JP3193300B2 - 制電性ポリエステルフイルム - Google Patents

制電性ポリエステルフイルム

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JP3193300B2 JP18317796A JP18317796A JP3193300B2 JP 3193300 B2 JP3193300 B2 JP 3193300B2 JP 18317796 A JP18317796 A JP 18317796A JP 18317796 A JP18317796 A JP 18317796A JP 3193300 B2 JP3193300 B2 JP 3193300B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は制電性ポリエステル
フイルムに関し、更に詳しくは制電性、背面転写性、耐
削れ性、耐ブロッキング性、回収性に優れた、磁気カー
ド(例えばテレホンカード、プリペイドカード)、電子
材料、グラフィック材料、製版フイルム、OHPフイル
ム、磁気記録材料(例えばオーディオテープ、ビデオテ
ープ等の磁気テープやフロッピーディスク等の磁気ディ
スク)等に有用な、特に磁気カード用に有用な制電性ポ
リエステルフイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートやポリエチ
レン―2,6―ナフタレート等のポリエステルからなる
フイルムは磁気カード用として、また包装材料、写真材
料、グラフィック材料等の一般工業材料用や磁気テープ
等の磁気記録材料用として広く使用されている。しかし
ながら、かかるポリエステルフイルムは表面固有抵抗が
大きく、摩擦等で帯電し易いという欠点を有している。
フイルムが帯電すると、フイルム表面にゴミやほこりが
付着し、これらによるトラブルが生じる。また、加工工
程で放電が起こり、有機溶剤を用いている場合には引火
の危険が生じる。
【0003】このような帯電によるトラブルを防ぐ方法
の一つとして、フイルム表面に制電性塗膜を形成する方
法が種々提案され、かつ実用化されている。この制電性
塗膜に含有させる帯電防止剤としては低分子型のものや
高分子型のものが知られているが、それぞれ長短を有す
る。そこで、帯電防止剤はその特性を用途に合わせて使
い分けられている。
【0004】例えば、低分子型の帯電防止剤としては、
スルホン酸塩基を有する長鎖アルキル化合物(特開平4
―28728号)等のような界面活性剤型のアニオン系
帯電防止剤が知られており、また高分子型の帯電防止剤
としては、主鎖にイオン化された窒素元素を有するポリ
マー(特開平3―255139号、特開平4―2881
27号、特開平6―172562号)や、スルホン酸塩
変性ポリスチレン(特開平5―320390号)等が知
られている。
【0005】しかし、低分子型の帯電防止剤を用いた制
電性塗膜では、帯電防止剤の一部が塗膜中を移動して界
面に集積しフイルムの反対面等に移行することによる問
題や、帯電防止性(制電性)が経時的に悪化するという
問題がある。一方、高分子型の帯電防止剤を用いた制電
性塗膜では、良好な制電性を得るために多量の帯電防止
剤の配合が必要であったり、膜厚の厚い制電性塗膜を形
成させることが必要であるため経済的でない。また、製
品とならない屑フイルム(例えば製品から切断除去した
フイルム端部等)を回収し、フイルム製造用の再生材料
として使用すると、溶融製膜の際に再生材料中に含まれ
る塗膜成分が熱劣化し、得られたフイルムが著しく着色
し実用性に欠ける(回収性が劣る)ものとなる等の問題
がある。更に、フイルム同士が剥離し難い(ブロッキン
グ)欠点や塗膜が削れ易い欠点等があり、その解決が望
まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る従来技術の問題点を解消し、制電性、背面転写性、回
収性、耐削れ性、耐ブロッキング性に優れた制電性ポリ
エステルフイルムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、本発明
によれば、ポリエステルフイルムの少くとも片面に、下
記式(I)で示される構造の繰り返し単位を主成分とす
る帯電防止剤(A)を含む水性塗液を塗布し、乾燥、延
伸してつくられた制電性塗膜が設けられていることを特
徴とする制電性ポリエステルフイルムによって達成され
る。
【0008】
【化2】
【0009】[式中、R1 、R2 はそれぞれH又はCH
3 、R3 は炭素数が2〜10のアルキレン基、R4 、R
5 はそれぞれ炭素数が1〜5の飽和炭化水素基、R6
炭素数が2〜5のアルキレン基、nは1〜40の数、Y
- はハロゲンイオン、モノもしくはポリハロゲン化アル
キルイオン、ナイトレートイオン、サルフェートイオ
ン、アルキルサルフェートイオン、スルホネートイオン
又はアルキルスルホネートイオンを示す。]
【0010】本発明においてポリエステルフイルムを構
成するポリエステルは、ジカルボン酸成分とグリコール
成分からなる線状ポリエステルである。
【0011】このジカルボン酸成分としては、例えばテ
レフタル酸、イソフタル酸、2,6―ナフタレンジカル
ボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、4,4′―ジフェ
ニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
ジカルボン酸等を挙げることができ、特にテレフタル
酸、2,6―ナフタレンジカルボン酸が好ましい。
【0012】また、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、プロピレン
グリコール、1,3―プロパンジオール、1,4―ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5―ペンタ
ンジオール、1,6―ヘキサンジオール、1,4―シク
ロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコール等を挙げることができ、特
にエチレングリコールが好ましい。
【0013】かかるポリエステルのうち、ポリエチレン
テレフタレート或いはポリエチレン―2,6―ナフタレ
ートが機械的特性(例えば高ヤング率)に優れ、熱的特
性(例えば耐熱寸法安定性)に優れたフイルムが得られ
るため好ましい。
【0014】上記のポリエステルは、第三成分として上
記ジカルボン酸成分或いはグリコール成分を共重合した
コポリエステルであってもよく、三官能以上の多価カル
ボン酸成分或いはポリオール成分を得られるポリエステ
ルが実質的に線状となる範囲(例えば、5モル%以下)
で少量共重合したポリエステルであってもよい。
【0015】かかるポリエステルは常法によりつくるこ
とができ、ポリエステルの固有粘度が0.45以上であ
るとフイルムの剛性が大きい等の機械的特性が良好とな
るため好ましい。
【0016】上記ポリエステルには、フイルムの滑り性
を良好なものとするため、滑剤として平均粒径が0.0
1〜2.0μm程度の有機や無機の微粒子を、例えば
0.001〜5重量%の配合割合で含有させることがで
きる。かかる微粒子の具体例として、シリカ、アルミ
ナ、カオリン、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化
チタン、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、
炭化珪素、酸化錫、架橋アクリル樹脂粒子、架橋ポリス
チレン粒子、メラミン樹脂粒子、架橋シリコーン樹脂粒
子等を好ましく挙げることができる。
【0017】前記微粒子以外にも着色剤、公知の帯電防
止剤、酸化防止剤、有機滑剤(滑り剤)、触媒、蛍光増
白剤、可塑剤、架橋剤、紫外線吸収剤、他の樹脂等を必
要に応じて添加することができる。
【0018】本発明におけるポリエステルフイルムに
は、制電性フイルムの用途によって透明ポリエステルフ
イルムや白色ポリエステルフイルムを用いることができ
る。この透明ポリエステルフイルムとは、延伸後の光線
透過率が60%以上のものであり、特に80%以上のも
のが好ましい。また、白色ポリエステルフイルムとは、
ポリエステルに例えば酸化チタン、硫酸バリウム、酸化
珪素等を5〜30重量%配合したものであり、延伸後の
光線透過率が60%未満のもの、特に30%以下のもの
が好ましい。白色ポリエステルフイルムをベースフイル
ムに用いた白色の制電性フイルムは特に磁気カード用に
好ましく用いられる。
【0019】本発明におけるポリエステルフイルムは、
従来から知られている方法で製造することができる。例
えば、前記ポリエステルを溶融し、冷却ドラム上にキャ
ストして未延伸フイルムとし、該未延伸フイルムを縦方
向、次いで横方向に逐次二軸延伸する方法、或いは縦方
向と横方向に同時二軸延伸する方法で製造できる。更に
縦方向及び/又は横方向に再度延伸することもできる。
延伸処理はポリエステルの二次転移点(Tg)より高い
温度で、夫々の方向に2.5倍以上、さらには3倍以上
延伸することで行うのが好ましい。その際、面積延伸倍
率は8倍以上、さらには9倍以上とするのが望ましい。
面積延伸倍率の上限は、フイルムの用途にもよるが、3
5倍、さらには30倍とするのが好ましい。延伸後に熱
処理して配向結晶化を完結させることが好ましい。
【0020】本発明において、制電性塗膜はポリエステ
ルフイルムの少なくとも片面に帯電防止剤(A)を含む
水性塗液を塗布し、乾燥延伸して設けられる。
【0021】本発明における帯電防止剤(A)は下記式
(I)で示される構造の繰り返し単位を主成分とする化
合物である。
【0022】
【化3】
【0023】[式中、R1 、R2 はそれぞれH又はCH
3 、R3 は炭素数が2〜10のアルキレン基、R4 、R
5 はそれぞれ炭素数が1〜5の飽和炭化水素基、R6
炭素数が2〜5のアルキレン基、nは1〜40の数、Y
- はハロゲンイオン、モノもしくはポリハロゲン化アル
キルイオン、ナイトレートイオン、サルフェートイオ
ン、アルキルサルフェートイオン、スルホネートイオン
又はアルキルスルホネートイオンを示す。]
【0024】前記帯電防止剤(A)のうち、式(I)中
のY- がR7 SO3 - で示されるアルキルスルホネート
イオン(ただし、R7 は炭素数が1〜5の飽和炭化水素
基)であり、―(R6 O)n ―のR6 がエチレン基であ
り、nが1〜40であるものは、塗膜とポリエステルフ
イルムとの接着性、塗膜の耐熱性が良好であり、特に制
電性に優れるので、好ましい。
【0025】前記帯電防止剤(A)は、例えば下記の方
法で好ましく製造することができる。
