JP2021152094A - Polyester film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリエステルフィルムに関するものである。 The present invention relates to a polyester film.
近年、特殊インキ、塗剤等を印刷、塗布するために原反フィルムには90℃程度の低温では収縮等の変形をしない耐熱性を有し、その後の収縮工程である150℃程度の高温では大きく収縮するといった特徴を持った熱収縮性フィルムが求められるようになってきている。例えば、お茶や清涼飲料水等のボトル容器を中心とした包装用途、フィルムの収縮を利用して複雑な形状の部材に高意匠なデザインを付与する加飾用途、フィルムの収縮を利用して凹凸を有するパターン作成用途などが挙げられる。これらの用途において、収縮後に収縮方向と直交する方向に延伸する二次加工といった柔軟性を両立させるニーズが高まっている。かかるニーズを解決する熱収縮フィルムとして、特許文献1に代表されるような横方向に延伸した後に縦方向に逐次二軸延伸することで得られた広幅のフィルムや特許文献2に記載されるように縦方向に延伸した後に横方向に延伸し、さらにその後に縦方向に延伸する工程を含む逐次二軸延伸することで得られたフィルムがある。 In recent years, in order to print and apply special inks, coating agents, etc., the raw film has heat resistance that does not deform such as shrinkage at a low temperature of about 90 ° C., and at a high temperature of about 150 ° C., which is the subsequent shrinkage process. There is an increasing demand for heat-shrinkable films having the characteristic of shrinking significantly. For example, packaging applications centered on bottle containers for tea and soft drinks, decorative applications that use film shrinkage to give highly designed members to members with complex shapes, and unevenness using film shrinkage. For example, a pattern creation application having the above. In these applications, there is an increasing need to achieve both flexibility such as secondary processing in which the product is stretched in a direction orthogonal to the contraction direction after contraction. As a heat-shrinkable film that solves such needs, it is described in a wide film obtained by stretching in the horizontal direction as represented by Patent Document 1 and then sequentially biaxially stretching in the vertical direction, and in Patent Document 2. There is a film obtained by sequentially biaxially stretching including a step of stretching in the longitudinal direction, then stretching in the horizontal direction, and then stretching in the vertical direction.
熱収縮フィルムとして、量産性を上げる観点から、広幅での製品化が求められているが、特許文献1に代表されるような横方向に延伸した後に縦方向に逐次二軸延伸することで得られた広幅のフィルムは幅方向において熱収縮率のバラツキ、例えば、幅方向(以降、TD方向)を0°として、45°方向、135°方向の熱収縮率の差が大きくなり熱収縮した際にゆがみが発生するといった課題がある。また、特許文献2に記載されるように縦方向に延伸した後に横方向に延伸し、さらにその後に縦方向に延伸する工程を含む逐次二軸延伸することで得られたフィルムは、上記熱収縮率のバラツキは小さいものの高温収縮後のTD方向への延伸といった二次加工工程にて破れてしまうという課題があった。そこで本発明の課題は、高温に加熱した場合に大きく収縮した際に幅方向における熱収縮率のバラツキが小さく、かつその後の二次加工にて高温でのTD方向に対する延伸工程にて破れない柔軟性を有するポリエステルフィルムを提供することにある。 As a heat-shrinkable film, commercialization in a wide width is required from the viewpoint of increasing mass productivity, but it can be obtained by stretching in the horizontal direction as represented by Patent Document 1 and then sequentially biaxially stretching in the vertical direction. When the wide film is heat-shrinked due to variations in heat shrinkage in the width direction, for example, the difference in heat-shrinkage in the 45 ° and 135 ° directions is large, with the width direction (hereinafter referred to as the TD direction) being 0 °. There is a problem that the heat is distorted. Further, as described in Patent Document 2, the film obtained by sequentially biaxially stretching including a step of stretching in the vertical direction, then stretching in the horizontal direction, and then stretching in the vertical direction is obtained by the above-mentioned heat shrinkage. Although the variation in the rate is small, there is a problem that it is torn in the secondary processing step such as stretching in the TD direction after high temperature shrinkage. Therefore, the subject of the present invention is flexibility in which the variation in the heat shrinkage rate in the width direction is small when the film shrinks significantly when heated to a high temperature, and the film is not broken in the stretching step in the TD direction at a high temperature in the subsequent secondary processing. It is an object of the present invention to provide a polyester film having a property.
上記課題を解決するため、本発明のポリエステルフィルムは、主収縮方向における150℃熱収縮率が25%以上45%以下、主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率が−6%以上10%以下、主収縮方向における90℃熱収縮率が14%以下、主収縮方向と直交する方向における90℃熱収縮率が5%以下であって、剛直非晶の割合が42%以上60%以下、かつ主収縮方向と直交する方向の屈折率が1.64以上1.67以下であるポリエステルフィルムにより、上記に挙げたフィルムを提供することができる。 In order to solve the above problems, the polyester film of the present invention has a heat shrinkage rate of 150 ° C. in the main shrinkage direction of 25% or more and 45% or less, and a heat shrinkage rate of 150 ° C. in the direction orthogonal to the main shrinkage direction of -6% or more and 10%. % Or less, 90 ° C. heat shrinkage in the main contraction direction is 14% or less, 90 ° C. heat shrinkage in the direction orthogonal to the main contraction direction is 5% or less, and the proportion of rigid amorphous is 42% or more and 60% or less. The polyester film having a refractive index of 1.64 or more and 1.67 or less in the direction orthogonal to the main contraction direction can provide the films listed above.
本発明のポリエステルフィルムは、主収縮方向における150℃熱収縮率が25%以上45%以下、主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率が−6%以上10%以下、主収縮方向における90℃熱収縮率が14%以下、主収縮方向と直交する方向における90℃熱収縮率が5%以下であって、剛直非晶の割合が42%以上60%以下、かつ主収縮方向と直交する方向の屈折率が1.64以上1.67以下である特徴を有する。これにより高温に加熱した場合に大きく収縮した際に幅方向における熱収縮率のバラツキ(TD方向を0°として、45°方向、135°方向の熱収縮率の差)が小さく、さらにその後の高温でのTD方向延伸といった二次工程にて破れない柔軟性を有するため、包装用途、成形加飾用途、光学用途として好ましく用いることができる。 The polyester film of the present invention has a heat shrinkage rate of 150 ° C. in the main shrinkage direction of 25% or more and 45% or less, a heat shrinkage rate of 150 ° C. in the direction orthogonal to the main shrinkage direction of -6% or more and 10% or less, and a heat shrinkage rate in the main shrinkage direction. The 90 ° C. heat shrinkage rate is 14% or less, the 90 ° C. heat shrinkage rate in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is 5% or less, the ratio of rigid amorphous is 42% or more and 60% or less, and orthogonal to the main shrinkage direction. It has a feature that the refractive index in the direction of heat is 1.64 or more and 1.67 or less. As a result, the variation in the heat shrinkage in the width direction (difference in heat shrinkage in the 45 ° and 135 ° directions with the TD direction as 0 °) is small when the heat shrinks significantly when heated to a high temperature, and the subsequent high temperature. Since it has flexibility not to be torn in a secondary process such as stretching in the TD direction, it can be preferably used for packaging, molding and decoration, and optical applications.
以下、本発明のポリエステルフィルムについて詳細に説明する。
本発明のポリエステルフィルムは、後述する測定方法により求められる主収縮方向における150℃熱収縮率が25%以上45%以下である。主収縮方向の150℃熱収縮率を25%以上45%以下とすることで、包装用途、成形加飾用途、光学用途等に用いた場合、優れた収縮特性を示すことができる。本発明のように主収縮方向の150℃熱収縮率を25%以上45%以下とする方法は特に限られるものでは無いが、例えば主収縮方向に延伸を行う方法が挙げられる。例えば、150℃において25%以上収縮させようとするのであれば、少なくとも1.25倍以上に延伸する必要があり、主収縮方向の屈折率を1.58以上1.64以下とする程度配向を付与することが好ましい。ただし、主収縮方向の屈折率が1.64を越えて配向している場合、主収縮方向の150℃熱収縮率を25%以上とした上で、主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率を10%以下とすることが困難である場合がある。また、本発明における主収縮方向とは、フィルムのある任意の1方向を0°として、そこから5°間隔にて180°までの各方向について150℃熱収縮率を測定し、最も熱収縮率が高い方向のことを指す。
Hereinafter, the polyester film of the present invention will be described in detail.
The polyester film of the present invention has a heat shrinkage rate of 150 ° C. in the main shrinkage direction determined by a measurement method described later of 25% or more and 45% or less. By setting the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the main shrinkage direction to 25% or more and 45% or less, excellent shrinkage characteristics can be exhibited when used in packaging applications, molding decoration applications, optical applications, and the like. The method of setting the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the main shrinkage direction to 25% or more and 45% or less as in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of stretching in the main shrinkage direction. For example, if it is intended to shrink by 25% or more at 150 ° C., it must be stretched at least 1.25 times or more, and the orientation should be such that the refractive index in the main shrinkage direction is 1.58 or more and 1.64 or less. It is preferable to give it. However, when the refractive index in the main contraction direction is oriented beyond 1.64, the heat contraction rate at 150 ° C. in the main contraction direction is set to 25% or more, and the heat at 150 ° C. in the direction orthogonal to the main contraction direction is set. It may be difficult to reduce the shrinkage rate to 10% or less. Further, the main shrinkage direction in the present invention is defined as 0 ° in any one direction of the film, and the heat shrinkage rate of 150 ° C. is measured in each direction from there to 180 ° at 5 ° intervals, and the most heat shrinkage rate is obtained. Points to the higher direction.
