DE68917403T2

DE68917403T2 - Antistatischer-Polyester-Film.

Info

Publication number: DE68917403T2
Application number: DE68917403T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiko Ito; Shin-Ichi Kinoshita; Nariaki Okajima; Yuzo Otani; Naohiro Takeda
Original assignee: Mitsubishi Polyester Film Corp
Current assignee: Mitsubishi Polyester Film Corp
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2009-09-08
Also published as: KR900004810A; JPH0768388B2; EP0362568A2; DE68917403D1; EP0362568A3; KR970000943B1; EP0362568B1; JPH0273833A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine antistatische Polyesterfolie mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften.
Biaxial orientierte Polyesterfolien werden in breitem Umfang verwendet, da sie ausgezeichnete Eigenschaften besitzen. Allerdings liegt bei ihnen ein Problem bezüglich der Leichtigkeit, mit der sie aufgeladen werden, vor.
Methoden zur Verhinderung der Aufladung von Polyesterfolien schließen eine Methode ein, bei der eine anionische Verbindung, wie ein organisches Sulfonat oder ein organisches Phosphat, eingebracht ist, eine Methode, bei der eine Metallverbindung dampfabgeschieden ist, und eine Methode, bei der eine anionische Verbindung, eine kationische Verbindung oder sogenannte elektroleitende Teilchen aufbeschichtet sind. Die Methode, bei der eine anionische Verbindung eingebracht ist, kann unter geringen Kosten angewandt werden, führt jedoch zu einem begrenzten antistatischen Effekt sowie zu dem Problem, daß die verwendbare Verbindung eine niedermolekulargewichtige Verbindung ist und daß diese Verbindung eine Verringerung der Haftung zwischen der Folie und jedweder darauf laminierten Schicht verursacht, bedingt durch das Aufblühen (blooming) der Verbindung, dem Mangel an Wasserbeständigkeit und dem Transfer der verwendeten Verbindung.
Das Verfahren, bei dem eine Metallverbindung dampfabgeschieden wird, ist zur Bildung von Folien in der Lage, welche ausgezeichnete antistatische Eigenschaften zeigen und welche in letzter Zeit in breitem Umfang für die Herstellung von durchsichtigen elektroleitenden Folien verwendet worden sind. Obgleich dieses Verfahren für besondere Anwendungen geeignet ist, kann es jedoch nicht einfach für die Herstellung von gängigen antistatischen Folien angewandt werden, und zwar aufgrund der damit verbundenen hohen Produktionskosten.
Das Verfahren, bei dem elektroleitende Kohlenstoff- oder Metallteilchen aufbeschichtet werden, weist den Vorteil auf, daß die durch das Verfahren hergestellte Folie eine relativ gute antistatische Wirkung besitzt, und das Verfahren ist zur Herstellung von antistatischen Folien unter relativ niedrigen Kosten in der Lage, besitzt jedoch das Problem, daß die Durchsichtigkeit der hergestellten Folie verschlechtert ist.
Das Verfahren, bei dem eine anionische Verbindung oder eine kationische Verbindung als ein antistatisches Mittel aufbeschichtet ist, wird deshalb in breitem Umfang als ein antistatisches Verfahren für biaxial orientierte Polyesterfolien angewandt. Ein Verfahren zur Herstellung von biaxial orientierten Polyesterfolien mit Überzugsschichten ist das sogenannte In-Line-Überzugsverfahren, bei welchem eine Folie nach dem Auftragen einer Überzugslösung gereckt und dann einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Bei diesem Verfahren, da die Bildung einer Folie und des Überzugs gleichzeitig geschieht, ist es möglich, nicht nur breite Folien unter relativ geringen Kosten zu erhalten, sondern es ist auch möglich, Polyesterfolien zu erhalten, die eine ausgezeichnete Haftung gegenüber Überzugsschichten zeigen und dünnere Überzugsschichten und charakteristische Oberflächeneigenschaften besitzen, im Vergleich mit einem Verfahren, bei dem Überzugsschichten durch Beschichten einer Überzugslösung auf Polyesterfolien, welche biaxial gereckt worden waren, gebildet werden.