【0026】すなわち、アクリル酸エステルモノマー
を、乳化重合により、重量平均分子量2,000〜10
0,000のポリアクリル酸エステルとし、次いでN,
N―ジアルキルアミノアルキルアミン(例えば、N,N
―ジメチルアミノプロピルアミン、N,N―ジエチルア
ミノプロピルアミン等)と反応させてアミド化し、最後
に4級ヒドロキシアルキル化反応を行なわせて4級カチ
オン対を導入することで、製造できる。
【0027】帯電防止剤(A)の平均分子量(数平均分
子量)は任意であるが、3,000〜300,000、
さらに5,000〜100,000であることが好まし
い。この平均分子量が3,000未満であると、帯電防
止剤(A)の背面転写性が悪化する傾向があり、平均分
子量が300,000を超えると水性塗液の粘度が高く
なりすぎフイルムに均一に塗布し難くなるため好ましく
ない。
【0028】本発明における制電性塗膜には、塗膜とポ
リエステルフイルムとの接着をより強固なものとするた
め、前記帯電防止剤(A)とバインダー樹脂(B)とが
含まれることが好ましい。このバインダー樹脂としては
ポリエステル樹脂(B−1)、アクリル樹脂(B−
2)、アクリル変性ポリエスル樹脂(B−3)等を例示
することができ、これらの樹脂から選ばれる1種以上の
樹脂を用いることが好ましい。特にポリエスル樹脂(B
−1)またはアクリル樹脂(B−2)を用いると、制電
性塗膜とポリエステルフイルムとの接着性が良好になる
ため好ましく、ポリエステル樹脂(B−1)とアクリル
樹脂(B−2)とを併用すると接着性が良好で、かつ制
電性フイルムを回収し再使用する際に再生フイルムの着
色を抑制できるため好ましい。ポリエステル樹脂(B−
1)とアクリル樹脂(B−2)とを併用する場合は、ポ
リエステル樹脂(B−1)をアクリル樹脂(B−2)よ
りも多い量用いることが好ましい。
【0029】前記ポリエステル樹脂(B−1)は、ジカ
ルボン酸成分とグリコール成分とを構成成分とする線状
ポリエステルである。
【0030】このジカルボン酸成分としてはテレフタル
酸、イソフタル酸、2,6―ナフタレンジカルボン酸、
4,4′―ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバ
シン酸、ドデカンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタ
ル酸等を好ましく例示することができる。
【0031】また、グリコール成分としてはエチレング
リコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3―プロパンジオール、1,4―ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,5―ペンタンジオー
ル、1,6―ヘキサンジオール、ジプロピレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ビスフェノールA―アル
キレンオキシド付加体、水添ビスフェノールA―アルキ
レンオキシド付加体、1,4―シクロヘキサンジメタノ
ール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレング
リコール等を好ましく例示することができる。
【0032】このポリエステル樹脂(B−1)には親水
性を付与するためにスルホン酸塩基を有する成分を共重
合することができる。ポリエステル樹脂(B−1)に親
水性を付与すると、水性塗液中での分散性が良好とな
る。かかる成分としては、例えば5―Naスルホイソフ
タル酸、5―Kスルホイソフタル酸等を挙げることがで
きる。
【0033】ポリエステル樹脂(B−1)は、三官能以
上の多価化合物を実質的に線状のポリマーとなる範囲で
少量(例えば5モル%以下)共重合したものであっても
よい。かかる三官能以上の多価化合物としては、トリメ
リット酸、ピロメリット酸、ジメチロールプロピオン
酸、グリセリン、トリメチロールプロパン等を例示する
ことができる。
【0034】前記アクリル樹脂(B−2)は、アクリル
酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ソーダ、アクリル酸アンモニウム、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル、2
―ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、N―メトキシメチルアクリルアミド、
N―メチロールアクリルアミド等で例示されるアクリル
系単量体を主成分とする重合体或いは共重合体であり、
例えばスチレン、α―メチルスチレン、スチレンスルホ
ン酸ソーダ、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニ
ル、ビニルエーテル、ビニルスルホン酸ソーダ、メタリ
ル酸ソーダ等の共重合成分を共重合した共重合体であっ
てもよい。
【0035】前記アクリル変性ポリエステル樹脂(B−
3)は、前記ポリエステル樹脂(B−1)の存在下でア
クリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸、アク
リル酸ブチル、アクリル酸ソーダ、アクリル酸アンモニ
