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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft eine antistatische Polyesterfolie, insbesondere
eine antistatische Polyesterfolie mit ausgezeichneter Antistatizität, Rücktransferbeständigkeit,
Abschälbeständigkeit
(chipping resistance), Blockierungsbeständigkeit und Regenerierbarkeit
und ist für
Magnetkarten (z. B. Telefonkarten oder Prepaidkarten), elektronische
Materialien, grafische Materialien, Filme für grafische Kunst, OHP-Folien,
magnetische Aufzeichnungsmaterialien (z. B. Magnetbänder, wie
Audiobänder
oder Videobänder,
oder Magnetdisks, wie Floppydisk) usw., insbesondere für Magnetkarten,
geeignet.
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Stand der
Technik
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Aus
Polyestern, wie Polyethylenterephthalat oder Polyethylen-2,6-naphthalat, hergestellte
Polyesterfolien werden weit verbreitet als Folien für Magnetkarten,
allgemeine Industriematerialien, wie Verpackungsmaterial, fotografisches
Material oder grafisches Material, und als magnetische Aufzeichnungsmaterialien,
wie ein Magnetaufzeichnungsband, verwendet. Diese Polyester haben
jedoch den Nachteil des hohen Oberflächenwiderstands, so dass sie
einfach statische Aufladung durch Reibung usw. akkumulieren. Die
Akkumulation von statischer Ladung auf einer Polyesterfolie induziert
die Abscheidung von Staub auf der Folienoberfläche und ruft das Problem der
Produktdefizienz hervor. Ferner kann eine Funkenentladung während der
Produktion oder der Verarbeitung der Folie auftreten, um das Problem
der Entzündungsgefahr hervorzurufen, wenn
bei den obigen Vorgängen
ein organisches Lösungsmittel
verwendet wird.
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Verschiedene
Verfahren zur Bildung einer antistatischen Schicht auf der Folienoberfläche wurden
vorgeschlagen und praktisch als Mittel zur Verhinderung der durch
die Akkumulation der statischen Ladung hervorgerufenen Probleme
bei diesen Folien verwendet. Die Bildung einer antistatischen Schicht
auf der Folienoberfläche
wird gewöhnlich
durch Beschichten der Folienoberfläche mit einer Beschichtungsflüssigkeit,
enthaltend ein antistatisches Mittel (Antistatikum), durchgeführt.
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Verbindungen
mit niederem Molekulargewicht und hochpolymere Verbindungen sind
als antistatische Mittel, die in dem antistatischen Beschichtungsfilm
enthalten sind, bekannt, und jede Art des antistatischen Mittels
hat entsprechende Vor- und
Nachteile. Folglich werden das niedermolekulare antistatische Mittel
und das hochpolymere antistatische Mittel geeignet gemäß der Verwendung
des Produkts verwendet.
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Bekannte
antistatische Mittel und ihre Eigenschaften sind unten beschrieben.
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EP 0 718 318 A2 offenbart
ein kationenmodifiziertes Copolymer, das eine antistatische Polymerlegierung
ergibt, wenn es in ein Polyolefin oder andere thermoplastische Harze
eingeschlossen wird.
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Anionische
antistatische Mittel vom Tensidtyp, wie eine langkettige Alkylverbindung
mit einer Sulfonsäuresalzgruppe
(japanisches Patent TOKKAIHEI 4-28728) sind als die niedermolekularen
antistatischen Mittel bekannt, und Polymere mit ionisierten Stickstoffelementen
an der Hauptkette (japanische Patente TOKKAIHEI 3-255139, 4-288217
und 6-172562) oder
ein mit einem Sulfonsäuresalz
modifiziertes Polystyrol (japanisches Patent TOKKAIHEI 5-320390)
sind als die hochpolymeren antistatischen Mittel bekannt.
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Die
Verwendung eines niedermolekularen antistatischen Mittels kann die
Migration eines Teils des antistatischen Mittels in der antistatischen
Folie durch die Beschichtungsfilmschicht und die Akkumulation des Mittels
an der Grenzfläche
zwischen dem Beschichtungsfilm und der Basisfolie hervorrufen, und
z. B. im Falle des Aufwickelns der Folie in Form einer Rolle, das
Problem des Transfers des antistatischen Mittels auf die Rückseitenfläche der
antistatischen Folie (Rücktransfer)
und die Verschlechterung des antistatischen Effekts mit der Zeit
hervorrufen. Wie bei dem hochpolymeren antistatischen Mittel ist
es notwendig, eine dicke antistatische Schicht zu bilden, um einen
ausreichenden antistatischen Effekt zu bekommen, was eine große Menge des
antistatischen Mittels notwendig macht und die Kosten ansteigen
läßt.
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Ein
anderes Problem ist die thermische Zerstörung der Beschichtungsfilmkomponente
in dem regenerierten Material während
eines Filmbildungsverfahrens, was eine beträchtlich gefärbte Folie ergibt, die für die praktische
Verwendung im Falle der Regenerierung einer Altfolie (z. B. Schlitzrand
des Films bei der Herstellung einer antistatischen Folie) und der
Verwendung als regeneriertes Material für die Herstellung einer Folie ungeeignet
ist.
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Außerdem rufen
diese antistatischen Mittel verschiedene Probleme, wie die Tendenz
des Blockierens (ein Phänomen,
das im Falle des Übereinanderlagerns
von Folien über
eine lange Zeit die Adhäsion
der Folien in einem sich schlecht lösenden Zustand hervorruft)
und eine einfach abziehbare antistatische Schicht, hervor.
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Offenbarung
der Erfindung
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Das
erste erfindungsgemäße Ziel
ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu lösen und
eine antistatische Polyesterfolie mit ausgezeichneter Antistatizität, Rücktransferbeständigkeit,
Regenerierbarkeit, Abschälbeständigkeit
und Blockierbeständigkeit
bereitzustellen.
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Das
zweite erfindungsgemäße Problem
ist es, ein antistatisches Folienlaminat A bereitzustellen, das gegenüber der
Abscheidung von Staub beständig
ist, die durch die statische Aufladung der Folie während der Herstellung
der Folie oder des Folienlaminats hervorgerufen wird, das als Magnetkarte
nützlich
ist und durch Laminieren einer Magnetschicht auf eine Oberfläche der
obigen antistatischen Polyesterfolie hergestellt wird.
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Das
dritte erfindungsgemäße Ziel
ist es, ein antistatisches Folienlaminat B mit ausgezeichneter Tintenaufnahmefähigkeit
durch Auftragen einer ultraviolett härtbaren Tintenschicht auf eine
Oberfläche
gegenüber
der Magnetschichtseite des antistatischen Folienlaminats A bereitzustellen.
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Beste Form
zur Ausführung
der Erfindung
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Gemäß den durch
die Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen können die
erfindungsgemäßen Ziele
durch eine antistatische Polyesterfolie mit einer antistatischen
Schicht, die auf mindestens einer Oberfläche einer Polyesterfolie aus
einem Antistatikum (A) gebildet ist, das hauptsächlich aus einem Polymer mit
einer Struktureinheit besteht, die durch die folgende Formel (I)
ausgedrückt
wird:
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In
der Formel (I) sind R1 und R2 jeweils
H oder CH3, R3 ist
eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 2 bis 10, R4 und R5 sind jeweils
eine gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5,
R6 ist eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl
von 2 bis 5, n ist eine Zahl von 0 bis 40, m ist eine Zahl von 1
bis 40, Y– ist
ein Halogenion, ein mono- oder polyhalogeniertes Alkylion, Nitration,
Sulfation, Alkylsulfation, Sulfonation oder Alkylsulfonation.
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Polyester
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Der
die Basisfolie der erfindungsgemäßen antistatischen
Polyesterfolie bildende Polyester ist ein linearer Polyester, der
aus einer Dicarbonsäurekomponente
und einer Glykolkomponente besteht.
