JP3040532B2 - ポリエステル水分散体及びこれを塗布した易接着性ポリエステルフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエステル水分散体及
びこれを塗布した易接着性ポリエステルフイルムに関
し、更に詳しくは耐熱性、耐水性及び耐ブロッキング性
に優れた易接着性塗膜（易接着層）を形成し得るポリエ
ステル水分散体及びこれを塗布した、包装材料、磁気カ
ード、磁気テープ、磁気ディスク、印刷材料等に有用な
易接着性ポリエステルフイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性ポリエステル、例えばポリエチ
レンテレフタレートもしくはその共重合体、ポリエチレ
ンナフタレートもしくはその共重合体、あるいはこれら
と小割合の他の樹脂とのブレンド物等を溶融押出し、二
軸延伸後、熱固定したポリエステルフイルムは、機械強
度、耐熱性、耐薬品性等に優れ、産業上種々の分野で利
用されている。しかし、その表面は高度に結晶配向され
ているので、塗料、接着剤、インキ等の受容性に乏しい
という問題がある。

【０００３】ポリエステルフイルム表面の受容性を高め
る方法として、予めフイルム表面上に合成樹脂によるプ
ライマー層（下塗り層）を設け、ベースフイルムとは異
質の表面層を薄く形成する方法がある。プライマー層の
形成は、合成樹脂の有機溶剤溶液または水性液（水溶
液、水分散体）を用い、これをフイルム表面に塗設する
ことによって実施される。このプライマー層形成のため
樹脂水性液として、ポリエステル系ポリマーの水性液、
アクリル系ポリマーの水性液などが挙げられる。特に、
ポリエステル系ポリマーの水性液については、例えば特
公昭５６−５４７６号、特開昭６０−２４８２３２号な
ど多くの提案がなされている。しかし、従来のポリエス
テル系ポリマーの水性液より形成されたプライマー層
は、耐熱性、耐水性の点で不満足なものであり、このた
め製膜工程上及び製品フイルムの取扱い上問題となり、
特に高温度、高湿度下でのフイルムの貼り付き（ブロッ
キング）が問題となる。一方、ブロッキングを抑制する
にはプライマーとしての塗布量を少なく制限するのが有
効であるが、この塗布量を少なく制限すると目的とする
接着性能が発現できなくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来技術
の欠点を解消し、耐熱性、耐水性、耐ブロッキング性に
優れた易接着性プライマー層を開発すべく鋭意研究した
結果、本発明に到達した。

【０００５】本発明の目的は、耐熱性、耐水性、耐ブロ
ッキング性に優れた易接着性塗膜を形成し得るポリエス
テル水分散体、及びこれを塗布した易接着性ポリエステ
ルフイルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
本発明によれば、 １．ポリマーを構成する酸成分が８０〜９４モル％のテ
レフタル酸、５〜１９．９モル％のイソフタル酸及び
０．１〜５モル％のスルホン酸金属塩の基を有する芳香
族ジカルボン酸からなり、ポリマーを構成するグリコー
ル成分が、８５モル％を越える割合のヘキサメチレング
リコールからなる共重合ポリエステルを水媒体に均一に
分散させたポリエステル水分散体、並びに ２．ポリエステルフイルムの少なくとも一つの表面に上
記１記載のポリエステル水分散体を塗布し、乾燥させて
該表面の上に易接着層を形成した易接着性ポリエステル
フイルムによって達成される。

【０００７】本発明における共重合ポリエステルは、ポ
リマーを構成する酸成分が８０〜９４モル％のテレフタ
ル酸、５〜１９．９モル％のイソフタル酸及び０．１〜
５モル％のスルホン酸金属塩の基を有する芳香族ジカル
ボン酸からなり、ポリマーを構成するグリコール成分が
実質的にヘキサメチレングリコールからなる共重合ポリ
エステルである。

【０００８】前記共重合ポリエステルの酸成分におい
て、テレフタル酸の割合が８０モル％未満になると、フ
イルムの耐ブロッキング性が低下するので好ましくな
く、一方９４モル％を越えると、共重合ポリエステルを
水分散化する工程において該共重合ポリエステルの、使
用する親水性有機溶剤への溶解が困難となり、このた
め、水分散化が困難となるので好ましくない。さらにス
ルホン酸金属塩の基を有する芳香族ジカルボン酸の割合
が０．１モル％未満になると、共重合ポリエステルの水
分散化が困難となるので好ましくなく、一方５モル％を
越えると、フイルムの耐ブロッキング性が低下するので
好ましくない。このスルホン酸金属塩の基を有する芳香
族ジカルボン酸としては、例えば、５−ナトリウムスル
ホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸等が
好ましくあげられる。