ウム、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジ
ル、2―ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N―メトキシメチルアクリルア
ミド、N―メチロールアクリルアミド等で例示されるア
クリル系単量体を重合させてつくられたグラフト共重合
体であり、スチレン、α―メチルスチレン、スチレンス
ルホン酸ソーダ、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビ
ニル、ビニルエーテル、ビニルスルホン酸ソーダ、メタ
リル酸ソーダ等の単量体を共重合成分として含むもので
あってもよい。
【0036】本発明における制電性塗膜には、塗膜とポ
リエステルフイルムとの接着性を調節するため、上記以
外のバインダー樹脂を配合することができる。かかる樹
脂としては、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル
樹脂、ポリエーテル樹脂、水溶性樹脂等を挙げることが
できる。
【0037】本発明における制電性塗膜には、塗膜とポ
リエステルフイルムとの接着を強固なものとし、制電性
フイルムの耐ブロッキング性を良好なものとするため、
界面活性剤(C)を配合することができる。かかる界面
活性剤(C)としては、例えばアルキレンオキサイド単
独重合体、アルキレンオキサイド共重合体、脂肪族アル
コール・アルキレンオキサイド付加物、長鎖脂肪族置換
フェノール・アルキレンオキサイド付加重合物、多価ア
ルコール脂肪酸エステル、長鎖脂肪族アミドアルコール
等のノニオン系界面活性剤、4級アンモニウム塩を有す
る化合物、アルキルピリジニウム塩を有する化合物、ス
ルホン酸塩を有する化合物等のカチオン系又はアニオン
系界面活性剤等を挙げることができ、特にノニオン界面
活性剤が塗膜とベースフイルムとの接着性や制電性フイ
ルムの耐ブロッキング性に対する効果が優れるため好ま
しい。
【0038】本発明における制電性塗膜は、前記の帯電
防止剤(A)を含む塗膜であるが、更にバインダー樹脂
(B)を含む組成からなる塗膜であることが好ましい。
制電性塗膜に含まれる帯電防止剤(A)の割合は、制電
性を良好なものにするため5重量%以上であることが好
ましく、10重量%以上であることが更に好ましい。帯
電防止剤(A)の割合が5重量%未満であると制電性が
不足するようになる。
【0039】本発明における制電性塗膜は、前記の帯電
防止剤(A)10〜80重量%、バインダー樹脂(B)
20〜80重量%並びに界面活性剤(C)25重量%以
下を含む組成からなり、帯電防止剤(A)が、前記式
(I)(ただし、式中、R1 、R2 はそれぞれH又はC
3 、R3 は炭素数が2〜10のアルキレン基、R4
5 はそれぞれ炭素数が1〜5の飽和炭化水素基、R6
は炭素数が2〜5のアルキレン基、nは1〜40の数、
- はハロゲンイオン、モノもしくはポリハロゲン化ア
ルキルイオン、ナイトレートイオン、サルフェートイオ
ン、アルキルサルフェートイオン、スルホネートイオン
又はアルキルスルホネートイオンを示す。)で示される
構造の繰り返し単位からなる帯電防止剤であり、バイン
ダー樹脂(B)が、二次転移点20〜100℃のアクリ
ル樹脂(B−2)(以下『アクリル樹脂(B−2−1)
という)であって、制電性塗膜の表面エネルギーが37
〜73dyne/cmかつ水接触角が40〜110度で
あることが、制電性フイルムを例えば磁気カード用に用
いた際に塗膜とベースフイルムとの接着性や制電性フイ
ルムの耐ブロッキング性、耐熱性、低湿度における制電
性が優れるため特に好ましい。
【0040】上記の制電性塗膜において、帯電防止剤
(A)が10〜80重量%の範囲であると塗膜とポリエ
ステルフイルムとの接着性および制電性が良好であり、
バインダー樹脂(B)が20〜80重量%の範囲である
と制電性および塗膜とポリエステルフイルムとの接着性
が良好であり、界面活性剤(C)が25重量%以下であ
ると塗膜とポリエステルフイルムとの接着性および制電
性フイルムの耐ブロッキング性が良好なものとなる。
【0041】上記の制電性塗膜に用いる帯電防止剤
(A)は、前記式(I)中のY- が、CH3 SO3 -
2 5 SO3 - またはC3 7 SO3 - であり、―
(R6 O)n ―が―(C2 4 O)n ―でありかつnが
〜10であることが好ましい。
【0042】また、上記の制電性塗膜に用いるアクリル
樹脂(B−2−1)は二次転移点が20〜100℃であ
って、アクリル酸エステル系モノマーを主成分とする不
飽和モノマーの共重合体であることが好ましく、例えば
メタクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、クロトン酸エチル、メタクリル酸グリシ
ジル、アクリル酸―2―ヒドロキシエチル、アクリル酸
―2―エチルヘキシル、アクリルアミド、メタクリルア
ミド、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ソーダ、
メタクリル酸カリ、アクリル酸アンモニウム、N―メチ
ロールアクリルアミド、N―メトキシメチルアクリルア
ミド等の単量体を主成分とし、必要であれば塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、スチレン、ビニルエーテル、ブタジエ