本発明のポリエステルフィルムは、後述する測定方法により求められる主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率が−6%以上10%以下である。本範囲であることで熱収縮工程におけるシワの発生を抑制することができる。通常、シュリンクフィルムのように二軸延伸したフィルムであれば、長手方向、幅方向、いずれの方向も大きく収縮してしまう。本発明のポリエステルフィルムのように主収縮方向の熱収縮率を25%以上45%以下、かつ主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率が−6%以上10%以下とする方法は特に限られるものでは無いが、ポリエステルフィルムを製造する工程において、少なくとも主収縮方向と直交する方向の延伸倍率を3.0倍以上とした延伸工程(I)の後に、主収縮方向となる方向に延伸倍率が1.1倍を超えて2.2倍以下とした延伸工程(II)を含むことが好ましい。なお、厚みムラなどの均一性を向上させる観点から延伸工程(I)の主収縮方向と直交する方向の延伸の前に、主収縮方向への延伸工程を含んでも良いが、主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率を10%以下にする観点から、当該延伸工程の延伸倍率は1.0倍を超えて2.8倍以下とすることが好ましく、1.6倍以下であることが最も好ましい。また、延伸工程(I)と延伸工程(II)の間に熱処理工程(I)を設けたり、延伸工程(II)の後に熱処理工程(II)を設けることで、熱収縮率をさらに制御することができる。 The polyester film of the present invention has a heat shrinkage rate of 150 ° C. or more and 10% or less in a direction orthogonal to the main shrinkage direction determined by a measurement method described later. Within this range, the occurrence of wrinkles in the heat shrinkage process can be suppressed. Normally, in the case of a biaxially stretched film such as a shrink film, the film shrinks significantly in both the longitudinal direction and the width direction. A method in which the heat shrinkage in the main shrinkage direction is 25% or more and 45% or less and the heat shrinkage at 150 ° C. in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is -6% or more and 10% or less as in the polyester film of the present invention is particularly applicable. Although not limited, in the step of manufacturing the polyester film, after the stretching step (I) in which the stretching ratio in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is at least 3.0 times or more, the polyester film is stretched in the direction of the main shrinkage direction. It is preferable to include the stretching step (II) in which the magnification is more than 1.1 times and 2.2 times or less. From the viewpoint of improving uniformity such as thickness unevenness, a stretching step in the main contraction direction may be included before stretching in a direction orthogonal to the main contraction direction in the stretching step (I), but it is orthogonal to the main contraction direction. From the viewpoint of reducing the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the direction of 10% or less, the stretching ratio of the stretching step is preferably more than 1.0 times and 2.8 times or less, and preferably 1.6 times or less. Is the most preferable. Further, the heat shrinkage rate can be further controlled by providing a heat treatment step (I) between the stretching step (I) and the stretching step (II) or by providing a heat treatment step (II) after the stretching step (II). Can be done.
本発明においては、少なくとも延伸工程(I)において主収縮方向と直交する方向の延伸倍率を3.0倍以上とすることで延伸方向に配向、結晶化するように延伸した後に、延伸工程(II)において、延伸方向(I)における当該延伸方向と直交する方向(主収縮方向)に1.0倍を超えて2.2倍以下に延伸することで、フィルムを構成する樹脂の配向結晶化を抑制し、延伸工程(II)の延伸方向(主収縮方向)に大きく熱収縮するフィルムを得ることができる。すなわち、延伸工程(I)の延伸方向に大きく配向、結晶化させた状態で、延伸工程(II)として延伸工程(I)の延伸方向と直交する方向に微延伸させることで収縮成分と考えられる非晶成分を選択的に延伸工程(II)の延伸方向に歪ませることができているものと推定される。このため、主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率が−6%以上10%以下に制御する上で、樹脂組成としては配向結晶化できる程度に結晶性樹脂を用いることが重要である。配向結晶化の程度は、屈折率や面配向係数を指標として把握することができる。本発明において、面配向係数は0.06を超えることが好ましく、非晶成分を結晶化させることなく歪ませる点において面配向係数は0.14以下であることが好ましい。 In the present invention, at least in the stretching step (I), the stretching ratio in the direction orthogonal to the main contraction direction is set to 3.0 times or more so that the drawing is oriented and crystallized in the stretching direction, and then the stretching step (II). ), The resin constituting the film is oriented and crystallized by stretching more than 1.0 times and 2.2 times or less in the direction orthogonal to the stretching direction (main contraction direction) in the stretching direction (I). It is possible to obtain a film that suppresses and largely heat-shrinks in the stretching direction (main contraction direction) of the stretching step (II). That is, it is considered that the shrinkage component is obtained by slightly stretching in a direction orthogonal to the stretching direction of the stretching step (I) as the stretching step (II) in a state of being largely oriented and crystallized in the stretching direction of the stretching step (I). It is presumed that the amorphous component can be selectively distorted in the stretching direction in the stretching step (II). Therefore, in order to control the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the direction orthogonal to the main shrinkage direction to -6% or more and 10% or less, it is important to use a crystalline resin as the resin composition to the extent that it can be oriented and crystallized. .. The degree of orientation crystallization can be grasped by using the refractive index and the plane orientation coefficient as indexes. In the present invention, the plane orientation coefficient is preferably more than 0.06, and the plane orientation coefficient is preferably 0.14 or less in that the amorphous component is distorted without crystallizing.
本発明のポリエステルフィルムは、主収縮方向の90℃熱収縮率が14%以下である。本発明では各種機能層を印刷および塗布した後の乾燥工程における収縮変形が抑制されることが求められるため、90℃における主収縮方向の収縮率は14%以下である必要がある。主収縮方向の90℃熱収縮率が14%を超えると各種機能層を印刷および塗布した後の乾燥工程にて収縮変形し、平面性が悪化する。一方、主収縮方向の90℃熱収縮率が−2%よりも大きくなる(すなわち−3%、−4%といった熱膨張する)場合には、フィルムの搬送性が悪化し、生産性が悪化する場合があるため、主収縮方向の90℃熱収縮率は−2%よりも大きいことが好ましい。90℃における主収縮方向の熱収縮率を14%以下とするための方法は特に限られるものでは無いが、例えば主収縮方向の屈折率を1.58以上1.64以下とし、かつ面配向係数を0.08以上、0.14以下とする方法が好ましい方法として挙げられる。 The polyester film of the present invention has a 90 ° C. heat shrinkage rate of 14% or less in the main shrinkage direction. In the present invention, since it is required to suppress shrinkage deformation in the drying step after printing and coating various functional layers, the shrinkage rate in the main shrinkage direction at 90 ° C. needs to be 14% or less. When the 90 ° C. heat shrinkage rate in the main shrinkage direction exceeds 14%, the functional layers are shrink-deformed in the drying step after printing and coating, and the flatness is deteriorated. On the other hand, when the coefficient of thermal expansion at 90 ° C. in the main shrinkage direction is larger than -2% (that is, thermal expansion such as -3% or -4%), the transportability of the film deteriorates and the productivity deteriorates. In some cases, the 90 ° C. thermal shrinkage in the main shrinkage direction is preferably greater than -2%. The method for setting the heat shrinkage rate in the main shrinkage direction at 90 ° C. to 14% or less is not particularly limited. For example, the refractive index in the main shrinkage direction is set to 1.58 or more and 1.64 or less, and the plane orientation coefficient. Is preferably 0.08 or more and 0.14 or less.
本発明のポリエステルフィルムは、主収縮方向と直交方向における90℃熱収縮率が5%以下である。この範囲であることで例えば包装用途における熱ラミネート時のシワを抑制することができる。主収縮方向と直交する方向における90℃熱収縮率は、後述する延伸条件にて制御することが可能である。 The polyester film of the present invention has a 90 ° C. heat shrinkage rate of 5% or less in the direction orthogonal to the main shrinkage direction. Within this range, for example, wrinkles during thermal laminating in packaging applications can be suppressed. The 90 ° C. thermal shrinkage rate in the direction orthogonal to the main shrinkage direction can be controlled under the stretching conditions described later.
本発明のポリエステルフィルムは、主収縮方向と直交する方向の屈折率が1.64以上1.67以下である。熱収縮フィルムでは高温で加熱した時の幅方向における熱収縮率の均一化が求められているところ、主収縮方向と直交する方向の屈折率が1.64未満であるとフィルム配向が弱いため熱収縮率のバラツキが大きくなる。また、主収縮方向と直交する方向の屈折率が1.67を越えて配向している場合、低温における熱収縮率が高くなり収縮変形が発生する。主収縮方向と直交する方向の屈折率を上記の範囲とすることで、高温で加熱した際の熱収縮率のバラつきを抑制しつつ、低温における収縮変形を抑制することが可能となる。 The polyester film of the present invention has a refractive index of 1.64 or more and 1.67 or less in the direction orthogonal to the main contraction direction. A heat-shrinkable film is required to have a uniform heat-shrinkability in the width direction when heated at a high temperature. However, if the refractive index in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is less than 1.64, the film orientation is weak and heat is generated. The variation in shrinkage rate increases. Further, when the refractive index in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is oriented beyond 1.67, the heat shrinkage rate at a low temperature becomes high and shrinkage deformation occurs. By setting the refractive index in the direction orthogonal to the main shrinkage direction within the above range, it is possible to suppress the variation in the heat shrinkage rate when heated at a high temperature and suppress the shrinkage deformation at a low temperature.
本発明のポリエステルフィルムは、主収縮方向の屈折率が1.58以上1.64以下であることが好ましい。主収縮方向の屈折率をかかる範囲とすることで、主収縮方向の150℃熱収縮率を25%以上とした上で、主収縮方向と直交する方向の150℃熱収縮率を10%以下とすることが容易となる。 The polyester film of the present invention preferably has a refractive index of 1.58 or more and 1.64 or less in the main contraction direction. By setting the refractive index in the main contraction direction to such a range, the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the main contraction direction is set to 25% or more, and the heat shrinkage rate at 150 ° C. in the direction orthogonal to the main contraction direction is set to 10% or less. It becomes easy to do.