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Die
Dicarbonsäurekomponente
ist z. B., Terephthalsäure,
Isophthalsäure,
2,6-Naphthalindicarbonsäure,
Hexahydroterephthalsäure,
4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure oder
Dodecandicarbonsäure
und, besonders bevorzugt Terephthalsäure oder 2,6-Naphthalindicarbonsäure.
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Die
Glykolkomponente ist z. B., Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol,
1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,5-Pentandiol,
1,6-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Polyethylenglykol oder
Polytetramethylenglykol, und besonders bevorzugt Ethylenglykol.
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Polyethylenterephthalat
oder Polyethylen-2,6-naphthalat sind unter den obigen Polyestern
bevorzugt, um eine Folie mit ausgezeichneten mechanischen (z. B.
Young-Modul) und thermischen Eigenschaften (z. B. thermische Dimensionsstabilität) zu ergeben.
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Die
obigen Polyester können
Polyestercopolymere sein, die mit der obigen Dicarbonsäurekomponente und/oder
Glykolkomponente als dritter Komponente copolymerisiert sind, oder
Polyestercopolymere, die mit einer kleinen Menge einer drei- oder mehrfunktionellen
polybasischen Carbonsäurekomponente
und/oder Polyolkomponente in einer Menge, um einen im wesentlichen
linearen Polyester (z. B. 5 mol% oder weniger) zu bilden, copolymerisiert
sind.
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Der
erfindungsgemäße Polyester
kann durch ein herkömmliches
Verfahren hergestellt werden, und es gibt keine Beschränkung auf
das Herstellungsverfahren.
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Im
Falle von Polyethylenterephthalat kann der Polyester z. B. bevorzugt
durch Verestern von Terephthalsäure,
Ethylenglykol und, wie nötig,
einer copolymerisierenden Komponente und Unterwerfen des hergestellten
Reaktionsprodukts der Polykondensationsreaktion oder durch Durchführen einer
Esteraustauschreaktion von Dimethylterephthalat mit Ethylenglykol
und, wie nötig,
einer copolymerisierenden Komponente und Unterwerfen des hergestellten
Reaktionsprodukts der Polykondensationsreaktion hergestellt werden.
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Die
intrinsische Viskosität
des Polyesters ist bevorzugt 0,45 oder darüber, um eine Substratfolie
mit wünschenswerten
mechanischen Eigenschaften (insbesondere Steifheit) zu bekommen.
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Die
intrinsische Viskosität
des Polyesters wurde in o-Chlorphenol bei 35°C gemessen.
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Der
Polyester kann mit einem Gleitmittel, bestehend aus organischen
oder anorganischen feinen Teilchen mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von etwa 0,01 bis 2,0 μm in einer Menge von z. B. 0,001
bis 5 Gew.-% vereinigt werden, um die Schlüpfrigkeit der erhaltenen antistatischen
Folie zu verbessern. Konkrete Beispiele der bevorzugten feinen Teilchen
sind Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Kaolin, Calciumcarbonat, Calciumoxid,
Titanoxid, Graphit, Kohlenstoff (Ruß), Zinkoxid, Siliziumcarbid,
Zinnoxid, vernetzte Acrylharzteilchen, vernetzte Polystyrolteilchen,
Melaminharzteilchen und vernetzte Silikonharzteilchen.
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Der
Polyester kann zusätzlich
zu den obigen Additiven mit Farbstoffen, bekannten antistatischen
Mitteln, Antioxidantien, organischen Gleitmitteln (Slipmitteln),
Katalysatoren, Fluoreszenzaufhellern, Weichmachern, Vernetzungsmitteln,
Ultraviolett-Absorptionsmitteln und anderen Harzen usw. vereinigt
werden.
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Basisfolie
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Eine
transparente Polyesterfolie oder eine weiße Polyesterfolie können als
die Basisfolie der erfindungsgemäßen antistatischen
Folie gemäß der Verwendung
der antistatischen Folie verwendet werden. Die Lichtdurchlässigkeit
der transparenten Polyesterfolie ist bevorzugt nicht weniger als
60%, insbesondere nicht weniger als 80% nach Ziehen. Die weiße Polyesterfolie
ist der obige Polyester, gemischt mit 5 bis 30 Gew.-% Titanoxid,
Bariumsulfat, Siliziumdioxid usw. und hat eine Lichtdurchlässigkeit
von bevorzugt weniger als 60%, insbesondere 30% oder weniger in
gezogenem Zustand. Die unter Verwendung einer weißen Polyesterfolie als
Basisfolie hergestellte weiße
antistatische Folie ist besonders bevorzugt für eine Magnetkarte, usw.
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Antistatikum (A)
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Erfindungsgemäß wird eine
antistatische Schicht, die ein antistatisches Mittel (A) enthält, das
hauptsächlich
aus einem Polymer mit einer durch die folgende Formel (I) ausgedrückten Struktureinheit
besteht, auf mindestens eine Oberfläche einer Polyesterfolie aufgetragen.
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In
der Formel (I) sind R1 und R2 jeweils
H oder CH3, R3 ist
eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 2 bis 10, R4 und R5 sind jeweils
eine gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5,
R6 ist eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl
von 2 bis 5, n ist eine Zahl von 0 bis 40, m ist eine Zahl von 1
bis 40, Y– ist
ein Halogenion, ein mono- oder polyhalogeniertes Alkylion, Nitration,
Sulfation, Alkylsulfation, Sulfonation oder Alkylsulfonation.
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Eine
Verbindung der Formel (I), worin Y– ein
durch R9SO3 – ausgedrücktes Alkylsulfonation
ist (R9 ist eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5) und R6 eine
Ethylengruppe ist, ist aufgrund der hohen Haftfähigkeit der antistatischen
Schicht an der Polyesterfolie und der Wärmebeständigkeit der antistatischen
Schicht und der ausgezeichneten Antistatizität unter den oben erwähnten antistatischen
Mitteln (A) bevorzugt.
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Eine
bevorzugtere Verbindung ist die Verbindung der Formel (I), worin
Y– CH3SO3 –,
C2H5SO3 – oder C3H7SO3 – ist,
R6 eine Ethylengruppe ist und m 1 bis 10
ist.
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Außerdem ist
das antistatische Mittel (A) der Formel (I) bevorzugt, worin R3 eine Ethylengruppe ist, wenn die Zahl n
1 bis 40 ist.
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Das
antistatische Mittel (A) kann bevorzugt z. B. durch das folgende
Verfahren hergestellt werden.
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Ein
Acrylsäureestermonomer
wird durch Emulsionspolymerisation polymerisiert, um einen Polyacrylsäureester
mit einem massegemittelten Molekulargewicht (Gewichtsmittel des
Molekulargewichts) von 2.000 bis 100.000 zu erhalten, das erhaltene
Polymer wird durch Umsetzen mit einem N,N-Dialkylaminoalkylamin
(z. B. N,N-Dimethylaminopropylamin oder N,N-Diethylaminopropylamin)
amidiert und schließlich
wird das Produkt einer quaternären
Hydroxyalkylierungsreaktion unterworfen, um ein quartäres Kationenpaar
einzuführen.
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Das
durchschnittliche Molekulargewicht (zahlengemitteltes Molekulargewicht;
Zahlenmittel des Molekulargewichts) des antistatischen Mittels (A)
ist beliebig, es ist jedoch bevorzugt 3.000 bis 300.000, insbesondere
5.000 bis 100.000. Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht weniger
als 3.000 ist, wird die Rücktransferbeständigkeit
der antistatischen Folie schlecht, und wenn das Molekulargewicht
300.000 übersteigt, wird
die Viskosität
der wässrigen
Beschichtungsflüssigkeit
zu hoch, um eine gleichmäßige Auftragung
auf die Basisfolie zu erlauben.