ン、イソプレン、ビニルスルホン酸ソーダ等を共重合成
分に用いて得られる共重合体を挙げることができる。ア
クリル樹脂(B−2−1)の二次転移温度が20℃未満
であると耐ブロッキング性が劣ることがあり、100℃
を超えると耐削れ性が低下することがある。
【0043】ここで耐ブロッキング性とは、長尺フイル
ムをロール状に巻いて保管した際にフイルム同士の粘着
(ブロッキング)が生じ難い特性のことであり、耐削れ
性とは塗膜を塗設したフイルムが加工工程においてロー
ル類により摩擦を受けたり加圧を受けたりした際に、塗
膜がポリエステルフイルムから脱離(削れ)し難い特性
のことである。
【0044】更に、制電性塗膜の表面エネルギーが37
〜73dyne/cmかつ水接触角が40〜110度で
あると、制電性や紫外線硬化性インキとの接着性が優れ
たものになるため好ましくない。表面エネルギー及び水
接触角が上記の範囲となる制電性塗膜は、帯電防止剤
(A)、アクリル樹脂(B−2−1)および界面活性剤
(C)の組成割合を前記の範囲内で組合わせることによ
り得ることができる。
【0045】例えば、帯電防止剤(A)は制電性塗膜の
表面エネルギーを高める方向に作用するのでアクリル樹
脂(B−2−1)を配合し、更に必要に応じて界面活性
剤(C)を加えて上記の範囲内に調整することができ
る。また、帯電防止剤(A)は制電性塗膜の水接触角を
小さくする方向に作用するのでアクリル樹脂(B−2−
1)を配合し、更に必要に応じて界面活性剤(C)を加
えて上記範囲内に調整することができる。
【0046】本発明においては、前記帯電防止剤(A)
を含む水性塗液を用いて制電性塗膜を塗設するが、この
水性塗液には制電性塗膜表面の滑り性を良好なものと
し、フイルムの耐ブロッキング性を良好なものとするた
め滑剤を添加することができる。この滑剤としては、例
えばポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、
シリコーン樹脂、フッ素樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナ
ミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の微粒
子を挙げることができる。これらの樹脂の微粒子は、制
電性塗膜に微粒子で含まれるものであれば熱可塑性であ
っても熱硬化性のものであってもよい。
【0047】水性塗液には、更にその他の成分として界
面活性剤、酸化防止剤、帯電防止剤(A)以外の帯電防
止剤、着色剤、顔料、蛍光増白剤、可塑剤、架橋剤、滑
り剤(ワックス等の滑り性付与剤)、紫外線吸収剤等を
配合することができる。
【0048】水性塗液の固形分濃度は、1〜30重量%
が好ましく、特に2〜20重量%が好ましい。固形分濃
度がこの範囲にあると水性塗液の粘度が塗布に適したも
のになる。本発明に用いる水性塗液は、水溶液、水分散
液、乳化液等任意の形態で用いることができる。また、
水性塗液には少量の溶剤が含まれていてもよい。
【0049】本発明においては、ポリエステルフイルム
の少なくとも片面に、前記水性塗液を塗布し、加熱乾
燥、延伸することにより制電性塗膜を塗設するが、水性
塗液の塗布方法としては、公知の任意の塗工法が適用で
きる。例えばグラビアコート法、リバースロールコート
法、ダイコート法、キスコート法、リバースキスコート
法、オフセットグラビアコート法、マイヤーバーコート
法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナ
イフコート法、含浸法、カーテンコート法等を単独また
は組み合わせて適用することができる。水性塗液のWE
T塗布量は走行しているフイルム1m2 当り1〜20
g、特に2〜12gが好ましい。塗布量がこの範囲であ
ると乾燥が容易になり、かつ塗布斑が生じ難いので好ま
しい。
【0050】本発明で水性塗液を塗布するポリエステル
フイルムとは、延伸可能なポリエステルフイルムであ
り、例えばポリエステルを溶融せしめ、そのままフイル
ム状とした未延伸フイルム;未延伸フイルムを縦方向
(長手方向)または横方向(幅方向)の何れか一方に延
伸せしめた一軸延伸フイルム;縦方向或いは横方向の一
軸延伸フイルムを横方向或いは縦方向に逐次延伸せしめ
た(更に延伸可能な)二軸延伸フイルム、または未延伸
フイルムを縦方向および横方向の二方向に同時延伸せし
めた(更に延伸可能な)二軸延伸フイルムを挙げること
ができる。
【0051】水性塗液は前記延伸可能なポリエステルフ
イルムのうち一軸延伸フイルム、特に縦方向の一軸延伸
フイルムに塗布することが、制電性塗膜の接着性が強固
なものになり、かつ効率良く制電性フイルムを製造でき
るため好ましい。例えば、ポリエステルを溶融し、シー
ト状に押出し急冷して未延伸フイルムとし、この未延伸
フイルムを縦方向に延伸して一軸延伸フイルムとした
後、水性塗液を塗布し、乾燥しつつ横方向に延伸し、必
要なら更に縦や横に再延伸した後熱処理して制電性塗膜
を塗設した制電性フイルムがつくられた。
【0052】本発明において水性塗液を塗布した後、乾
燥させる温度は80〜160℃とすることが塗液を迅速
に乾燥させることができるため好ましい。この乾燥のた
めの加熱はポリエステルフイルムを延伸する過程の加熱
を兼ねることができる。また、ポリエステルフイルムを