Wenn antistatische Polyesterfolien durch das In-Line-Beschichtungsverfahren hergestellt werden, verflüchtigt sich jedoch das antistatische Mittel oder wird es thermisch während des Reck- und Wärmebehandlungsverfahrens zersetzt, da das antistatische Mittel thermisch instabil ist, wenn das In-Line-Beschichten unter normalen Bedingungen ausgeführt wird. Dies verhindert das Hervorbringen von einem erwarteten antistatischen Effekt in einigen Fällen.
Wenn darüber hinaus die Bedingungen für die Wärmebehandlung, wie die Temperatur und die Verweilzeit, einer Folie gemäßigt sind, können, obgleich der antistatische Effekt aufgrund der Verhinderung der Verflüchtigung oder Zersetzung des antistatischen Mittels hervorgerufen werden kann, nur Folien hergestellt werden, die eine unbefriedigende mechanische Festigkeit und Dimensionsstabilität zeigen.
Die US-A-4 089 997 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer antistatischen Polyesterfolie, bei dem auf einem nicht gereckten oder nur monoaxial gereckten Polyesterfolienträger eine antistatische Schicht aus einer wäßrigen Überzugszusammensetzung, die im wesentlichen aus 30 bis 80 Gew.-% eines elektroleitfähigen Polymeren, welches kationische Stickstoffatome aufweisen kann, 10 bis 40 Gew.-% eines Reckverbesserungsmittel und 10 bis 40 Gew.-% eines Füllstoffes besteht, aufgetragen wird, die antistatische Schicht getrocknet wird und der Polyesterträger biaxial oder senkrecht zur Richtung des ersten Reckvorgangs gereckt und die derart behandelte Folie thermofixiert wird. Das Reckverbesserungsmittel ist erforderlich, um die Reckbarkeit des polymeren antistatischen Mittels zu verbessern. Die GB-A-1 388 083 betrifft ein photographisches Element, das eine Schicht einer lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsion und eine getrennte nichtlichtempfindliche Schicht, die mindestens ein Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in der Hauptkette davon als ein antistatisches Mittel enthält, umfaßt.
Als ein Ergebnis der von den Erfindern durchgeführten intensiven Untersuchungen unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Probleme haben die Erfinder herausgefunden, daß ein Polymer mit einer spezifischen Molekularstruktur ausgezeichnete antistatische Eigenschaften zeigt und während eines In-Line-Beschichtungsprozesses stabil ist. Die vorliegende Erfindung wurde aufgrund dieses Befunds bewerkstelligt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine antistatische Polyesterfolie bereitgestellt, umfassend eine Polyesterfolie und mindestens eine Überzugsschicht, welche eine antistatisch wirksame Menge eines Polymeren mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette enthält, auf einer oder beiden Oberflächen der Polyestergrundfolie, wobei das Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette mindestens ein Polymer ist, welches aus der aus Ionene-Polymeren, welche die jeweiligen durch die folgenden Formeln (i), (ii), (iii) oder (iv) angegebenen Aufbaueinheiten besitzen, bestehenden Gruppe gewählt ist:
oder
worin x Brom oder Chlor ist; R&sub1; und R&sub2; unabhängig von einander Alkylengruppen, Arylengruppen, Xylylengruppen, zweiwertige Gruppen (A) mit Heteroelementen, welche aus Verbindungen abgeleitet sind, die aus der aus Ethern, Harnstoff und Derivaten davon, Piperazin und Derivaten davon bestehenden Gruppe gewählt sind, oder zweiwertige Gruppen (B) welche aus Verbindungen abgeleitet sind, die aus der aus Polyacrylaten, Polyestern, Polyurethanen, Polyolefinen und halogenierten Polyolefinen bestehenden Gruppe gewählt sind, bedeuten; wobei die Alkylengruppen, Arylengruppen, Xylylengruppen und die zweiwertigen Gruppen (A) substituiert sein können durch eine Hydroxygruppe oder eine einwertige Gruppe, welche aus einer Verbindung abgeleitet ist, die aus der aus Ester, Ethern, Alkoholen, Amiden, Urethanen und Ketonen bestehenden Gruppe gewählt ist; R'&sub1; eine einwertige Gruppe bedeutet, welche aus irgendeiner erwünschten organischen Verbindung, welche verschiedene funktionellen Gruppen enthalten kann, abgeleitet ist; R'&sub2; eine zweiwertige Gruppe bedeutet, welche aus irgendeiner erwünschten organischen Verbindung abgeleitet ist; wobei die antistatische Polyesterfolie durch Stufen gebildet ist, welche
