JP2948609B2

JP2948609B2 - 積層ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP2948609B2
Application number: JP2027361A
Authority: JP
Inventors: 憲大野
Original assignee: Mitsubishi Kagaku Polyester Film KK
Current assignee: Mitsubishi Kagaku Polyester Film KK
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JPH03231845A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は積層ポリエステルフィルムに関するものであ
り、詳しくは、紫外線硬化型シリコン樹脂硬化膜を積層
したポリエステルフィルムであって、シリコン樹脂の硬
化を特定の条件で行うことにより、ポリエステルフィル
ムの熱歪みを抑制し、かつ、シリコン樹脂硬化膜の密着
性、および、耐溶剤性を改良した積層ポリエステルフィ
ルムに関するものである。

特に、本発明の積層ポリエステルフィルムは、離型用
フィルム又は磁気テープのカセットシート（滑りシー
ト）用フィルムとして好適である。

〔従来技術および問題点〕

離型用、磁気テープのカセットシート（滑りシート）
用のフィルムは、一般には、ポリエステルフィルムをベ
ースフィルムとし、これの表面にシリコン樹脂硬化膜を
形成したものである。

そして、シリコン樹脂としては、白金系触媒の存在下
にシリコン樹脂原料を付加重合させた加熱硬化タイプの
ものが広く使用されている。

ところが、上記タイプのシリコン樹脂は、短時間の加
熱処理では充分に硬化せず、また、長時間の加熱処理で
はベースフィルムに熱歪みが発生するという問題があ
る。加えて、長時間空気に暴露されると、ベースフィル
ムに対する硬化膜の密着性や硬化膜自体の耐溶剤性等が
低下するという問題もある。

一方、上記タイプの他、有機スズ系触媒の存在下にシ
リコン樹脂原料を縮重合させた加熱硬化タイプのものも
あるが、このものは、加熱硬化が更に遅く、加工上のト
ラブルを招き易い。

近年、紫外線硬化型シリコン樹脂が開発され、剥離紙
用途には使用されつつあるが、ポリエステルフィルムへ
の適用に関しては充分な実績は得られていない。これ
は、ポリエステルフィルムの表面に塗布された紫外線硬
化型シリコン樹脂塗布液の硬化条件が確立されていない
ためによるものである。

すなわち、一般的に、紫外線硬化型シリコン樹脂は、
同樹脂の加熱硬化型のものに比し、短時間での硬化が可
能であるが、強力な紫外線の照射に伴って多大の発熱が
生じるため、ベースフィルムの熱歪みが強くなるとの問
題がある。一方、この問題を回避すべく緩和な条件下で
の紫外線硬化処理も考えられるが、それでは、優れた膜
特性は得られないとの憾みがある。

〔発明の構成〕

本発明は、上記事情に鑑み、ポリエステルフィルムの
表面に塗布された紫外線硬化型シリコン樹脂塗布液の硬
化条件についての検討を重ねた結果完成されたものであ
り、その要旨は、ポリエステルフィルムの少なくとも片
面に紫外線硬化型シリコン樹脂を主成分とする塗布液を
塗布し、該塗布面に紫外線を照射してシリコン樹脂硬化
膜を形成してなる積層ポリエステルフィルムであって、
前記シリコン樹脂硬化膜が、紫外線照射部におけるポリ
エステルフィルムをそのガラス転位点温度（Tg）＋20℃
以下の温度に冷却しつつ、塗布面における紫外線の330
〜390nm波長の積算光量Ｅ（mJ/cm²）が下記式を満足す
る条件下に紫外線の照射を行って形成されたものである
ことを特徴とする積層ポリエステルフィルムにより容易
に達成される。

（上記式中、Ｔはポリエステルフィルムの厚さ（μｍ）
を表わす）以下、本発明を詳細に説明する。

本発明におけるポリエステルフィルムのポリエステル
とは、その構成単位の80モル％以上がエチレンテレフタ
レートであるポリエチレンテレフタレートあるいはエチ
レンナフタレートであるポリエチレンナフタレートであ
る。

本発明のポリエステルフィルムは、必要に応じて無機
粒子、有機粒子、有機系潤滑剤、帯電防止剤、安定剤、
染料、顔料、有機高分子を組成物として含有していても
よい。ポリエステルフィルムに滑り性を付与するために
は、フィルム組成物として微粒子を含有させるが、使用
される製品の滑り性、透明性などの要求特性に応じて、
突起形成剤の種類、大きさ、配合量は適宜選択される。

また、基体を構成するポリエステルフィルムの配向、
結晶性、機械的特性、寸法安定性などの特性は、本発明
の積層ポリエステルフィルムが使用される製品の要求特
性に応じて、当業者が周知のフィルム製造条件を選択す
ることにより実現できる。