熱処理する温度は180〜250℃とすることができ
る。
【0053】塗設した制電性塗膜の厚さは0.005〜
3μm、特に0.015〜1μmが好ましい。塗膜の厚
さが0.005μmよりも薄い制電性が不足することが
あり、3μmを超えると塗膜が削れ易くなることがある
ため好ましくない。
【0054】本発明の制電性ポリエステルフイルムは磁
気カード用として有用であり、白色ポリエステルフイル
ムをベースとした白色の制電性フイルムは特に磁気カー
ド用に好ましく用いられる。尚、ここでいう磁気カード
とは、例えば制電性フイルムの片面に磁気記録層(磁性
層)を設け、もう一方の面にUVインキ等により印刷層
を設けたカードのことである。この磁性層は、例えば磁
性酸化鉄、変性塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リイソシアネート、分散剤等からなる磁気塗料をベース
フイルムに塗布し乾燥することにより塗設することがで
き、磁気カードとして使用するには磁性層の上に更に保
護層を設けることができる。また、UVインキ等による
印刷層は、例えば末端にアクリル基を有するポリウレタ
ンオリゴマーや末端にアクリル基を有するビニルポリマ
ー等に光増感剤、着色剤等を配合したインキをベースフ
イルムの制電性塗膜塗設面に印刷し、紫外線を照射して
硬化させることにより設けることができる。
【0055】磁気カードに用いる制電性ポリエステルフ
イルムの厚みは、例えば50〜300μm、特に150
〜250μmのものが、カードの剛性が良好となるため
好ましい。
【0056】また、透明ポリエステルフイルムをベース
とした透明制電性フイルムは磁気テープ、磁気ディスク
等の磁気記録材料や電子材料、グラフィックフイルム、
製版フイルム、OHPフイルム用に好ましく用いられ
る。フイルムの厚みは用途により変わるが、例えば5〜
160μm、特に5〜100μmのものが好ましい。
【0057】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。各特性値は下記の方法で測定した。尚、例中の
平均分子量は数平均分子量を意味する。
【0058】1.表面固有抵抗 サンプルフイルムを21℃×52%RHで19時間保持
した後、フイルム塗布面の表面固有抵抗を振動容量型電
位差測定器TR―84M型(タケダ理研社製)を用いて
測定した。尚、引火電圧は100Voltとした。
【0059】2.背面転写性 サンプルフイルムの水性液塗布面と非塗布面とを重ねて
6kg/cm2 の荷重を加え、50℃×70%RHの条
件で8時間放置した後、非塗布面の水接触角(θ:背面
転写性の代用特性)を測定し、下記の基準により評価し
た。 A: θ≧55° ……背面転写性良好 B:55°>θ≧48° ……背面転写やや良好 C:48°>θ ……背面転写不良 水接触角は上記サンプルフイルムを、水性液非塗布面を
上にして接触角測定装置(エルマ社製)にセットし、温
度23℃の条件にて水滴を落下させてから1分後の接触
角を読み取ることにより測定した。尚、背面転写が全く
無いフイルムの水接触角は60〜75°であり、背面転
写性良好なフイルムの水接触角は55°以上であり、背
面転写が著しい(背面転写性不良)フイルムの水接触角
は48°未満である。
【0060】3.再生フイルムの着色度(回収性) 塗膜を設けないフイルムを粉砕し、押出機にて約300
℃にて溶融しチップ化した。次いで、得られたチップを
用いて溶融製膜し、ブランクフイルムを作成した。この
フイルムの着色度をブランクとした。一方、塗膜を設け
たサンプルフイルムを粉砕し、押出機にて約300℃に
て溶融しチップ化した。次いで、得られたチップを用い
て溶融製膜し、再生フイルムを作成した。このフイルム
の着色度を下記の基準により評価した。 ランクA:着色度がブランクフイルム並み ランクB:フイルムがやや着色している ランクC:フイルムの着色度が大で実用性に欠ける
【0061】4.飽和帯電圧 22℃×44%RHで10時間保持したサンプルフイル
ムの塗膜塗設面に印加電圧10KVoltを加えた後、
塗設面の帯電圧を経時的に測定し、帯電圧の変化が認め
られなくなった際の帯電圧を飽和帯電圧とした。尚、飽
和帯電圧の測定値より下記の基準により評価した。 ランクA:1KV≧飽和帯電圧 (実用上問題と
ならない) ランクB:2KV≧飽和帯電圧>1KV(実用上やや問
題となる) ランクC: 飽和帯電圧>2KV(実用上問題と
なる)
【0062】5.インキ接着性 サンプルフイルムの塗膜塗設面に紫外線硬化インキ(ビ
スアクリルポリウレタンオリゴマー、光重合開始剤、光
増感剤及び紅色着色剤の混合物)を8μmの厚みで塗布
し、紫外線を照射して硬化させた後、硬化インキ層表面
にセロテープを貼付し、セロテープに剥離力を加えた際
の各層間の剥離状態を観察し下記のとおり評価した。 ランクA:セローテプとインキ層間が剥離した(インキ
接着性良好) ランクB:塗膜とインキ層間が部分的に凝集破壊状に剥
離した(インキ接着性やや良好) ランクC:塗膜とインキ層間が層状に剥離した(インキ
接着性不良)
【0063】6.耐熱性 塗膜を設けたサンプルフイルム12gを窒素雰囲気下に
て300℃に加熱して溶融し15分間保持した後急冷し
て円板状サンプルをつくり着色度を観察した。別途、塗
膜を設けないフイルムを用いて同様の条件にて円板状サ
