JP2006009025A - 二軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 酸素ガスバリア性などのガスバリア性、弾性率などの機械的特性、グロス、印刷性、メタル化、塗布性、巻取り特性に優れ、低コストで製造できる二軸延伸ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】 ポリエステルとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）とから成る二軸延伸ポリエステルフィルムであって、当該ポリエステルフィルムの弾性率が長手方向、横方向とも３５００Ｎｍｍ^２以上である。
【選択図】 なし

Description

本発明は二軸延伸ポリエステルフィルムに関し、詳しくは、酸素ガスバリア性などのガスバリア性、弾性率などの機械的特性、グロス、印刷性、メタル化、塗布性、巻取り特性に優れ、低コストで製造できる二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。本発明は、更に、上記二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法およびその使用にも関する。

ガスバリア性が改良された透明二軸延伸ポリエステルフィルムは公知である。代表的には、透明二軸延伸ポリエステルフィルムに対し、ガスバリア性材料の塗布または積層、金属やセラミックの真空蒸着、当該真空蒸着とプラズマ重合の組合せ等の後処理が、フィルム製造後にオフライン法により施される。

この種のポリエステルフィルムとして、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ガスバリヤ性を有し、酸素ガス透過率が５ｃｍ^３／（ｍ^２・ｂａｒ・ｄ）以下のガスバリヤ性を有する。この種のフィルムの欠点として、光学的特性および他の所物性を損なうため、フィルム製造中に生じるフィルム端材を再利用することが出来ないことである。

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２参照）。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。

また、ポリエチレンテレフタレート及びポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（ＭＸＤ６）から成る二軸延伸ポリエステルフィルムも知られている（例えば特許文献３参照）。この種のフィルムにおいて、フィルム中のＭＸＤ６の含有量は１０〜４０重量％、ポリエチレンテレフタレートの含有量は６０〜９０重量％であり、同時二軸延伸により製造されている。延伸比の好ましい範囲は、長手方向および横方向とも２．５〜５．０であるが、実際に製造されているフィルムの延伸比は、長手方向３．０倍、横方向３．３倍であり、総延伸比は９．９倍である。延伸温度の好ましい範囲は、長手方向および横方向とも８０〜１４０℃であるが、実際に製造されているフィルムの延伸温度は、長手方向、横方向とも９０℃である。

上記の様な同時二軸延伸により製造されるフィルムは、逐次連続二軸延伸（最初に長手方向延伸を行い、次に横方向延伸を行う）により製造されるフィルムと比較して、ヘーズが低く、横方向延伸に起りやすいフィルム破断が生じにくい。すなわち、逐次連続二軸延伸によるフィルムの製造では、長手方向の延伸により結晶配向が大きくなり、フィルムに曇りが生じるため（ヘーズが高くなる）、横方向の延伸については慎重に行わなければならない。また、フィルムの重量に対し、１０〜４０重量％のポリ（ｍ−キシレンアジパミド）を含有させたフィルムを製造した際、第２の延伸（横方向）においてフィルムの引裂きがおこり、連続的にフィルムを製造することが困難である。

上記の同時二軸延伸により製造されるフィルムは、ヘーズが１５％未満と低く、酸素ガス透過率が３０ｃｍ^３／（ｍ^２・ｂａｒ・ｄ）未満という性質を有する反面、弾性率や引張破断強度などの機械的性質が劣り、ブロッキングが生じやすいために巻取り特性も劣る。さらに、フィルム表面が粗面なため、艶消性を有し、フィルムの使用範囲が制限される。また、印刷性、メタル化、塗布などの後処理にも適さない。

