マイラー
ポリエステルフィルム
金属化boPETフィルム、厚さ約14μmの32層

BoPET（二軸延伸ポリエチレンテレフタレート）は、延伸ポリエチレンテレフタレート（PET）から作られたポリエステルフィルムで、高い引張強度、[1] 、化学的安定性、[1]、寸法安定性、[2] 、透明性、 [1] 、反射率、および電気絶縁性を備えています。[1]金属化する と、ガスおよび湿気のバリア性を持ちます。[3]このフィルムは「二軸延伸」されており、ポリマー鎖がフィルムの面と平行に配向され、したがって2つの軸にわたって配向されていることを意味します。[3]さまざまな企業が、さまざまなブランド名でboPETやその他のポリエステルフィルムを製造しています。英国と米国で最もよく知られている商標は、Mylar、Melinex、Lumirror、Hostaphanです。[4]これは、大量生産された最初の二軸延伸ポリマーでした。[5]

歴史

BoPETフィルムは1950年代半ばに開発され、[6] [7]元々はデュポン、[6] インペリアル・ケミカル・インダストリーズ（ICI）、ヘキストによって開発されました。バックミンスター・フラーは1953年にオレゴン大学の学生と共に建設したジオデシックドームの外皮としてマイラーを使用しました。[8]イーストマン・コダックは1955年に写真フィルムの支持体としてマイラーを使用し、「ESTARベース」と名付けました。[9]非常に薄くて丈夫なこのフィルムにより、 U-2偵察機の長距離飛行で6,000フィート（1,800メートル）のリールを露光することができました[10] NASAは1964年にエコーIIを打ち上げました。これは直径40メートル（131フィート）の気球で、厚さ9マイクロメートル（0.00035インチ）のboPETフィルムを、厚さ4.5マイクロメートル（0.00018インチ）のアルミ箔2層で挟んで作られました。[11]

製造と特性

ポリエチレンテレフタレートの化学構造

製造工程は、溶融ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルムをチルロール上に押し出すことから始まります。チルロールはフィルムを急冷し、非晶質状態にします。次に、延伸によって二軸配向させます。最も一般的な方法はシーケンシャルプロセスで、最初に加熱ローラーを使用してフィルムを機械方向に延伸し、次に加熱オーブンで横方向、つまり移動方向と直交する方向に延伸します。フィルムを両方向に同時に延伸することも可能ですが、そのために必要な装置はやや複雑になります。延伸比は通常、各方向で約3～4です

延伸が完了すると、フィルムは「ヒートセット」され、通常200℃（392℉）以上の温度のオーブンで張力下で結晶化されます。 [12]ヒートセット工程は、フィルムが元の未延伸形状に戻るのを防ぎ、フィルム面内の分子配向を固定します。[要出典]ポリマー鎖の配向は、二軸延伸PETフィルムの高い強度と剛性に寄与しており、典型的なヤング率は約4GPa（0.58 × 10 6  psi）です。分子配向のもう1つの重要な結果は、多くの結晶核の形成を誘発することです。急速に成長する微結晶は隣接する微結晶の境界に到達し、可視光の波長よりも小さいままになります。その結果、二軸延伸PETフィルムは半結晶構造 にもかかわらず、優れた透明性を備えています^

添加剤を一切使わずに製造した場合、フィルムの表面は非常に滑らかになり、巻き取った際に層同士が強く接着します。これは、きれいなガラス板を重ね合わせたときの接着に似ています。取り扱いを容易にするために、通常、二酸化ケイ素などの微細な不活性無機粒子がPETに埋め込まれ、フィルムの表面が粗くなっています。[13]

二軸延伸PETフィルムは、蒸着したアルミニウム、金、またはその他の金属 の薄膜を蒸着することで金属化できます。その結果、ガス透過性が大幅に低下し（食品包装において重要）、赤外線スペクトルの多くを含む最大99%の光を反射します[要出典] 。食品包装などの用途では、アルミニウム蒸着されたboPETフィルムにポリエチレン層をラミネートすることで、密閉性を高め、耐穿刺性を向上させることができます。このようなラミネートのポリエチレン側は鈍く、boPET側は光沢があります[要出典] 。導電性インジウムスズ酸化物（ITO）などの他のコーティングは、スパッタ蒸着によってboPETフィルムに適用できます[要出典]。