das 2- bis 6-fache monoaxiale Recken einer amorphen Polyesterfolie bei einer Temperatur von 60 bis 130ºC mittels einem Walzreckverfahren;
das Beschichten einer oder beider Oberflächen der monoaxial gereckten Polyesterfolie mit einer das Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette umfassenden Beschichtungslösung;
das wahlweise Trocknen der beschichteten, monoaxial gereckten Polyesterfolie;
das 2- bis 6-fache Recken der resultierenden, monoaxial gereckten Polyesterfolie bei einer Temperatur von 80 bis 130ºC in einer zur vorausgehenden Reckrichtung senkrechten Richtung; und
das Unterziehen einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 250ºC während 1 bis 600 Sekunden umfassen.
Der Polyester der vorliegenden Erfindung kann Polyethylenterephthalat, in dem 80 Mol-% oder mehr der Aufbaueinheiten Ethylenterephthalateinheiten sind, oder Polyethylennaphthalat, in dem 80 Mol-% oder mehr der Aufbaueinheiten Ethylennaphthalateinheiten sind, einschließen.
Die Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung kann anorganische Teilchen, organische Teilchen, ein organisches Schmiermittel, ein antistatisches Mittel, einen Stabilisator, einen Farbstoff, Pigmente oder ein organisches Polymer, je nach Bedarf, enthalten. Obgleich feine Teilchen in den Polyesterfolien enthalten sind, um den Polyesterfolien Gleiteigenschaften zu vermitteln, werden die Art, die Größe und die Menge der die Hervorhebungen bildenden Mittel (feine Teilchen) in geeigneter Weise gemäß den für das verwendete Produkt erforderlichen Eigenschaften, wie den Gleiteigenschaften und der Durchsichtigkeit, ausgewählt.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette ist ein Ionene-Polymer. Das Ionene-Polymer wird genauer in Kapitel 4 von "Ionene-Polymers; Preparation, Properties and Applications", Alan D. Wilson and Havard J. Prosser (Ed.) "Developments in Ionic Polymers-2", Elsevier Applied Science Publishers, Seiten 163-189, erschienen 1986, beschrieben. Ein typisches Beispiel der Strukturen der Ionene-Polymeren, die in dieser Veröffentlichung beschrieben und in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist nachfolgend durch die Aufbaueinheit (i) angegeben.
worin X ein Brom- oder Chloratom ist und R&sub1; und R&sub2; jeweils für eine unten definierte zweiwertige Gruppe stehen und die gleiche Gruppe bedeuten können.
Beispiele der durch R&sub1; oder R&sub2; angegeben Gruppen schließen folgende ein: Alkylengruppen, wie Methylen-, Ethylen- und Propylengruppen; Arylengruppen, wie Phenylen- Tolylen- und Xylengruppen; zweiwertige Gruppen (A) mit Heteroelementen, die von Ethern abgeleitet sind, wie Dimethylether und Diethylether, Harnstoff und dessen Derivate, wie N,N'-Dimethylharnstoff, N,N'-Diethylharnstoff und N,N'-Dipropylharnstoff Piperazin und Derivate davon; und andere zweiwertige Gruppen (B), die von Verbindungen abgeleitet sind, welche aus der aus Polyacrylaten Polyestern, Polyurethanen, Polyolefinen und halogenierten Polyolefinen bestehenden Gruppe ausgewählt sind. Wie bei einer 2-Hydroxy-1,3-propylengruppe können diese Gruppen zum Beispiel charakteristische Gruppen besitzen, wie von Estern, Ethern, Alkoholen, Amiden, Urethanen, Ketonen und anderen Verbindungen abgeleitete einwertige Gruppen.
Als ein Verfahren zur Synthese von Ionene-Polymeren können die unten beschriebenen Reaktionen, welche in der obenstehenden Veröffentlichung beschrieben sind, angewandt werden, jedoch ist das Verfahren nicht auf diese beschränkt.
worin X ein Halogenelement, wie Br oder Cl, ist, x und y jeweils für eine beliebige gewünschte ganze Zahl von 1 oder mehr stehen und entweder gleich oder unterschiedlich sein können.
worin X ein Halogenelement, wie Br oder Cl, ist und n für eine beliebig gewünschte ganze Zahl von 1 oder mehr steht.
worin R die gleiche zweiwertige Gruppe ist, wie sie für R&sub1; und R&sub2; in der Formel (I)
worin X ein Halogenelement, wie Br oder Cl, ist und R die gleiche zweiwertige Gruppe ist, wie sie für R&sub1; und R&sub2; in der Formel (i) definiert wurde.