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Bindemittelharz (B)
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Die
erfindungsgemäße antistatische
Schicht enthält
bevorzugt ein Bindemittelharz (B), um die Haftfähigkeit der antistatischen
Schicht an der Polyesterfolie zu verbessern. Beispiele des Bindemittelharzes
(B) sind Polyesterharz (B-1), Acrylharz (B-2) und acrylmodifiziertes
Polyesterharz (B-3), und ein oder mehrere Harze, ausgewählt aus
den Beispielen werden bevorzugt als das Bindemittelharz verwendet.
Die Verwendung des Polyesterharzes (B-1) oder des Acrylharzes (B-2)
ist bevorzugter, um die Haftfähigkeit
der antistatischen Schicht an der Polyesterfolie zu verbessern.
Die kombinierte Verwendung des Polyesterharzes (B-1) mit dem Acrylharz
(B-2) ist besonders bevorzugt, um hohe Haftfähigkeit zu erzielen und die
Farbentwicklung einer regenerierten Folie im Falle der Regenerierung
und Wiederverwendung der antistatischen Abfallfolie zu unterdrücken. Die
Menge des Polyesterharzes (B-1) ist im Falle der Verwendung des
Polyesterharzes (B-1) in Kombination mit dem Acrylharz (B-2) bevorzugt
größer als
die des Acrylharzes (B-2).
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Polyesterharz (B-1)
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Das
Polyesterharz (B-1) ist ein linearer Polyester, enthaltend eine
Dicarbonsäurekomponente
und eine Glykolkomponente als Baueinheiten.
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Die
bevorzugten Beispiele der Dicarbonsäurekomponente sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäure und
Hexahydroterephthalsäure.
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Die
bevorzugten Beispiele der Glykolkomponente sind Ethylenglykol, Diethylenglykol,
Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol,
1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Dipropylenglykol, Triethylenglykol,
ein Alkylenoxid-Addukt von Bisphenol A, ein Alkylenoxid-Addukt von
hydriertem Bisphenol A, 1,4-Cyclohexandimethanol, Polyethylenglykol
und Polytetramethylenglykol.
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Das
Polyesterharz (B-1) kann zusätzlich
zu den obigen Komponenten mit einer Komponente mit einer Sulfonsäuresalzgruppe
copolymerisiert werden, um dem Harz Hydrophilie zu verleihen. Die
Dispergierbarkeit in einer wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit
kann dadurch verbessert werden, dass dem Polyesterharz (B-1) Hydrophilie
verliehen wird. So eine Komponente ist z. B., 5-Na-Sulfoisophthalsäure oder
5-K-Sulfoisophthalsäure.
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Das
Polyesterharz (B-1) kann mit einer kleinen Menge einer drei- oder
mehrfunktionellen mehrwertigen Verbindung in einer Menge innerhalb
eines Bereichs copolymerisiert werden, um ein im wesentlichen lineares
Polyesterharz zu bekommen (z. B. 5 mol% oder weniger). So eine drei-
oder mehrfunktionelle mehrwertige Verbindung ist z. B. Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Dimethylpropionsäure, Glycerol
oder Trimethylpropan.
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Acrylharz (B-2)
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Das
Acrylharz (B-2) ist ein Polymer oder Copolymer, bestehend hauptsächlich aus
Acrylmonomeren, die durch Ethylacrylat, Methylacrylat, Acrylsäure, Butylacrylat,
Natriumacrylat, Ammoniumacrylat, Ethylmethacrylat, Methylmethacrylat,
Methacrylsäure,
Butylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, Acrylamid,
Methacrylamid, N-Methoxymethylacrylamid oder N-Methylolacrylamid
veranschaulicht werden. Es kann ein Copolymer sein, das zusätzlich zu
den obigen Monomeren mit Copolymerkomponenten, wie Styrol, α-Methylstyrol,
Natriumstyrolsulfonat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat,
Vinylether, Natriumvinylsulfonat, Natriummethacrylat, Butadien oder
Isopren, copolymerisiert ist.
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Der Übergangspunkt
zweiter Ordnung des Acrylharzes (B-2), das die antistatische Schicht
bildet, ist bevorzugt 20 bis 100°C.
Ein Acrylharz (B-2) mit einem Übergangspunkt
zweiter Ordnung niedriger als 20°C kann
schlechte Blockierungsbeständigkeit
haben, und die Abschälbeständigkeit
kann verschlechtert werden, wenn der Übergangspunkt der zweiten Ordnung
100°C übersteigt.
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Die
Blockierungsbeständigkeit
ist die Beständigkeit
gegenüber
der Entwicklung der benachbarten Adhäsion (Blockierung) der Folien
im Falle der Lagerung eines kontinuierlichen Films in einer in eine
Rolle gewickelten Form, und die Abschälbeständigkeit ist die Beständigkeit
gegenüber
der Abschälung
(chipping) der antistatischen Schicht von der Polyesterbasisfolie,
wenn der antistatische Film beim Verarbeiten Reibungs- oder Druckkraft
mit einer Walze unterworfen wird.
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Acrylmodifiziertes Polyesterharz
(B-3)
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Das
oben erwähnte
acrylmodifizierte Polyesterharz (B-3) ist ein Pfropfcopolymer, das
durch Copolymerisation des Monomers des obigen Polyesterharzes (B-1)
mit Acrylmonomeren, veranschaulicht durch Ethylacrylat, Methylacrylat,
Acrylsäure,
Butylacrylat, Natriumacrylat, Ammoniumacrylat, Ethylmethacrylat,
Methylmethacrylat, Methacrylsäure,
Butylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, Acrylamid, Methacrylamid,
N-Methoxymethylacrylamid und N-Methylacrylamid,
hergestellt wird, und kann zusätzlich
zu den obigen Monomeren andere Monomere, wie Styrol, α-Methylstyrol,
Natriumstyrolsulfonat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat,
Vinylether, Natriumvinylsulfonat und Natriummethacrylat als copolymerisierende Komponenten
enthalten.
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Die
erfindungsgemäße antistatische
Schicht kann mit einem anderen Bindemittelharz als den oben erwähnten Harzen
vereinigt werden, um die Haftfähigkeit
zwischen dem Beschichtungsfilm und der Polyesterfolie zu kontrollieren.
Beispiele des Bindemittelharzes sind Polyurethanharz, Epoxyharz,
Vinylharz, Polyetherharz und wasserlösliches Harz.
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Vernetzungsmittel (C)
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Die
erfindungsgemäße antistatische
Schicht wird bevorzugt mit einem Vernetzungsmittel (C) vereinigt, das
hauptsächlich
aus einem Polymer mit einer Struktureinheit der durch die folgende
Formel (II) ausgedrückten
Struktur besteht, um die Lösungsmittelbeständigkeit
des Beschichtungsfilms oder die Blockierungsbeständigkeit des antistatischen
Films zu verbessern.
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In
Formel (II) sind R7 und R8 jeweils
H oder CH3.
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Das
Molekulargewicht des Polymers mit der Struktureinheit der durch
die Formel (II) ausgedrückten Struktur
ist bevorzugt zwischen 500 und 5.000. Die Lösungsmittelbeständigkeit
der antistatischen Schicht oder die Blockierungsbeständigkeit
der Folie können
erniedrigt werden, wenn das Molekulargewicht kleiner als 500 ist,
und ein Polymer mit einem Molekulargewicht, das 5.000 übersteigt,
kann ein Versagen beim Erhalten einer gleichmäßigen antistatischen Schicht
verursachen.
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Unter
den Polymeren mit der Struktureinheit der durch die (II) ausgedrückten Struktur
sind besonders bevorzugte Polymere diejenigen, die die Struktureinheit
der Formel (II) enthalten, worin die Gruppen R7 und
R8 H bzw. CH3 sind
und die ein Molekulargewicht von etwa 2.000 haben.
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Tensid (D)
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Die
erfindungsgemäße antistatische
Schicht wird bevorzugt durch Beschichten einer Basisfolie mit einer
Beschichtungsflüssigkeit,
insbesondere einer wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit,
erhalten, die das oben erwähnte
antistatische Mittel (A) und optional das Bindemittelharz (B) oder
das Vernetzungsmittel (C) enthält.