用途

boPETポリエステルフィルムの用途には、以下が含まれますが、これらに限定されません。

フレキシブル包装および食品接触

ステニス宇宙センターにあるNASA技術移転オフィスは、ニューオーリンズのシーフード包装会社と協力し、主に冷凍魚と鮮魚などのシーフードの輸送寿命を向上させ、味を保つ容器を開発しました。NASAのエンジニアは、アポロ時代に製造された「スペースブランケット材」として一般的に知られている金属化マイラーの改良版を使用して、断熱フォームライナー付きの金属化耐熱ポリ袋を開発しました。
  • 金属化boPET箔（専門用語ではプリンティング[スペルを確認]またはラミネートウェブ基材と呼ばれます）を含むラミネートは、食品を酸化や香りの損失から保護し、長い保存期間を実現します。例としては、コーヒーの「箔」包装やインスタント食品のパウチなどがあります。
  • ポップタルトのトースターペストリーは、銀色のboPETで包まれたペアで販売されています。以前は[いつ？ ]箔で包まれていました。
  • 白いboPETウェブ基材は、ヨーグルトなどの乳製品の蓋として使用されます
  • 透明なboPETウェブ基材は、生鮮食品または冷凍食品の蓋として使用されます。優れた耐熱性のため、電子レンジやオーブンでの加熱中もパッケージに貼ったままにすることができます。
  • boPETはローストバッグの素材として使用されます
  • 金属化フィルムはboPETに関連しています
  • 缶の製造に使用される積層金属板（アルミニウムまたはスチール）（ラッカーのビスフェノールAフリー代替品）は、boPETと何らかの関係があります。

紙を覆う

  • 地図上の透明なオーバーレイ。地図を傷つけることなく、注釈、追加データ、またはコピーされたデータを描くことができます。
  • 金属化boPETは、一部の本の表紙、Tシャツ、その他の柔軟な布地の鏡のような装飾面として使用されます。
  • ボタン／ピン／バッジの保護カバー
  • ポラロイドSX-70写真プリントの光沢のある最上層
  • 非常に目の細かいサンドペーパーの裏打ちとして
  • boPETフィルムは、コミック本の袋詰めに使用され、保管中に紙が時間の経過とともに徐々に劣化する原因となる環境条件（湿気、熱、寒さ）からコミック本を最大限に保護します。この素材は、米国議会図書館（マイラータイプD、ICI Melinex 516または同等品）[14] [15]や、ミシガン州立大学のコミックアートコレクション[ 1]を含むいくつかの主要な図書館のコミック本研究コレクションによって、文書のアーカイブ品質の保管に使用されています。boPET はこのようなアーカイブの意味で広く（そして効果的に）使用されていますが、火や熱の影響を受けないわけではなく、熱源の強度によっては溶けて、封入されたアイテムにさらなる損傷を与える可能性があります。[16]
  • 同様に、トレーディングカードデッキ（ポケモン、マジック：ザ・ギャザリング、遊戯王など）は、金属化boPET製のポーチまたはスリーブに包装されています。また、一部のカードに描かれているホログラフィックアートワーク（一般的に「ホロ」、「フォイル」、「シャイニー」、「ホロフォイル」と呼ばれる）の作成にも使用できます。
  • 医療記録などの重要な文書の背表紙を保護するため。

絶縁材

太陽光、海洋、航空

科学

  • アマチュアおよびプロ用の可視光線および望遠鏡用太陽フィルター。BoPETフィルムは、安定性のために望遠鏡用途のガラス素子に焼きなましされることがよくあります。
  • 環状リング状のフィルムは気密セルに取り付けられ、球面鏡に容易に変形します。光電子増倍管 宇宙線観測所では、これらのミラーがよく使用されます。
  • 極超音速衝撃波および膨張管施設におけるガスを分離する軽量ダイヤフラム材料として。
  • フーリエ変換赤外分光法におけるビームスプリッターとして、通常はレーザー用途で使用されます。
  • ヘマトクリット管の周囲のコーティング。
  • クライオクーラーの放射線シールドの断熱材として。
  • 原子核物理学における検出器およびターゲット内のガスを閉じ込めるための窓材として。
  • CTスキャナーでは、X線管、検出器リング、患者間の物理的な障壁として機能し、作動時のX線ビームの減衰はごくわずかです。
  • 宇宙船は金属化BoPETフィルムで絶縁されています。