worin x und y jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeuten.
worin R'&sub1; eine einwertige Gruppe ist, welche von einer beliebig gewünschten organischen Verbindung abgeleitet ist, welche verschiedene funktionelle Gruppen enthalten kann, und R'&sub2; eine zweiwertige Gruppe ist, welche von jeder beliebig gewünschten organischen Verbindung abgeleitet ist.
worin X ein Halogenelement wie Br oder Cl, ist, eine zweiwertige Gruppe ist, welche von verschiedenen Polymeren und Oligomeren oder der gleichen zweiwertigen Gruppe, wie sie für R&sub1; und R&sub2; in Formel (i) definiert wurde, abgeleitet ist.
Beispiele von Ionene-Polymeren und deren Derivate schließen die Verbindungen ein, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53-23377 und 54-10039 und der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung (KOKAI) Nr. 47-34581, 56-76451, 58-93710, 61-18750 und 63-68687 und so weiter offenbart sind. Beispiele im Handel erhältlicher Ionene-Polymerprodukte schließen die Polymere ein, die die in der untenstehenden Tabelle 1 angegebenen Strukturen besitzen, welche von Nihon Kasei Co., Ltd. hergestellt werden, aber die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Ionene-Polymerprodukte sind nicht auf diese Produkte beschränkt. Tabelle 1 Verbindung Nr. Handelsname Struktur Durchschnittliches Molekulargewicht Gleiche Struktur wie KA-1089 (es wurde ein unterschiedliches Syntheseverfahren angewandt) (Fortsetzung) Verbindung Nr. Handelsname Struktur Durchschnittliches Molekulargewicht
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Beschichtungslösung wird hergestellt, indem das Polymer mit kationischen Stickstoffatmen in dessen Hauptkette vorzugsweise in Wasser aufgelöst oder dispergiert wird. Die Konzentration des Polymeren kann so eingestellt werden, daß die Beschichtungslösung leicht auf einer Polyesterfolie ohne irgendeine Beschränkung aufbeschichtet werden kann. Obgleich das für die Beschichtungslösung verwendet Medium vorzugsweise Wasser ist, kann ein organisches Lösungsmittel wie ein Alkohol, Cellusolve oder N-Methylpyrrolidon der Beschichtungslösung zugesetzt werden, um die Dispergierbarkeit, die Überzugseigenschaften auf der als ein Substrat dienenden Polyesterfolie oder die Filmbildungseigenschaften der Beschichtungslösung zu verbessern.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Beschichtungslösung kann eine methylolierte oder alkylolierte Harnstoffverbindung, Melaminverbindung, Guanaminverbindung, Acrylamidverbindung oder Polyamidverbindung, eine Epoxyverbindung, eine Azeridinverbindung, ein Block-Polyisocyanat, ein Silankupplungsmittel, Titankupplungsmittel, ein Zirko-Aluminumat-Kupplungsmittel, eine hitze-, peroxid- und lichtreaktive Vinylverbindung oder ein photoempfindliches Harz enthalten, welche als Vernetzungsmittel zur Verbesserung der Anti- Blockeigenschaften, der Wasserbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und der mechanischen Festigkeit der Überzugsschicht dienen. Die Beschichtungslösung kann ebenfalls Teilchen einer anorganischen Verbindung, wie Siliciumdioxid, Siliciumdioxid-Sol, Aluminiumoxid, Aluminiumoxid-Sol, Zirkonium-Sol, Kaolin, Talk, Calciumcarbonat, Titanoxid, ein Bariumsalz, Ruß, Molybdänsulfid oder Antimonoxid-Sol zum Zwecke der Verbesserung der Anti-Blockeigenschaften und der Gleiteigenschaften enthalten. Ferner kann die Beschichtungslösung ein Polymer außer dem bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Ionene-Polymer zum Zwecke der Verbesserung der Charakteristiken der Beschichtungslösung und der Überzugsschicht enthalten. Beispiele solcher Polymeren schließen verschiedene Typen von wasserlöslichen Polymeren und kationischen und nichtionischen Wasserdispersionen und Hydrosol ein. Beispiele wasserlöslicher Polymere schließen synthetische Polymere, wie Polyvinylalkohole. Polyacrylamide, Polyalkylenglykole, Polyalkylenimine oder Polyvinylpyrrolidone; halbsynthetische Polymere, wie Methylcellulose oder Hydroxyethylcellulose; natürliche Polymere, wie Stärke, Saccharide, Gummiarabikum, Dextran, Pullulan, Leim, Gelatine und Kasein ein. Beispiele von kationischen oder nichtionischen Wasserdispersionen und Hydrosol schließen Wasserdispersionen und Hydrosol von Polyestern, Polyacrylaten, Polyurethanen, Polyamiden, halogenierten Polyolefinen, Polyvinylidenchlorid oder Styrol-Butadien-Kautschuk ein.