国際公開第９９／６２６９４号パンフレット 欧州特許第０６７５１５８号明細書 特開２００１−１３９９号公報

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、以下の様な優れた性質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である。すなわち、酸素ガスバリア性などのガスバリア性、弾性率などの機械的特性、グロス、印刷性、メタル化、塗布性、巻取り特性（耐ブロッキング性）に優れる（シール性ロールを巻取り欠陥無く形成できる）。通常の工業的高速フィルム製造装置（逐次連続二軸延伸装置、製造速度：３５０ｍ／分を超える、好ましくは４００ｍ／分を超える速度）で製造でき、高価で製造速度の低い（製造速度：３５０ｍ／分未満で、フィルム幅５ｍ未満）同時二軸延伸装置を使用することなく低コストで製造できる。さらに、フィルム製造工程などで生じるフィルム端材を５〜６０重量％原料に混合することが出来、酸素ガスバリア性などのガスバリア性や光学的性質に悪影響を及ぼさない。

本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、特定の弾性率を有し、ポリエステルとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）とから成る二軸延伸ポリエステルフィルムにより、上記課題を解決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、ポリエステルとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）とから成る二軸延伸ポリエステルフィルムであって、当該ポリエステルフィルムの弾性率が長手方向、横方向とも３５００Ｎｍｍ^２以上であることを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムに存する。

本発明の第２の要旨は、上記の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法であって、押出または共押出により単層または多層シートを得る工程と、当該単層または多層シートを逐次連続二軸延伸する工程と、得られた二軸延伸フィルムを熱固定する工程とから成ることを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法に存する。

本発明の第３の要旨は、上記の二軸延伸ポリエステルフィルムから成る包装材に存する。

本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムは、酸素ガスバリア性などのガスバリア性、弾性率などの機械的特性、グロス、印刷性、メタル化、塗布性、巻取り特性に優れ、低コストで製造できる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムは、成分Ｉとしてポリエステル及び成分ＩＩとしてポリ（ｍ−キシレンアジパミド）から成る。本発明のポリエステルフィルムは、ベース層Ｂのみから成る単層であっても、多層であってもよい。多層構造の場合、ベース層Ｂと外層Ａから成るＡＢＡ構造や、ベース層Ｂと外層Ａ及びＣとから成るＡＢＣ構造の３層構造であることが好ましい。

ベース層Ｂは、通常５５〜９５重量％、好ましくは６０〜９５重量％、更に好ましくは６５〜９５重量％のポリエステル、好ましくは熱可塑性ポリエステルから成る。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）等の各単位から構成されるポリエステルが例示される。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モル％以上、好ましくは９５モル％以上含有するポリエステルが好ましい。さらに、熱可塑性ポリエステルの構成単位が、テレフタル酸単位、イソ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選択される少なくとも１種以上を有することが好ましく、ベース層ＢがＰＥＴから成ることが特に好ましい。

上記の構成単位以外にも種々の構成単位を有する共重合ポリエステルであってもよく、また、ホモポリエステル及び／又は共重合ポリエステルの混合物であってもよい。この様な共重合ポリエステルとしては、構成単位が、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、好ましくはテレフタル酸単位およびイソフタル酸単位、または、テレフタル酸単位およびナフタレン−２，６−ジカルボン酸単位であることが、製造の容易さ、フィルムの優れた光学的特性およびガスバリア性の観点から好ましい。

好ましい態様としては、イソフタル酸単位とテレフタル酸単位とを有する共重合ポリエステルを使用することにより、比較的低温で押出を行うことが出来る。ＰＥＴのみを使用した場合、２８０℃の押出温度が必要とされるが、イソフタル酸単位を有する共重合ポリエステルを使用することにより、押出温度を２６０℃未満に低くすることが出来る。この温度において、ＭＸＤ６は引伸せる温度であり、延伸追随可能である。そのため、製造安定性に優れ、機械的特性に優れるフィルムとなる。この態様において、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単位から成る共重合ポリエステルを使用することが好ましいが、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンイソフタレートの混合物を使用することも出来る。

上記の好ましい態様において、共重合ポリエステル中のエチレンテレフタレート単位の含有量は、通常７０〜９８モル％、好ましくは７６〜９８モル％、更に好ましくは８０〜９８モル％であり、エチレンイソフタレート単位の含有量は、通常３０〜２モル％、好ましくは２４〜２モル％、更に好ましくは２０〜２モル％である。