本発明のポリエステルフィルムは、剛直非晶の割合が42%以上60%以下である。剛直非晶の割合は後述の特性の測定方法(5)ポリエステルフィルムのバルク構成の測定(5−3)剛直非晶量(分率)に記載の方法により算出することができる。剛直非晶の割合は、熱収縮率の均一性や凹凸パターンの成形性を測る指標となる。剛直非晶の割合が42%未満であると、高温での熱収縮率の均一性と高温収縮工程での柔軟性の両立が困難となる。一方、剛直非晶の割合が60%を超えると乾燥工程での熱収縮率が大きくなり収縮変形が起こる。剛直非晶の割合を上記の範囲とすることで、高温での熱収縮率の均一性と高温収縮工程における柔軟性を両立させつつ、乾燥工程での収縮変形を抑制することが可能となる。剛直非晶の割合は、さらに好ましくは45%以上55%以下である。本範囲に制御する方法として、ホモポリエステルを主収縮方向に所定の倍率で延伸することで達成できるが、本範囲とするにはポリエチレンテレフタレートを主成分として、共重合成分をジオール成分またはグリコール成分に対して合計で6モル%以上導入することが好ましい制御方法であるが、共重合成分を導入することによって結晶性が低下することに伴い、フィルム配向が低下してしまうため、従来の製膜方法では幅方向における高温での熱収縮率のバラツキが大きくなってしまう。そこで、本発明においては剛直非晶の割合を42%以上60%以下とするには共重合成分を導入した上で、前述した延伸工程(I)の延伸後に、熱処理工程(I)を実施し、その熱処理工程(I)の熱処理温度HS−1[℃]を、フィルムを構成する樹脂の融点Tm1[℃]よりも80℃以上110℃以下低くなる温度((ΔmS[℃]=Tm1[℃]−HS−1[℃])、80≦ΔmS[℃]≦110)で実施することが重要である。例えば、ポリエチレンテレフタレートの場合、HS−1[℃]は、140℃以上170℃以下が好ましい。次いで、延伸工程(II)において主収縮方向に延伸を実施することで、高温での収縮工程における膜破れを抑制するが可能となる柔軟性を有するフィルムが得られる。なお、ホモポリマーなど結晶性の高い樹脂を用い、ΔmSが80℃以上110℃以下となるようにHS−1を設定して製膜するとフィルムの結晶化が進行し、フィルム破れが発生する場合がある。このため樹脂の結晶性は共重合成分などの導入により低下させることが重要となる。なお、フィルムを構成するポリエステル樹脂が2以上の融点を持つ場合は、最も低い融点をTm1とする。 The polyester film of the present invention has a rigid amorphous ratio of 42% or more and 60% or less. The ratio of rigid amorphous can be calculated by the method described in (5) Measurement of bulk composition of polyester film (5-3) Rigid amorphous amount (fraction) described later. The ratio of rigid amorphous is an index for measuring the uniformity of heat shrinkage and the formability of uneven patterns. If the proportion of rigid amorphous is less than 42%, it becomes difficult to achieve both uniformity of heat shrinkage at high temperature and flexibility in high temperature shrinkage step. On the other hand, when the ratio of rigid amorphous exceeds 60%, the heat shrinkage rate in the drying step becomes large and shrinkage deformation occurs. By setting the ratio of rigid amorphous to the above range, it is possible to suppress shrinkage deformation in the drying step while achieving both uniformity of the heat shrinkage rate at high temperature and flexibility in the high temperature shrinkage step. The proportion of rigid amorphous is more preferably 45% or more and 55% or less. As a method of controlling to this range, it can be achieved by stretching the homopolyester in the main contraction direction at a predetermined magnification, but to reach this range, polyethylene terephthalate is the main component and the copolymerization component is the diol component or the glycol component. On the other hand, it is preferable to introduce 6 mol% or more in total, but the film orientation is lowered as the crystallinity is lowered by introducing the copolymerization component, so that the conventional film forming method is used. Then, the variation in the heat shrinkage rate at a high temperature in the width direction becomes large. Therefore, in the present invention, in order to reduce the proportion of rigid amorphous to 42% or more and 60% or less, a copolymerization component is introduced, and then the heat treatment step (I) is carried out after the stretching step (I) described above. The heat treatment temperature HS-1 [° C.] in the heat treatment step (I) is set to be 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower lower than the melting point Tm1 [° C.] of the resin constituting the film ((ΔmS [° C.] = Tm1 [° C.]. ] -HS-1 [° C.]), 80 ≤ ΔmS [° C.] ≤ 110). For example, in the case of polyethylene terephthalate, HS-1 [° C.] is preferably 140 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. Next, by carrying out stretching in the main shrinkage direction in the stretching step (II), a film having flexibility capable of suppressing film tearing in the shrinking step at a high temperature can be obtained. If HS-1 is set to be 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower using a highly crystalline resin such as a homopolymer and film formation is performed, crystallization of the film may proceed and film tearing may occur. be. Therefore, it is important to reduce the crystallinity of the resin by introducing a copolymerization component or the like. When the polyester resin constituting the film has a melting point of 2 or more, the lowest melting point is Tm1.
本発明のポリエステルフィルムは、各種機能層を塗布した後の乾燥耐熱性と熱収縮後のTD方向への二次加工工程での柔軟性を両立させる観点から、結晶化度は10%以上20%以下であることが好ましい。結晶化度が10%未満になると主収縮方向と直交する方向の熱収縮率が大きくなり、結晶化度が20%を超えると熱収縮後のTD方向への二次加工工程においてフィルム破れが発生する場合がある。結晶化度を本範囲とするための方法は特に限られるものでは無いが、結晶化度は、使用原料の結晶性に加えて製膜時の条件によって決定されるものであるところ、逐次二軸延伸する際の面積延伸倍率を6.0倍以上とする方法や、上述したΔmSが80℃以上110℃以下とする方法などが挙げられる。さらに、延伸方式や延伸温度を調整することによっても制御することができる。 The polyester film of the present invention has a crystallinity of 10% or more and 20% from the viewpoint of achieving both drying heat resistance after coating various functional layers and flexibility in the secondary processing step in the TD direction after heat shrinkage. The following is preferable. When the crystallinity is less than 10%, the heat shrinkage rate in the direction orthogonal to the main shrinkage direction increases, and when the crystallinity exceeds 20%, film tear occurs in the secondary processing step in the TD direction after heat shrinkage. May be done. The method for setting the crystallinity within this range is not particularly limited, but the crystallinity is determined by the conditions at the time of film formation in addition to the crystallinity of the raw material used, and is sequentially biaxial. Examples thereof include a method in which the area stretching ratio at the time of stretching is 6.0 times or more, and a method in which the above-mentioned ΔmS is 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower. Further, it can be controlled by adjusting the stretching method and the stretching temperature.
本発明に用いるポリエステルを与えるグリコールあるいはその誘導体としては、エチレングリコールが80モル%以上であることが好ましいが、その他の成分として、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、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、1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−グルシトール(一般名:イソソルビド)、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジヒドロキシ化合物、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコールなどの脂環族ジヒドロキシ化合物、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどの芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、それらの誘導体が挙げられる。 The glycol or derivative thereof that gives the polyester used in the present invention preferably contains 80 mol% or more of ethylene glycol, but other components include 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, and 1,3. -Butandiol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4: 3,6-dianhydro-D-glucitol (generic name: isosorbide), neopentyl glycol, etc. Polyoxyalkylene glycols such as aliphatic dihydroxy compounds, diethylene glycols, polyethylene glycols, polypropylene glycols and polytetramethylene glycols, alicyclic dihydroxy compounds such as 1,4-cyclohexanedimethanol and spiroglycols, and fragrances such as bisphenol A and bisphenol S. Group dihydroxy compounds and derivatives thereof can be mentioned.
また、本発明に用いるポリエステルを与えるジカルボン酸あるいはその誘導体としては、テレフタル酸が80モル%以上であることが好ましいが、その他の成分として、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸、並びに、それらの誘導体を挙げることができる。ジカルボン酸の誘導体としては、例えばテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸2−ヒドロキシエチルメチルエステル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、ダイマー酸ジメチルなどのエステル化物を挙げることができる。 The dicarboxylic acid or derivative thereof that gives the polyester used in the present invention preferably contains 80 mol% or more of terephthalic acid, but other components include isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and the like. Aromatic dicarboxylic acids such as diphenyldicarboxylic acid, diphenylsulfonedicarboxylic acid and diphenoxyetanedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic acid and fumaric acid, 1, Examples thereof include alicyclic dicarboxylic acids such as 4-cyclohexanedicarboxylic acid, oxycarboxylic acids such as paraoxybenzoic acid, and derivatives thereof. Examples of the derivative of the dicarboxylic acid include dimethyl terephthalate, diethyl terephthalate, 2-hydroxyethylmethyl ester terephthalate, dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, dimethyl isophthalate, dimethyl adipate, diethyl maleate, and dimethyl dimerate. Can be mentioned.
本発明のポリエステルフィルムは、少なくとも樹脂Aを主成分とする樹脂層A、樹脂Bを主成分とする樹脂層Bで構成される2層以上の積層フィルムであることが好ましい。本発明において、幅方向における高温での熱収縮率のバラツキを小さくするためにΔmSを80℃以上110℃以下にする製膜方法が好ましいが、この際のフィルムは非常に脆く、フィルム破れが頻発し、製膜安定性が悪い。しかしながら、保護層として樹脂層Bを設けると、フィルム破れを抑制し製膜安定性が向上するため好ましい。なお、積層構成はA/Bの2層、A/B/Aの3層、A/B/A/B/Aの5層の他、5層を超える多層積層構成であっても良い。また、本発明の効果を阻害しない範囲においては樹脂層Cをさらに設けたA/B/C積層構成であっても良い。 The polyester film of the present invention is preferably a laminated film having at least two or more layers composed of a resin layer A containing resin A as a main component and a resin layer B containing resin B as a main component. In the present invention, a film forming method in which ΔmS is 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower is preferable in order to reduce the variation in the heat shrinkage rate at high temperature in the width direction, but the film at this time is very brittle and the film tears frequently. However, the film formation stability is poor. However, it is preferable to provide the resin layer B as the protective layer because the film tearing is suppressed and the film forming stability is improved. In addition to the two layers of A / B, the three layers of A / B / A, and the five layers of A / B / A / B / A, the laminated structure may be a multi-layer laminated structure of more than five layers. Further, an A / B / C laminated structure in which the resin layer C is further provided may be used as long as the effect of the present invention is not impaired.