Der Gehalt des Vernetzungsmittels beträgt 0 bis 10000 Gew.-Teile, vorzugsweise 5 bis 200 Gew.-Teile, der Gehalt der anorganischen Teilchen beträgt 0 bis 1000 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,01 bis 500 Gew.-Teile, und der Gehalt des Polymeren neben dem Ionene-Polymer beträgt 0 bis 100000 Gew.-Teile, vorzugsweise 0 bis 5000 Gew.-Teile, wobei jede Angabe sich auf 100 Gew.-Teile des Polymeren mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette bezieht.
Ferner kann die Überzugslösung ein Antischaummittel, ein Mittel zur Modifizierung der Überzugseigenschaften, ein Verdickungsmittel, ein organisches Schmiermittel, organische Polymerteilchen, ein Antioxidationsmittel, ein UV-Absorptionsmittel, ein Schaummittel oder ein Farbstoff enthalten, je nach Bedarf.
Die antistatische Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Verfahrens hergestellt, bei dem eine Beschichtungslösung, die das Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette umfaßt, auf eine monoaxial gereckte Polyesterfolie aufbeschichtet wird, welche mittels eines Walzreckverfahrens bei 60 bis 130ºC 2- bis 6-fach gereckt wurde, und die monoaxial gereckte Polyesterfolie wird dann 2 - bis 6-fach bei 80 bis 130ºC in einer zur vorausgehenden Reckrichtung senkrechten Richtung 2- bis 6-fach gereckt, nachdem sie angemessen getrocknet wurde oder sofort nach der Beschichtung ohne Trocknung, und dann wird sie einer Wärmebehandlung bei 150 bis 250ºC während 1 bis 600 Sekunden unterzogen.
Dieses Verfahren ermöglicht das Trocknen der Überzugsschicht gleichzeitig mit dem Recken und eine Verminderung der Dicke der Überzugsschicht gemäß dem angewandten Streckverhältnis. Dieses Verfahren ist somit zur relativ kostengünstigen Herstellung einer Folie in der Lage, welche für die Anwendung als ein Polyesterfoliensubstrat geeignet ist.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Beschichtungslösung kann entweder nur auf eine Oberfläche der Polyesterfolie oder auf beiden Oberflächen derselben aufbeschichtet werden. Wenn die Beschichtungslösung nur auf eine Oberfläche aufbeschichtet wird, wird eine Überzugsschicht auf der anderen Oberfläche unter Verwendung einer Beschichtungslösung, die eine andere als die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Beschichtungslösung ist, je nach Bedarf ausgebildet, so daß andere Eigenschaften der Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung vermittelt werden können. Um die Überzugseigenschaften der Beschichtungslösung auf der Folie und der Haftung an diese zu verbessern, kann der Film einer chemischen Behandlung oder einem Entladungsvorgang vor der Beschichtung unterzogen werden. Darüber hinaus kann zur Verbesserung der Haftung der biaxial orientierten Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung an die Überzugsschicht und zur Verbesserung der Überzugseigenschaften der Folie die Überzugsschicht einer Entladungsbehandlung nach ihrer Ausbildung unterzogen werden.
Die derart hergestellte Polyesterfolie, auf der die Beschichtungslösung aufbeschichtet wurde, besitzt vorzugsweise eine Dicke innerhalb des Bereichs von 2 bis 500 um, und die Dicke der Überzugsschicht beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 um, weiter bevorzugt 0,02 bis 1 um. Wenn die Dicke der Überzugsschicht geringer als 0,01 um ist, tritt eine Unebenheit der Überzugsschicht der Produkte auf, weil keine einheitliche Überzugsschichten in einfacher Weise erhalten werden können. Wenn hingegen die Dicke über 5 um liegt, wird die Handhabung der hergestellten Folie schwierig, bedingt durch die Verschlechterung der Gleiteigenschaften.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die nachfolgenden nichtbeschränkenden Beispiele genauer erläutert.
Die in den Beispielen angewandten Beurteilungsmethoden sind wie folgt