ポリエステルの構成単位としては、他のジオール及び／又はジカルボン酸から誘導された単位を含有させることが出来る。

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。

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エステルの溶融粘度の溶融粘度（Ｙ_{ｐｏｉｎｔ}≧１００秒^−１）は、通常２４００ポアズ未満、好ましくは２２００ポアズ未満、より好ましくは２０００ポアズ未満である。

ベース層Ｂは、成分ＩＩとして、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）（以下、ＭＸＤ６と略記することがある）を含有する。ＭＸＤ６としては特に制限は無く、通常、ｍ−キシレンジアミンとアジピン酸の重縮合体（ポリアリルアミド）であり、市販のＭＸＤ６を使用することが出来る。ベース層Ｂ中の成分ＩＩとしてのＭＸＤ６の含有量は、通常５〜４５重量％、好ましくは５〜４０重量％、更に好ましくは５〜３５重量％である。

ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の溶融粘度は、ベース層Ｂを構成する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ＭＸＤ６の溶融粘度（Ｙ_{ｐｏｉｎｔ}≧１００秒^−１）は、通常６０００ポアズ未満、好ましくは５０００ポアズ未満、より好ましくは４０００ポアズ未満である。

ＭＸＤ６の添加方法としては、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。マスターバッチ中のＭＸＤ６の含有量は、通常１０〜６０重量％である。特に、ポリエステル原料とＭＸＤ６純原料またはＭＸＤ６を含有するマスターバッチとを予備混合し、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。押出温度は、通常ＭＸＤ６の融点Ｔｍより高く、好ましくはＴｍの５℃以上、更に好ましくはＴｍの５〜５０℃以上、特に好ましくはＴｍの５〜４０℃以上高い温度とする。成分Ｉと成分ＩＩのマスターバッチを混合または製造する押出機としては二軸押出機を使用することが好ましい。また、単軸押出機であっても良い結果が得られるので、単軸押出機を使用してもよい。

本発明のポリエステルフィルムは、上述の様にベース層Ｂのみから成る単層であっても、多層であってもよい。多層構造としては、ベース層Ｂと外層Ｃとから成るＢＣ構造、ベース層Ｂと中間層Ｚと外層Ｃとから成るＢＺＣ構造、ベース層Ｂと２つの外層Ａから成るＡＢＡ構造、ベース層Ｂと外層Ａ及びＣとから成るＡＢＣ構造などが例示され、さらに中間層Ｚを有していてもよい。特に、ＡＢＡ構造およびＡＢＣ構造の３層構造であることが好ましい。

外層および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。しかしながら、ホモポリマー、共重合ポリエステル、ホモポリマー及び／又は共重合ポリエステルのブレンド等を含有してもよい。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、外層を構成する熱可塑性樹脂が、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ポリエステルであり、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。

外層を構成する熱可塑性樹脂としての上述の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は、ベース層Ｂにおいて説明した共重合単位が共重合されていてもよい。イソフタル酸単位とテレフタル酸単位との割合は、通常テレフタル酸単位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％、更に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％である。

外層および中間層Ｚは、ベース層に含有される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０〜８０重量％、好ましくは２〜６０重量％、より好ましくは４〜４０重量％である。

外層の厚さは、通常０．５μｍを超え、好ましくは１．０〜２０μｍ、更に好ましくは１．５〜１０μｍである。

ベース層Ｂ及び／又は他の層にには、安定剤や充填剤等の公知の添加剤を添加してもよい。例えば、ポリマー又はポリマーの混合物に、溶融に先立ってリン酸やリン酸エステル等のリン化合物の安定剤を添加してもよい。

本発明のポリエステルフィルム、すなわちベース層Ｂ、外層および中間層の少なくとも１つに、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、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（または、押出中に押出機内に直接添加することも出来る）。