本発明のポリエステルフィルムは、樹脂層A、樹脂層Bを有する2層以上の積層フィルム構成とした際、樹脂層Aを構成する樹脂Aの融解吸熱ピーク温度TmAが、樹脂層Bを構成する樹脂Bの融解吸熱ピーク温度TmBよりも10℃以上低温であることが好ましい。本発明において、剛直非晶の割合と主収縮方向と直交する屈折率を本発明の範囲とするために、フィルムを構成する樹脂の融点のうち最も低い方の融点Tm1[℃](樹脂A、樹脂Bからなるポリエステルフィルムにおいて、樹脂Bよりも樹脂Aの融点Tmが低い場合は、Tm1[℃]=TmA[℃]となる)から熱処理工程(I)の設定温度であるHS−1[℃]を引いた値ΔmSを80℃以上110℃以下とすることが好ましく、延伸工程(I)の延伸で付与された配向を緩和することが主な目的である。すなわち、熱処理工程(I)にて樹脂層Aのみをできるだけ配向緩和させたいが、樹脂Aの融点TmAに近い条件にHS−1を設定すると製膜安定性が低くなってしまう。このため、樹脂Aよりも融点の高い樹脂Bを設けることで製膜安定性が向上する。製膜安定性の観点より、樹脂Aの融解吸熱ピーク温度TmAが樹脂Bの融解吸熱ピーク温度TmBよりも15℃以上低い方が好ましく、20℃以上であるとより好ましい。 When the polyester film of the present invention is composed of two or more laminated films having a resin layer A and a resin layer B, the melting heat absorption peak temperature TmA of the resin A constituting the resin layer A is a resin constituting the resin layer B. It is preferable that the temperature is 10 ° C. or higher lower than the melting heat absorption peak temperature TmB of B. In the present invention, in order to make the ratio of rigid amorphous and the refractive point orthogonal to the main contraction direction within the range of the present invention, the lowest melting point Tm1 [° C.] (resin A, resin A, of the melting points of the resins constituting the film). In a polyester film made of resin B, when the melting point Tm of resin A is lower than that of resin B, Tm1 [° C.] = TmA [° C.]) to HS-1 [° C.], which is the set temperature of the heat treatment step (I). ] Is subtracted, the value ΔmS is preferably 80 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and the main purpose is to relax the orientation given by the stretching in the stretching step (I). That is, although it is desired to relax the orientation of only the resin layer A as much as possible in the heat treatment step (I), if HS-1 is set to a condition close to the melting point TmA of the resin A, the film forming stability becomes low. Therefore, the film forming stability is improved by providing the resin B having a melting point higher than that of the resin A. From the viewpoint of film formation stability, the melting endothermic peak temperature TmA of the resin A is preferably 15 ° C. or higher lower than the melting endothermic peak temperature Tmb of the resin B, and more preferably 20 ° C. or higher.
本発明においては、高温での収縮工程におけるフィルム破れを抑制する観点から、前記樹脂Aの結晶融解エネルギーΔHmAは25J/g以下であることが好ましく、熱処理工程(I)でのフィルム破れを抑制する観点から、結晶融解エネルギーΔHmAは10J/g以上であることが好ましい。ΔHmAを10J/g以上25J/g以下に制御する方法は特に限られるものでは無いが、例えば、ポリエステル樹脂に対し、共重合成分を導入するのが好ましい方法として挙げられる。熱処理工程(I)におけるフィルム破れ抑制と高温での収縮工程におけるフィルム破れの抑制を両立する観点から、樹脂層Aを構成するポリエステル樹脂(樹脂A)のジカルボン酸成分、ジオール成分として、テレフタル酸、エチレングリコールをそれぞれ80モル%以上用いた上で、共重合成分として、2,6−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、スピログリコール、1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−グルシトール(一般名:イソソルビド)を用いることが好ましい方法として挙げられる。 In the present invention, the crystal melting energy ΔHmA of the resin A is preferably 25 J / g or less, and the film tear in the heat treatment step (I) is suppressed from the viewpoint of suppressing the film tear in the shrinkage step at a high temperature. From the viewpoint, the crystal melting energy ΔHmA is preferably 10 J / g or more. The method for controlling ΔHmA to 10 J / g or more and 25 J / g or less is not particularly limited, and for example, it is preferable to introduce a copolymerization component into the polyester resin. From the viewpoint of suppressing film tearing in the heat treatment step (I) and suppressing film tearing in the shrinkage step at a high temperature, the dicarboxylic acid component and the diol component of the polyester resin (resin A) constituting the resin layer A include terephthalic acid. After using 80 mol% or more of each of ethylene glycol, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, isophthalic acid, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, spiroglycol, 1,4: 3, as copolymerization components. It is mentioned as a preferable method to use 6-dianhydro-D-glucitol (generic name: isosorbide).
本発明のポリエステルフィルムは、二軸延伸によってフィルム表面に微小なキズがついた場合などの表面平滑化を目的として、少なくとも一方の面にハードコート性、自己修復性、防眩性、反射防止性、低反射性、紫外線遮蔽性、及び帯電防止性からなる群より選択される1種以上の機能を示す表面層を有してもよい。表面層は、フィルム原反収縮による追従性の観点から収縮に追従して変形することができる程度に柔らかい方が好ましい。 The polyester film of the present invention has hard coat property, self-healing property, antiglare property, and antireflection property on at least one surface for the purpose of surface smoothing when the film surface is slightly scratched by biaxial stretching. It may have a surface layer exhibiting one or more functions selected from the group consisting of low reflectivity, ultraviolet shielding property, and antistatic property. The surface layer is preferably soft enough to be deformed following the shrinkage from the viewpoint of followability due to the shrinkage of the original film.
本発明のポリエステルフィルムは熱収縮特性の観点から二軸配向していることが好ましい。かかる二軸配向ポリエステルフィルムを得るための好ましい製造方法について、逐次二軸延伸方法を例に挙げて以下に説明する。本発明はかかる例に限定して解釈されるものではない。 The polyester film of the present invention is preferably biaxially oriented from the viewpoint of heat shrinkage characteristics. A preferable manufacturing method for obtaining such a biaxially oriented polyester film will be described below by taking a sequential biaxial stretching method as an example. The present invention is not construed as being limited to such examples.
本発明ポリエステルフィルムの製造方法としては、少なくとも溶融押出工程、キャスティング工程によるシート化の後、延伸工程(I)、熱処理工程(I)、延伸工程(II)、熱処理工程(II)の順に工程を経るフィルムの製造方法が好ましい方法として挙げられる。延伸工程(I)において逐次二軸延伸してもよく、フィルム製膜方向(フィルム流れ方向:MD方向(縦方向))の延伸倍率は1.1倍以上2.2倍以下、フィルム製膜方向と直交する方向(フィルム幅方向:TD方向(横方向))の延伸倍率が3.0倍以上6.0倍以下であることが好ましい。延伸工程(I)において、フィルム製膜方向(フィルム流れ方向:MD方向(縦方向))の延伸倍率は、主収縮方向と直交する方向の熱収縮率を抑制する観点から2.0倍以下とすることが好ましく、1.5倍以下であることが最も好ましい。また、主収縮方向の熱収縮率を25%以上とする観点から、延伸工程(I)、(II)のフィルム製膜方向積算延伸倍率は2.0倍以下であって、かつ延伸工程(II)のフィルム製膜方向の延伸倍率が延伸工程(I)のフィルム製膜方向の延伸倍率よりも高倍率であることが好ましい。また、熱処理工程(I)の温度(HS−1)は、剛直非晶の割合を制御する観点からフィルムを構成する樹脂の融点Tm1に対して−80℃以上−110℃以下であることが好ましい。また、延伸工程(II)の後に、熱処理工程(II)を有するフィルムの製造方法であって、熱処理温度(HS−2)が樹脂のガラス転移温度以上、ガラス転移温度+40℃以下であることが好ましい。なお、ガラス転移温度が複数存在する場合においてはガラス転移温度が高温である方の温度を基準とする。 As a method for producing the polyester film of the present invention, at least after forming a sheet by a melt extrusion step and a casting step, the steps are performed in the order of stretching step (I), heat treatment step (I), stretching step (II), and heat treatment step (II). A method for producing a passing film is mentioned as a preferable method. In the stretching step (I), biaxial stretching may be performed sequentially, and the stretching ratio in the film forming direction (film flow direction: MD direction (longitudinal direction)) is 1.1 times or more and 2.2 times or less, and the film forming direction. It is preferable that the draw ratio in the direction orthogonal to (film width direction: TD direction (horizontal direction)) is 3.0 times or more and 6.0 times or less. In the stretching step (I), the stretching ratio in the film forming direction (film flow direction: MD direction (longitudinal direction)) is 2.0 times or less from the viewpoint of suppressing the heat shrinkage rate in the direction orthogonal to the main shrinkage direction. It is preferable that the amount is 1.5 times or less, and most preferably 1.5 times or less. Further, from the viewpoint of setting the heat shrinkage rate in the main shrinkage direction to 25% or more, the integrated stretch ratio in the film-forming direction in the stretching steps (I) and (II) is 2.0 times or less, and the stretching step (II). It is preferable that the stretching ratio in the film-forming direction of) is higher than the stretching ratio in the film-forming direction of the stretching step (I). Further, the temperature (HS-1) in the heat treatment step (I) is preferably −80 ° C. or higher and −110 ° C. or lower with respect to the melting point Tm1 of the resin constituting the film from the viewpoint of controlling the ratio of rigid amorphous. .. Further, in a method for producing a film having a heat treatment step (II) after the stretching step (II), the heat treatment temperature (HS-2) is not less than the glass transition temperature of the resin and not more than the glass transition temperature + 40 ° C. preferable. When there are a plurality of glass transition temperatures, the temperature at which the glass transition temperature is higher is used as a reference.
