JP2004224050A - ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れたガスバリヤ性、特に酸素ガスバリヤ性を有する二軸延伸ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】ベース層Ｂと、少なくとも１つの外層Ａと、当該外層Ａ上に積層されているガスバリヤ層Ｄとから成るポリエステルフィルムであって、ベース層Ｂがポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有し、ガスバリヤ層Ｄが、層を形成する基材とマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体とから成ることを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ポリエステルフィルムに関し、詳しくは、優れたガスバリヤ性、特に酸素ガスバリヤ性を有する二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。本発明は、さらに、当該透明二軸延伸共押出ポリエステルフィルムの製造方法および使用にも関する。

バリヤ性が高められた透明二軸延伸ポリエステルフィルムは公知である。この種のフィルムは、通常フィルム製造後にバリヤ性を付与する加工が施される。この種の後加工としては、押出コーティング、バリヤ部材のコーティング又は積層、金属またはセラミックの真空蒸着または真空蒸着と共にプラズマ重合を行なう方法等が挙げられる。

例えば、エチレン−ビニルアルコールから成る層を少なくとも１層共押出によって積層し、同時二軸延伸したフィルムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のフィルムは、良好な機械的特性およびバリヤ性を有し、酸素ガス透過率が５ｃｍ^３／（ｍ^２・ｂａｒ・ｄ）以下のバリヤ性を有する。この種のフィルムの欠点として、光学的特性を損なうため、フィルム製造中に生じるフィルム端部を再利用することができないことである。

また、ポリエチレンテレフタレートとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）の混合物から成る二軸延伸フィルムが知られている。この種のフィルムのポリエチレンテレフタレートの含有量は６０〜９０重量％、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の含有量は１０〜４０重量％であり、同時二軸延伸により製造される。この種のフィルムは機械的特性に優れ、高い熱安定性および高い酸素ガスバリヤ性を有する。酸素ガス透過率は３０ｃｍ^３／（ｍ^２・ｂａｒ・ｄ）未満であり、１５％未満の不透明度を有する透明性に優れたフィルムである。しかしながら、この種のフィルムは、ポリエチレンテレフタレートとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）との混合物を原料とするため、両原料の非相容性により、フィルムの表面粗度が大きいという問題を有する。フィルムの表面粗度が大きいと、グロスが低くなり、艶消し性を有するようになり、包装分野に於ける使用は好ましくない。さらに、この種のフィルムはポリエチレンテレフタレートフィルム同様、印刷性、メタル化性および塗布性に劣る。また、フィルムの表面粗度が大きいと、印刷インク、メタル、ワニス及びセラミック等の層を形成した際に、層の厚さ分布が生じる。そのため、フィルムの特性が悪化する。

さらに、ポリエステルが基材であり、ガスバリヤ性を有する複合延伸フィルムが知られている（例えば特許文献３参照）。このフィルムは、数平均分子量３５０程度のポリビニルアルコールから成り厚さが０．３μｍ以下の塗布層を少なくとも片面に有し、ベースフィルムの塗布される側の表面粗度Ｒｚが０．３０μｍ以下で且つある突起高さ分布を有する。この種の複合フィルムの酸素ガス透過率は３ｃｍ^３／（ｍ^２・ｂａｒ・ｄ）未満である。しかしながら、この種のフィルムは、耐湿性に劣る。すなわち、フィルムが水や水蒸気に触れると、ポリエスエテルとポリビニルアルコールとの間の接着性が劣化するため、塗布層が水により脱離する。
国際公開第９９／６２６９４号パンフレット 特開第２００１−３４７５９２号公報 欧州特許第０６７８１５８号明細書

本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、優れたガスバリヤ性、特に酸素ガスバリヤ性を有する二軸延伸ポリエステルフィルムを提供することにある。本発明で目的とするポリエステルフィルムは、更に、以下の性質を有する。（１）少なくとも片面の表面粗度が低く、他の機能層を有しなくても印刷性、メタル化性、塗布性に優れる。（２）少なくとも片面のグロスが高く、包装分野で幅広く使用することが出来る。（３）通常の延伸装置および方法を使用してフィルムを製造することが出来、製造コストが高価でない。（４）フィルムが湿気や水に接触しても、フィルムを構成する各層の層間接着力に優れており、ガスバリヤ性が大きく劣化しない。（５）再生原料（例えば、製造工程において発生するフィルム端材）をポリエステルフィルムの重量に対して６０重量％以下含有させることが出来、再生原料の添加によって、フィルムの特性、特に酸素ガスバリヤ性に影響を受けることはない。（６）機械的性質、熱的性質、巻取り性およびメタルやセラミック材料の積層または塗布などの加工特性などのポリエステルフィルムが本来有している優れた特性を損うことがない。