本発明のポリエステルフィルムは充填剤を含有することが好ましく、その含有量はポリエステルフィルムに対して、通常０．０２〜１重量％、好ましくは０．０４〜０．８重量％、更に好ましくは０．０６〜０．６重量％である。充填剤としては、上述の添加剤、耐ブロッキング剤などが挙げられ、詳細は欧州特許ＥＰ−Ａ−０６０２９６４号公開公報に記載されている。充填剤の含有量が０．０２重量％未満の場合、フィルムがブロッキングを引起すことがあり、巻取りが困難となる場合がある。充填剤の含有量が１．０重量％を超える場合、フィルムの透明性が悪化して曇ることがあり、包装材として使用できないこともある。

外層（Ａ及び／又はＣ）の充填剤（耐ブロッキング剤）の含有量は、個々の外層の重量を基準として、通常０．６重量％未満、好ましくは０．５重量％未満、更に好ましくは０．４重量％未満である。

本発明のポリエステルフィルムは、食品（特にチーズや肉類など）の包装に好適に使用できる。本発明のポリエステルフィルムは耐溶媒性および耐水性に優れており、例えば、１２１℃のスチーム中に放置しても、劣化せず、抽出物なども認められない。

本発明のポリエステルフィルムの総厚さは、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入射角２０°におけるグロスは、通常８０を超え、好ましくは１００を超え、更に好ましくは１２０を超える。

本発明のポリエステルフィルムのヘーズは、通常２０％未満、好ましくは１５％未満、更に好ましくは１０％未満である。本発明のポリエステルフィルムのヘーズはこの様に低いため、包装材として好適に使用できる。

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。厚さ１２μｍにおける本発明のポリエステルフィルムの酸素ガス透過率は、通常４５ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満、好ましくは４０ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満、更に好ましくは３０ｃｍ^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は機械的特性に優れる。本発明のポリエステルフィルムの弾性率は、長手方向、横方向とも、通常３５００Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは４０００Ｎ／ｍｍ^２以上、更に好ましくは４５００Ｎ／ｍｍ^２以上である。引張破断強度は、長手方向において、通常１６０Ｎ／ｍｍ^２を超え、好ましくは１７０Ｎ／ｍｍ^２を超え、１８０Ｎ／ｍｍ^２を超え、横方向において、通常２００Ｎ／ｍｍ^２を超え、好ましくは２１０Ｎ／ｍｍ^２を超え、２２０Ｎ／ｍｍ^２を超える。

次に、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、押出または共押出により単層または多層シートを得る工程と、当該単層または多層シートを逐次連続二軸延伸する工程と、得られた二軸延伸フィルムを熱固定する工程とから成る。

先ず、押出機に、ベース層Ｂの成分Ｉ（ポリエステル）と成分ＩＩ（ＭＸＤ６）のポリマー又はポリマー混合物を供給する。押出温度は、通常２５０〜３００℃である。種々のポリマーの完全混合のため、脱気式二軸押出機を使用して押出すことが好ましい。もちろん、単軸押出機を使用して押出してもよい。

外層（Ａ及び／又はＣ）用のポリマー又はポリマー混合物を他の押出し機に供給する（共押出法）。上述の様に、使用する押出機は、二軸押出機の方が単軸押出機よりも好ましい。共押出ダイを介して溶融ポリマーを連続的に押出または共押出し、冷却ロール又は他のロールによって引出し、冷却固化して平坦溶融シートを得る。

次いで、得られた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。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２つの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。

延伸温度および延伸比は、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。長手方向の延伸温度は、通常８０〜１３０℃（加熱温度：８０〜１３０℃、延伸比および延伸方法による）で、横方向の延伸温度は、通常９０（延伸初めの温度）〜１４０℃（延伸終了時の温度）である。

長手方向の延伸比は、通常３．０を超え、好ましくは３．１〜５．０、更に好ましくは３．２〜４．９、特に好ましくは３．３〜４．８である。横方向の延伸比は、通常３．０を超え、好ましくは３．２〜５．０、更に好ましくは３．３〜４．８、特に好ましくは３．４〜４．６である。