本発明における塗布液は、紫外線硬化型シリコン樹脂
を主成分とする。

上記シリコン樹脂は、一般的には、光反応性基を末端
に有するシロキサン構造のオリゴマー又はポリマーから
なる。そして、塗布液には、光重合開始剤や必要に応じ
て増感剤が含まれており、ラジカル反応性が付与されて
いる。

また、本発明における塗布液には、硬化膜の特性改良
のために、光反応性のビニル化合物や、固着性、滑り性
の改良のために、無機系微粒子として、シリカ、シリカ
ゾル、アルミナ、アルミナゾル、ジルコニウムゾル、カ
オリン、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、パリウ
ム塩、カーボンブラック、硫化モリブデン、酸化アンチ
モンゾル等を含有していてもよく、更に必要に応じて、
滴泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、帯電防止剤、有機系潤
滑剤、有機系高分子粒子、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
発泡剤、染料、顔料などを含有していてもよい。

上記の紫外線硬化型シリコン樹脂を主成分とする塗布
液は、各社より種々の銘柄で市販されており、本発明に
おいては、例えば信越化学工業（株）製KS−5500A/B,KS
−5503A/B,KS−5514A/B,KNS−5003A/B,X−62−5039A/B,
X−62−5040A/B,X−62−5051A/B,X−62−7296A/B;ダウ
コーニング（株）製DKX2−222/223;東芝シリコン（株）
製UV−9300/9310C等が好適に利用できる。

上述した塗布液は、必要に応じ、有機溶剤で適宜希釈
され、ポリエステルフィルムの表面に塗布されるが、塗
布方法としては、原崎勇次著、槙書店、1979年発行の
「コーティング方式」に示される、リバースロールコー
ター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクタ
コーター或いはこれら以外の塗布装置を用いて行われ
る。

ポリエステルフィルムとしては、一般的には、二軸延
伸されたものが使用され、これに塗布液が塗布される
が、塗布液の有機溶剤による希釈を必要としない場合に
おいては、いわゆる塗布延伸法を採用することもでき
る。この場合、ポリエステル未延伸フィルムに塗布液を
塗布し、逐次あるいは同時に二軸延伸する方法、一軸延
伸されたポリエステルフィルムに塗布し、更に、先の一
軸延伸方向と直角の方向に延伸する方法、または、これ
らの塗布層を有する二軸延伸フィルムを再延伸する方
法、或いは、二軸延伸ポリエステルフィルムに塗布し、
更に、横及び／又は縦方向に延伸する方法などがある。

上述の延伸行程は、好ましくは60〜130℃で行なわ
れ、延伸倍率は、面積倍率で少なくとも４倍以上、好ま
しくは６〜20倍である。延伸されたフィルムは150〜250
℃で熱処理される。更に、熱処理の最高温度ゾーン及び
／又は熱処理出口のクーリングゾーンにて縦方向及び横
方向に0.2〜20％弛緩するのが好ましい。

本発明においては、塗布液は、ポリエステルフィルム
の片面だけに塗布してもよいし、両面に塗布してもよ
い。片面にのみ塗布した場合、その反対面にはシリコン
樹脂硬化膜以外の硬化膜を必要に応じて形成し、本発明
の積層ポリエステルフィルムに他の特性を付与すること
もできる。

なお、塗布液のフィルムへの塗布性、接着性を改良す
るため、塗布前のフィルムに化学処理や放電処理を施し
てもよい。

上述のようにして得られる、塗布液を塗布されたポリ
エステルフィルムの厚さは、３〜500μの範囲であるこ
とが好ましい。一方、硬化膜の厚さは、目的とする用途
により適宜選択され、一般的には、硬化後の塗膜量とし
て、0.01〜6g/m²の広範囲から選択される。特に、本発
明に係るポリエステルフィルムの好適用途である、離型
用フィルム又は磁気テープのカセットシート（滑りシー
ト）用フィルムの場合には、0.05〜0.6g/m²の範囲とす
るのがよい。塗膜量が0.05g/m²未満の場合には、塗膜の
耐溶剤性が低く、0.6g/m²を越える場合には、フィルム
の滑り性が低く、いずれの場合にも、上記用途には適合
し難い。本用途に対して好ましい塗膜量は0.1〜0.3g/m²
の範囲である。

本発明の最大の特徴は、前述のようにしてポリエステ
ルフィルムの表面に塗布された塗布液を特定の条件下に
おいて硬化する点にある。

紫外線照射による塗布液の硬化は、塗布液の乾燥後に
行われるが、塗布延伸法を採用した場合には、延伸と同
時に塗布液の乾燥が可能になるので塗布液の乾燥は省略
してもよい。