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有するベース層と外層とから成るポリエステルフィルムにより上記課題を達成できることを見出し、本発明の完成に至った。

すなわち、本発明の第１の要旨は、ベース層Ｂと、少なくとも１つの外層Ａと、当該外層Ａ上に積層されているガスバリヤ層Ｄとから成るポリエステルフィルムであって、ベース層Ｂがポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有し、ガスバリヤ層Ｄが、層を形成する基材とマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体とから成ることを特徴とするポリエステルフィルムに存する。

本発明の第２の要旨は、第１の要旨に記載のポリエステルフィルムの製造方法であって、ａ）共押出しにより溶融多層シートを得る工程と、ｂ）長手方向の延伸工程と、ｃ）ガスバリヤ層を塗布形成する工程と、ｄ）横方向の延伸工程と、ｅ）熱固定を行なう工程とから成ることを特徴とする製造方法に存する。

本発明の第３の要旨は、第１の要旨に記載のポリエステルフィルムから成る食品または他の消費物品用包装フィルムに存する。

本発明のポリエステルフィルムは、ガスバリヤ性、特に酸素ガスバリヤ性に優れ、印刷性、メタル化性、塗布性に優れ、更にグロスが高いため包装分野で幅広く使用することが出来る。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリエステルフィルムは、ベース層Ｂと、少なくとも１つの外層Ａと、当該外層Ａ上に積層されているガスバリヤ層Ｄとの少なくとも３層（ＤＡＢ構造）から成る（図１−ａ参照）。また、本発明のポリエステルフィルムはベース層Ｂと当該ベース層Ｂの両側に積層された外層Ａ及び外層Ｃと、外層Ａ上に積層されたガスバリヤ層Ｄとから成る４層構造（ＤＡＢＣ構造、図１−ｂ参照）を有することが好ましい。外層Ａと外層Ｃとは同一であっても（ＤＡＢＡ構造）異なっていても（ＤＡＢＣ構造）よい。また、ベース層Ｂと外層Ａ及び／又はＣとの間には、必要であれば中間層を設けてもよい。中間層はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。さらに、ガスバリヤ層Ｄを両面に形成してもよく（例えばＤＡＢＣＤ構造、ＤＡＢＡＤ構造）、この場合、ガスバリヤ層Ｄはそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。

ベース層Ｂは、通常６０重量％以上の熱可塑性ポリエステル（以下成分Ｉと称することがある）から成る。熱可塑性ポリエステルとしては、エチレングリコールとテレフタル酸から製造されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレングリコールとナフタレン−２，６−ジカルボン酸から製造されるポリエチレン−２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）、１，４−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンとテレフタル酸から製造されるポリ（１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）（ＰＣＤＴ）、エチレングリコールとナフタレン−２，６−ジカルボン酸とビフェニル−４，４’−ジカルボン酸から製造されるポリ（エチレン２，６−ナフタレートビベンゾエート）（ＰＥＮＢＢ）が例示される。中でも、エチレングリコールとテレフタル酸から成るエチレンテレフタレート単位および／またはエチレングリコールとナフタレン−２，６−ジカルボン酸から成るエチレン−２，６−ナフタレート単位を含有することが好ましく、これらの単位を９０％以上、好ましくは９５％以上含有するポリエステルが好ましい。

ベース層Ｂを構成する成分Ｉとしては、共重合体、または、単独重合体および／または共重合体のブレンドであることが好ましい。成分Ｉとして特に好ましい態様は、イソフタル酸単位およびテレフタル酸単位から成る共重合ポリエステル、又は、テレフタル酸単位およびナフタレン−２，６−ジカルボン酸単位から成る共重合ポリエステルである。この場合、フィルムの生産性が良好であり、更にフィルムの光学的性質およびガスバリヤ性に特に優れる。

さらに、ベース層Ｂの好ましい態様としては、成分Ｉとして、イソフタル酸単位およびテレフタル酸単位から成る共重合ポリエステル、又は、テレフタル酸単位およびナフタレン−２，６−ジカルボン酸単位から成る共重合ポリエステルを含有する。特に成分Ｉがイソフタル酸単位、テレフタル酸単位およびエチレングリコールから成る共重合ポリエステルが好ましい。この場合、共重合ポリエステル中のエチレンテレフタレート単位とエチレンイソフタレート単位との組成比は、通常４０〜９７モル％及び６０〜３モル％、好ましくは５０〜９５モル％及び５０〜５モル％、より好ましくは６０〜９０モル％及び４０〜１０モル％である。