長手方向の延伸は、上述の様に、延伸比に対応する異なる回転速度を有する２つのロールを使用する通常の方法、いわゆる「シングル−ギャップ延伸」で行われる。この延伸法では、２つ以上の連続して配置される予備加熱ロールを使用してフィルムを延伸温度に加熱し、延伸比λ_ＭＤに対応する異なる回転速度を有する２つのロールを使用して延伸を行う。延伸中の温度は、材料種、ポリエステルとＭＸＤ６との配合割合、延伸比λ_ＭＤ等によるが、好ましくは８０〜１００℃である。延伸温度は、例えばＩＲ法により測定することが出来る。加熱温度は延伸温度によって設定されるが、好ましくは８０〜１００℃である。図１に長手方向延伸におけるロールの配置の説明図を示す。図１において、（１）〜（５）は加熱ロール、（６）及び（７）は延伸ロールである。延伸温度が９０℃の場合（延伸ロールの温度が９０℃）、（１）〜（５）の加熱ロールの温度は、それぞれ、７０、７０、８０、８５及び９０℃である。

長手方向の延伸は、異なる回転速度を有する２つ以上のロールを使用して、多段階、特に２段階で行われることが好ましい。２段階延伸法については、欧州特許ＥＰ−Ａ−００４９１０８号公開公報に記載されており、図２にその説明図を示す。図２に示す様に、２つ以上の連続して配置される予備加熱ロールを使用してフィルムを延伸温度に加熱し、延伸比λ_ＭＤに対応する異なる回転速度を有する２つ以上のロールを使用して延伸を行う。すなわち、λ_１とλ_２の延伸比で、最終的にλ_ＭＤとなるように延伸を行う（詳細は欧州特許ＥＰ−Ａ−００４９１０８号公開公報、特に図１を参照）。この場合、長手方向の延伸比は、通常３．０を超え、好ましくは３．１〜５．０、更に好ましくは３．２〜４．９、特に好ましくは３．３〜４．８である。長手方向の延伸温度は、通常８０〜１３０℃（材料種、ポリエステルとＭＸＤ６との配合割合、延伸比λ_ＭＤ等による）であり、加熱温度は８０〜１３０℃（延伸温度による）である。図２において、（１）〜（５）は加熱ロール、（６）〜（８）は延伸ロールである。延伸温度が１１０℃の場合（延伸ロールの温度が１１０℃）、（１）〜（７）のロールの温度は、それぞれ、７０、８０、８５、９０、１０５、１１０及び１１０℃である。

続いて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。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、上述の製造および巻取り特性に優れている。すなわち、製造装置のローラーや機械部分にフィルムが付着することなく、ブロッキング問題も生じず、巻取りの際に長手方向にしわが発生することもない。本発明のポリエステルフィルムは通常のロールを使用して、きわめて良好に製造することができ、巻取り特性に優れる。

本発明のポリエステルフィルムは、標準的なポリエステルフィルムと実質的に同じコストで製造することが出来る。本発明のフィルムは、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）をフィルムの重量に対して、通常５〜６０重量％、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、本発明のフィルムの特性に影響を受けることはない。

本発明のポリエステルフィルムは包装材として好適に使用できる。特に、食品や他の商品用の包装材として好適である。また、本発明のポリエステルフィルムに、真空蒸着によるメタル層、セラミック層などを好適に形成することが出来る。本発明のポリエステルフィルムは、酸素ガス、炭酸ガス等のガスバリア性に優れている。

本発明のフィルムの特性を、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。なお、以下の評価方法において、ＤＩＮはＤｅｕｔｓｃｈｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔ Ｎｏｒｍｕｎｇを、ＡＳＴＭはＡｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓをそれぞれ表す。

（１）酸素ガス透過率：
酸素ガス透過率は、米国Ｍｏｃｏｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ社製ＯＸＴＲＡＮ（登録商標）１００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。フィルムの厚さは１２μｍとした。

（２）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：
グロスは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°又は６０°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：
フィルムの表面粗度Ｒ_ａはＤＩＮ ４７６８に準じて測定した。カットオフ値は０．２５ｍｍとした。この測定法は、ガラス板の上で行なうのではかく、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）弾性率：
フィルムの弾性率はＤＩＮ ５３４５７又はＡＳＴＭ８８２に準じて測定した。