電子および音響

印刷媒体

その他

  • 風船、金属製の風船
  • 公共交通機関の車両に表示される、ロールサインまたは行き先ブラインドと呼ばれる路線案内標識
  • 凧の材料として
  • ガラスを覆って破損の可能性を減らす
  • 紙吹雪などの舞台効果
  • ティーバッグに紐を取り付けるための粘着テープとして
  • ウィンドセーバーやバルブ付きハーモニカのバルブとして使用される多くの素材の1つ
  • 農地や家庭菜園では、反射率の高いアルミ蒸着PETフィルムリボンが、植物への鳥の侵入を防ぐのに使用されています。
  • メジャー
  • ピンボールマシンのプレイフィールドを摩耗から保護する
  • 歯科では、コンポジットレジンで歯を修復する際に使用されます。
  • マニキュアでは、キラキラ感を出すために、着色された細かく砕いた添加剤として使用されます
  • 貨幣収集 - コインの長期保管。以前はPVCがこれに使用されていましたが、長期間使用するとPVCは塩素を放出し、コインの銀や銅と反応する可能性があります。BoPETにはこの問題はありません。
  • 釣りのフライタイイングでは、反射ストライプや特定のパターンの輝きを出すために、金属化マイラーストリップをフックシャンクに巻き付けることがあります。
  • 軍服の装備品は、肩章や肩結びなど、金色のマイラーでアクセントが付けられることがよくあります。例：アメリカ陸軍将校用メスドレスユニフォーム。

参照

参考文献

  1. ^ abcde Scott, Randall W. (1998). "A Practicing Comic-Book Librarian Surveys His Collection and Craft". Serials Review . 24 (1): 49– 56. doi :10.1080/00987913.1998.10764429
  2. ^ ab 「マイラー航空宇宙図面を3D CADに変換する方法」。CAD/CAMサービス。2018年1月31日。
  3. ^ ab Drobny, Jiri George (2014-05-30). 熱可塑性エラストマーハンドブック。エルゼビア。ISBN   978-0-323-22168-9。
  4. ^ Mark T. DeMeuse (2011). フィルムの二軸延伸：原理と応用。エルゼビア。48ページ。ISBN   9780857092953。
  5. ^ Jenkins, Wilmer A.; Osborn, Kenton R. (1992-09-25). プラスチックフィルム：技術と包装用途。CRCプレス。ISBN   978-0-87762-843-9。
  6. ^ イザード、エメット・ファー、「ポリエチレンテレフタレートの製造」、米国特許第2,534,028号（出願日：1948年5月13日、発行日：1950年12月12日）
  7. ^ アダムズ、ジョン・フランシス・エドワード、ガーバー、ケネス・ジョージ、ホームズ＝ウォーカー、ウィリアム・アンソニー、「二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの製造方法」、米国特許第3,177,277号（出願日：1957年5月10日、発行日：1965年4月6日）
  8. ^ フラー氏、ダイマキシオン型ドームの設置を指示（PDF）、オレゴン・デイリー・エメラルド、1953年4月10日
  9. ^ 「コダックHCFフィルム/ESTARベース」（PDF） www.kodak.comイーストマン・コダック社2015年4月 2018年8月24日閲覧
  10. ^ 『アイズ・イン・ザ・スカイ』ディノ・A・ブルジョーニ 2010年、海軍研究所出版、ISBN 978-1-59114-082-5、102ページ、115ページ
  11. ^ Staugaitis, C. & Kobren, L. (1966)「Echo II 金属ポリマー積層板（NASA TN D-3409）の機械的および物理的特性」、NASAゴダード宇宙飛行センター。
  12. ^ DeMeuse, Mark T. (2011-07-18). フィルムの二軸延伸：原理と応用。エルゼビア。ISBN   978-0-85709-295-3。
  13. ^ Thiel, Ulrich. 「ポリエステル添加剤」（PDF）。Thiele博士 ポリエステル技術。 2019年1月4日閲覧。
  14. ^ 「ポリエステル：ポリエチレンテレフタレートの仕様」。Preservation 。米国議会図書館。2004年6月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  15. ^ 「マイラー紙とは - 単なる装飾以上のもの」。Jampaper.com 。2013年10月23日。2015年7月2日閲覧。
  16. ^ Kristen Heinichen（2008年6月17日）「アルバニー図書館の全コレクションが煙にさらされる」。Athens Messenger。2015年7月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年7月2日閲覧- Athens County Public Libraries経由。
  • 教師のためのポリマーとプラスチックの歴史。アメリカ化学協会（HTML形式）または（PDF形式） - 1.9MB。「追跡矢印」リサイクルシンボル（PETは1番）とプラスチックの説明が含まれています。
  • boPETと棒状のバンデグラフ発電機を使った面白いおもちゃが開発されました。
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