ンプルをつくりブランクとした。ブランクとの着色度の
比較により下記のとおり評価した。 ランクA:着色度がブランクとほぼ同等の極淡黄色(耐
熱性良好) ランクB:着色度がブランクよりやや淡黄色に着色(耐
熱性やや不良) ランクC:着色度がブランクより著しく、黄色に着色
(耐熱性不良)
【0064】7.耐ブロッキング性 10mm幅に切断したフイルムサンプルを用い、フイル
ムの塗膜塗設面と非塗設面とを重ね合わせて50kg/
cm2 の荷重を加え、50℃にて10時間保持した後、
塗設面と非塗設面との剥離力を測定し、耐ブロッキング
性を下記のとおり評価した。 ランクA: 剥離力≦7g (耐ブロッキング性良
好) ランクB: 7<剥離力≦10g(耐ブロッキング性や
や不良) ランクC:10≦剥離力 (耐ブロッキング性不
良)
【0065】8.耐削れ性 20mm幅に切断したフイルムサンプルを用い、フイル
ムの塗膜塗設面と直径10mmの円柱状ステンレス製固
定バーに当てて200gの荷重を加えた状態で80m走
行させた後、バーに付着した塗膜の白粉を観察し、耐削
れ性を下記のとおり評価した。 ランクA:バーに白粉の付着が無い(耐削れ性良好) ランクB:バーに白粉がやや付着(耐削れやや不良) ランクC:バーに白粉が多量付着(耐削れ不良)
【0066】[実施例1]固有粘度0.63のポリエチ
レンテレフタレートを溶融して冷却ドラム上にキャスト
し、続いて92℃にて縦方向に3.6倍延伸して一軸延
伸フイルムとした。この一軸延伸フイルムの片面に、下
記式(II−1)
【0067】
【化4】
【0068】で示される高分子帯電防止剤(a−1)3
0重量%、ジカルボン酸成分がテレフタル酸(54モル
%)及びイソフタル酸(46モル%)、グリコール成分
がエチレングリコール(42モル%)、ジエチレングリ
コール(12モル%)、ネオペンチルグリコール(41
モル%)及びポリエチレングリコール(5モル%)の共
重合体(平均分子量:19,700)であるポリエステ
ル樹脂(b−1)60重量%並びにポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル(ポリオキシエチレンの繰り返
し単位数=9)(c−1)10重量%からなる固形分組
成の5重量%水性液をグラビアコーターで塗布した。次
いで塗布フイルムを98℃で乾燥後、105℃横方向に
3.8倍延伸し、熱処理して制電性塗膜を塗設した厚さ
75μmのフイルムをつくった。フイルムの制電性塗膜
の厚さは0.34μm、光透過率は84%であった。こ
のフイルムの特性を表1に示す。
【0069】[比較例1]水性液を塗布しない以外は実
施例1と同様にして得たフイルムの特性を表1に示す。
【0070】[実施例2〜8および比較例2〜4]塗液
の組成、塗布厚さを表1に記載のように変更した以外は
実施例1と同様にして得たフイルムの特性を表1に示
す。
【0071】[実施例9]酸化チタンを12重量%含む
固有粘度0.65のポリエチレンテレフタレートを使用
し、フイルム厚みを150μmとし、塗液の組成、塗布
厚さを表1に記載のように変更した以外は実施例1と同
様にして光線透過率が2%のフイルムを得た。このフイ
ルムの特性を表1に示す。
【0072】[実施例10〜11]塗液の組成、塗布厚
さを表1に記載のように変更した以外は実施例1と同様
にして得たフイルムの特性を表1に示す。表1の制電性
塗膜組成において、帯電防止剤(a−1)、(a−
2)、(a−3)、(a−4)、(a−5)、(a−
6)、バインダー樹脂(b−1)、(b−2)、(b−
3)、(b−4)およびその他の成分(c−1)は、そ
れぞれ下記の共重合体、化合物あるいは混合物である。 (a−1):前記式(II−1)で示される高分子帯電防
止剤(平均分子量7,000) (a−2):下記式(II−2)で示される高分子帯電防
止剤(平均分子量6,500)
【0073】
【化5】
【0074】(a−3):下記式(II−3)で示される
高分子帯電防止剤(平均分子量9,000)
【0075】
【化6】
【0076】(a−4):前記式(II−1)で示される
単位成分(―[CH2 CHCONH(CH2 3
+ (CH3 2 2 4 OH)(CH3 SO3 - )]
―)60モル%、アクリル酸エチル10モル%、メタク
リル酸メチル30モル%の共重合体(平均分子量7,5
00) (a−5):ポリスチレンスルホン酸ソーダ(スルホン
化率98%)(平均分子量20,000) (a−6):ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ40w
t%、オクチル硫酸ソーダ60wt%の混合物 (b−1):ジカルボン酸成分がテレフタル酸(54モ
ル%)及びイソフタル酸(46モル%)、グリコール成
分がエチレングリコール(42モル%)、ジエチレング
リコール(12モル%)、ネオペンチルグリコール(4
1モル%)及びポリエチレングリコール(5モル%)の
共重合体(平均分子量:19,700) (b−2):メタクリル酸メチル成分51モル%、アク
リル酸エチル成分39モル%、アクリル酸ヒドロキシエ
チル成分4モル%及びN―メチロールアクリルアミド成
分6モル%の共重合体(平均分子量:45,500) (b−3):ポリエステル[b−1]61重量%とアク
リル酸エチル成分16モル%、アクリル酸カリウム成分
4モル%、メタクリル酸メチル成分53モル%、メタク