本発明のポリエステルフィルムの厚みは、目的が果たせるのであれば特に制限はなく、一般的に二軸延伸フィルムとして使用されるような3μm〜300μm程度とすればよい。必要に応じて厚みを変動させればよい。 The thickness of the polyester film of the present invention is not particularly limited as long as the object can be achieved, and may be about 3 μm to 300 μm as generally used as a biaxially stretched film. The thickness may be varied as needed.
本発明のポリエステルフィルムは、さらに裏打ち材等で補強してもよい。裏打ち材としては二軸配向ポリエステルフィルムや二軸配向ポリプロピレンなどが挙げられる。 The polyester film of the present invention may be further reinforced with a backing material or the like. Examples of the backing material include biaxially oriented polyester film and biaxially oriented polypropylene.
本発明のポリエステルフィルムは、低温領域では熱収縮率が低く、高温領域において、均一な熱収縮性を示すため、包装用途として好ましく用いられる。印刷層、耐候層、粘着層、接着層、蒸着層等などの各種機能層塗工後の乾燥工程においては熱収縮しない耐熱性を有するため、水系溶媒のコーティング剤への対応も可能である。さらに、高温加熱することで、高い熱収縮性を示すため、ボトル等の容器への装着性に優れるため、ラベル用を中心とした各種包装用途に好ましく用いられる。 The polyester film of the present invention has a low heat shrinkage rate in a low temperature region and exhibits uniform heat shrinkage in a high temperature region, and is therefore preferably used for packaging. Since it has heat resistance that does not shrink in the drying process after coating various functional layers such as a printing layer, a weather resistant layer, an adhesive layer, an adhesive layer, and a vapor deposition layer, it can be used as a coating agent for an aqueous solvent. Further, since it exhibits high heat shrinkage when heated at a high temperature, it is excellent in mountability to a container such as a bottle, and is therefore preferably used for various packaging applications mainly for labels.
また、本発明のポリエステルフィルムは、加飾用途にも好ましく用いることが可能である。印刷層、耐候層、粘着層、接着層、蒸着層、耐傷層、耐指紋層等などの各種機能層塗工後の乾燥工程においては熱収縮しない耐熱性を有するため、水系溶媒のコーティング剤への対応も可能なため、各種機能層塗工後の乾燥工程での耐熱性に優れ、高温加熱時には高い熱収縮性を示すため、複雑形状の部材への高意匠な加飾への適用が可能である。 Further, the polyester film of the present invention can also be preferably used for decorative purposes. Various functional layers such as printing layer, weather resistant layer, adhesive layer, adhesive layer, vapor deposition layer, scratch resistant layer, fingerprint resistant layer, etc. It has excellent heat resistance in the drying process after coating various functional layers, and exhibits high heat shrinkage when heated at high temperature, so it can be applied to highly designed decorations on members with complicated shapes. Is.
(特性の測定方法および効果の評価方法)
本発明における特性の測定方法、および効果の評価方法は次のとおりである。
(Characteristic measurement method and effect evaluation method)
The method for measuring the characteristics and the method for evaluating the effect in the present invention are as follows.
(1)ポリエステルの組成
ポリエステルフィルムをヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)に溶解し、1H−NMRおよび13C−NMRを用いて各モノマー残基成分や副生ジエチレングリコールについて含有量を定量することができる。積層フィルムの場合は、積層厚みに応じて、フィルムの各層を削り取ることで、各層単体を構成する成分を採取し、評価することができる。なお、本発明のフィルムについては、フィルム製造時の混合比率から計算により、組成を算出した。
(1) Polyester composition
The polyester film can be dissolved in hexafluoroisopropanol (HFIP) and the content of each monomer residue component and by-product diethylene glycol can be quantified using 1 H-NMR and 13 C-NMR. In the case of a laminated film, by scraping off each layer of the film according to the laminated thickness, the components constituting each layer alone can be collected and evaluated. The composition of the film of the present invention was calculated from the mixing ratio at the time of film production.
(2)フィルム厚み、各層厚み
フィルムをエポキシ樹脂に包埋し、フィルム断面をミクロトームで切り出した。該断面を透過型電子顕微鏡(日立製作所製TEM H7100)で5000倍の倍率で観察し、フィルム厚みおよび積層構成である場合は各層の厚みを求めた。
(2) Film thickness, thickness of each layer The film was embedded in epoxy resin, and the cross section of the film was cut out with a microtome. The cross section was observed with a transmission electron microscope (TEM H7100 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 5000 times, and the film thickness and the thickness of each layer in the case of a laminated structure were determined.
(3)フィルム主収縮方向
フィルムの任意の1方向を0°として、そこから5°間隔にて180°までの方向について150mm(測定方向)×幅10mm(測定方向に直交する方向)のサイズに切り出したサンプルに、100mm(L0)の間隔の両端位置にマーク(標線)を入れ、3gの錘を吊して150℃に加熱した熱風オーブン内に30分間設置し加熱処理を行った。熱処理後の標線間距離(L1)を測定し、加熱前後の標線間距離の変化から下記式にて熱収縮率を算出した。
熱収縮率(%) = 100×(L0−L1)/L0
測定は各方向とも5回ずつ行い、最も熱収縮率の高い方向を主収縮方向とした。
(3) Film main contraction direction
A sample cut into a size of 150 mm (measurement direction) x width 10 mm (direction orthogonal to the measurement direction) in the direction from there to 180 ° at 5 ° intervals, with 0 ° in any one direction of the film, is 100 mm (100 mm). Marks (marked lines) were placed at both ends of the interval of L0), and a 3 g weight was hung and placed in a hot air oven heated to 150 ° C. for 30 minutes for heat treatment. The distance between the marked lines (L1) after the heat treatment was measured, and the heat shrinkage rate was calculated by the following formula from the change in the distance between the marked lines before and after the heating.
Heat shrinkage rate (%) = 100 × (L0-L1) / L0
The measurement was performed 5 times in each direction, and the direction having the highest heat shrinkage rate was defined as the main shrinkage direction.
(4)90℃および150℃熱収縮率
フィルムの主収縮方向および主収縮方向と直交する方向について測定を行った。150mm(測定方向)×幅10mm(測定方向に直交する方向)のサイズに切り出したサンプルに、100mm(L0)の間隔の両端位置にマーク(標線)を入れ、3gの錘を吊して測定温度に加熱した熱風オーブン内に30分間設置し加熱処理を行った。熱処理後の標線間距離(L1)を測定し、加熱前後の標線間距離の変化から下記式にて熱収縮率を算出した。測定は各方向とも5サンプル実施して平均値で評価を行った。
熱収縮率(%) = 100×(L0−L1)/L0。
(4) Thermal Shrinkage at 90 ° C. and 150 ° C. Measurements were carried out in the main shrinkage direction and the direction orthogonal to the main shrinkage direction of the film. Marks (marked lines) are placed at both ends of a 100 mm (L0) interval on a sample cut into a size of 150 mm (measurement direction) x width 10 mm (direction orthogonal to the measurement direction), and a 3 g weight is hung for measurement. It was placed in a hot air oven heated to a temperature for 30 minutes and heat-treated. The distance between the marked lines (L1) after the heat treatment was measured, and the heat shrinkage rate was calculated by the following formula from the change in the distance between the marked lines before and after the heating. Five samples were measured in each direction, and the average value was used for evaluation.
Heat shrinkage rate (%) = 100 × (L0-L1) / L0.
(5)ポリエステルフィルムのバルク構成の測定
(5−1)可動非晶量
TA Instruments社製温度変調DSCを用い、試料5mgを窒素雰囲気下、0℃から150℃まで2℃/minの昇温速度、温度変調振幅±1℃、温度変調周期60秒で測定した。測定によって得られたガラス転移温度での比熱差を求め、以下の式より算出した。
可動非晶量(%)=(比熱差)/(ポリエステル完全非晶物の比熱差理論値)×100
ポリエチレンテレフタレート完全非晶物の比熱差理論値=0.4052J/(g℃)
また、本発明ではポリエチレンテレフタレートユニットが80モル%以上であるものについては、ポリエチレンテレフタレートの完全非晶物の比熱差理論値を参照した。
それ以外のポリエステルの完全非晶物の比熱差理論値は、Advanced thermal analysis system (ATHAS) polymer heat capacity data bankに記載の値を用いた。
(5) Measurement of bulk composition of polyester film (5-1) Movable non-crystalline amount Using a temperature-modulated DSC manufactured by TA Instruments, 5 mg of a sample was heated from 0 ° C. to 150 ° C. at a heating rate of 2 ° C./min under a nitrogen atmosphere. , The temperature modulation amplitude was ± 1 ° C., and the temperature modulation cycle was 60 seconds. The specific heat difference at the glass transition temperature obtained by the measurement was calculated and calculated from the following formula.
Movable amorphous amount (%) = (specific heat difference) / (theoretical value of specific heat difference of polyester completely amorphous) x 100
Theoretical value of specific heat difference of polyethylene terephthalate completely amorphous material = 0.4052J / (g ℃)
Further, in the present invention, for the polyethylene terephthalate unit having a content of 80 mol% or more, the theoretical value of the specific heat difference of the completely amorphous material of polyethylene terephthalate was referred to.