（７）引張強度、引張伸長度：
フィルムの引張強度および、引張伸長度はＤＩＮ ５３４５５に準じて測定した。

実施例１：
ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略記することがある）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、２つのベントを有する二軸押出機に供給した。ＰＥＴとＭＸＤ６との混合比は９０：１０であった。単層シートとして押出し、長手方向延伸（２段階延伸）、横方向延伸を行い、厚さ１２μｍのフィルムを作製した。フィルム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、低ヘーズ及び低酸素ガス透過率を有し、機械的特性も優れていた。フィルムの製造特性は優れており、製造中の破断はなく、巻取り特性は良好であり、ブロッキングは起らず、長手方向のしわは発生せず、フィルム端部の不均一性も認められなかった。

実施例２：
エチレンテレフタレート単位９０モル％及びエチレンイソフタレート単位１０モル％から成る共重合ポリエステルチップ（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、１００℃で乾燥し、残留水分を１００ｐｐｍとした）とＭＸＤ６を２つのベントを有する二軸押出機に供給した。共重合ポリエステルとＭＸＤ６との混合比は９０：１０であった。単層シートとして押出し、長手方向延伸（２段階延伸）、横方向延伸を行い、厚さ１２μｍのフィルムを作製した。フィルム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、低ヘーズ及び低酸素ガス透過率を有し、機械的特性も優れていた。フィルムの製造特性は優れており、製造中の破断はなく、巻取り特性は良好であり、ブロッキングは起らず、長手方向のしわは発生せず、フィルム端部の不均一性も認められなかった。

実施例３：
実施例１に於て、ＰＥＴとＭＸＤ６の配合比率を８５：１５に変更し、フィルムの製造条件を以下の表に示す様に変更した以外は実施例１と同様の操作で、単層シートとして押出し、長手方向延伸（２段階延伸）、横方向延伸を行い、厚さ１２μｍのフィルムを作製した。フィルム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、低ヘーズ及び低酸素ガス透過率を有し、機械的特性も優れていた。フィルムの製造特性は優れており、製造中の破断はなく、巻取り特性は良好であり、ブロッキングは起らず、長手方向のしわは発生せず、フィルム端部の不均一性も認められなかった。

実施例４：
実施例１に於て、ＰＥＴとＭＸＤ６の配合比率を７５：２５に変更し、フィルムの製造条件を以下の表に示す様に変更した以外は実施例１と同様の操作で、単層シートとして押出し、長手方向延伸（２段階延伸）、横方向延伸を行い、厚さ１２μｍのフィルムを作製した。フィルム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、低ヘーズ及び低酸素ガス透過率を有し、機械的特性も優れていた。フィルムの製造特性は優れており、製造中の破断はなく、巻取り特性は良好であり、ブロッキングは起らず、長手方向のしわは発生せず、フィルム端部の不均一性も認められなかった。

実施例５：
実施例１に於て、ＰＥＴとＭＸＤ６の配合比率を６０：４０に変更し、フィルムの製造条件を以下の表に示す様に変更した以外は実施例１と同様の操作で、単層シートとして押出し、長手方向延伸（２段階延伸）、横方向延伸を行い、厚さ１２μｍのフィルムを作製した。フィルム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、低ヘーズ及び低酸素ガス透過率を有し、機械的特性も優れていた。フィルムの製造特性は優れており、製造中の破断はなく、巻取り特性は良好であり、ブロッキングは起らず、長手方向のしわは発生せず、フィルム端部の不均一性も認められなかった。

実施例６：
実施例１のフィルムに於て、以下の表に示す構成の外層を共押出法により形成し、ＡＢＡ型３層積層フィルムを作製した。フィルムの製造条件は実施例１と同様であり、３層シートとして押出し、長手方向延伸（２段階延伸）、横方向延伸を行い、総厚さ１４μｍ（外層の厚さはそれぞれ１μｍ）のフィルムを作製した。外層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、低ヘーズ及び低酸素ガス透過率を有し、機械的特性も優れていた。フィルムの製造特性は優れており、製造中の破断はなく、巻取り特性は良好であり、ブロッキングは起らず、長手方向のしわは発生せず、フィルム端部の不均一性も認められなかった。