上記のモノマー以外の残余のモノマー単位は、他のジオール及び／又はジカルボン酸から誘導されたモノマーである。

共重合ジオールとしては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ＨＯ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨの式で示される脂肪族グリコール（ｎは３〜６の整数を表す、具体的には、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールが挙げられる）、炭素数６までの分岐型脂肪族グリコール、ＨＯ−Ｃ_６Ｈ_４−Ｘ−Ｃ_６Ｈ_４−ＯＨで示される芳香族ジオール（式中Ｘは−ＣＨ_２−、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−Ｃ（ＣＦ_３）_２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ_２−を表す）、式：ＨＯ−Ｃ_６Ｈ_４−Ｃ_６Ｈ_４−ＯＨで表されるビスフェノールが好ましい。

共重合ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸が好ましい。

脂肪族ジカルボン酸の好ましい例としては、ベンゼンジカルボン酸、ナフタレン−１，４−又は−１，６−ジカルボン酸などのナフタレンジカルボン酸、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸などのビフェニル−ｘ，ｘ’−ジカルボン酸、ジフェニルアセチレン−４，４’−ジカルボン酸などのジフェニルアセチレン−ｘ，ｘ−ジカルボン酸、スチルベン−ｘ，ｘ−ジカルボン酸などが挙げられる。

脂環式ジカルボン酸の好ましい例としては、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などのシクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸の好ましい例としては、Ｃ_３−Ｃ_１９のアルカンジカルボン酸が挙げられ、当該アルカンは直鎖状であっても分岐状であってもよい。

上記のポリエステルは、通常エステル交換反応により製造される。その出発原料は、ジカルボン酸エステルとジオール及び亜鉛塩、カルシウム塩、リチウム塩、マグネシウム、マンガン塩などの公知のエステル交換反応用触媒である。生成した中間体は、更に、三酸化アンチモンやチタニウム塩などの重縮合触媒の存在下で重縮合に供される。また、ポリエステルの製造は、出発原料のジカルボン酸とジオールに重縮合触媒を存在させて直接または連続的にエステル化反応を行う方法であってもよい。

ベース層Ｂは、成分ＩＩとして、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）を含有する。ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）としては特に制限は無く、市販のポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を使用することが出来る。ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の溶融粘度は、ポリエステルのそれと大きく異ならないことが好ましい。大きく異なった場合、得られたフィルムに突起が生じたり、フローマークや皺が発生することがあり、更に、ポリマーが相分離することもある。０．１ｍｍ径で１０ｍｍ長のキャピラリーレオメーターを使用し、１０ｋｇ／ｃｍ^２の荷重で２８０℃の温度に於いて測定したポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の溶融粘度は、通常２０００ポイズ未満、好ましくは１８００ポイズ未満、より好ましくは１６００ポイズ未満である。

したがって、ポリエステルの溶融粘度についてもポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の溶融粘度と同様の溶融粘度範囲であることが好ましい。すなわち、ポリエステルの溶融粘度は、通常２０００ポイズ未満、好ましくは１８００ポイズ未満、より好ましくは１６００ポイズ未満である。測定条件はポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の場合と同様である。

ポリエステルとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）との溶融混合の均一性および良好な延伸性を達成するためには、原料ポリエステルの溶融粘度とポリ（ｍ−キシレンアジパミド）との溶融粘度の差が、ポリエステルの溶融粘度の３０％を超えないことが好ましい。

ベース層Ｂ中の成分ＩＩとしてのポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の含有量は、通常５〜４０重量％、好ましくは６〜３５重量％、より好ましくは７〜３０重量％である

外層Ａ及び外層Ｃ並びに中間層を構成する熱可塑性樹脂は、好ましくはベース層Ｂを構成する上記ポリエステルから成る。外層Ａ及び外層Ｃを構成する熱可塑性樹脂として、好ましくはエチレンイソフタレート単位および／またはエチレンテレフタレート単位および／またはエチレン−２，６−ナフタレート単位を含有する単独重合体または共重合体である。構成単位の１０モル％以下の割合でべース層Ｂで説明した共重合モノマー単位を含有してもよい。好ましい態様としては、外層Ａ及び外層Ｃ並びに中間層を構成する熱可塑性樹脂が共重合ポリエステルまたはホモポリマー及び／又は共重合体のポリマーブレンドであり、特に好ましくは、イソフタル酸単位およびテレフタル酸単位を有する共重合体であり、この場合ポリエステルフィルムの光学的特性が特に優れる。

上記共重合体の中でもイソフタル酸単位とテレフタル酸単位とから成る共重合体が、フィルムの光学特性およびガスバリヤ性の観点から好ましい。特に、テレフタル酸単位４０〜９７モル％でイソフタル酸単位６０〜３モル％、好ましくはテレフタル酸単位５０〜９０モル％でイソフタル酸単位５０〜１０モル％、より好ましくはテレフタル酸単位６０〜８５モル％でイソフタル酸単位４０〜１５モル％から成る共重合ポリエステルを使用すると、光学特性に優れる。