(1) Ladungsabschwächung

Eine Probenfolie wurde unter Anwendung einer Spannung von 10 kV bei einer Entladungselektrode, die in einer Höhe von 2 cm über der Probenfolie in einer Atmosphäre von 23ºC und 50% RH plaziert war, unter Verwendung eines "Static Onestometer" (Handelsname), hergestellt von Shishido Shokai K.K., geladen. Die Entladung wurde nach Ladungssättigung abgebrochen. Dann wurde die Ladungsabschwächung der Probe unter Verwendung eines Elektrometers bestimmt, das in einer Höhe von 2 cm über der Probe angeordnet war, und als ein Kriterium für die Beurteilung wurde die bestimmte Halbwertszeit verwendet:
Weniger als 5 Sekunden: sehr gut
5 bis 30 Sekunden: gut
30 bis 600 Sekunden: mäßig gut
Über 600 Sekunden: schlecht

(2) Oberflächenwiderstand

Eine konzentrische Elektrode, 16008A (Handelsname), hergestellt von Yokokawa Hewlett-Packard Co., Ltd., welche eine innere Elektrode mit einem Durchmesser von 50 mm und eine äußere Elektrode mit einem Durchmesser von 70 mm besaß, wurde auf einer Probenfolie in einer Atmosphäre von 23ºC und 50% RH plaziert.
Dann wurde eine Spannung von 100 V an die Probe angelegt, und der Oberflächenwiderstand wurde unter Verwendung eines Meßgerätes für hohe Widerstände, 4329A (Handelsname), hergestellt von der gleichen Company, bestimmt. Die Beurteilung erfolgte auf der Basis der folgenden Kriterien:
Weniger als 10&sup9;Ω/ : sehr gut
10&sup9; bis 10¹¹Ω/ ): gut
10¹¹ bis 10¹³Ω/ : mäßig gut
Über 10¹³Ω/ : schlecht

(3) Aschetest

Eine Folienprobe wurde geladen, indem die Oberfläche derselben zehnmal mittels Gaze, welche mit einer Fingerspitze gehalten wurde, in einer Atmosphäre von 23ºC und 50% RH hin und hergerieben wurde, und dann wurden feine Siliciumdioxidteilchen, Syloid 150 (Handelsname), hergestellt von Fuji Devison Co., Ltd., angenähert. Die Entfernung, bei der feinen Teilchen von der Folie angezogen wurden, wurde bestimmt, und die Beurteilung wurde unter Anwendung der folgenden Kriterien durchgeführt:
0 bis 0,5 cm: gut
0,5 bis 2 cm: mäßig schlecht
Über 2 cm: schlecht
Wenn die Überzugsschicht durch das Reiben mit der Gaze beschädigt wurde, ging die antistatische Wirkung der Folie verloren. Somit kann dieser Test ebenfalls für die Beurteilung der Festigkeit der Überzugsschicht angewandt werden.

Beispiel 1

Eine Beschichtungslösung A, die 20 Teile (Festgehalt) Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 800 und 80 Teile Ionene-Polymer KA 1092 (Handelsname), hergestellt von Nihon Kasei Co., Ltd., enthielt; eine Beschichtungslösung B, die 20 Teile Polyvinylalkohol und 80 Teile KA 1600 (Handelsname) und eine Beschichtungslösung C, die 20 Teile Polyvinylalkohol und 80 Teile KA 1700 (Handelsname) enthielt, wurden hergestellt.
Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,65 wurde bei einer Temperatur von 280 bis 300ºC schmelzextrudiert und auf eine Kühltrommel in Kombination mit einem elektrostatischen Kontaktverfahren gegossen, um eine amorphe Folie mit einer Dicke von 820 um zu erhalten. Die derart geformte Folie wurde 3,3- fach in Maschinenrichtung gereckt, und jede der Beschichtungslösungen A, B, C wurde auf die Folie aufbeschichtet. Die beschichtete Folie wurde dann 3,3-fach in der Querrichtung gereckt und einer Wärmebehandlung bei 210ºC unterzogen, um eine Folie zu erhalten, die ein Polyesterfoliensubstrat mit einer Dicke von 75 um und einer Überzugsschicht mit einer Dicke von 0,04 um umfaßte.
Alle Folien, die durch Beschichten der Lösungen A, B und C erhalten wurden, zeigten eine sehr gute Ladungsabschwächung und einen sehr guten Oberflächenwiderstand sowie gute Ergebnisse in den Aschetests.