比較例１：
特開２００１−１３９９号公報に記載された実施例１を追試した。得られたフィルムの表面粗度は大きく、グロス及び機械的特性は、本発明で目的とする範囲を達成できないものであった。充填剤を添加してないフィルムであるため、巻取り特性が悪く、フィルムロール上にブロッキングによるフィルムの重なり合いが生じた。

実施例および比較例で得られたフィルムの特性について、表１３及び１４にまとめて示す。

長手方向延伸（１段階延伸法）におけるロールの配置の説明図である。 長手方向延伸（２段階延伸法）におけるロールの配置の説明図である。

Claims (21)

1. ポリエステルとポリ（ｍ−キシレンアジパミド）とから成る二軸延伸ポリエステルフィルムであって、当該ポリエステルフィルムの弾性率が長手方向、横方向とも３５００Ｎｍｍ^２以上であることを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルム。
2. さらに充填剤を含有する請求項１に記載のポリエステルフィルム。
3. ポリエステルフィルム中のポリ（ｍ−キシレンアジパミド）の含有量が５〜４５重量％である請求項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６０００ポア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. ポリエステルフィルム中の充填剤の含有量が０．０２〜１重量％である請求項２〜４に記載のポリエステルフィルム。
6. ポリエステルが熱可塑性ポリエステルであり、ポリエステルフィルム中の熱可塑性ポリエステルの含有量が５５％以上である請求項１〜５の何れかに記載のポリエステルフィルム。
7. 熱可塑性ポリエステルの構成単位が、テレフタル酸単位、イソ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選択される少なくとも１種以上を有する請求項１〜６の何れかに記載のポリエステルフィルム。
8. 熱可塑性ポリエステルの構成単位が、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である請求項１〜７の何れかに記載のポリエステルフィルム。
9. 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１〜８の何れかに記載のポリエステルフィルム。
10. ポリエステルフィルムの構成が、２つの外層Ａとベース層Ｂとから成るＡＢＡ型３層構造を有するか、２つの外層Ａ及びＣとベース層Ｂとから成るＡＢＣ型３層構造を有する請求項１〜９の何れかに記載のポリエステルフィルム。
11. 外層Ａ及び／又は外層Ｃが、ベース層Ｂを構成するポリエステルから成る請求項１０に記載のポリエステルフィルム。
12. 外層Ａ及び／又は外層Ｃが、ポリエチレンテレフタレート又はテレフタル酸単位、イソフタル酸単位およびエチレングリコール単位から成る共重合ポリエステルから成る請求項１０又は１１に記載のポリエステルフィルム。
13. ポリエステルフィルムのグロスが８０を超える請求項１〜１２の何れかに記載のポリエステルフィルム。
14. 厚さ１２μｍにおけるポリエステルフィルムの酸素ガス透過率が４５ｃｍ^３・ｍ^−２・ｄ^−１・ｂａｒ^−１未満である請求項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ヘーズが２０％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. 連続延伸法によって製造される請求項１〜１５の何れかに記載のポリエステルフィルム。
17. 請求項１〜１６の何れかに記載の二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法であって、押出または共押出により単層または多層シートを得る工程と、当該単層または多層シートを逐次連続二軸延伸する工程と、得られた二軸延伸フィルムを熱固定する工程とから成ることを特徴とする二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
18. 逐次連続二軸延伸する工程が、最初に長手方向の延伸を行い、次に横方向の延伸を行う請求項１７に記載の製造方法。
19. 長手方向の延伸が２段階で行われる請求項１７又は１８に記載の製造方法。
20. 請求項１〜１６の何れかに記載の二軸延伸ポリエステルフィルムから成る包装材。
21. 食品包装用または商品包装用の請求項２０に記載の包装材。

Images