(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポリエステルの厚み０．０５〜０．５μｍの層と、第１のポリエステルより融点が１５℃以上低い第２のポリエステルの厚み０．０５〜０．５μｍの層とを１１層以上交互に積層してなる二軸延伸多層積層フィルムであり、第１のポリエステルおよび第２のポリエステルともに共重合ポリエチレンテレフタレートであって、かつ第１のポリエステルより融点が１５℃以上低い第２のポリエステルが共重合成分を１０〜１２モル％共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートであり、第１のポリエステルの層の合計厚みが第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層との合計厚みの４０％以下であり、該積層フィルムの製膜方向および幅方向の２方向において８０℃における破断伸度が３００％以上かつ破断強度が３０ＭＰａ以下であって、波長３５０〜２０００ｎｍの光に対する反射率曲線において反射率のベースラインよりも２０％以上高い最大反射率ピークが観察されることを特徴とするモールディング加工用二軸延伸多層積層フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率の低い層と屈折率の高い層とを交互に規則的に配置させ、層間の屈折率差および各層の厚みによって特定の波長帯域の光を選択的に反射する、ポリエステルからなる二軸延伸多層積層フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品包装（例えば、トレー、アイスクリームカップ等）、薬品包装（例えば、カプセル、錠剤等のＰＴＰ薬品包装）、ラミネート成形（例えば、家具、屋内外装飾品、電化製品、自動車部品等の、フィルムと紙、木材、金属、もしくは樹脂とのラミネート成形）、ＩＣ・磁気記録用カード材料（例えば、キャッシュカード、ＩＤカード、クレジットカード）、農業（例えば、グリーンハウス）といった幅広い分野で、ポリエステルのフィルムが用いられている。
【０００３】
ところで多層積層フィルムは、屈折率の低い層と高い層とを交互に多数積層したものであり、層間の構造的な光干渉によって、特定波長の光を選択的に反射または透過する光学干渉フィルムとすることができる。この多層積層フィルムは、選択的に反射または透過する光の波長を可視光領域とすれば、構造的な発色により意匠性に優れた、例えば、玉虫色に見える真珠光沢フィルムとすることができる。ここで得られる意匠性は、多層積層フィルムの構造的な発色によることから、染料などによる発色と異なり退色の問題もない。また、このような多層積層フィルムは、膜厚を徐々に変化させたり、異なる反射ピークを有するフィルムを貼り合せることで金属を使用したフィルムと同等の高い反射率を得ることができ、金属光沢フィルムや反射ミラーとして使用することができる。
【０００４】
これまで、光干渉による発色を呈する多層積層フィルムとして、例えば特開昭５６−９９３０７号公報でポリエチレンテレフタレートとポリメチルメタクリレートといった相互に異なる熱可塑性樹脂を用いた多層積層フィルムが提案されている。また、例えば特表平９−５０６８３７号公報や国際公開第０１／４７７１１号パンフレットでは、屈折率の高い層としてポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートからなる層を用いた多層積層フィルムが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５６−９９３０７号公報
【特許文献２】特表平９−５０６８３７号公報
【特許文献３】国際公開第０１／４７７１１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような光干渉により発色する従来の多層積層フィルムは、意匠性にこそ優れているものの、成形性には乏しいものばかりであった。
本発明の目的は、特定の波長の光を高い選択性で反射させ、発色性に優れ、玉虫色の金属光沢を有しながら、成形・加工性に優れ、経時安定性、耐溶剤性、寸法安定性等にも優れた多層積層フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、第１のポリエステルの厚み０．０５〜０．５μｍの層と、第１のポリエステルより融点が１５℃以上低い第２のポリエステルの厚み０．０５〜０．５μｍの層とを１１層以上交互に積層してなる二軸延伸多層積層フィルムであり、第１のポリエステルおよび第２のポリエステルともに共重合ポリエチレンテレフタレートであって、かつ第１のポリエステルより融点が１５℃以上低い第２のポリエステルが共重合成分を１０〜１２モル％共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートであり、第１のポリエステルの層の合計厚みが第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層との合計厚みの４０％以下であり、該積層フィルムの製膜方向および幅方向の２方向において８０℃における破断伸度が３００％以上かつ破断強度が３０ＭＰａ以下であって、波長３５０〜２０００ｎｍの光に対する反射率曲線において反射率のベースラインよりも２０％以上高い最大反射率ピークが観察されることを特徴とするモールディング加工用二軸延伸多層積層フィルムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特定の波長の光を高い選択性で反射させ、発色性に優れ、玉虫色の金属光沢を有しながら、成形・加工性に優れ、経時安定性、耐溶剤性、寸法安定性等にも優れた多層積層フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
