JP5193524B2 - 帯電防止性ポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
[ポリエステルフィルム]
本発明において基材として用いるポリエステルフィルムのポリエステルには、ジカルボン酸成分とグリコール成分とからなる線状飽和ポリエステルを用いる。
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を例示することができる。特にフィルムの機械的性質の点から、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましい。
かかるポリエステルは常法により製造することができる。かかるポリエステルの固有粘度が0.45dl/g以上であるとフィルムの剛性が大きく、機械的特性が良好となるため好ましい。
本発明における積層ポリエステルフィルムとしては、全てのフィルム層が押出し機のダイから共溶融押出しされる、共押出し法により得られた未延伸フィルムを延伸、熱処理したものが好ましく挙げられる。この積層ポリエステルフィルムは、2層構造の積層フィルムでもよく、3層またはそれ以上の層構成からなる多層フィルムであってもよい。
上記積層ポリエステルフィルムは、前記微粒子を含有するとき、少なくとも一方の最表層を形成する層にそれを含有することが好ましい。
基材のポリエステルフィルムには、帯電防止層を塗設した耐電防止性ポリエステルフィルムから生じる屑フィルムを粉砕した粉砕物を溶融押出して得た再生原料を、単独でまたは他のポリエステルと混合して原料として用い、溶融製膜して得たポリエステルフィルムを用いることができる。
再生原料を用いる場合、ポリエステル原料に占める再生原料の割合は、好ましくは5〜70重量%、さらに好ましくは10〜50重量%である。5重量%未満であるとコスト高となり、70重量%を超えるとフィルムの着色が著しく、またフィルム中のフライスペックが数多く現れてしまい、実用性に欠けたものとなる。
T−b*/d ≦ 2.7×10−2
ここで、T−b*、dは、それぞれ透過カラーb*、フィルム厚み(μm)である。
T−b*/dが2.7×10−2を超えると光学特性が劣り実用上好ましくない。
本発明の帯電防止ポリエステルフィルムは、基材のポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗布層を備える。この塗布層は帯電防止性の塗布層であり、塗布層の組成物の水性塗液をポリエステルフィルムに塗布し、乾燥、延伸することで設けられる。
本発明における塗布層は、トリフロメタンスルホン酸リチウム塩と(メタ)アクリル酸エステル共重合体との混合物50〜99重量%および界面活性剤1〜50重量%を含有する組成物からなる。
トリフロメタンスルホン酸リチウム塩と(メタ)アクリル酸エステル共重合体との混合物は、(メタ)メタクリル酸エステル共重合体と、下記式で表されるトリフロメタンスルホン酸リチウム塩とからなる組成物である。
塗布層は界面活性剤1〜50重量%含有する。界面活性剤が1重量%未満であると塗布層を設けるために水性塗液のポリエステルフィルムへの濡れ性が不足し、50重量%を超えると塗布層とポリエステルフィルムとの密着力が不足し、フィルムの耐ブロッキング性が不足する。界面活性剤の含有量は、塗液のハンドリングの容易さの観点から、好ましくは1〜20重量%、さらには好ましくは3〜15重量%である。
本発明における塗布層には、塗布層と基材のポリエステルフィルムとの接着をより強固なものとするため、トリフロメタンスルホン酸リチウム塩基を側鎖に含む(メタ)アクリル酸エステル共重合体の他に、バインダー成分として樹脂が含有されることが好ましい。
バインダー成分の樹脂を含有する場合、塗布層の組成物の合計100重量%あたり30重量%以下、好ましくは1〜30重量%である。
ポリエステル樹脂は、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。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、ナフタレンジカルボン酸、4,4´−ジフエニルジカルボン酸、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を例示することができる。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を例示することができる。このポリエステル樹脂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好ましい。ポリエステル樹脂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ので好ましい。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を挙げることができる。
アクリル樹脂は、例えばアクリル酸エチル、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、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を共重合成分とした共重合体であってもよい。