外層Ａ及び外層Ｃ並びに中間層は、ベース層に含有されるポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）を含有してもよい。含有量は、含有される層の重量を基準として、通常０を超え〜５０重量％、好ましくは２〜４０重量％、より好ましくは４〜３０重量％である。ベース層Ｂのポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）の含有量が、外層Ａ及び／又は外層Ｃのポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）の含有量より大きいことが好ましい。

ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）は純原料をそのまま添加しても、マスターバッチを使用して添加してもよい。特に、ポリエステル原料とポリ（ｍ−キシレンアジパミド）純原料またはポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有するマスターバッチと予備を混合し、連続して押出機に供給することが好ましい。押出機内で、上記の混合物を更に混練し、加工温度まで加熱する。

本発明のポリエステルフィルムのベース層Ｂ、外層Ａ、外層Ｃ及び中間層には、安定剤や耐ブロッキング剤などの公知の添加剤を添加してもよい。耐ブロッキング剤としては、無機および／または有機粒子が挙げられ、具体的には、炭酸カルシウム、非晶シリカ、合成シリカ、球状二酸化ケイ素粒子、タルク、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、アルミナ、ＬｉＦ、ジカルボン酸のカルシウム、バリウム、亜鉛またはマンガン塩、カーボンブラック、二酸化チタン、カオリン、架橋ポリスチレン粒子、架橋アクリレート粒子などが例示される。

これらの他の耐ブロッキング剤を併用してもよく、また、同じ種類で且つ粒径が異なる粒子の混合物を使用してもよい。重縮合中のグリコール分散系または押出し中マスターバッチを介して個々の層に添加する粒子を所定量添加することも出来る。耐ブロッキング剤の含有量は、それが含有されている層の重量を基準として、通常０．０００１〜５重量％である。耐ブロッキング剤に関する詳細は欧州特許ＥＰ−Ａ−０６０２９６４号公開公報に記載されている。

外層Ａのフィラー（耐ブロッキング剤）の含有量は、通常０．５重量％未満、好ましくは０．４重量％未満、より好ましくは０．３重量％未満である。

外層Ａがポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）を含有しない場合、ＳｉＯ_２等の耐ブロッキング剤などのフィラーを０．５重量％以下含有することが好ましい。耐ブロッキング剤のメジアン粒径ｄ_５０が２．０〜５．０μｍであることが好ましい。この場合、表面粗度Ｒａは１０〜１００ｎｍとなる。

外層Ｃは、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）を含有することが好ましい。

外層Ａ及びＣの厚さは、通常１．０μｍより大きく、好ましくは１．５〜２０μｍ、より好ましくは２．０〜１０μｍである。外層Ａ及びＣの厚さは同一であっても異なっていてもよい。

本発明のポリエステルフィルムは、外層Ａの上にガスバリヤ層Ｄを積層する。ガスバリヤ層Ｄは、層を形成する基材とマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体とから成る。

層を形成する基材としては、水溶性であることが好ましく、ガスバリヤ層Ｄの脆さを最小とする。好ましくはポリビニルアルコールが使用される。ガスバリヤ層Ｄ中の層を形成する基材の含有量は、層を形成する基材とマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体との合計量に対し、通常５〜４０重量％、好ましくは１０〜４５重量％、より好ましくは１５〜４０重量％である。ポリビニルアルコールの分子量は、通常１５０００を超え、好ましくは２００００を超え、より好ましくは３００００を超えるものを使用する。

マレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体としてはランダム共重合体が好ましく、ブロック共重合体は好ましくない。共重合体の分子量は、通常１５００〜１５０００であり、マレイン酸単位とアクリル酸単位との比率はほぼ５０：５０程度が好ましい。ガスバリヤ層Ｄ中のマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体の含有量は、層を形成する基材とマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体との合計量に対し、通常５０〜９５重量％、好ましくは５５〜９０重量％、より好ましくは６０〜８５重量％である。

ガスバリヤ層Ｄは、濡れ剤および／またはスターチを含有することが好ましい。スターチは水溶性であることが好ましい。また、ガスバリヤ層Ｄは、トリクロサンやメチルパラベン等の抗菌剤を含有することも出来る。