For the theoretical values of the specific heat difference of the other completely amorphous polyesters, the values described in Advanced thermal analysis system (ATHAS) polymer heat capacity data bank were used.
(5−2)結晶化度
JIS K7122 (1987)に準じて、(株)日立ハイテク製示差走査熱量測定装置ロボットDSC 6220 ASD−2を、データ解析には熱分析ソフトウェア標準解析Muse Version:9.0を用いて、フィルムサンプル5mgをアルミニウム製受け皿上で室温から300°まで昇温速度20℃/分で昇温し、300℃で5分間保持した。そのとき、測定によって得られた吸熱ピーク熱量ΔHm、冷結晶化熱量ΔHc、完全結晶PETの融解熱量ΔHm0(140.1J/g)より、下記式によって算出した。
結晶化度(%)=(ΔHm−ΔHc)/ΔHm0×100
それ以外のポリエステルの完全結晶状態の融解熱量は、Advanced thermal analysis system (ATHAS) polymer heat capacity data bankに記載の値を用いた。
(5-2) Crystallinity
According to JIS K7122 (1987), Hitachi High-Tech Co., Ltd. differential scanning calorimetry robot DSC 6220 ASD-2 is used, and thermal analysis software standard analysis Mouse Version: 9.0 is used for data analysis, and film sample 5 mg. Was heated from room temperature to 300 ° C. at a heating rate of 20 ° C./min on an aluminum saucer, and held at 300 ° C. for 5 minutes. At that time, it was calculated by the following formula from the endothermic peak heat amount ΔHm, the cold crystallization heat amount ΔHc, and the melting heat amount ΔHm0 (140.1 J / g) of the perfect crystal PET obtained by the measurement.
Crystallinity (%) = (ΔHm−ΔHc) / ΔHm0 × 100
For the heat capacity for melting the other polyesters in the perfect crystal state, the values described in Advanced thermal analogy system (ATHAS) polymer heat capacity data bank were used.
(5−3)剛直非晶量
剛直非晶量は、(5−1)可動非晶量に記載の測定方法により得られた可動非晶量と、(5−2)結晶化度に記載の測定方法により得られた結晶化度から、以下の計算式にて算出した。
剛直非晶量(%)=100−(可動非晶量+結晶化度)。
ポリエチレンテレフタレート完全非晶物の比熱差理論値=0.4052J/(g℃)
また、本発明ではポリエチレンテレフタレートユニットが80モル%以上であるものについては、ポリエチレンテレフタレートの完全非晶物の比熱差理論値を参照した。
それ以外のポリエステルの完全非晶物の比熱差理論値は、Advanced thermal analysis system (ATHAS) polymer heat capacity data bankに記載の値を用いた。
(5-3) Rigid amorphous amount The rigid amorphous amount is described in (5-1) Movable amorphous amount obtained by the measuring method described in (5-1) Movable amorphous amount and (5-2) Crystallinity. From the crystallinity obtained by the measuring method, it was calculated by the following formula.
Rigid amorphous amount (%) = 100- (movable amorphous amount + crystallinity).
Theoretical value of specific heat difference of polyethylene terephthalate completely amorphous material = 0.4052J / (g ℃)
Further, in the present invention, for the polyethylene terephthalate unit having a content of 80 mol% or more, the theoretical value of the specific heat difference of the completely amorphous material of polyethylene terephthalate was referred to.
For the theoretical values of the specific heat difference of the other completely amorphous polyesters, the values described in Advanced thermal analysis system (ATHAS) polymer heat capacity data bank were used.
(6)ガラス転移温度、融解吸熱ピーク温度Tm、結晶融解エネルギーΔHm
JIS7122(1987)に準拠し、示差走査熱量計(セイコーインスツル製EXSTAR DSC6220)を用いて、窒素雰囲気中で3mgの樹脂を30℃から300℃まで20℃/minの条件で昇温する。次いで、300℃で5分保持した後、40℃/minの条件で30℃まで降温する。さらに、30℃で5分保持した後、30℃から300℃まで20℃/minの条件で昇温する。この昇温時に得られるガラス転移温度を下記式(i)により算出した。
ガラス転移温度=(補外ガラス転移開始温度+補外ガラス転移終了温度)/2・・・(i)
ここで補外ガラス転移開始温度は、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度とする。補外ガラス転移終了温度は、高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度とする。また、吸熱ピークのピークトップを融点とした。
(6) Glass transition temperature, melting endothermic peak temperature Tm, crystal melting energy ΔHm
In accordance with JIS7122 (1987), a differential scanning calorimeter (EXSTAR DSC6220 manufactured by Seiko Instruments Inc.) is used to raise the temperature of 3 mg of resin from 30 ° C. to 300 ° C. at 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere. Then, after holding at 300 ° C. for 5 minutes, the temperature is lowered to 30 ° C. under the condition of 40 ° C./min. Further, after holding at 30 ° C. for 5 minutes, the temperature is raised from 30 ° C. to 300 ° C. under the condition of 20 ° C./min. The glass transition temperature obtained at the time of this temperature rise was calculated by the following formula (i).
Glass transition temperature = (extrapolation glass transition start temperature + extrapolation glass transition end temperature) / 2 ... (i)
Here, the extra glass transition start temperature is the intersection of the straight line extending the baseline on the low temperature side to the high temperature side and the tangent line drawn at the point where the slope of the curve of the stepwise change part of the glass transition is maximized. Let it be the temperature. The outer glass transition end temperature is the temperature at the intersection of the straight line extending the baseline on the high temperature side to the low temperature side and the tangent line drawn at the point where the slope of the curve of the stepwise change part of the glass transition is maximized. do. Moreover, the peak top of the endothermic peak was defined as the melting point.
(7)屈折率、面配向係数fn
ナトリウムD線(波長589nm)を光源とし、マウント液としてヨウ化メチレンを用い、25℃にてアッベ屈折計を用いて、(3)で定めたフィルム主収縮方向、主収縮と直交する方向および厚み方向の屈折率(各々、nMD、nTD、nZD)を求めた。求めた屈折率から下記の式により、面配向係数(fn)を算出した。
面配向係数fn=(nMD+nTD)/2−nZD
(8)熱収縮の均一性
(8−1)熱収縮率
フィルムの主収縮方向および主収縮方向と直交する方向、主収縮方向を0°としたときの45°方向と−45°方向について熱収縮率測定を行った。フィルム幅方向の中心からフィルム端まで50mm間隔の位置を中心として主収縮方向60mm×主収縮方向と直交する方向60mmのサイズに切り出し、直径50mm(L0)の円と、フィルムの主収縮方向および主収縮方向と直交する方向、主収縮方向を0°としたときの45°方向と−45°方向の合計4つの直線を円と交差するように標線を入れてサンプルを作成する。作成したサンプルを重ならないように、紙に挟んで150℃に加熱した熱風オーブン内に30分間設置し加熱処理を行った。熱処理後の各方向(4方向)の標線間距離(L1)を測定し、加熱前後の標線間距離の変化から下記式にて熱収縮率を算出した。測定は各幅方向位置について3サンプル実施し、平均値で評価を行った。
熱収縮率(%) = 100×(L0−L1)/L0
A:45°方向と−45°方向の熱収縮率差3.0%未満の範囲が、幅1000mm以上の範囲であった。
B:45°方向と−45°方向の熱収縮率差3.0%未満の範囲が、幅500mm以上1000mm未満の範囲であった。
C:45°方向と−45°方向の熱収縮率差3.0%未満の範囲が、幅200mm以上500mm未満の範囲であった。
D:45°方向と−45°方向の熱収縮率差3.0%未満の範囲が、幅200mm未満の範囲であった。
A、B、Cが合格レベルである。
(7) Refractive index, plane orientation coefficient fn
Using a sodium D line (wavelength 589 nm) as a light source, using methylene iodide as a mounting solution, and using an Abbe refractometer at 25 ° C., the film main shrinkage direction, the direction orthogonal to the main shrinkage, and the thickness specified in (3). The refractive index in the direction (nMD, nTD, nZD, respectively) was determined. The plane orientation coefficient (fn) was calculated from the obtained refractive index by the following formula.
Planar orientation coefficient fn = (nMD + nTD) /2-nZD
(8) Uniformity of heat shrinkage (8-1) Heat shrinkage rate Heat in the main shrinkage direction and the direction orthogonal to the main shrinkage direction, and in the 45 ° and −45 ° directions when the main shrinkage direction is 0 °. The shrinkage rate was measured. A circle with a diameter of 50 mm (L0) and a main contraction direction and main A sample is created by marking a total of four straight lines in the direction orthogonal to the contraction direction and the 45 ° direction and the −45 ° direction when the main contraction direction is 0 ° so as to intersect the circle. The prepared samples were sandwiched between papers and placed in a hot air oven heated to 150 ° C. for 30 minutes for heat treatment. The distance between the marked lines (L1) in each direction (4 directions) after the heat treatment was measured, and the heat shrinkage rate was calculated by the following formula from the change in the distance between the marked lines before and after the heating. Three samples were measured for each width direction position, and the average value was used for evaluation.
Heat shrinkage rate (%) = 100 × (L0-L1) / L0
A: The range of the heat shrinkage difference between the 45 ° direction and the −45 ° direction of less than 3.0% was the range of the width of 1000 mm or more.
B: The range of the heat shrinkage rate difference of less than 3.0% in the 45 ° direction and the −45 ° direction was a range of a width of 500 mm or more and less than 1000 mm.
C: The range of the heat shrinkage rate difference of less than 3.0% in the 45 ° direction and the −45 ° direction was the range of the width of 200 mm or more and less than 500 mm.
D: The range of the heat shrinkage difference of less than 3.0% in the 45 ° direction and the −45 ° direction was the range of less than 200 mm in width.