そして、本発明における紫外線照射は、紫外線照射部
におけるポリエステルフィルムをそのガラス転位点（T
g）＋20℃以下の温度に冷却しつつ、塗布面における紫
外線の330〜390nm波長の積算光量Ｅ（mJ/cm²）が下記式
を満足する条件下に紫外線の照射を行うことが重要であ
る。

（上記式中、Ｔはポリエステルフィルムの厚さ（μｍ）
を表わす）すなわち、紫外線照射装置には、紫外線のみを有効に
利用し、同時に発生する熱線を除去するために、コール
ドミラーと呼ばれる選択光線反射体や、コールドフィル
ターと呼ばれる選択光線透体が備えられており、また、
設備によっては、紫外線照射ランプと被照射体との距離
も、適宜変更し得るようになされている。従って、紫外
線照射による塗布液の硬化に際しては、ポリエステルフ
ィルムが受ける熱歪みの程度により、照射度合を軽減す
ることも可能である。しかしながら、それでは、ポリエ
ステル表面の塗布液が十分に硬化せず、その結果、紫外
線硬化型シリコン樹脂塗膜の優位性が十分に発現されな
い。これに対し、本発明においては、優れたシリコン塗
膜の形成に必要な紫外線積算量を確認し、この光量を保
持しつつ照射を行い、一方においては、冷却手段を設け
てポリエステルフィルムの熱歪みを防止せんとするもの
である。

なお、前述の積算光量に関する式は、紫外線硬化型シ
リコン樹脂の硬化に有効な波長域において、シリコン樹
脂塗膜の優位性を十分に発現させるべく必要照射量とし
て、本発明者によって確認されたものである。

本発明における紫外線照射においては、基本的には、
紫外線を有効に反射、集光するための種々の形状の反射
ミラーや前述のコールドミラー等を備えた、従来の紫外
線照射装置を用いることができる。紫外線ランプとして
は、有効発光長がポリエステルフィルム上の塗布液の幅
より広い棒状の高圧水銀ランプ又はメタルハライドラン
プが用いられるが、高圧水銀ランプの方が好ましい。

紫外線照射装置の冷却手段は、照射部におけるポリエ
ステルフィルムをそのガラス転位点温度（Tg）＋20℃以
下の温度に冷却し得る手段であれば、特に制限はされな
いが、紫外線の損失が少なく、しかも、冷却効率の高い
冷却手段としては、ポリエステルフィルムの背面に設け
られた水冷板又は水冷ロールによる冷却手段が推奨され
る。そして、冷却を一層効率的に行うため、紫外線照射
部のポリエステルフィルムに冷却風を当てるのが好まし
い。

また、照射される紫外線の積算光量Ｅ（mJ/cm²）は、
これが20（og T）^２の値より少ない場合は、シリコン
樹脂の硬化が不十分であり、一方、300（og T）^２の
値より多い場合は、冷却手段の適用によってもポリエス
テルフィルムの熱歪みを有効に防止できないばかりか、
得られる硬化膜の特性にも更なる改良が認められずに、
エネルギーコストが大となる。従って、好ましい積算光
量は、これが下記式を満足する範囲である。

〔実施例〕以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明は、その要旨を越えない限り、以下の実施例に限定
されるものではない。

なお、以下の諸例において積算光量の算定および得ら
れたフィルムの物性評価は、次の方法により行った。

積算光量の算定ウシオ電機（株）製積算光量計（ユニメーターUIT−1
02）及び受光器（UVD−365PD）を用い、次の要領に従
い、mJ/cm²単位で算定を行った。

低速走行フィルムに受光器をセットすると共に、紫外
線照射エネルギー測定ラベル（（株）巴川製紙所製UVチ
ェッカー）を貼りつけて測定を行い、両測定値を対比照
合する。

高速走行フィルムについての積算光量の算定は、UVチ
ェッカーをフィルムに貼りつけて測定を行い、該測定値
と上記直接測定値における対比結果とを照合して算定し
た。

因みに、フィルムが受ける積算光量は、一定照射条件
下では、ほぼ、フィルム走行速度に反比例していること
が認められた。

塗膜量シリコン樹脂塗料溶液の固形分濃度および溶液消費量
より下式に基づいて平均塗布量を求めて塗膜量とした。

フィルム熱歪み次の判定基準に従い目視で判定した。

○：熱シワ等の歪みが小さく良好 △：熱シワ等の歪みがやや目立つ ×：熱シワ、熱タルミ等が著しい塗膜密着性シリコン塗膜を指でこすり、塗膜が白化脱落する程度
を調べた。また、こすった面にセロハン粘着テープを貼
りつけ、テープを剥した時の粘着面離型性状を調べた。
判定基準は次の通りである。