Beispiel 2

Eine Beschichtungslösung, die 10 Teile Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 800, 80 Teile Ionene-Polymer KA 1700 (Handelsname), hergestellt von Nihon Kasei Co., Ltd., und 10 Teile Alkylolmelamin enthielt, wurde unter Verwendung von Wasser als Medium hergestellt. Die derart hergestellte Beschichtungslösung wurde dann in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 aufbeschichtet, um eine Folie zu erhalten, die ein Polyesterfoliensubstrat mit einer Dicke von 75 um und eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 0,03 um umfaßte.
Die derart erhaltene Folie zeigte sehr gute Ergebnisse bei der Beurteilung der Ladungsabschwächung des Oberflächenwiderstandes und des Aschetests.

Beispiel 3

Eine Beschichtungslösung, die 40 Teile Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 800, 40 Teile Ionene-Polymer KAI 600 (Handelsname), hergestellt von Nihon Kasei Co., Ltd., 10 Teile Alkylolmelamin und 10 Teile der Zirkoniumverbindung Zirkosol ZC-2 (Handelsname), hergestellt von Dalchi Kigenso-kagaku Co., Ltd., enthielt, wurde unter Verwendung von Wasser als Medium hergestellt. Die derart hergestellte Beschichtungslösung wurde dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 aufbeschichtet, um eine Folie zu erhalten, die ein Polyesterfoliensubstrat mit einer Dicke von 75 um und eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 0,03 um umfaßte.
Die derart gebildete Folie zeigte sehr gute Ergebnisse bei der Beurteilung der Ladungsabschwächung, des Oberflächenwiderstandes und des Aschetests.

Beispiel 4

Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,62, das 0,9 Gew.-% Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 9000 enthielt, wurde bei einer Temperatur von 280 bis 300ºC schmelzextrudiert und auf eine Kühltrommel in Kombination mit einem elektrostatischen Kontaktverfahren gegossen, um eine amorphe Folie mit einer Dicke von 182 um zu erhalten. Die derart erhaltene Folie wurde dann 3,9-fach in der Maschinenrichtung bei 95ºC gereckt. Eine Beschichtungslösung, die 20 Teile Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88% und einem Polymerisationsgrad von 800, 40 Teile Ionene-Polymer KAI 700 (Handelsname), hergestellt von Nihon Kasei Co., Ltd., 40 Teile Alkylolmelamin und als ein Medium dienendes Wasser enthielt, wurde auf der Folie aufbeschichtet. Die beschichtete Folie wurde dann 3,9-fach in der Querrichtung gereckt und einer Wärmebehandlung bei 230ºC unterzogen, um eine Folie zu erhalten, die ein Polyesterfoliensubstrat mit einer Dicke von 12 um und eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 0,04 um umfaßte.
Die derart erhaltene Folie zeigte eine gute Ladungsabschwächung und einen guten Oberflächenwiderstand und sehr gute Ergebnisse bei der Beurteilung des Aschetests.

Vergleichsbeispiel 1

Polyethylenterephthalat mit einer Grenzviskosität von 0,65 wurde bei einer Temperatur von 280 bis 300ºC schmelzextrudiert und auf eine Kühltrommel in Kombination mit einem elektrostatischen Kontaktverfahren gegossen, um eine amorphe Folie mit einer Dicke von 820 um zu erhalten. Die derart erhaltene Folie wurde dann 3,3-fach in der Maschinenrichtung bei 95ºC und dann 3,3-fach in der Querrichtung bei 110ºC gereckt, und dann wurde sie einer Wärmebehandlung bei 210ºC unterzogen, um eine biaxial gereckte Polyesterfolie mit einer Dicke von 75 um zu erhalten.
Die derart erhaltene Folie zeigte eine schlechte Ladungsabschwächung, einen schlechten Oberflächenwiderstand und schlechte Ergebnisse bei der Beurteilung des Aschetests.
Die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 4 und des Vergleichsbeispiels 1 sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 Oberflächenwiderstand Halbwertszeit der Ladungsabschwächung (Sekunde) Aschetest Beispiel unter Gut Vergleichsbeispiel über Schlecht