［層構成］
第１のポリエステルの層および第２のポリエステルの層は、層間の光干渉によって選択的に光を反射するために、それぞれ１層の厚みが０．０５〜０．５μｍである。本発明の多層積層フィルムが示す選択反射は、紫外光、可視光、近赤外光の範囲において、適宜、その層厚を調整することで実現できる。それぞれの１層厚みが０．０５μｍ未満であるとその反射光はポリエステル組成分の吸収によって反射性能が得られなくなる。０．５μｍを超えると層間の光干渉によって選択的に反射する光が赤外光の領域に達し、光学的特性としての有用性が得られなくなる。第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層とは、交互に１１層以上積層される。１１層未満であると、所望の波長帯域での十分な反射率を得ることができない。
【００１０】
本発明において、第１のポリエステルの層の合計厚みは、第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層の合計厚みの４０％以下、好ましくは３５％以下である。４０％を超えると成形加工性が損なわれる。本発明では第２のポリエステルの層によって優れた成型加工性が確保される。そのため、第２のポリエステルの層の厚みは第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層の合計厚みの６０％以上を占めることが必要である。なお、第１のポリエステルの層の合計厚みは、光を安定して反射する積層構造を維持する観点から好ましくは２％以上である。
【００１１】
［破断伸度および破断強度］
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、高い成型加工性を得る観点から、少なくとも１方向において８０℃における破断伸度が、好ましくは２５０％以上、さらに好ましくは３００％以上、特に好ましくは４００％以上である。８０℃における破断伸度が２５０％未満であると、ＰＴＰ（プシュ  スルー  パッケージ  Push Through Package）成形機で加工する際に十分な成形性が得られないので好ましくない。なお、破断伸度の上限は高々１０００％である。
【００１２】
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、高い成型加工性を得る観点から、少なくとも１方向において８０℃における破断強度が、好ましくは３０ＭＰａ以下、さらに好ましくは２５ＭＰａ以下である。８０℃における破断強度が３０ＭＰａを超えると、ＰＴＰ成形機で加工した際にフィルム表面にひび、割れなどが生じて好ましくない。
【００１３】
［反射率］
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、波長３５０〜２０００ｎｍの光に対する反射率曲線において反射率のベースラインよりも好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上、特に好ましくは５０％以上高い最大反射率ピークが観察される。２０％未満であると所望の波長帯域での十分な反射率を得ることができず好ましくない。
【００１４】
［ポリエステル］
第１のポリエステルとしては結晶性ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートやその共重合体を用いることができる。
【００１５】
第１のポリエステルとしては、好ましくはポリエチレンテレフタレート、さらに好ましくは全繰返し単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレート成分からなるポリエチレンテレフタレートを用いる。共重合成分としては、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸を例示することができる。
【００１６】
第２のポリエステルは、第１のポリエステルの融点より少なくとも１５℃は低い融点のポリエステルを用いる。第２のポリエステルの融点が、第１のポリエステルの融点より少なくと１５℃低くないと、２つのポリエステルの融点差が十分でなく、結果として、得られる多層延伸フィルムの層間に十分な屈折率差が付与できない。第１のポリエステルの融点と第２のポリエステルの融点との差は両者の密着性を維持する観点から高々５０℃であることが好ましい。
【００１７】
第２のポリエステルとしては、例えば、共重合ポリエチレンテレフタレート、共重合ポリブチレンテレフタレート、共重合ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを用いることができる。第１のポリエステルとしてポリエチレンテレフターレートを用いる場合、第２のポリエステルとして共重合ポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。
【００１８】
共重合ポリエステルの融点は、共重合成分の種類と量をコントロールすることによりコントロールすることができる。融点をコントロールするために用いる共重合成分としては、例えばイソフタル酸、２，６―ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸といった芳香族カルボン酸；アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸といった脂肪族ジカルボン酸；シクロヘキサンジカルボン酸とった脂環族ジカルボン酸を用いることができる。ヘキサンジオールといった脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノールといった脂環族ジオールを用いてもよい。