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Die
Beschichtungsflüssigkeit
wird bevorzugt mit einem Tensid vereinigt, um die Stabilität der Beschichtungsflüssigkeit,
insbesondere der wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit, zu verbessern und
die Benetzbarkeit der Flüssigkeit
im Falle des Auftragens der Beschichtungsflüssigkeit auf die Basisfolie
zu verbessern.
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Das
Tensid (D) ist z. B. ein nichtionisches Tensid, wie ein Alkylenoxidhomopolymer,
ein Alkylenoxidcopolymer, ein Additionsprodukt eines aliphatischen
Alkohols und eines Alkylenoxides, ein Additionspolymer einer mit
einer langkettigen aliphatischen Gruppe substituierten Phenolverbindung
und eines Alkylenoxids, ein Fettsäureester mit einem mehrwertigen
Alkohol und ein langkettiger aliphatischer Amidalkohol, oder ein
kationisches oder anionisches Tensid, wie eine Verbindung mit einem
quaternären
Ammoniumsalz, eine Verbindung mit einem Alkylpyridiniumsalz oder
eine Verbindung mit einer Sulfonsäuregruppe. Unter den obigen
Verbindungen sind nichtionische Tenside, insbesondere Polyoxyethylennonylphenylether,
am bevorzugtesten.
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Zusammensetzung
der Beschichtungsflüssigkeit
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Die
erfindungsgemäße antistatische
Schicht wird bevorzugt durch Beschichten einer Basisfolie mit einer
Beschichtungsflüssigkeit,
insbesondere einer wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit,
gebildet, die das oben erwähnte
antistatische Mittel (A) und optional das Bindemittelharz (B), das
the Vernetzungsmittel (C) und/oder das Tensid (D) enthält.
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Die
Beschichtungsflüssigkeit
hat bevorzugt eine Feststoffzusammensetzung, bestehend aus 5 bis
100 Gew.-% des antistatischen Mittels (A) und 0 bis 95 Gew.-% des
Bindemittelharzes (B). Die Antistatizität der antistatischen Polyesterfolie
wird oft unzureichend, wenn der Gehalt des antistatischen Mittels
(A) weniger als 5 Gew.-% ist.
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Die
folgenden Zusammensetzungen (α),
(β) und
(γ) sind
bevorzugte Beispiele der Feststoffzusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit.
- (α):
1. 5 bis 99 Gew.-% eines antistatischen Mittels (A) (ein Polymer
mit der Struktureinheit der durch die oben erwähnte Formel (I) ausgedrückten Struktur),
- 2. 0 bis 95 Gew.-% eines Bindemittelharzes (B)
- 3. 1 bis 15 Gew.-% eines Vernetzungsmittels (C) (ein Polymer
mit der Struktureinheit der durch die oben erwähnte Formel (II) gezeigten
Struktur),
- (β):
1. 10 bis 80 Gew.-% des antistatischen Mittels (A) (ein Polymer
mit der Struktureinheit der durch die oben erwähnte Formel (I) ausgedrückten Struktur
und mit einem massengemittelten Molekulargewicht von 3.000 bis 300.000
(in der Formel (I) sind R1 und R2 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,
R3 ist eine Alkylengruppe mit einer Kohlenstoffanzahl
von 2 bis 10, R4 und R5 sind
jeweils eine gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5,
R6 ist eine Ethylengruppe und Y– ist
ein durch R9SO3 – ausgedrücktes Alkylsulfonation
(worin R9 eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5 ist)),
- 2. 20 bis 80 Gew.-% eines Bindemittelharzes (B) (ein Acrylharz
mit einem Übergangspunkt
zweiter Ordnung von 20 bis 100°C),
- 3. 0 bis 25 Gew.-% eines Tensids (D) und
- (γ):
1. 10 bis 80 Gew.-% eines antistatischen Mittels (A) (ein Polymer
mit der Struktureinheit der durch die Formel (I) ausgedrückten Struktur
und mit einem massengemittelten Molekulargewicht von 3.000 bis 300.000
(in der Formel (I) sind R1 und R2 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,
R3 und R6 sind jeweils
eine Ethylengruppe, R4 und R5 sind
jeweils eine gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5
und Y– ist
ein durch R9SO3 – ausgedrücktes Alkylsulfonation
(worin R9 eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe
mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 5 ist)),
- 2. 19 bis 80 Gew.-% of eines Bindemittelharzes (B) (ein Acrylharz
mit einem Übergangspunkt
zweiter Ordnung von 20 bis 100°C)
- 3. 1 bis 10 Gew.-% eines Vernetzungsmittels (C) (ein Polymer
mit der Struktureinheit der durch die Formel (II) ausgedrückten Struktur),
- 4. 0 bis 25 Gew.-% eines Tensids (D).
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Unter
den obigen bevorzugten Beispielen der Feststoffzusammensetzung der
Beschichtungsflüssigkeit
sind die Zusammensetzungen (β)
und (γ),
die eine antistatische Schicht mit einer Oberflächenenergie von 37 bis 73 dyn/cm
und einem Wasserkontaktwinkel von 40 bis 110° ergeben, besonders bevorzugte
Zusammensetzungen, um die Haftfähigkeit
der antistatischen Schicht an der Basisfolie zu verbessern und eine
antistatische Folie mit ausgezeichneter Blockierungsbeständigkeit,
Wärmebeständigkeit
und Antistatizität
bei niedriger Feuchtigkeit im Falle der Verwendung der antistatischen
Polyesterfolie z. B. als Magnetkarte zu bekommen.
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Die
Oberflächenenergie
der antistatischen Schicht wird gemäß JIS K6768 durch Messung eines
Benetzbarkeitsindex mit einer Benetzbarkeitsindexflüssigkeit
und unter Verwendung des Indexes als Oberflächenenergie gemessen.
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Der
Kontaktwinkel mit Wasser wird durch Montieren einer Probenfolie
auf einem Kontaktwinkel-Meßinstrument
(Produkt von Elmer Co.) unter Ausrichten der Messoberfläche nach
oben, Tropfen eines Wassertropfens bei 23°C und Messen des Kontaktwinkels
nach 1 Minute gemessen.
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Eine
antistatische Schicht mit einer Oberflächenenergie von 37 bis 73 dyn/cm
und einem Wasserkontaktwinkel von 40 bis 110° ist aufgrund der ausgezeichneten
Antistatizität
und Haftfähigkeit
zwischen dem antistatischen Film und einer ultraviolett härtbaren
Tinte besonders bevorzugt. Der antistatische Beschichtungsfilm,
der eine antistatische Schicht mit einer Oberflächenenergie und einem Wasserkontaktwinkel
ergibt, die in die obigen Bereiche fallen, kann durch Zugabe eines
antistatischen Mittels (A), eines Bindemittelharzes (B), eines Vernetzungsmittels
(C) und eines Tensids (D) hergestellt werden, um eine Feststoffzusammensetzung zu
erhalten, die in die oben erwähnten
Zusammensetzungsbereiche (α),
(β) oder
(γ) fällt.
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Da
ein antistatisches Mittel (A) eine Wirkung hat, die die Oberflächenenergie
einer antistatischen Schicht erhöht,
wird zum Beispiel die Energie innerhalb des obigen Bereichs durch
Mischen eines Bindemittelharzes (B) und, wie nötig, Zugabe eines Tensids (D)
eingestellt. Da ein antistatisches Mittel (A) auch bewirkt, dass
der Wasserkontaktwinkel der antistatischen Schicht erniedrigt wird,
wird der Winkel innerhalb des obigen Bereichs durch Zumischen eines
Bindemittelharzes und, wie benötigt,
Zugabe eines Tensids (D) eingestellt.