Claims

1. Antistatische Polyesterfolie, umfassend eine Polyesterfolie und mindestens eine Überzugsschicht, welche eine antistatisch wirksame Menge eines Polymeren mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette enthält, auf einer oder beiden Oberflächen der Polyestergrundfolie, wobei das Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette mindestens ein Polymer ist, welches aus der aus Ionene-Polymeren, welche die jeweiligen durch die folgenden Formeln (i), (ii), (iii) oder (iv) angegebenen Aufbaueinheiten besitzen, bestehenden Gruppe gewählt ist:

oder

worin X Brom oder Chlor ist: R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander Alkylengruppen, Arylengruppen, Xylylengruppen, zweiwertige Gruppen (A) mit Heteroelementen, welche aus Verbindungen abgeleitet sind, die aus der aus Ethern, Harnstoff und Derivaten davon, Piperazin und Derivaten davon bestehenden Gruppe gewählt sind, oder zweiwertige Gruppen (B), welche aus Verbindungen abgeleitet sind, die aus der aus Polyacrylaten, Polyestern, Polyurethanen, Polyolefinen und halogenierten Polyolefinen bestehenden Gruppe gewählt sind, bedeuten; wobei die Alkylengruppen, Arylengruppen, Xylylengruppen und die zweiwertigen Gruppen (A) substituiert sein können durch eine Hydroxygruppe oder eine einwertige Gruppe, welche aus einer Verbindung abgeleitet ist, die aus der aus Ester, Ethern, Alkoholen, Amiden, Urethanen und Ketonen bestehenden Gruppe gewählt ist; R'&sub1; eine einwertige Gruppe bedeutet, welche aus irgendeiner erwünschten organischen Verbindung, welche verschiedene funktionellen Gruppen enthalten kann, abgeleitet ist; R'&sub2; eine zweiwertige Gruppe bedeutet, welche aus irgendeiner erwünschten organischen Verbindung abgeleitet ist; wobei die antistatische Polyesterfolie durch Stufen gebildet ist, welche

das 2- bis 6-fache monoaxiale Recken einer amorphen Polyesterfolie bei einer Temperatur von 60 bis 130ºC mittels einem Walzreckverfahren;

das Beschichten einer oder beider Oberflächen der monoaxial gereckten Polyesterfolie mit einer das Polymer mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette umfassenden Beschichtungslösung;

das wahlweise Trocknen der beschichteten, monoaxial gereckten Polyesterfolie;

das 2- bis 6-fache Recken der resultierenden, monoaxial gereckten Polyesterfolie bei einer Temperatur von 80 bis 130ºC in einer zur vorausgehenden Reckrichtung senkrechten Richtung; und

das Unterziehen einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 bis 250ºC während 1 bis 600 Sekunden umfassen.

2. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht weiterhin ein von dem Polymer mit Stickstoffatomen in dessen Hauptkette verschiedenes Polymer umfaßt.

3. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 2, wobei der Gehalt des von dem Polymer mit Stickstoffatomen in dessen Hauptkette verschiedenen Polymeren in der Überzugsschicht 0 bis 100000 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polymeren mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette, beträgt.

4. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 2, wobei das von dem Polymer mit Stickstoffatomen in dessen Hauptkette verschiedene Polymer ein solches ist, welches aus der aus wasserlöslichen Polymeren und kationischen oder nlchtionischen Wasserdispersionen oder Hydrosolen bestehenden Gruppe gewählt ist.

5. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 4, wobei das wasserlösliche Polymer mindestens eines ist, welches aus der aus Polyvinylalkohol, Polyacrylamiden, Polyalkylenglykolen, Polyalkyleniminen, Polyvinylpyrrolidon, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Stärke, Sacchariden, Gummiarabikum, Dextran, Pullulan, Leim, Gelatine und Casein bestehenden Gruppe gewählt ist.

6. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 4, wobei die kationischen oder nichtionischen Wasserdispersionen oder Hydrosole mindestens eines ist, welches aus der aus Wasserdispersionen und Hydrosolen von Polyestern, Polyacrylaten, Polyurethanen, Polyamiden, halogenierten Polyolefinen, Polyvinylidenchlorid und Styrol-Butadien-Kautschuk bestehenden Gruppe gewählt ist.

7. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht weiterhin ein Vernetzungsmittel umfaßt.

8. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 7, wobei der Gehalt des Vernetzungsmittels in der Überzugsschicht 0 bis 10 000 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polymeren mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette, beträgt.

9. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht weiterhin anorganische Teilchen enthält.

10. Antistatische Polyesterfolie nach Anspruch 9, wobei der Gehalt der anorganischen Teilchen in der Überzugsschicht 0 bis 1000 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polymeren mit kationischen Stickstoffatomen in dessen Hauptkette, beträgt.