【００１９】
例えば第１のポリエステルとしてホモのポリエチレンテレフタレートを用いる場合、これより１５〜５０℃融点の低い第２のポリエステルとしては、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ヘキサメチレングリコールといった共重合成分を通常３〜６０モル％、好ましくは４〜４０モル％共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートを用いればよい。
【００２０】
［製造方法］
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、第１の押出し機より供給された第１のポリエステルと、第２の押出し機より供給された第２のポリエステルと、を溶融状態で交互に少なくとも１１層以上重ね合わせて多層未延伸シートとする。これを回転するドラム上にキャストすることにより、未延伸多層積層フィルムとする。このようにして得られた未延伸多層積層フィルムを、製膜方向とそれに直交する幅方向の二軸方向（フィルム面に沿った方向）に延伸する。延伸温度は、第１のポリエステルのガラス転移点の温度（Ｔｇ）〜Ｔｇ＋５０℃の範囲とする。延伸の面積倍率は５〜５０倍とすることが好ましい。延伸倍率が大きい程、第１の層および第２の層の個々の層における面方向のバラツキが延伸による薄層化により小さくなり、二軸延伸多層積層フィルムの光干渉が面方向に均一になるので、延伸倍率はこの範囲で大きいことが好ましい。延伸方法は、逐次二軸延伸、同時二軸延伸のいずれの方法であってもよい。必要があればさらに熱固定を行ってもよい。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例をもって本発明をさらに説明する。
なお、実施例中の物性や特性は、下記の方法にて測定または評価した。
【００２２】
（１）ガラス転移温度（Ｔｇ）および融点
試料１０ｍｇについて、ＤＳＣ（ＴＡインスツルメンツ社製、商品名：ＤＳＣ２９２０）を用い、２０℃／ｍｉｎ．の昇温速度でガラス転移温度および融点を測定した。
【００２３】
（２）層厚み
サンプルを三角形に切り出し、包埋カプセルに固定後、エポキシ樹脂にて包埋した。そして、包埋されたサンプルをミクロトーム（ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｓ、製造元：ライヘルト社）で製膜方向と厚み方向に沿って切断し、厚さ５０ｎｍの薄膜切片にした。得られた薄膜切片を、透過型電子顕微鏡（製造元：日本電子（株）、商品名：ＪＥＭ２０１０）を用いて、加速電圧１００ｋＶにて観察・撮影し、写真から各層の厚みを測定した。
【００２４】
（３）最大反射率波長、最大反射率ピーク高さ
分光光度計（島津製作所製、ＭＰＣ−３１００）を用い、波長３５０ｎｍから２０００ｎｍの範囲にわたり、アルミ蒸着したミラーとの相対鏡面反射率を測定した。波長ごとに測定された反射率の中で最大のものを最大反射率としその波長を最大反射率波長とした。最大反射率とベースラインと差を最大反射率ピーク高さとした。
【００２５】
（４）８０℃における破断伸度および破断強度
製膜方向の破断強度は、サンプルフィルムを試料幅（幅方向）１０ｍｍ、長さ（製膜方向）１５０ｍｍに切り出し、チャック間１００ｍｍ、引っ張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎで、チャート速度５００ｍ／ｍｉｎの条件で外部環境を８０℃に保持した状態で、インストロンタイプの万能引っ張り試験装置にてサンプルを引張り、得られた荷重―伸び曲線から破断伸度、および破断強度を測定した。また、幅方向の破断強度は、サンプルフィルムを試料幅（製膜方向）１０ｍｍ、長さ（幅方向）１５０ｍｍに切り出す以外は、製膜方向の破断強度の測定と同様に行った。
【００２６】
（５）成形加工性１
フィルムをエンボスローラーに圧着させ、前面にＲｚが５００μｍのエンボスが付与されたエンボスフィルムを作成した。なお、ここで言うＲｚは断面曲線から基準長さだけ抜き取った部分の平均線に平行な直線のうち、高い方から１〜５番目までの山の平均と、深い方から１〜５番目までの谷の平均との間隔をμｍ単位で表したものを指す。下記の基準で評価した。
◎：エンボス付与しても、エンボスフィルムに割れ発生は全くない。
○：エンボス付与の際、エンボスフィルムに微細な割れが発生する。
×：エンボス付与の際、エンボスフィルムに大きな割れが発生する。
【００２７】
（６）成形加工性２
加熱プラグを有したＰＴＰ（Push Through Package）成形機にて、フィルムを８０℃にて、プレス成形して、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍ、深さ１０ｍｍのポケットを１０ｍｍ間隔で付与したパック用フィルムを作成した。下記の基準で評価した。
◎：ポケットの形状は金型通りであり、ポケット間のフィルムにしわの発生もない。
○：ポケットの形状は金型通りであるが、ポケット間のフィルムに若干のしわの発生がある。
×：ポケットのしわがあり、また形状も金型通りでないものがある。さらに、ポケット間のフィルムにしわの発生が多い。
【００２８】
（７）印刷性
メチルエチルケトンで顔料を分散したインクにて、グラビアロールを使用して、フィルムロールの片面に連続印刷した。なお、この印刷性評価は、耐溶剤性評価の代替手段である。
○：フィルムロールの印刷反対面（無印刷面）に、印刷面からのインクの転写はない。