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Ferner
kann die Beschichtungsflüssigkeit
in der vorliegenden Erfindung mit einem Gleitmittel gemischt werden,
um die Oberflächenschlüpfrigkeit
der antistatischen Schicht und die Antiblockierungseigenschaften der
antistatischen Folie zu verbessern.
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Das
Gleitmittel sind feine Teilchen von z. B. einem Polystyrol, einem
Acrylharz, einem Melaminharz, einem Silikonharz, einem Fluorharz,
einem Harnstoffharz, einem Benzoguanaminharz, einem Polyamidharz oder
einem Polyesterharz. Diese Harze können thermoplastische Harze
oder duroplastische Harze sein, vorausgesetzt, dass das Harz in
dem antistatischen Beschichtungsfilm in Form von feinen Teilchen
vorhanden ist.
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Die
Beschichtungsflüssigkeit
kann mit zusätzlichen
Inhaltsstoffen, wie einem anderen antistatischen Mittel als dem
oben erwähnten
antistatischen Mittel (A), einem anderen Vernetzungsmittel als dem
oben erwähnten
Vernetzungsmittel (C), einem anderen Tensid als dem oben erwähnten Tensid
(D), einem Antioxidans, einem Farbstoff, einem Pigment, einem Fluoreszenzaufheller,
einem Weichmacher, einem Wachs und einem Ultraviolettabsorber gemischt
werden.
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Die
Feststoffkonzentration der Beschichtungsflüssigkeit ist bevorzugt 1 bis
30 Gew.-%, insbesondere 2 bis 20 Gew.-%. Eine Beschichtungsflüssigkeit
mit einer Feststoffkonzentration, die in den obigen Bereich fällt, hat
eine zur Auftragung geeignete Viskosität. Die in der vorliegenden
Erfindung zu verwendende Beschichtungsflüssigkeit ist bevorzugt eine wasserbasierte
Beschichtungsflüssigkeit,
die in einer beliebigen Form, wie einer wässrigen Lösung, einer wässrigen
Dispersion oder einer Emulsion, verwendbar ist. Die wasserbasierte Beschichtungsflüssigkeit
kann eine kleine Menge eines organischen Lösungsmittels enthalten.
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Herstellung
der antistatischen Folie
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Die
erfindungsgemäße antistatische
Polyesterfolie kann durch herkömmliche
Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann sie durch Schmelzen
des oben erwähnten
Polyesters, Extrudieren des geschmolzenen Polyesters auf eine Kühltrommel
in Form einer Bahn, um eine ungezogene Folie zu bilden, und Ziehen der
ungezogenen Folie durch ein aufeinanderfolgendes biaxiales Ziehverfahren,
umfassend das Ziehen der ungezogenen Folie in longitudinaler Richtung
und dann in transversaler Richtung oder durch ein simultanes biaxiales
Ziehverfahren, umfassend das Ziehen der ungezogenen Folie in longitudinaler
Richtung und transversaler Richtung zur gleichen Zeit, hergestellt
werden. Die biaxial gezogene Folie kann weiter in longitudinaler Richtung
und/oder transversaler Richtung gezogen werden. Das Ziehen wird
bevorzugt bei einer Temperatur höher
als der Übergangspunkt
zweiter Ordnung (Tg) des Polyesters bei einem Ziehverhältnis von
2,5 oder mehr, insbesondere 3 oder mehr, in jeder Richtung durchgeführt. Das
Flächen-Zug-Verhältnis (areal
draw ratio) ist bevorzugt 8 oder mehr, insbesondere 9 oder mehr.
Die Obergrenze des Flächen-Zug-Verhältnisses hängt von
der Verwendung der Folie ab und ist bevorzugt 35, insbesondere 30.
Die gezogene Folie wird bevorzugt nach Ziehen wärmebehandelt, um die Orientierung
und Kristallisierung der Folie zu vervollständigen.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass mindestens eine
Oberfläche
der Polyesterfolie mit der oben erwähnten Beschichtungsflüssigkeit
beschichtet wird, die Beschichtungsflüssigkeit wird durch Erwärmen getrocknet
und der Film wird gezogen, um eine antistatische Schicht zu bilden.
Das Beschichten mit der Beschichtungsflüssigkeit kann durch ein beliebiges
herkömmliches
Beschichtungsverfahren durchgeführt
werden.
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Das
Beschichtungsverfahren ist z. B. eine Tiefdruckbeschichtung, Umkehrwalzenbeschichtung,
eine Schmelzbeschichtung, Kiss-Beschichtung, Umkehr-Kiss-Beschichtung, Offsetdruckbeschichtung,
Meyer-Balkenbeschichtung,
Walzenbürstenbeschichtung,
Sprühbeschichtung,
Luftmesserbeschichtung, Imprägnierung oder
Gießlackierung
oder ihre Kombination.
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Die
Auftragmenge der Beschichtungsflüssigkeit
ist bevorzugt 1 bis 20 g, insbesondere 2 bis 12 g pro 1 m2 der laufenden Folie. Das Trocknen ist einfach,
und die Gleichmäßigkeit
der Beschichtung wird verbessert, wenn die Auftragmenge innerhalb
des obigen Bereichs ist.
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Die
in der vorliegenden Erfindung mit der Beschichtungsflüssigkeit
zu beschichtende Polyesterfolie ist eine ziehbare Polyesterfolie,
wie
- (a) eine durch Bilden einer Folie aus geschmolzenem
Polyester, wie er ist, hergestellte ungezogene Folie,
- (b) eine durch Ziehen einer ungezogenen Folie entweder in longitudinaler
Richtung (Längenrichtung)
oder in transversaler Richtung (Breitenrichtung) hergestellte uniaxial
gezogene Folie,
- (c) eine (weiter ziehbare) biaxial gezogene Folie, hergestellt
aus einer uniaxial gezogenen Folie, gezogen in longitudinaler Richtung
oder transversaler Richtung durch anschließendes Ziehen der uniaxial
gezogenen Folie in transversaler Richtung oder longitudinaler Richtung,
oder
- (d) eine (weiter ziehbare) biaxial gezogene Folie, hergestellt
durch das simultane Ziehen einer ungezogenen Folie in longitudinaler
und transversaler Richtung.
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Die
Beschichtungsflüssigkeit
wird bevorzugt auf die uniaxial gezogene Folie (b), insbesondere
eine uniaxial in longitudinaler Richtung gezogene Folie, unter den
obigen ziehbaren Polyesterfolien aufgetragen, um die feste Bindung
des antistatischen Beschichtungsfilms sicherzustellen und die Herstellungseffizienz
der antistatischen Polyesterfolie zu verbessern.
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Die
auf die Basisfolie aufgetragene Beschichtungsflüssigkeit wird in der vorliegenden
Erfindung bevorzugt bei 80 bis 160°C getrocknet, um schnelles Trocknen
der Beschichtungsflüssigkeit
zu bewirken. Das Erwärmen
beim Ziehen der Polyesterfolie kann auch für das Trocknen der Beschichtungsflüssigkeit
verwendet werden. Die Wärmebehandlungstemperatur
der Polyesterfolie ist 180 bis 250°C.
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Die
Dicke der durch die oben erwähnte
Methode aufgetragenen antistatischen Schicht ist bevorzugt 0,005
bis 3 μm,
insbesondere 0,01 bis 1 μm.
Ein dünnerer
Beschichtungsfilm als 0,005 μm
kann unzureichende Antistatizität
hervorrufen, und ein dickerer als 3 μm kann einen einfach abziehbaren
Beschichtungsfilm bilden.
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Folienlaminate
-
Die
erfindungsgemäße antistatische
Polyesterfolie ist als Magnetkarte nützlich, und eine unter Verwenden
einer weißen
Polyesterfolie als Basisfolie hergestellte weiße antistatische Polyesterfolie
ist für
eine Magnetkarte besonders bevorzugt.
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Die
Magnetkarte ist eine Karte, die durch Auftragen einer magnetischen
Aufzeichnungsschicht (Magnetschicht) auf eine Oberfläche, z.
