例イ〉 平均粒径ｏ３μｍの酸化亜鉛（亜鉛元素換算０．６％）
含有ルチル型二酸化チタンを用いた以外は実施例／と同
様の方法罠て白色二軸延伸フィルムを得た。得られた白
色ポリエステルフィルムの特性を第１表罠示す。第１表
に示す如く、ルチル型二酸化チタンを用−た為初期白色
度が劣っており白色ポリエステルフィルムの特性トして
は不充分である。

〈発明の効果〉 以上詳述した如く、本発明の白色二軸延伸ポリエステル
フィルムは特定量の亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化
チタンを特定量含有するものであり、電子白板用ホワイ
トボード、出猟カード用として要求される耐光性に優れ
て込る。

又、亜鉛化合物含有アナターゼ型二酸化チタンを用いる
ことにより初期白色度も同時に改良されるという特徴を
有してｂる。

出　願　人　　ダイアホイル株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　− ほか１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）二酸化チタンに対して亜鉛元素換算で０．１〜２
   ．０重量％の亜鉛化合物を含有するアナターゼ型二酸化
   チタンをポリエステルに対し
2. ２．０〜３０重量％配合してなることを特徴とする白色
   二軸延伸ポリエステルフィルム。 （２）アナターゼ型二酸化チタンの平均粒径が０．１〜
   １．０μｍの範囲であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の白色二軸延伸ポリエステルフィルム。