ガスバリヤ層Ｄは、塗布液（通常水溶液または水分散体）を使用して塗布により形成する。塗布液中のポリビニルアルコールの含有量は、好ましくは２〜３重量％、マレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体の含有量は、好ましくは７〜８重量％である。塗布液中の水の含有量は、通常５０〜９９重量％、好ましくは８０〜９５重量％である。溶媒としては、水以外に水と有機溶媒の混合溶媒、あるいは有機溶媒単独で使用することも出来る。有機溶媒としてはアルコール又は他の好適な有機溶媒が使用できる。塗布液中の固形分含有量は、通常５０重量％以下、好ましくは０．０１〜３０重量％、より好ましくは５〜１５重量％である。

本発明のポリエステルフィルムは食品の包装に好適に使用でき、ガスバリヤ層Ｄが食品と接触しても何ら問題が生じない。本発明のポリエステルフィルムのガスバリヤ層Ｄは耐溶媒性および耐水性に優れており、例えば、１２１℃のスチーム中に２時間放置しても、ガスバリヤ層Ｄに劣化、脱離などが生じない。

本発明のポリエステルフィルムガスバリヤ層Ｄが薄いにもかかわらず、優れたガスバリヤ性を有する。更に、製造コストを安価に出来、フィルムの透明性も向上する。ガスバリヤ層Ｄの厚さは、通常０．０１〜１μｍ、好ましくは０．０４〜０．２μｍ、より好ましくは０．０６〜０．１５μｍである。

本発明のポリエステルフィルムの厚さは、広い範囲をとることができ、通常６〜３００μｍ、好ましくは８〜２００μｍ、より好ましくは１０〜１００μｍである。ベース層Ｂの厚さがポリエステルフィルム全体の厚さの４０〜９９％を占めることが好ましい。

本発明のポリエステルフィルムのガスバリヤ層Ｄの表面粗度Ｒａは、通常１００ｎｍ未満、好ましくは１０〜１００ｎｍである。

本発明のポリエステルフィルムは高グロスおよび高透明性を有する。ガスバリヤ層Ｄ表面のグロス値（入射角：２０°）は通常１００を超え、好ましくは１１０を超え、より好ましくは１２０を超える。ガスバリヤ層Ｄ表面は他の機能性コーティングを形成するのに好適であり、機能性コーティングを形成しても表面グロスはほとんど低下しない。例えば、ガスバリヤ層Ｄの厚さが均一であれば、機能性コーティングの機能が充分に反映される。

本発明のポリエステルフィルムの不透明度は、通常２０％未満、好ましくは１５％未満、より好ましくは１０％未満である。

本発明のポリエステルフィルムはガスバリヤ性、特に酸素ガスバリヤ性に優れている。本発明のポリエステルフィルムの酸素ガス透過度は、通常２５ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満、好ましくは２０ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満、より好ましくは１５ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満である。

本発明のポリエステルフィルムを構成する各層の層間接着力は強固であり、通常０．５Ｎ／２５ｍｍより大きい。特に外層Ａとガスバリヤ層Ｄとの間の接着性に優れるため、ガスバリヤ層Ｄが湿気などで劣化し、脱離することが無い。

本発明のポリエステルフィルムの製造コストは、従来公知のポリエステルフィルムと比較して僅かに高い。また、本発明のポリエステルフィルムは、再生原料（例えば、製造工程において発生するフィルム端材）をポリエステルフィルムの重量に対して、通常６０重量％以下、好ましくは１０〜５０重量％含有させることが出来る。再生原料の添加によって、本発明のポリエステルフィルムの特性に影響を受けることはない。

次いで、本発明のポリエステルフィルムの製造方法を説明する。本発明のポリエステルフィルムの製造方法は、ａ）共押出しにより溶融多層シートを得る工程と、ｂ）長手方向の延伸工程と、ｃ）ガスバリヤ層を塗布形成する工程と、ｄ）横方向の延伸工程と、ｅ）熱固定を行なう工程とから成る。

ベース層Ｂ用のポリマー（成分Ｉと成分ＩＩから成る）を直接押出機に供給する。押出しは、通常二軸押出機を使用して２７０〜３００℃で行う。異なる成分を混合して押出す観点から、脱気手段を備えた二軸押出機を使用することが好ましい。

外層用のポリマーを単軸押出機に供給し、ベース層Ｂ用の二軸押出機と外層用の単軸または二軸押出機を併用して共押出を行なう。押出温度は、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の融点よりも通常５℃以上高い温度、好ましくは１０〜５０℃高い温度、より好ましくは２０〜４０℃高い温度で行なう。多層ノズルを介して溶融体を押出し、平坦溶融多層シートを形成する。得られた多層シートを引取り、冷却ロール又は他のロールによって引出し、冷却して多層シートを得る。