B. eines antistatischen Films, und einer mit einer UV-Tinte auf
die andere Oberfläche
bedruckten Schicht, usw. hergestellt ist.
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Die
Grundzüge
des Aufbaus einer solchen Magnetkarte werden wie folgt erläutert.
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Zuerst
wird ein antistatisches Folienlaminat A durch Beschichten der Oberfläche einer
erfindungsgemäßen antistatischen
Polyesterfolie mit einer magnetischen Beschichtung, die z. B. aus
magnetischem Eisenoxid, einem modifizierten Vinylchloridharz, einem
Polyurethanharz, einem Polyisocyanat und einem Dispergiermittel
usw. besteht, und Trocknen der Beschichtungsschicht, um eine magnetische
Aufzeichnungsschicht zu bilden, hergestellt. Die magnetische Aufzeichnungsschicht
des antistatischen Folienlaminats A wird bevorzugt weiter mit einer
Schutzschicht bedeckt.
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Anschließend wird
die Oberfläche
des antistatischen Folienlaminats A, die der mit der magnetischen Aufzeichnungsschicht
laminierten Oberfläche
gegenüberliegt,
z. B. die mit dem antistatischen Beschichtungsfilm beschichtete
Oberfläche
der Basisfolie, mit einer Ultraviolett-Tinte bedruckt, die durch
Mischen eines Fotosensibilisators, eines Farbstoffs usw., z. B.
mit einem Polyurethanoligomer mit Acrylgruppen am Ende oder einem
Vinylpolymer mit Acrylgruppen am Ende hergestellt wurde, und die
gedruckte Tinte wird durch Ultraviolettstrahlung gehärtet, um
ein antistatisches Folienlaminat B, d. h. eine Magnetkarte, zu bilden.
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Die
Dicke der in der Magnetkarten zu verwendenden antistatischen Polyesterfolie
ist z. B. 50 bis 300 μm,
insbesondere 150 bis 250 μm,
um eine Magnetkarte mit einer wünschenswerten
Steifheit zu erhalten.
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Eine
transparente antistatische Folie, hergestellt unter Verwendung einer
transparenten Polyesterfolie als Basis, kann bevorzugt für ein magnetisches
Aufzeichnungsmaterial oder ein elektronisches Material, wie ein
Magnetband und eine Magnetdisk, eine(n) grafische(n) Film (Folie),
einen Film für
grafische Kunst, eine OHP-Folie usw. verwendet werden. Die Dicke
der antistatischen Polyesterfolie hängt von ihrer Verwendung ab und
ist bevorzugt z. B. 5 bis 160 μm,
insbesondere 5 bis 100 μm.
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Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird im Detail durch die folgenden Beispiele
beschrieben. Die charakteristischen Werte wurden durch die folgenden
Methoden gemessen und bewertet. Das in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen
zitierte durchschnittliche Molekulargewicht bedeutet ein zahlengemitteltes
Molekulargewicht.
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1. Oberflächenwiderstand
-
(1) Messung 1 (Oberflächenwiderstand
1)
-
Der
Oberflächenwiderstand
der antistatischen Schicht einer antistatischen Polyesterfolie wurde
durch ein vibrierendes Reedelektrometer (Produkt von Takeda Riken
Co., Typ TR-84M) nach Konditionieren des Probenfilms bei 21°C und 52%
relativer Feuchtigkeit für
19 Stunden gemessen. Das angelegte Potenzial war 100 V.
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(2) Messung 2 (Oberflächenwiderstand
2)
-
Der
Oberflächenwiderstand
der antistatischen Schicht einer antistatischen Polyesterfolie wurde
durch ein vibrierendes Reedelektrometer (Produkt von Takeda Riken
Co., Typ TR-84M) nach Konditionieren der Probenfolie bei 23°C und 60% relativer
Feuchtigkeit für
19 Stunden gemessen. Das angelegte Potenzial war 500 V.
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2. Kontaktwinkel
mit Wasser
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Eine
Probenfolie wurde auf ein Kontaktwinkelmessinstrument (Produkt von
Elmer Co.) montiert, wobei die Messoberfläche aufwärts gerichtet wurde, ein Wassertropfen
wurde bei 23°C
auf die Oberfläche
getropft, und der Kontaktwinkel wurde nach 1 Minute gemessen.
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3. Rücktransferbeständigkeit
-
Die
antistatische Schicht einer antistatischen Polyesterfolie wurde
in Kontakt mit der nicht-antistatischen Oberfläche gebracht, das Laminat wurde
8 Stunden oder mehr unter den Bedingungen von 50°C × 70% relativer Feuchtigkeit
belassen, der Wasserkontaktwinkel (θ: ein alternatives Kennzeichen
der Rücktransferbeständigkeit)
der nicht-antistatischen Oberfläche
wurde durch das Verfahren des vorangehenden Punktes 2 gemessen,
und die Rücktransferbeständigkeit
wurde gemäß den folgenden
Kriterien bewertet:
- A: θ ≧ 55° gute Rücktransferbeständigkeit
- B: 55° > θ ≧ 48° mäßige Rücktransferbeständigkeit
- C: 48° > θ schlechte Rücktransferbeständigkeit
-
Der
Wasserkontaktwinkel einer Folie, die absolut frei von Rücktransfer
ist, ist 60 bis 75°,
der einer Folie mit guter Rücktransferbeständigkeit
ist 55° oder
mehr, und der Kontaktwinkel einer Folie, die bemerkenswerten Rücktransfer
zeigt (schlechte Rücktransferbeständigkeit)
ist weniger als 48°.
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4. Entfärbungstendenz
der Folie (Regenerierbarkeit)
-
Eine
von einer antistatischen Schicht freie Folie wurde zerknittert (crushed),
mit einem Extruder bei etwa 300°C
geschmolzen und pelletiert. Die hergestellten Pellets wurden geschmolzen
und in die Form einer Folie geformt, um eine Blindfolie zu erhalten.
Die Entfärbungstendenz
der Folie wurde als Blindprobe verwendet. Eine Probenfolie mit einer
antistatischen Schicht wurde zerknittert, mit einem Extruder bei
etwa 300°C
geschmolzen und pelletiert. Die hergestellten Pellets wurden geschmolzen
und in die Form einer Folie geformt, um eine regenerierte Folie
zu erhalten. Der Entfärbungsgrad
der Folie wurde mit dem der Blindfolie verglichen und gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
Rang A: Der Entfärbungsgrad ist vergleichbar
dem der Blindfolie.
Rang B: Die Folie ist ziemlich gefärbt.
Rang
C: Die Folie ist bemerkenswert gefärbt und zur praktischen Verwendung
ungeeignet.
-
5. gesättigte elektrostatische
Spannung
-
Eine
Spannung von 10 KV wurde an der antistatischen Schicht der Probenfolie,
die unter den Bedingungen von 22°C × 44% relative
Feuchtigkeit über
10 Stunden konditioniert wurde, angelegt, die elektrostatische Spannung
der Oberfläche
der antistatischen Schicht wurde über die Zeit gemessen, bis
die Veränderung der
elektrostatischen Spannung unmerklich wurde, und die Spannung wurde
als die gesättigte
elektrostatische Spannung verwendet. Die Folie wurde aus dem Wert
der gesättigten
elektrostatischen Spannung durch die folgenden Kriterien bewertet.