A, B, and C are pass levels.
(8−2)円面積減量
(8−1)と同様に、フィルム幅方向の中心からフィルム端まで50mm間隔の位置を中心として主収縮方向60mm×主収縮方向と直交する方向60mmのサイズに切り出して直径50mmの円を描いたサンプルの円内面積を用いて、フィルムの幅方向における中心位置を基準とした熱処理前後での円面積減量をバラツキの指標として評価を行った。熱処理前後それぞれのサンプル画像をグレースケールにてスキャナで読み取り、画像解析ソフトImage-Pro Plus The Proven Solution version4.5.0.24 for windows 98/NT/2000のCount/Sizeにて境界線を含む塗りつぶし部(暗い色)の面積を自動抽出して、黒く塗りつぶした円内面積を(熱処理前の面積をS0、熱処理後の面積をS1として)求め下記式にて円面積減量を算出し、熱収縮のバラツキの指標とした。なお、円内を黒く塗りつぶす手法はスキャナで読み取る前後どちらでもよく、サンプルを黒色の油性マジックで塗りつぶす方法や取り込んだ画像をペイントソフトにて黒く塗りつぶす方法など特に限定されるものではない。測定は各幅方向位置について3サンプル実施し、平均値で評価を行った。
円面積減量(%) = 100×(S0−S1)/S0
A:中心位置の円面積減量との差が5.0%以下の範囲が、幅1000mm以上の範囲であった。
B:中心位置の円面積減量との差が5.0%以下の範囲が、幅500mm以上1000mm未満の範囲であった。
C:中心位置の円面積減量との差が5.0%以下の範囲が、幅200mm以上500mm未満の範囲であった。
D:中心位置の円面積減量との差が5.0%以下の範囲が、幅200mm未満であった。
(8-2) Circular area reduction Similar to (8-1), cut out to a size of 60 mm in the main contraction direction × 60 mm in the direction orthogonal to the main contraction direction, centered at a position at intervals of 50 mm from the center in the film width direction to the film edge. Using the inner circle area of the sample in which a circle with a diameter of 50 mm was drawn, the reduction in the circular area before and after the heat treatment based on the center position in the width direction of the film was evaluated as an index of variation. Each sample image before and after the heat treatment is read with a gray scale with a scanner, and the image analysis software Image-Pro Plus The Proven Solution version 4.5.0.24 for windows 98 / NT / 2000 Count / Size is used to fill the image including the boundary line. The area of the part (dark color) is automatically extracted, the area inside the circle painted in black is calculated (the area before heat treatment is S0, the area after heat treatment is S1), the circle area reduction is calculated by the following formula, and heat shrinkage is performed. It was used as an index of the variation of. The method of painting the inside of the circle in black may be either before or after scanning with a scanner, and the method of painting the sample with black oil-based magic or the method of painting the captured image in black with paint software is not particularly limited. Three samples were measured for each width direction position, and the average value was used for evaluation.
Circle area reduction (%) = 100 × (S0-S1) / S0
A: The range in which the difference from the reduction in the circular area at the center position was 5.0% or less was the range in which the width was 1000 mm or more.
B: The range in which the difference from the reduction in the circular area at the center position was 5.0% or less was the range in which the width was 500 mm or more and less than 1000 mm.
C: The range in which the difference from the reduction in the circular area at the center position was 5.0% or less was the range in which the width was 200 mm or more and less than 500 mm.
D: The range in which the difference from the reduction in the circular area at the center position was 5.0% or less was less than 200 mm in width.
A、B、Cが合格レベルである。 A, B, and C are pass levels.
(9)包装用途適性
(9−1)乾燥耐熱性
フィルム表面に、スクリーン印刷を行った。印刷は、ミノグループ(株)製インキU−PET(517)、スクリーンSX270Tを用いて、スキージスピード300mm/sec、スキージ角度45°の条件で行い、次いで90℃条件下の熱風オーブン中で5分間乾燥して、印刷層積層フィルムを得た。得られた印刷層積層フィルムについての外観について、下記の基準で評価を行った。
A:乾燥後もシワの発生は確認されず、良好な外観であった。
B:乾燥後に若干のシワが確認されたが、良好な外観であった。
C:乾燥後にシワが確認されたが、実用上問題ないレベルであった。
D:乾燥後にシワが確認され、実用レベルではなかった。
A、B、Cが合格レベルである。
(9) Suitable for packaging (9-1) Dry heat resistance
Screen printing was performed on the film surface. Printing was performed using an ink U-PET (517) manufactured by Mino Group Co., Ltd. and a screen SX270T under the conditions of a squeegee speed of 300 mm / sec and a squeegee angle of 45 °, and then in a hot air oven under 90 ° C. conditions for 5 minutes. It was dried to obtain a printed layer laminated film. The appearance of the obtained printed layer laminated film was evaluated according to the following criteria.
A: No wrinkles were confirmed even after drying, and the appearance was good.
B: Some wrinkles were confirmed after drying, but the appearance was good.
C: Wrinkles were confirmed after drying, but there was no problem in practical use.
D: Wrinkles were confirmed after drying, which was not at a practical level.
A, B, and C are pass levels.
(9−2)熱収縮性
(9−1)で作成した印刷層積層フィルムについて、フィルム両端部を溶断シールで接着し、円筒状のラベルを作成した。該ラベルを円筒形のアルミボトルの胴部(底面直径150mm)に被せ、150℃雰囲気下のトンネルオーブンに、通過時間3秒で通過させて、ボトルに装着し、収縮外観を下記基準で評価した。
A:シワ、ゆがみ、収縮不足が発生せず、意匠性に優れた外観であった。
B:シワ、ゆがみ、収縮不足の少なくともいずれかが確認できるが、意匠性に優れた外観であった。
C:シワ、ゆがみ、収縮不足の少なくともいずれかが確認できるが実用上問題なかった。
D:シワ、ゆがみ、収縮不足の少なくともいずれかが確認でき、実用レベルではなかった。
A、B、Cが合格レベルである。
(9-2) Heat shrinkage
With respect to the print layer laminated film prepared in (9-1), both ends of the film were bonded with a fusing sticker to prepare a cylindrical label. The label was placed on the body of a cylindrical aluminum bottle (bottom diameter: 150 mm), passed through a tunnel oven in an atmosphere of 150 ° C. with a passing time of 3 seconds, attached to the bottle, and the shrinkage appearance was evaluated according to the following criteria. ..
A: No wrinkles, distortions, or insufficient shrinkage occurred, and the appearance was excellent in design.
B: At least one of wrinkles, distortion, and insufficient shrinkage can be confirmed, but the appearance was excellent in design.
C: At least one of wrinkles, distortion, and insufficient shrinkage can be confirmed, but there was no problem in practical use.
D: At least one of wrinkles, distortion, and insufficient shrinkage was confirmed, which was not at a practical level.
A, B, and C are pass levels.
(10)凹凸パターンの成形性
ガラス転移温度128℃のアクリル樹脂をトルエンで希釈し、硬質層形成用塗料(固形分濃度8質量%)をフィルム上に乾燥後の厚さが2μmになるようにバーコーターにて塗工し、90℃条件下の熱風オーブン中で5分間乾燥させて、積層体を得た。作成した積層体を150℃のオーブン中で主収縮方向に収縮させ、その後、主収縮方向と直交する方向に微延伸して波状の微細凹凸パターンを形成した。その際の成形性について、下記の基準で評価を行った。
○:フィルムの破断が発生せず、微細凹凸が成形可能であった。
×:収縮後の微延伸工程にてフィルムの破断が発生した
○が合格レベルである。
(10) Formability of Concavo-convex Pattern Acrylic resin having a glass transition temperature of 128 ° C. is diluted with toluene, and a paint for forming a hard layer (solid content concentration: 8% by mass) is applied onto a film so that the thickness after drying is 2 μm. It was coated with a bar coater and dried in a hot air oven under 90 ° C. conditions for 5 minutes to obtain a laminate. The prepared laminate was contracted in the main contraction direction in an oven at 150 ° C., and then slightly stretched in a direction orthogonal to the main contraction direction to form a wavy fine uneven pattern. The moldability at that time was evaluated according to the following criteria.
◯: No breakage of the film occurred, and fine irregularities could be formed.
X: ◯, in which the film was broken in the fine stretching step after shrinkage, is the pass level.
(ポリエステルの製造)
製膜に供したポリエステル樹脂は以下のように準備した。
(ポリエステルA)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエチレンテレフタレート樹脂(固有粘度0.65)。
(Manufacturing of polyester)
The polyester resin used for film formation was prepared as follows.
(Polyester A)
A polyethylene terephthalate resin (intrinsic viscosity 0.65) containing 100 mol% of a terephthalic acid component as a dicarboxylic acid component and 100 mol% of an ethylene glycol component as a glycol component.