【０００９】また、前記共重合ポリエステルのグリコー
ル成分は実質的にヘキサメチレングリコールであること
が必要である。ここで「実質的に」とは、８５モル％を
越える値を言う。したがって、１５モル％未満の範囲に
おいてヘキサメチレングリコール以外の他のグリコール
成分を含むことができ、かかるグリコール成分としては
例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、テ
トラメチレングリコール、ペンタメチレングリコールな
どを挙げることができる。主たるグリコール成分、すな
わち８５モル％以上をしめるグリコール成分がヘキサメ
チレングリコール以外のものである場合には、得られる
共重合ポリエステルの水分散性、耐熱性、耐水性、耐ブ
ロッキング性が低くなり、好ましくない。

【００１０】本発明における共重合ポリエステルの固有
粘度は０．４〜０．８が好ましい。ここで、固有粘度と
はＯ−クロロフェノールを用いて３５℃で測定した値で
ある。

【００１１】本発明における共重合ポリエステルは、従
来からのポリエステルの製造技術によって製造すること
ができる。例えば、テレフタル酸またはそのエステル形
成性誘導体、イソフタル酸またはそのエステル形成性誘
導体及び５−ナトリウムスルホイソフタル酸またはその
エステル形成性誘導体を、ヘキサメチレングリコールと
反応せしめてモノマーもしくはオリゴマーを形成し、そ
の後真空下で重縮合せしめることによって所定の固有粘
度のポリエステルとする方法で製造することができる。
その際反応を促進する触媒、例えばエステル化もしくは
エステル交換触媒、重縮合触媒を用いることができ、ま
た種々の添加剤例えば安定剤等を添加することもでき
る。

【００１２】本発明においてポリエステル水分散体、殊
にポリエステルフイルムに塗布するためのポリエステル
水分散体は、以下の方法で製造することができる。

【００１３】共重合ポリエステルはまず、２０℃で１リ
ットルの水に対する溶解度が２０ｇ以上でかつ沸点が１
００℃以下、または１００℃以下で水と共沸する親水性
の有機溶剤に溶解する。この有機溶剤としてはジオキサ
ン、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケト
ン等を例示することができる。かかる溶液に更に少量の
界面活性剤を添加することもできる。共重合ポリエステ
ルを溶解した有機溶液には次いで、撹拌下好ましくは加
温高速撹拌下で水を添加し、青白色から乳白色の分散体
とする。また撹拌下の水に前記有機溶液を滴下する方法
によっても青白色から乳白色の分散体とすることもでき
る。得られた分散体を、更に、常圧好ましくは減圧下に
蒸留し、親水性の有機溶剤を留去すると目的のポリエス
テル水分散体が得られる。共重合ポリエステルを水と共
沸する親水性の有機溶剤に溶解した場合には、該有機溶
剤留去時に水が共沸するので水の減量分（共沸分）を考
慮し、前もって多めの水に分散しておくことが望まし
い。蒸留後の固形分濃度は４０重量％以下とすることが
望ましく、４０重量％を超えると水に分散する共重合ポ
リエステル微粒子の再凝集が起こり易く、水分散体の安
定性が低下する。水分散体の固形分濃度は２０重量％以
下とするのが好ましい。一方、固形分濃度の下限は特に
ないが、０．１重量％以上とするのが好ましい。前記共
重合ポリエステル微粒子の平均粒径は通常１μｍ以下で
あり、好ましくは０．８μｍ以下である。

【００１４】かくして得られるポリエステル水分散体
は、後述するポリエステルフイルムの片面または両面に
塗布し、乾燥することによって該フイルムに易接着性を
付与することができる。ポリエステル水分散体は、塗布
に際してアニオン型界面活性剤、ノニオン型界面活性剤
等の界面活性剤を必要量添加して用いることができる。
有効な界面活性剤としてはポリエステル水分散体の表面
張力を４０ｄｙｎｅ／cm以下に降下でき、ポリエステル
フイルムへの濡れを促進するものであり、公知の多くの
界面活性剤を使用することができる。その一例としてポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪酸金属石けん、ア
ルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホ
コハク酸塩、第四級アンモニウムクロライド、アルキル
アミン塩酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ塩等
を挙げることができる。また、ポリエステル水分散体に
は、必要に応じて帯電防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、
滑剤、着色剤等を添加してもよい。