Rang
A: 1 KV ≧ gesättigte elektrostatische
Spannung (kein Problem für
die praktische Verwendung)
Rang B: 2 KV ≧ gesättigte elektrostatische Spannung > 1 KV (ruft einige
Schwierigkeiten bei der praktischen Verwendung hervor)
Rang
C: gesättigte
elektrostatische Spannung > 2
KV (schwierig für
die praktische Verwendung)
-
6. Tintenaufnahmefähigkeit
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Eine
Ultraviolett-Tinte (eine Mischung eines Bisacrylpolyurethanoligomers,
eines Fotopolymerisationsinitiators, eines Fotosensibilisators und
eines roten Farbstoffs) wurde auf die Oberfläche der antistatischen Schicht
einer Probenfolie mit einer Dicke von 8 μm aufgebracht, die Beschichtungsschicht
wurde durch Ultraviolettstrahlung gehärtet, ein Cellophantape wurde
auf die Oberfläche
der gehärteten
ultravioletten Tintenschicht aufgeklebt, das Cellophantape wurde
abgezogen, der Abziehzustand zwischen den Schichten wurde beobachtet,
und die Tintenaufnahmefähigkeit
wurde gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
Rang A: Abgezogen zwischen dem Cellophantape
und der Tintenschicht (gute Tintenaufnahmefähigkeit)
Rang B: Abgezogen
zwischen dem Cellophantape und der Tintenschicht, begleitet von
teilweisem kohäsiven Versagen
(mäßige Tintenaufnahmefähigkeit)
Rang
C: Abgezogen zwischen der antistatischen Schicht und der Tintenschicht
(schlechte Tintenaufnahmefähigkeit).
-
7. Wärmebeständigkeit
-
Zweiundzwanzig
(12) Gramm einer Probenfolie mit einer antistatischen Schicht wurden
durch Erwärmen
auf 300°C
unter Stickstoffatmosphäre
geschmolzen, in dem Zustand 15 Minuten gehalten und gequencht, um
eine diskförmige
Probe zu bilden, und der Entfärbungsgrad
der Probe wurde beobachtet. Getrennt wurde eine diskförmige Probe
aus einer von einer antistatischen Schicht freien Folie unter denselben
Bedingungen hergestellt und als Blindprobe verwendet. Der Entfärbungsgrad
der Probe wurde mit dem der Blindprobe verglichen, und die Wärmebeständigkeit
wurde durch die folgenden Kriterien bewertet.
Rang A: Gefärbt bis
zu einer extrem blassen, gelben Farbe, vergleichbar der Farbe der
Blindprobe (gute Wärmebeständigkeit)
Rang
B: Gefärbt
bis zu blassgelber Farbe, etwas dunkler als die Blindprobe (mäßige Wärmebeständigkeit)
Rang
C: Gefärbt
bis zu gelber Farbe, dunkler als die Blindprobe (schlechte Wärmebeständigkeit).
-
8. Blockierungsbeständigkeit
-
(1) Messung 1 (Blockierungsbeständigkeit
1)
-
Die
antistatische Schicht einer auf 10 mm Breite geschlitzten Probenfolie
wurde in Kontakt mit der nicht-antistatischen Oberfläche der
Folie gebracht, das Laminat wurde in dem Zustand unter einer Last
von 50 kg/cm2 bei 50°C 10 Stunden belassen, die Abziehkraft
zwischen der antistatischen Schicht und der nicht-antistatischen
Schicht wurde gemessen, und die Blockierungsbeständigkeit wurde gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
Rang A: Abziehkraft ≦ 7 g (gute Blockierungsbeständigkeit)
Rang
B: 7 g < Abziehkraft ≦ 10 g (eher
schlechte Blockierungsbeständigkeit)
Rang
C: 10 g ≦ Abziehkraft
(schlechte Blockierungsbeständigkeit).
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(2) Messung 2 (Blockierungsbeständigkeit
2)
-
Die
antistatische Schicht einer auf 50 mm Breite geschlitzten Probenfolie
wurde in Kontakt mit der nicht-antistatischen Oberfläche der
Folie gebracht, das Laminat wurde in dem Zustand unter einer Last
von 50 kg/cm2 bei 60°C und 80% relativer Luftfeuchtigkeit
17 Stunden belassen, die Abziehkraft zwischen der antistatischen
Schicht und der nicht-antistatischen Schicht wurde gemessen, und
die Blockierungsbeständigkeit
wurde gemäß den folgenden
Kriterien bewertet.
Rang A: Abziehkraft ≦ 10 g (gute Blockierungsbeständigkeit)
Rang
B: 10 g < Abziehkraft ≦ 30 g (eher
schlechte Blockierungsbeständigkeit)
Rang
C: 30 g ≦ Abziehkraft
(schlechte Blockierungsbeständigkeit).
-
9. Abschälbeständigkeit
-
Die
antistatische Schicht einer auf 20 mm Breite geschlitzten Probenfolie
wurde in Kontakt mit einer zylindrischen stationären Stange, hergestellt aus
Edelstahl und mit einem Durchmesser von 10 mm gebracht, die Probenfolie
wurde über
eine Länge
von 80 m unter einer Last von 200 g transportiert, das aus der antistatischen
Schicht gebildete und auf der Stange abgelagerte weiße Pulver
wurde beobachtet, und die Abschälbeständigkeit
wurde durch die folgenden Kriterien bewertet.
Rang A: Kein
weißes
Pulver auf der Stange (gute Abschälbeständigkeit)
Rang B: Etwas
weißes
Pulver auf der Stange beobachtbar (eher schlechte Abschälbeständigkeit)
Rang
C: Große
Menge weißes
Pulver, abgeschieden auf der Stange (schlechte Abschälbeständigkeit).
-
10. Oberflächenenergie
-
Der
Benetzbarkeitsindex wurde in Übereinstimmung
mit JIS K6768 unter Verwendung einer Benetzbarkeitsindexflüssigkeit
gemessen, und der gemessene Wert wurde als die Oberflächenenergie
verwendet.
-
Beispiel 1
-
Ein
Polyethylenterephthalat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,63
(gemessen in o-Chlorphenol bei 35°C)
wurde geschmolzen, auf eine Kühltrommel
in Form einer Bahn extrudiert und in longitudinaler Richtung bei
92°C auf
das 3,6-fache gezogen, um eine uniaxial gezogene Folie zu erhalten.
-
Eine
Oberfläche
der uniaxial gezogenen Folie wurde mit einer wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit
mit der folgenden Feststoffzusammensetzung und einer Konzentration
von 5 Gew.-% unter Verwendung eines Tiefdruckbeschichters beschichtet.
Die beschichtete Folie wurde bei 98°C getrocknet, in transversaler Richtung
bei 105°C
auf das 3,8-fache gezogen und wärmebehandelt,
um eine Folie mit einer Dicke von 75 μm und beschichtet mit einer
antistatischen Schicht, zu erhalten. Die Dicke der antistatischen
Schicht der Folie war 0,34 μm,
und die Lichtdurchlässigkeit
der Folie war 84%. Die Eigenschaften der Folie sind in der Tabelle
1 gezeigt.
-
Feststoffzusammensetzung
der wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit
-
- (1) 30 Gew.-% eines antistatischen Mittels
(A): ein Polymer (a-1, durchschnittliches Molekulargewicht: 7.000)
mit einer Struktureinheit der durch Formel (I-1) gezeigten Struktur,
die später
beschrieben wird,
- (2) 60 Gew.-% eines Bindemittelharzes: ein Polyestercopolymer
(b-1, durchschnittliches Molekulargewicht: 19.700), enthaltend Dicarbonsäurekomponenten,
bestehend aus Terephthalsäure
(54 mol%) und Isophthalsäure
(46 mol%) und Glykolkomponenten, bestehend aus Ethylenglykol (42
mol%), Diethylenglykol (12 mol%), Neopentylglykol (41 mol%) und
Polyethylenglykol (5 mol%),
- (3) 10 Gew.-% eines Tensids (D): ein Polyoxyethylennonylphenylether
(Anzahl der Polyoxyethylenstruktureinheiten: 9).