(ポリエステルB)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が94モル%、イソフタル酸成分が6モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(ポリエステルC)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が92モル%、イソフタル酸成分が8モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(ポリエステルD)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が88モル%、イソフタル酸成分が12モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(ポリエステルE)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が86モル%、イソフタル酸成分が14モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(ポリエステルF)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が82モル%、イソフタル酸成分が18モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(ポリエステルG)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が91モル%、2,6−ナフタレンジカルボン酸成分が9モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(ポリエステルH)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が88モル%、2,6−ナフタレンジカルボン酸成分が12モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester B)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 94 mol% as a dicarboxylic acid component, an isophthalic acid component of 6 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(Polyester C)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 92 mol% as a dicarboxylic acid component, an isophthalic acid component of 8 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(Polyester D)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 88 mol% as a dicarboxylic acid component, an isophthalic acid component of 12 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(Polyester E)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 86 mol% as a dicarboxylic acid component, an isophthalic acid component of 14 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(Polyester F)
A polyester resin having an terephthalic acid component of 82 mol% as a dicarboxylic acid component, an isophthalic acid component of 18 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(Polyester G)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 91 mol% as a dicarboxylic acid component, a 2,6-naphthalenedicarboxylic acid component of 9 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(Polyester H)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 88 mol% as a dicarboxylic acid component, a 2,6-naphthalenedicarboxylic acid component of 12 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルI)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が88モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール成分が12モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester I)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 100 mol% as a dicarboxylic acid component, an ethylene glycol component of 88 mol% as a glycol component, and a 1,4-cyclohexanedimethanol component of 12 mol% (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルJ)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が85モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール成分が15モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester J)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 100 mol% as a dicarboxylic acid component, an ethylene glycol component of 85 mol% as a glycol component, and a 1,4-cyclohexanedimethanol component of 15 mol% (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルK)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が82モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノール成分が18モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester K)
A polyester resin (intrinsic viscosity 0.75) in which the terephthalic acid component is 100 mol% as the dicarboxylic acid component, the ethylene glycol component is 82 mol% as the glycol component, and the 1,4-cyclohexanedimethanol component is 18 mol%.
(ポリエステルL)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が92モル%、スピログリコール成分が8モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester L)
A polyester resin (intrinsic viscosity 0.75) in which the terephthalic acid component is 100 mol% as the dicarboxylic acid component, the ethylene glycol component is 92 mol% as the glycol component, and the spiroglycol component is 8 mol%.
(ポリエステルM)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が88モル%、スピログリコール成分が12モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester M)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 100 mol% as a dicarboxylic acid component, an ethylene glycol component of 88 mol% as a glycol component, and a spiroglycol component of 12 mol% (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルN)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が84モル%、スピログリコール成分が16モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester N)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 100 mol% as a dicarboxylic acid component, an ethylene glycol component of 84 mol% as a glycol component, and a spiroglycol component of 16 mol% (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルO)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が88モル%、ネオペンチルグリコール成分が12モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester O)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 100 mol% as a dicarboxylic acid component, an ethylene glycol component of 88 mol% as a glycol component, and a neopentyl glycol component of 12 mol% (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルP)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が82モル%、ネオペンチルグリコール成分が18モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester P)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 100 mol% as a dicarboxylic acid component, an ethylene glycol component of 82 mol% as a glycol component, and a neopentyl glycol component of 18 mol% (intrinsic viscosity 0.75).
(ポリエステルQ)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が100モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が42モル%、イソソルビド成分が15モル%、1,4−シクロヘキサンジメタノールが43モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester Q)
Polyester resin containing 100 mol% of terephthalic acid component as dicarboxylic acid component, 42 mol% of ethylene glycol component as glycol component, 15 mol% of isosorbide component, and 43 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol (intrinsic viscosity 0. 75).
(ポリエステルR)
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸成分が96モル%、イソフタル酸成分が4モル%、グリコール成分としてエチレングリコール成分が100モル%であるポリエステル樹脂(固有粘度0.75)。
(Polyester R)
A polyester resin having a terephthalic acid component of 96 mol% as a dicarboxylic acid component, an isophthalic acid component of 4 mol%, and an ethylene glycol component of 100 mol% as a glycol component (intrinsic viscosity 0.75).
(粒子マスターの製造)
(粒子マスターA)
ポリエステルA中に数平均粒子径0.2μmの凝集シリカを粒子濃度5質量%で含有したポリエチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度0.63)。
(Manufacturing of particle master)
(Particle Master A)
Polyester terephthalate particle master (intrinsic viscosity 0.63) containing aggregated silica having a number average particle diameter of 0.2 μm in polyester A at a particle concentration of 5% by mass.
(実施例1〜56、比較例1〜6)
用いたポリエステルおよび粒子マスター樹脂の組成を表の通りとして、原料を酸素濃度0.2体積%としたベント同方向二軸押出機に供給し、押出機シリンダー温度を270℃で溶融し、短管温度を275℃、口金温度を280℃で、Tダイより25℃に温度制御した冷却ドラム上にシート状に吐出した。その際、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させ未延伸シートを得た。1縦延伸、1横延伸、熱処理、2縦延伸、2横延伸、熱処理を順に行い、それぞれ表に示した延伸倍率、延伸温度、熱処理温度としてポリエステルフィルムを得た。
(Examples 1 to 56, Comparative Examples 1 to 6)
The composition of the polyester and the particle master resin used is as shown in the table, and the raw material is supplied to a vent isodirectional twin-screw extruder having an oxygen concentration of 0.2% by volume, the extruder cylinder temperature is melted at 270 ° C., and a short tube is used. The temperature was 275 ° C., the base temperature was 280 ° C., and the particles were discharged in the form of a sheet on a cooling drum whose temperature was controlled to 25 ° C. from the T die. At that time, an unstretched sheet was obtained by electrostatically applying static electricity using a wire-shaped electrode having a diameter of 0.1 mm and bringing it into close contact with a cooling drum. 1 longitudinal stretching, 1 transverse stretching, heat treatment, 2 longitudinal stretching, 2 transverse stretching, and heat treatment were carried out in this order to obtain a polyester film as the stretching ratio, stretching temperature, and heat treatment temperature shown in the table, respectively.
実施例は全て主収縮方向における150℃熱収縮率が25%以上45%以下、主収縮方向と直交方向の150℃熱収縮率が−6%以上10%以下、主収縮方向における90℃熱収縮率が14%以下、主収縮方向と直交方向における90℃熱収縮率が5%以下であって、剛直非晶の割合が42%以上60%以下、かつ主収縮方向との直交方向屈折率が1.64以上1.67以下であり、各種機能層塗布後の乾燥適正に優れ、その後、150℃で大きく収縮させるシュリンク性、二次加工性に好適なものであった。 In all the examples, the heat shrinkage rate of 150 ° C. in the main shrinkage direction is 25% or more and 45% or less, the heat shrinkage rate of 150 ° C. in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is -6% or more and 10% or less, and the heat shrinkage rate of 90 ° C. in the main shrinkage direction is 90 ° C. The rate is 14% or less, the heat shrinkage rate at 90 ° C. in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is 5% or less, the ratio of rigid amorphous is 42% or more and 60% or less, and the refractive index in the direction orthogonal to the main shrinkage direction is It was 1.64 or more and 1.67 or less, and was excellent in drying suitability after coating various functional layers, and was suitable for shrinkability and secondary processability in which it was subsequently greatly shrunk at 150 ° C.
一方、比較例1は1縦延伸の倍率が3.3倍であったために、1横延伸にて収縮成分が偏向して歪んだため、最終的に取れたフィルム長手方向の150℃熱収縮率が15%未満となった。
また、比較例2はΔmSが110℃を超えていたため、剛直非晶量が本願範囲外となり、形状追従性に劣った。
比較例3は2縦延伸倍率が高くなったことにより、90℃熱収縮率が14%以上になり、乾燥工程にて収縮変形がおこった。
比較例4はΔmSが110℃を超えていたため、主収縮方向と直交する方向の屈折率が1.64未満となり幅方向における熱収縮均一性が劣った。
比較例5は結晶融解エネルギーが25J/gを超えていたためTM1−HS−1が80℃〜110℃以下の範囲内ではあったものの結晶化によってフィルムを得ることができなかった。
比較例6はホモポリエステルを使用したため剛直非晶量が42%未満となり、高温での収縮加工工程にてフィルムの破断が発生した。
On the other hand, in Comparative Example 1, since the magnification of one longitudinal stretching was 3.3 times, the shrinkage component was deflected and distorted by one transverse stretching, so that the final heat shrinkage rate of 150 ° C. in the longitudinal direction of the film was obtained. Was less than 15%.
Further, in Comparative Example 2, since ΔmS exceeded 110 ° C., the amount of rigid amorphous material was out of the range of the present application, and the shape followability was inferior.
In Comparative Example 3, the heat shrinkage rate at 90 ° C. became 14% or more due to the high 2 longitudinal stretching ratio, and shrinkage deformation occurred in the drying step.
In Comparative Example 4, since ΔmS exceeded 110 ° C., the refractive index in the direction orthogonal to the main shrinkage direction was less than 1.64, and the thermal shrinkage uniformity in the width direction was inferior.
In Comparative Example 5, since the crystal melting energy exceeded 25 J / g, TM1-HS-1 was in the range of 80 ° C. to 110 ° C. or lower, but a film could not be obtained by crystallization.
In Comparative Example 6, since homopolyester was used, the amount of rigid amorphous was less than 42%, and the film was broken in the shrinkage processing step at high temperature.
本発明のポリエステルフィルムは、90℃程度では収縮を抑制し、150℃程度の高温では大きく収縮する特殊な熱収縮特性を有する上に、幅方向における熱収縮率の均一性と柔軟性の特徴を併せ持つ。これにより、90℃程度で収縮変形することを抑制しつつ各種機能層塗布後の乾燥が可能であり、その後、150℃程度で大きく収縮させた後に二次加工を要する包装用途、各種離型用途、工程フィルムなどでの使用が可能となる。 The polyester film of the present invention has a special heat shrinkage property that suppresses shrinkage at about 90 ° C. and shrinks significantly at a high temperature of about 150 ° C., and also has the characteristics of uniformity of heat shrinkage rate and flexibility in the width direction. Have both. As a result, it is possible to dry after applying various functional layers while suppressing shrinkage and deformation at about 90 ° C., and then for packaging and various mold release applications that require secondary processing after being greatly shrunk at about 150 ° C. , Can be used in process films, etc.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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JP2020052289A JP2021152094A (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Polyester film |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2020052289A Pending JP2021152094A (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Polyester film |
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-
2020
- 2020-03-24 JP JP2020052289A patent/JP2021152094A/en active Pending
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