【００１５】本発明においてポリエステルフイルムの好
ましい例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレン−２，６−ナフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、又はこれらに他の共重合成分を共重合させた
ポリマーからなるフイルムが挙げられる。また、ポリエ
ステルフイルムは、未延伸フイルム、一軸延伸フイル
ム、二軸延伸フイルムのいずれでもよいが、延伸フイル
ムが好適である。

【００１６】ポリエステル水分散体をポリエステルフイ
ルムに塗布する工程は任意に選定しうる。未延伸フイル
ム又は一軸延伸フイルムにポリエステル水分散体を塗布
した後、加熱乾燥してから更に延伸するか、二軸延伸フ
イルムに塗布し乾燥する。これらのうち、一軸延伸フイ
ルムに塗布するのが好ましい。塗布は常法により可能で
あり、例えばキスコート、リバースコート、グラビヤコ
ート、ダイコート等が使える。塗布量は０．０１〜５μ
ｍ（ｄｒｙ）、さらに０．０１〜２μｍ（ｄｒｙ）、特
に０．０１〜０．３μｍ（ｄｒｙ）であることが好まし
い。

【００１７】かくして得られる易接着性ポリエステルフ
イルムは接着力が高く、かつ耐熱性、耐水性、耐ブロッ
キング性に優れるため、例えば磁気カード、磁気テー
プ、磁気ディスク、印刷材料、グラフィック材料、感光
材料等に極めて有用である。

【００１８】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を更に詳細に説
明する。なお、実施例中の「部」は重量部を意味する。
また、各特性値は下記の方法によって測定した。

【００１９】１．接着性 （プライマー被覆処理）ポリエステルフイルムに下記の
磁気塗料を所定の条件においてコーティングし、スコッ
チテープNo.600（スリーＭ社製）巾１９．４mm、長さ８
cmを気泡のはいらないように貼着し、この上をＪＩＳ．
Ｃ２７０１（１９７５）記載の手動式荷重ロールでなら
し貼着積層部５cm間を東洋ボールドウィン社製テンシロ
ンＵＭ−II使用してヘッド速度３００mm／分で、この試
料をＴ字剥離し、この際の剥離強さを求め、これをテー
プ巾で除してｇ／cmとして求める。なおＴ字剥離におい
て積層体はテープ側を下にして引き取りチャック間を５
cmとする。

【００２０】［評価用磁気塗料の調製］塗料用ラッカー
シンナーにニトロセルローズＲＳ１／２［イソプロパノ
ール２５％含有フレークス：ダイセル（株）製」を溶解
して４０wt％溶液を調製し、該液を４３．９部、続いて
ポリエステル樹脂（デスモフェン＃１７００：バイエル
社製）３２．５部、二酸化クロム磁性粉末２６．０部、
分散剤・湿潤剤として大豆油脂肪酸（レシオンＰ：理研
ビタミン（株）製）、カチオン系活性剤（カチオンＡ
Ｂ：日本油脂（株）製）およびスクワレン（鮫肝油）を
それぞれ１部、０．５部、および０．８部ボールミルに
投入する。メチルエチルケトン／シクロヘキサノン／ト
ルエン＝３／４／３（重量比）からなる混合溶液２８２
部を更に追加混合し、十分微粉化して母液塗料（４５wt
％）を調製する。この母液５０部に対し、トリメチロー
ルプロパンとトルレインジイソシアナートとの付加反応
物（コロネートＬ：日本ポリウレタン工業（株）製）４
８部と酢酸ブチル６．２５部を加え、最終的に４２．７
５wt％の評価用磁気塗料を得た。

【００２１】２．耐ブロッキング性 ２枚のフイルムの処理面と非処理面を重ね合わせ、これ
に６kg／cm² の圧力を６０℃×８０％ＲＨの雰囲気下１
７時間かけたのち剥離し、その剥離力で評価する（５cm
巾当たりのｇ数）。