次いで、得られた多層シートを二軸延伸する。通常、二軸延伸は連続的に行われる。このため、初めに長手方向（長手方向）に延伸し、次いで横方向に延伸するのが好ましい。これにより分子鎖が配向する。通常、長手方向の延伸は、延伸比に対応する異なる回転速度を有するロールを使用して行われ、横手方向の延伸はテンターフレームを使用して行われる。

延伸時の温度は、所望とするポリエステルフィルムの物性によって決定され、広い範囲で選択できる。通常、長手方向の延伸は８０〜１３０℃（加熱温度：８０〜１３０℃、延伸温度：８０〜１３０℃）の温度で、横方向の延伸は９０℃（延伸初めの温度）〜１４０℃（延伸終わりの温度）の温度で行われる。長手方向の延伸比は、通常２．０〜５．０、好ましくは２．３〜４．８である。横方向の延伸比は、通常２．５〜５．０、好ましくは２．７〜４．５である。

横方向の延伸を行う前に、インラインコーティング法（フィルム製造中に塗布を行なう）により、ガスバリヤ層Ｄを形成する。塗布は、リヴァースグラヴュア法などの好適な塗布法を使用する。

本発明のフィルムは好ましくは面配向度Δｐが０．１６０未満、より好ましくは０．１５８未満、特に好ましくは０．１５６未満である。これにより、ポリエステルフィルムの光学的特性（高透明度）および加工安定性（引裂きの少ない）が向上する。面配向度Δｐは長手方向および横方向の延伸条件に影響を受ける。すなわち、フィルム加工におけるパラメーターとしては、長手方向および横方向延伸比（λ_ＭＤ及びλ_ＴＤ）並びに延伸温度（Ｔ_ＭＤ及びＴ_ＴＤ）のパラメーターが面配向度Δｐに影響を及ぼす。

例えば、延伸条件がλ_ＭＤ＝４．８およびλ_ＴＤ＝４．０、Ｔ_ＭＤ＝１１８、Ｔ_ＴＤ＝１２５℃において、面配向度Δｐが０．１６５である場合、長手方向延伸温度Ｔ_ＭＤを１２５℃に上げるか、横方向延伸温度Ｔ_ＴＤを１３５℃に上げるか、長手方向延伸比λ_ＭＤを４．３に減少させるか、横方向延伸比λ_ＴＤ＝を３．７に減少させることにより、好ましい範囲内の面配向度を達成することが出来る。なお、長手方向の延伸温度は延伸ロ-ルの温度とし、横方向の延伸温度は赤外線測定により測定されたフィルムの温度とする。

続いてポリエステルフィルムの熱固定が１５０〜２５０℃の温度において０．１〜１０秒間行われる。ポリエステルフィルムは冷却後、通常の方法で巻取られる。

本発明のポリエステルフィルムは、メタル化、セラミック材料の真空蒸着を好適に行なうことが出来る。メタル化およびセラミック蒸着を行なったフィルムは、ガスバリヤ性、特に酸素ガスバリヤ性および水蒸気バリヤ性に優れる。

本発明のポリエステルフィルムは、光学的特性に優れ、特にグロスが高く、また、優れたガスバリヤ性、特に、優れた酸素ガスバリヤ性および水蒸気バリヤ性を有するため、食品または他の消費物品用包装フィルムに好適に使用できる。更に、本発明の本発明のポリエステルフィルムのガスバリヤ層Ｄは、公知のフィルムのガスバリヤ層と比較し、外層Ａとガスバリヤ層Ｄとの間の接着性に優れるため、ガスバリヤ層Ｄが湿気などで劣化し、脱離することが無い。

本発明のポリエステルフィルムの特性を、表１に纏めて示す。

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、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施例および比較例で使用した評価方法について以下に示す。なお、以下の評価方法において、ＤＩＮはＤｅｕｔｓｃｇｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔ ｆｕｒ Ｎｏｒｍｕｎｇ（ドイツ規格協会）ＡＳＴＭはＡｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓをそれぞれ表す。

（１）酸素ガス遮断性（酸素ガス透過度）：
酸素ガス透過度は、米国Ｍｏｃｏｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社製ＯＸ-ＴＲＡＮ（登録商標）を使用し、ＤＩＮ５３３８０、Ｐａｒｔ３に準じて測定した。測定条件は、フィルムの両面の温度が２３℃、相対湿度が５０％であった。

（２）不透明度（ヘーズ）：
フィルムの不透明度は、ＡＳＴＭ−Ｄ １００３−５２に準じて測定した。

（３）標準粘度ＳＶ：
ポリエステルの標準粘度ＳＶ（ＤＣＡ）はジクロロ酢酸中２５℃でＤＩＮ ５３７２６に従って測定した。ポリエステルの固有粘度ＩＶは、標準粘度ＳＶ値を使用して以下の式より算出した。