○：塗膜の脱落、離型性状の低下が殆どなく良好 △：塗膜の部分的脱落がみられ、また、粘着テープを
剥す時に離型性不良部分がみられる ×：塗膜の脱落が著しく、離型性状も失なわれているなお、表−１中、評価時期の「初期」は、シリコン塗
布硬化処理直後の特性を示し、「空気暴露後」は、シリ
コン塗布硬化処理後、塗布面を空気中に放置し、１週間
後に調べた特性を示す。

塗膜耐溶剤性トルエンを含ませたガーゼを用い、100g程度の圧力で
押さえつけながら、シリコン塗膜を繰返し10回こすった
後、風乾する。こすった面にセロハン粘着テープを貼り
つけ、塗膜密着性の評価と同様の評価判定を行う。

滑り性約1m長さのシリコン塗布フィルムを直径約5cmの円筒
状に手巻きする。巻いたフィルムが、フィルム間で容易
に滑るか否かを調べる。判定基準は次の通りである。

○：フィルム間で殆ど抵抗なく滑りが発生し、非常に
良好な滑り性を有する △：無塗布フィルム並の滑り性であるが、シリコン塗
膜表面がやや粘着性を有する ×：シリコン塗膜表面が粘着性を有し、フィルム間の
滑りが極めて悪い実施例１信越化学工業（株）製の紫外線硬化型シリコン樹脂塗
料Ｘ−12−5040Aおよび硬化剤成分Ｘ−12−5040Bを重量
比で20/1に調合し、トルエン／メチルエチルケトン＝1/
1重量比の希釈溶剤で溶解した。次いで、フィルムコー
ターを用い、25μｍ厚さの二軸延伸ポリエステルフィル
ム（ダイアホイル（株）製^＃25,Tg:70℃）の片面に塗布
し、120℃雰囲気の乾燥炉で溶剤を乾燥後、照射部フィ
ルムに冷却風を当てつつ、コールドミラー及びコールド
フィルターを有し、しかも、背面側に水冷板を有する紫
外線照射設備に通した。フィルムの走行速度を40m/min.
となし、入力120W/cmの高圧水銀灯２灯を用いて紫外線
を照射させて硬化し、塗膜量0.2g/m²のシリコン樹脂硬
化膜積層ポリエステルフィルムを得た。紫外線照射設備
出口のフィルム温は70℃であった。

なお、別途に、無塗布フィルムの走行で確認した、33
0〜390nm感度域での積算光量は、約130mJ/cm²であっ
た。

得られた積層ポリエステルフィルムについて物性評価
を行い、その結果を硬化条件と共に表−１に示す。

実施例２〜７及び比較例１〜６表−１に示すように、シリコン樹脂の種類、ポリエス
テルフィルムの厚さ及び硬化条件を変更した他は、実施
例１と同様にしてシリコン樹脂硬化膜積層ポリエステル
フィルムを得た。

得られた積層ポリエステルフィルムについて物性評価
を行い、その結果を表−１に示す。

比較例７信越化学工業（株）製の付加重合型熱硬化型シリコン
樹脂塗料KS772及び白金系触媒PL−３を重量比で20/0.2
に調合し、トルエン／メチルエチルケトン＝1/1重量比
の希釈溶剤で溶解した。次いでフィルムコータを用い、
25μｍ厚さの二軸延伸ポリエステルフィルム（ダイアホ
イル（株）製Ｔ^＃25）の片面に塗布し、150℃の雰囲気
の乾燥炉で溶剤乾燥と共に９秒間の硬化を行い、塗膜量
0.2g/m²のシリコン樹脂硬化膜積層ポリエステルフィル
ムを得た。

得られた積層ポリエステルフィルムの物性評価を行
い、その結果を表−１に示す。

〔発明の効果〕以上説明した本発明によれば、紫外線硬化型シリコン
樹脂の硬化条件の確立により、該シリコン樹脂の特徴を
十分に発現させた、優れた硬化膜をその表面に形成した
積層ポリエステルフィルムが提供され、本発明の工業的
価値は大である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフィルムの少なくとも片面に
紫外線硬化型シリコン樹脂を主成分とする塗布液を塗布
し、該塗布面に紫外線を照射してシリコン樹脂硬化膜を
形成してなる積層ポリエステルフィルムであって、前記
シリコン樹脂硬化膜が、紫外線照射部におけるポリエス
テルフィルムをそのガラス転位点温度（Tg）＋20℃以下
の温度に冷却しつつ、塗布面における紫外線の330〜390
nm波長の積算光量Ｅ（mJ/cm²）が下記式を満足する条件
下に紫外線の照射を行って形成されたものであることを
特徴とする積層ポリエステルフィルム。（上記式中、Ｔはポリエステルフィルムの厚さ（μｍ）
を表わす）