【００２２】

【実施例１】 ＜共重合ポリエステルの製造＞テレフタル酸ジメチル８
９２．４部、イソフタル酸ジメチル５８．２部、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸ジメチル２９．６部、ヘキ
サメチレングリコール８８５部及び触媒としてテトラブ
チルチタネート０．６８部を撹拌機、精留塔及びグリコ
ール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、１４０
℃から２５０℃に加熱昇温し、反応の結果生成するメタ
ノールを系外に留出せしめながらエステル交換反応せし
めた。反応開始後３時間で内温は２５０℃に達し、３２
０部のメタノールが留出した。得られた反応生成物を撹
拌機及びグリコール留出コンデンサーを設けた反応器に
移し、２００℃まで冷却したのち、２００℃から２４５
℃に徐々に昇温すると共に常圧から１mmHgの高真空に圧
力を下げながら重縮合反応せしめた。全重縮合反応時間
４時間で固有粘度０．６５の共重合ポリエステルを得
た。該共重合ポリエステルの組成を表１に示す。

【００２３】＜ポリエステル水分散体の調製＞この共重
合ポリエステル２０部をテトラヒドロフラン８０部に溶
解し、得られた溶液に１００００回転／分の高速撹拌下
で水１８０部を滴下して青みがかった乳白色の分散体を
得た。次いでこの分散体を２０mmHgの減圧下で蒸留し、
テトラヒドロフランを留去した。かくして固形分濃度１
０wt％のポリエステル水分散体を得た。更に、該ポリエ
ステル水分散体１８０部にノニオン系界面活性剤：ポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテル（ＨＬＢ＝１
２．８）２部を加え、更に水６１８部を加えて塗布液を
調製した。

【００２４】＜易接着性ポリエステルフイルムの製造＞
３５℃のＯ−クロロフェノール中で測定した固有粘度
０．６５のポリエチレンテレフタレートを溶融押出して
厚み１５８μｍの未延伸フイルムを得、次いでこれを機
械軸方向に３．５倍延伸したのち前記で調製した塗布液
を一軸延伸フイルムの片面に塗布した。その後、１０５
℃で３．９倍に横方向に延伸し、２００℃で４．２秒間
熱処理を施し、平均塗布量２０mg／ｍ² で厚さ１２．２
μｍの二軸延伸プライマー被覆ポリエステルフイルムを
得た。このフイルムの処理面の接着性、耐ブロッキング
性を測定した。その結果を表１に示す。

【００２５】

【実施例２，３及び比較例１，２】共重合成分の種類及
びその割合を変える以外は実施例１と同様に行なって、
表１に示す組成の共重合ポリエステルを得た。次いで、
これら共重合ポリエステルを用いる以外は、実施例１と
同様に行なってポリエステル水分散体、更には塗布液を
調製した。

【００２６】更にこれらの塗布液を用いる以外は、実施
例１と同様に行なって二軸延伸プライマー被覆ポリエス
テルフイルムを得た。このフイルムの処理面の接着性及
び耐ブロッキング性を測定した。その結果をまとめて表
１に示す。

【００２７】

【比較例３〜６】共重合成分の種類及びその割合を変え
る以外は実施例１と同様に行なって、表１に示す組成の
共重合ポリエステルを得た。次いで、これら共重合ポリ
エステルについて実施例１と同様の方法で水分散体の調
製を試みたが、比較例３は水分散化が困難であり、均一
微分散されたポリエステル水分散体を得ることができな
かった。その結果を表１に示す。

【００２８】

【比較例７】実施例１においてコーティングをせずに得
た二軸配向ポリエステルフイルムの特性を表１に示す。
接着力が低く実用的に不満足であった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、耐水性、耐ブ
ロッキング性に優れた易接着性塗膜（プライマー層）を
形成しうるポリエステル水分散体、及びこれを塗布した
易接着性ポリエステルフイルムを提供することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｃ０８Ｌ 67:02 (56)参考文献 特開 昭60−248735（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−248734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−88454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 67/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリマーを構成する酸成分が８０〜９４
   モル％のテレフタル酸、５〜１９．９モル％のイソフタ
   ル酸及び０．１〜５モル％のスルホン酸金属塩の基を有
   する芳香族ジカルボン酸からなり、ポリマーを構成する
   グリコール成分が、８５モル％を越える割合のヘキサメ
   チレングリコールからなる共重合ポリエステルを水媒体
   に均一に分散させたポリエステル水分散体。
2. 【請求項２】ポリエステルフイルムの少なくとも一つの
   表面に請求項１記載のポリエステル水分散体を塗布し、
   乾燥させて該表面の上に易接着層を形成した易接着性ポ
   リエステルフイルム。