（４）グロス値：
グロス値はＤＩＮ ６７５３０に準じて測定した。反射率を、ポリエステルフィルム表面の光学的特性として測定した。ＡＳＴＭ-Ｄ ５２３−７８及びＩＳＯ ２８１３を基準とし、入射角を２０°とした。所定の入射角で試料の平坦な表面に光線を照射すると、反射および／または散乱が起こる。光電検知器に当った光が電気的な比率変数として表示される。得られた無次元値は入射角と共に表示される。

（５）表面粗度Ｒａ：
フィルムの表面粗度ＲａはＤＩＮ ４７６８に準じて測定した。カットオフ値は０．２５ｍｍであった。この測定法は、ガラス板の上で行なうのではなく、リングの中で行なう。このリング法では、２つの表面が第３の表面（例えばガラス）に接する様にサンプルを固定する。

（６）表面配向度Δｐの決定：
表面配向度はＫｒｕｓｓ Ｏｐｔｒｏｎｉｃ社（ドイツ）製Ａｂｂｅの屈折計を使用して測定した。面配向度は、グロスがより高い表面について測定した。測定方法の詳細は、欧州特許出願公開第０９５２１７６号明細書の第１０頁に記載されている。表面配向度は下記式で表される。式中、ｎ_ＭＤ：長手方向の屈折率、ｎ_ＴＤ：横方向の屈折率をそれぞれ示す。

（７）層間接着力：
本発明のフィルム（３００ｍｍ（縦）×１８０ｍｍ（横））を平坦なカード（２００ｍｍ（縦）×１８０ｍｍ（横）、単位面積当りの重量＝４００ｇ／ｍ^２、漂白され、表層はコートされている）上に設置する。フィルムのはみ出した部分はカードの裏面に折り曲げられ、粘着テープによって固定された。本発明のフィルムの外層Ａ上に、ドクトルデバイス及びドクトルバー（Ｅｒｉｃｈｓｅｎ社製、Ｎｏ．３）を使用し１．５ｍｌの接着剤（Ｎｏｖａｃｏｔｅ ＮＣ ２７５ ＋ ＣＡ １２（配合比：４／１）+ 酢酸エチル７部）を塗布した。空気中で溶媒を蒸発させ（４分間）た後、金属ローラー（幅：２００ｍｍ、直径：９０ｍｍ、重さ：１０ｋｇ（ＤＩＮ ＥＮ ２０５３５））を使用して厚さ１２μｍの標準ポリエステルフィルム（Ｍｅｌｉｎｅｘ ８００）を積層した。積層条件を以下の表２に示す。

２５±１ｍｍのストリップカッターを使用して、得られた試料を１００ｍｍ長にカットする。試験に使用したのは５０ｍｍ長であり、残りの５０ｍｍは接着しない。ベース層Bまたは外層Ｃ側の表面の全面に両面粘着テープを使用して金属支持シートに試料を固定する。接着剤で接着されたフィルム部を有するシートを引張試験機（Ｚｗｉｃｋ型）の下方に位置する顎部に挟む。接着されてない標準ポリエステルフィルムの端部を引張試験機の上方に位置する顎部に挟み（両顎部は１００ｍｍ離れている）引裂き角度が１８０度になるようにする。１０点における積層フィルムの平均引裂き強度（層間分離速度１００ｍｍ／分、単位Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。試験条件を以下の表３に示す。

標準フィルムと外層Ａ間の接着力は非常に強力であるため、引裂き試験で示される引張力を層間接着力とすることができる。

実施例１：
チップ（マンガンをエステル交換反応の触媒として使用し、エステル交換反応にて製造、マンガン濃度：１００ｐｐｍ）及びポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）を１５０℃で乾燥し、含有水分量を１００ｐｐｍ未満にした後、ベ-ス層Ｂ用の押出機（単軸押出機）に供給した。ポリエチレンテレフタレートとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）との混合比は８５：１５であった。また、外層Ａ用のポリエチレンテレフタレートチップと耐ブロッキング剤とを別の押出機に供給した。ベース層Ｂ及び外層Ａの構成を以下に示す。

各層を共押出した後、得られたシートを長手方向に延伸した。次いで、ガスバリヤ層用の塗布液をリヴァースグラヴュア法により塗布した後、横方向に延伸し、熱固定を行ない、厚さ１２μｍのＤＡＢ型３層透明積層フィルムを得た。外層Ａの厚さは２．０μｍであった。ガスバリヤ層Dの構成を以下に示す。

フィルムの製造条件を以下に示す。

得られた二軸延伸フィルムは、高グロス（Ｄ層表面）、高透明性および高酸素ガスバリヤ性を示した。さらに、引裂きを生じることなくフィルムを製造することが出来、製造特性および加工特性に優れていた。フィルムの特性を表８に示す