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Eine
Folie wurde durch ein Verfahren, ähnlich dem von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass die Auftragung der wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit
ausgelassen wurde. Die Eigenschaften der hergestellten Folie sind
in Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiele 2 bis 8 und
Vergleichsbeispiele 2 bis 4
-
Folien
wurden durch ein Verfahren, ähnlich
dem von Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Zusammensetzung
der Beschichtungsflüssigkeit
und die Dicke der Beschichtungsschicht auf die in Tabelle 1 gezeigten Werte
variiert wurden. Die Eigenschaften dieser Folien sind in Tabelle
1 gezeigt.
-
Beispiel 9
-
Eine
Folie mit einer Lichtdurchlässigkeit
von 2% wurde durch ein Verfahren, ähnlich dem von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass ein Polyethylenterephthalat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,65
und enthaltend 12 Gew.-% Titandioxid, verwendet wurde, die Foliendicke
von 150 μm
und die Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit und die Dicke der
Beschichtungsschicht wurden auf die in Tabelle 1 beschriebenen verändert. Die
Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
Beispiele 10 und 11
-
Eine
Folie wurde durch ein Verfahren, ähnlich dem von Beispiel 1 hergestellt,
außer
dass die Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit und die Dicke der
Beschichtungsschicht auf die in Tabelle 1 gezeigten Werte verändert wurden.
Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
-
Beispiele 12 bis 19 und
Vergleichsbeispiele 5 bis 7
-
Ein
Polyethylenterephthalat (enthaltend 10 Gew.-% Titanoxid) mit einer
intrinsischen Viskosität
von 0,65 (gemessen in o-Chlorphenol bei 35°C) wurde geschmolzen, auf eine
Kühltrommel
in Form einer Bahn extrudiert und in longitudinaler Richtung bei
92°C auf
das 3,6-fache gezogen, um eine uniaxial gezogene Folie zu erhalten.
-
Eine
Oberfläche
der uniaxial gezogenen Folie wurde mit einer wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit
mit der in Tabelle 2 gezeigten Feststoffzusammensetzung und einer
Konzentration von 10 Gew.-% unter Verwendung eines Tiefdruckbeschichters
mit einer Rate von 4 g/m2 beschichtet. Die
beschichtete Folie wurde bei 98°C
getrocknet, in transversaler Richtung bei 105°C auf das 3,6-fache gezogen
und bei 230°C
wärmebehandelt,
um eine Folie mit einer Dicke von 100 μm und mit einer antistatischen
Schicht zu erhalten. Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle
2 gezeigt.
-
In
Beispiel 18 wurde eine Folie durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel
14 hergestellt, außer
dass Polyethylennaphthalat anstelle von Polyethylenterephthalat
verwendet wurde.
-
In
Vergleichsbeispiel 7 wurde eine Folie durch dasselbe Verfahren wie
in Beispiel 12 hergestellt, außer dass
die Beschichtung mit der wasserbasierten Beschichtungsflüssigkeit
ausgelassen wurde.
-
-
In
der Feststoffzusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit in der Tabelle 1 und
der Tabelle 2 sind die Begriffe (a-1), (a-2), (a-3), (a-4), (a-5),
(a-6), (a-7) und (a-8) des antistatischen Mittels (Antistatikums),
(b-1), (b-2), (b-3), (b-4), (b-5) und (b-6) des Bindemittelharzes,
(c-1) des Vernetzungsmittels und (d-1) des Tensids die folgenden
Copolymere, Verbindungen oder Mischungen.
- (a-1)
Ein Antistatikum (durchschnittliches Molekulargewicht: 7.000) mit
der Struktureinheit der durch die folgende Formel (I-1) ausgedrückten Struktur.
- (a-2) Ein Antistatikum (durchschnittliches Molekulargewicht:
6.500) mit der Struktureinheit der durch die folgende Formel (I-2)
ausgedrückten
Struktur.
- (a-3) Ein Antistatikum (durchschnittliches Molekulargewicht:
9.000) mit der Struktureinheit der durch die folgende Formel (I-3)
ausgedrückten
Struktur.
- (a-4) Ein Copolymer (durchschnittliches Molekulargewicht: 7.500),
bestehend aus 60 mol% der durch die obige Formel (I-1) ausgedrückten Einheitskomponente,
10 mol% Ethylacrylat und 30 mol% Methylmethacrylat.
- (a-5) Ein Natriumpolystyrolsulfonat (Sulfonierungsgrad: 98%)
(durchschnittliches Molekulargewicht: 20.000).
- (a-6) Eine Mischung, bestehend aus 40 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat
und 60 Gew.-% Natriumoctylsulfat.
- (a-7) Ein Antistatikum (durchschnittliches Molekulargewicht:
15.000) mit der Struktureinheit der durch die folgende Formel (I-4)
ausgedrückten
Struktur.
- (a-8) Ein Antistatikum (durchschnittliches Molekulargewicht:
25.000) bestehend aus einem Polymer mit der Struktureinheit der
durch die folgende Formel (I-5) ausgedrückten Struktur.
- (b-1) Ein Copolymer (durchschnittliches Molekulargewicht: 19.700),
enthaltend Dicarbonsäurekomponenten,
bestehend aus Terephthalsäure
(54 mol%) und Isophthalsäure
(46 mol%) und Glykolkomponenten, bestehend aus Ethylenglykol (42
mol%), Diethylenglykol (12 mol%), Neopentylglykol (41 mol%) und
Polyethylenglykol (5 mol%).
- (b-2) Ein Acrylcopolymer (durchschnittliches Molekulargewicht:
45.500), bestehend aus Methylmethacrylat (51 mol%), Ethylacrylat
(39 mol%), Hydroxyethylacrylat (4 mol%) und N-Methylolacrylamid
(6 mol%).
- (b-3) Eine Mischung aus 61 Gew.-% des Polyestercopolymers (b-1)
und 39 Gew.-% eines Acrylcopolymers, bestehend aus 16 mol% Ethylacrylatkomponente,
4 mol% Kaliumacrylatkomponente, 53 mol% Methylmethacrylatkomponente,
12 mol% Glycidylmethacrylatkomponente, 7 mol% 2-Hydroxyethylacrylatkomponente
und 8 mol% N-Methoxymethylacrylamidkomponente.
- (b-4) Ein acrylmodifiziertes Polyestercopolymer (durchschnittliches
Molekulargewicht: 41.500), hergestellt durch die Pfropfpolymerisation
von 42 Gew.-% an Komponenten, bestehend aus Methylacrylat (19 mol%), Ammoniumacrylat
(8 mol%), Ethylmethacrylat (62 mol%) und Glycidylmethacrylat (11
mol%) auf 58 Gew.-% des Polyestercopolymers (b-1).
- (b-5) Ein Copolymer (Glasübergangspunkt:
80°C, durchschnittliches
Molekulargewicht: 21.500) von Dicarbonsäurekomponenten, bestehend aus
Terephthalsäure
(22 mol%), Isophthalsäure
(1 mol%), 2,6-Naphthalindicarbonsäure (65 mol%) und 4,4'-Diphenyldicarbonsäure (12
mol%) und Glykolkomponenten, bestehend aus Ethylenglykol (75 mol%),
1,4-Cyclohexandimethanol (10 mol%) und Propylenoxidaddukt von Bisphenol
A (15 mol%).
- (b-6) Ein Acrylcopolymer (durchschnittliches Molekulargewicht:
258.000) von Methylmethacrylat (30 mol%), Ethylacrylat (55 mol%),
Acrylnitril (10 mol%) und N-Methylolmethacrylamid (5 mol%).
- (c-1) Ein Vernetzungsmittel, bestehend aus einem Polymer mit
einer Struktureinheit der durch die folgende Formel (II-1) ausgedrückten Struktur.
- (d-1) Ein Polyoxyethylennonylphenylether (Anzahl der Polyoxyethylenstruktureinheiten:
9).
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Es
ist aus den Tabellen 1 und 2 klar, dass die antistatischen Folien
der Beispiele in allen aus Antistatizität, Rücktransferbeständigkeit,
Regenerierbarkeit, Abschälbeständigkeit
und Blockierungsbeständigkeit ausgezeichnet
sind.