リル酸グリシジル成分12モル%、2―ヒドロキシエチ
ルアクリレート成分7モル%及びN―メトキシメチルア
クリルアミド成分8モル%の共重合体39重量%の混合
物 (b−4):ポリエステル[b−1]58重量%に対し
てアクリル酸メチル(19モル%)、アクリル酸アンモ
ニウム(8モル%)、メタクリル酸エチル(62モル
%)及びメタクリル酸グリシジル(11モル%)42重
量%をグラフト重合した共重合体(平均分子量:41,
500) (c−1):ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル(ポリオキシエチレンの繰り返し単位数=9)
【0077】
【表1】
【0078】
【発明の効果】本発明によれば、制電性、背面転写性、
回収性、耐削れ性、耐ブロッキング性に優れた制電性ポ
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 (72)発明者 冨田 博史 神奈川県相模原市小山3丁目37番19号 帝人株式会社 相模原研究センター内 (56)参考文献 特開 平10−193542(JP,A) 特開 平10−24541(JP,A) 特開 平8−143691(JP,A) 特開 平8−156207(JP,A) 特開 平8−157625(JP,A) 特開 平8−157626(JP,A) 特開 平8−157627(JP,A) 特開 平8−281891(JP,A) 特開 平8−309940(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 7/04 C09D 133/24 - 133/26

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステルフイルムの少なくとも片面
    に、下記式(I)で示される構造の繰り返し単位を主成
    分とする帯電防止剤(A)を含む水性塗液を塗布し、乾
    燥、延伸してつくられた制電性塗膜が設けられているこ
    とを特徴とする制電性ポリエステルフイルム。 【化1】 [式中、R1 、R2 はそれぞれH又はCH3 、R3 は炭
    素数が2〜10のアルキレン基、R4 、R5 はそれぞれ
    炭素数が1〜5の飽和炭化水素基、R6 は炭素数が2〜
    5のアルキレン基、nは1〜40の数、Y- はハロゲン
    イオン、モノもしくはポリハロゲン化アルキルイオン、
    ナイトレートイオン、サルフェートイオン、アルキルサ
    ルフェートイオン、スルホネートイオン又はアルキルス
    ルホネートイオンを示す。]
  2. 【請求項2】 帯電防止剤(A)の式(I)中のY-
    7 SO3 - で示されるアルキルスルホネートイオン
    (ただし、R7 は炭素数が1〜5の飽和炭化水素基であ
    る。)である請求項1記載の制電性ポリエステルフイル
    ム。
  3. 【請求項3】 帯電防止剤(A)の式(I)中の―(R
    6 O)n ―のR6 がエチレン基であり、nが1〜40で
    ある請求項1記載の制電性ポリエステルフイルム。
  4. 【請求項4】 水性塗液が、帯電防止剤(A)5〜10
    0重量%と、ポリエステル樹脂(B−1)、アクリル樹
    脂(B−2)及びアクリル変性ポリエステル樹脂(B−
    3)からなる群から選ばれた少なくとも1種のバインダ
    ー樹脂(B)0〜95重量%の組成を含む請求項1記載
    の制電性ポリエステルフイルム。
  5. 【請求項5】 帯電防止剤(A)が上記式(I)で示さ
    れる構造の繰り返し単位(ただし、式(I)中、R1
    2 はそれぞれH又はCH3 、R3 は炭素数が2〜10
    のアルキレン基、R4 、R5 はそれぞれ炭素数が1〜5
    の飽和炭化水素基、R6 はエチレン基、nは1〜40の
    数、Y- はR7 SO3 - で示されるアルキルスルホネー
    トイオン、R7 は炭素数が1〜5の飽和炭化水素基であ
    る。)を主成分とする化合物であり、バインダー樹脂
    (B)が二次転移点20〜100℃のアクリル系樹脂で
    あって、制電性塗膜が帯電防止剤(A)10〜80重量
    %、バインダー樹脂(B)20〜80重量%並びに界面
    活性剤(C)0〜25重量%からなる組成を含む水性塗
    液を塗布し、乾燥、延伸してつくられ、表面エネルギー
    が37〜73dyne/cmかつ水接触角が40〜11
    0度である磁気カードに用いる請求項4記載の制電性ポ
    リエステルフイルム。
  6. 【請求項6】 ポリエステルフイルムが磁気カード用白
    色ポリエステルフイルムである請求項1又は5記載の制
    電性ポリエステルフイルム。
  7. 【請求項7】 ポリエステルフイルムが透明ポリエステ
    ルフイルムである請求項1記載の制電性ポリエステルフ
    イルム。
  8. 【請求項8】 制電性フイルムの片面に磁性層を積層し
    た磁気カードに用いる請求項1又は5記載の制電性ポリ
    エステルフイルム。
  9. 【請求項9】 磁性層を積層した反対の面に、紫外線硬
    化インキ層を設けた請求項8記載の制電性ポリエステル
    フイルム。
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