実施例２：
実施例１に於て、外層Ｃを新たに設け、ＤＡＢＣの４層構造に変更した以外は実施例１と同様の操作により総厚さ１２μｍのＡＢＣ構造を有する３層透明二軸延伸フィルムを製造した。外層Ａ及び外層Ｃの厚さはそれぞれ２．０μｍである。外層Ｃの押出には二軸押出機を使用した。外層Ｃの構成を以下に示す。

得られた二軸延伸フィルムは、高グロス（Ｄ層表面）、高透明性および高酸素ガスバリヤ性を示した。さらに、引裂きを生じることなくフィルムを製造することが出来、製造特性および加工特性に優れていた。フィルムの特性を表８に示す

比較例１：
特開２００１−３４７５９２号明細書の実施例１を追試した。表面粗度が高く、表面グロスが低かった。フィルムの特性を表８に示す。

本発明のポリエステルフィルムの構造の１例を示す説明図であり、（ａ）はＤＡＢ型３層構造、（ｂ）はＤＡＢＣ型４層構造の場合をそれぞれ示す。

符号の説明

１：ガスバリヤ層Ｄ
２：外層Ａ
３：ベース層Ｂ
４：外層Ｃ

Claims (19)

1. ベース層Ｂと、少なくとも１つの外層Ａと、当該外層Ａ上に積層されているガスバリヤ層Ｄとから成るポリエステルフィルムであって、ベース層Ｂがポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有し、ガスバリヤ層Ｄが、層を形成する基材とマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体とから成ることを特徴とするポリエステルフィルム。
2. ベース層Ｂのポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の含有量が５〜４０重量％である請求項１に記載のポリエステルフィルム。
3. 少なくとも１つの外層Ａがポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有する請求項１又は２に記載のポリエステルフィルム。
4. ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の溶融粘度が２０００ポイズ未満である請求項１〜３の何れかに記載のポリエステルフィルム。
5. ベース層Ｂが熱可塑性ポリエステルから成り、熱可塑性ポリエステルの含有量が６０重量％以上である請求項１〜４の何れかに記載のポリエステルフィルム。
6. ベース層Ｂを構成する熱可塑性ポリエステルがエチレンテレフタレート単位および／またはエチレン２，６−ナフタレート単位を有する請求項５に記載のポリエステルフィルム。
7. ベース層Ｂを構成する熱可塑性ポリエステルが、テレフタル酸単位、イソフタル酸単位およびエチレングリコール単位を有する請求項５又は６に記載のポリエステルフィルム。
8. ベース層Ｂを構成する熱可塑性ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートである請求項５〜７の何れかに記載のポリエステルフィルム。
9. ガスバリヤ層Ｄの層を形成する基材がポリビニルアルコールである請求項１〜８の何れかに記載のポリエステルフィルム。
10. ポリビニルアルコールの分子量が１５０００を超える請求項９に記載のポリエステルフィルム。
11. ガスバリヤ層Ｄのマレイン酸単位およびアクリル酸単位を有する共重合体の分子量が１５００〜１５０００である請求項１〜１０の何れかに記載のポリエステルフィルム。
12. ２つの外層Ａ及びＣを有するＤＡＢＣ構造であり、外層Ａ及びＣが同一または異なる請求項１〜１１の何れかに記載のポリエステルフィルム。
13. 外層Ａ及び／又は外層Ｃがベース層Ｂと同じポリエステルを含有する請求項１〜１２の何れかに記載のポリエステルフィルム。
14. ポリエステルフィルムのガスバリヤ層Ｄ表面のグロス値が１００を超える請求項１〜１３の何れかに記載のポリエステルフィルム。
15. ポリエステルフィルムの酸素ガス透過度が２５ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満である請求項１〜１４の何れかに記載のポリエステルフィルム。
16. ポリエステルフィルムの不透明度が２０％未満である請求項１〜１５の何れかに記載のポリエステルフィルム。
17. ポリエステルフィルムを構成する各層の層間接着力が０．５Ｎ／２５ｍｍを超える請求項１〜１６の何れかに記載のポリエステルフィルム。
18. 請求項１〜１７の何れかに記載のポリエステルフィルムの製造方法であって、ａ）共押出しにより溶融多層シートを得る工程と、ｂ）長手方向の延伸工程と、ｃ）ガスバリヤ層を塗布形成する工程と、ｄ）横方向の延伸工程と、ｅ）熱固定を行なう工程とから成ることを特徴とする製造方法。
19. 請求項１〜１７の何れかに記載のポリエステルフィルムから成る食品または他の消費物品用包装フィルム。