×：フィルムロールの印刷反対面（無印刷面）に、印刷面からのインクの転写が前面にある。
【００２９】
（８）層間の密着性
サンプルフィルム（１０ｍｍ×５０ｍｍ）の両面に２４ｍｍ幅の粘着テープ（ニチバン社製、商品名：セロテープ(登録商標)）を１００ｍｍ貼り付け、１８０度の剥離角度で剥がした後、剥離面を観察した。これを各１０サンプルについて行い、層間剥離の生じた回数を算出した。
【００３０】
（９）色相の斑
Ａ４サイズのサンプルフィルムを１０枚用意し、それぞれのサンプルフィルムを白色の普通紙に重ね、３０ルクスの照明の下、目視にてサンプルフィルム内の透過色の色相の斑を評価した。また、Ａ４サイズのサンプルフィルムを１０枚用意し、それぞれのサンプルフィルムの裏面を黒色のスプレーにて着色した後、３０ルクスの照明の下、目視にてサンプルフィルム内の反射色の色相の斑を評価した。そして、透過色および反射色の色相の斑を総合して、以下の評価基準で判断した。
○：サンプル内に視認できる色相の斑がない。
△：サンプル内に一部、色相の異なる部分が見られる。
×：明らかに斑や筋となって見える色相斑が確認できる。
【００３１】
［実施例１］
第１のポリエステルとしてイソフタル酸を４モル％共重合した固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２の共重合ポリエチレンテレフタレート（以下「ＩＡ４ＰＥＴ」という）を、第２のポリエステルとしてイソフタル酸を１２モル％共重合した固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６５の共重合ポリエチレンテレフタレート（以下「ＩＡ１２ＰＥＴ」という）に真球状シリカ粒子（平均粒径：１．５μｍ）を０．１０ｗｔ％添加したもの、をそれぞれ準備した。そして、第１のポリエステルおよび第２のポリエステルを、それぞれ１７０℃で３時間乾燥後、押出機に供給し、２８０℃まで加熱して溶融状態とし、第１のポリエステルを３０１層、第２のポリエステルを３００層に分岐させた後、第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層とを交互に積層する多層フィードブロック装置を使用して積層し、その積層状態を保持したままダイへと導き、キャスティングドラム上にキャストして各層の厚みが等しくなるように第１のポリエステルの層と第２のポリエステルの層が交互に積層された総数６０１層の未延伸多層積層フィルムを作成した。このとき第１のポリエステルと第２のポリエステルの押出し量が２０：８０になるように調整し、かつ、両端層が第１のポリエステルになるように積層した。この多層未延伸フィルムを９０℃の温度で製膜方向に３．６倍延伸し、さらに９５℃の温度で幅方向に３．９倍に延伸し、２３０℃で３秒間熱固定処理を行った。得られた二軸延伸多層積層フィルムの物性を表２に示す。
【００３２】
［実施例２〜３および比較例１〜４］
第１のポリエステルおよび第２のポリエステルならびに製造条件を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして二軸延伸多層積層フィルムを製造した。得られた二軸延伸多層積層フィルムの物性を表２に示す。
【００３３】
【表１】
0004804193.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004804193.tif 000003
【００３５】
なお、表において用いたポリエステルは以下のとおりである。
ＩＡ４ＰＥＴ：
イソフタル酸を４モル％共重合した固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２の共重合ポリエチレンテレフタレート
ＩＡ１２ＰＥＴ：
イソフタル酸を１２モル％共重合した固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６５の共重合ポリエチレンテレフタレート
ＮＤＣ１０ＰＥＴ：
２，６−ナフタレンジカルボン酸を１０モル％共重合した固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６３の共重合ポリエチレンテレフタレート
ＣＨＤＭ２０ＰＥＴ：
シクロヘキサンジメタノールを２０モル％共重合した固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６０の共重合ポリエチレンテレフタレート
ＰＥＴ：
固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２のポリエチレンテレフタレート
ＰＥＮ：
固有粘度（オルトクロロフェノール、３５℃）０．６２のポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート  
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の二軸延伸多層積層フィルムは、モールディング加工、エンボス加工など変形加工する用途、フィルムを保持金具に挟んで固定して使用する用途に特に有用であり、例えば食品包装、薬品包装、ラミネート成形、ＩＣ・磁気記録用カード材料、農業といった分野での使用に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の二軸延伸多層積層フィルムの光の波長に対する反射率のグラフの一例である。図１中の、１は最大反射率と反射率のベースラインの差、２は反射率のベースラインである。
【符号の説明】
【００３８】
１  最大反射率と反射率のベースラインの差
２  反射率のベースライン
【図１】
0004804193.tif 000004