アクリル変性ポリエステル樹脂は、前記ポリエステル樹脂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示されるアクリル系単量体を重合させてつくられた共重合体であり、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。
塗布層は、塗布層の組成物の水性塗液をポリエステルフィルムに塗布し、乾燥、延伸することで設ける。フィルムに塗布された後の水性塗液の塗膜は、延伸の前、後あるいは延伸中のいずれかあるいはそれらの組合せにおいて乾燥される。
塗布に用いる塗液は、水を媒体とし、前記成分の組成物が溶解および/または分散されている水性塗液である。なお、水性塗液には、塗液の安定性を助ける目的で若干量の有機溶剤を含ませてもよい。この有機溶剤としては、例えばメチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサノン、n−ヘキサン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノールを挙げることができる。有機溶剤は一種あるいは複数種含まれていてもよい。
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好ましく挙げることができる。これらの樹脂の微粒子は、被膜中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。この微粒子の平均粒径は20〜80nmであり、塗液中での含有量は好ましくは5〜20重量%である。
本発明においては上述の固形分組成の水性塗液を、基材のポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗布するが、このフィルムとしては結晶配向が完了する前のポリエステルフィルムが好ましい。この配向結晶が完了する前のポリエステルフィルムとしては、ポリエステルを熱溶融してそのままフィルム状とした未延伸状フィルム、未延伸フィルムを縦方向または横方向の何れかの方向に延伸した一軸延伸フィルム、未延伸フィルムを縦方向および横方向の二方向に低倍率で延伸したさらに延伸可能な二軸延伸フィルム(最終的に縦方向および横方向に再延伸して配向結晶化を完了させる前の二軸延伸フィルム)を例示することができる。
本発明によれば、偏光板貼合せ用フィルムとして用いたときに異物の検査を良好に行える特性を備える帯電防止性ポリエステルフィルムを得ることができる。すなわち、可視光線透過率が70%以上、ヘーズが8%以下、好ましくは5%以下、特に好ましくは4%以下である帯電防止性ポリエステルフィルムを得ることができる。可視光線透過率が70%未満であるか、ヘーズは8%を超えると、液晶用偏光板貼合せ用フィルムとして用いたとき欠点の判別が難しくなり好ましくない。
本発明によれば、23℃、相対湿度50%における表面抵抗値が5×1011Ω/□以下、さらに3×1011Ω/□以下である帯電防止性ポリエステルフィルムを得ることができる。表面抵抗値が5×1011Ω/□を超えると帯電防止性能が不足し、偏光板を貼り合わせる工程での取り扱いが難しく生産性が低下するため好ましくない。
また、本発明における評価は次に示す方法で行った。ポリエチレンテレフタレートを「PET」と表記することがある。実施例、比較例中の「部」とあるのは重量部である。
サンプルフィルムの表面固有抵抗を、タケダ理研社製・固有抵抗測定器を使用し、測定温度23℃、測定湿度60%の条件で、印加電圧500Vで1分後の表面固有抵抗値(Ω/□)を測定した。
50mm幅に切断したサンプルフィルムの塗布層塗設面と非塗設面とを重ねあわせ.50kg/cm2の荷重下、60℃×80%RHにて17時間処理した後、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基準で評価した。
ランクA: 剥離力≦10g(耐ブロッキング性良好)
ランクB: 10g<剥離力≦30g(耐ブロッキング性やや不良)
ランクC: 30g<剥離力 (耐ブロッキング性不良)
サンプルフィルム(帯電防止層を備えるもの)を粉砕し、押出機にて約300℃で溶融しチップ化した。得られたチップを原料として用いて溶融製膜し、フィルムを作成した。色差計(日本電色工業社製のΣ―90)を用いて、このフィルムのL*a*b*表色系におけるb*値を、JIS Z8729に準拠した方法にて測定し、次の基準で評価した。ここでT−b*は透過b*値、dはフィルム厚み(μm)である。
ランクA: T−b*/d≦2.5×10−2
ランクB: 2.5×10−2<T−b*/d≦2.7×10−2
ランクC: 2.7×10−2<T−b*/d
面光源、直交偏光板および拡大鏡を備える装置の偏光板の上に試料を置いて観察した。試料を回転させて暗視野にするとフライスペックが明るく見える。試料面積0.3m2当たりの長径50μm以上のフライスペックの個数を数え、次の基準で評価した。
ランクA:長径50μm以上のフライスペックの個数が0.3m2当たり5個以下
ランクB:長径50μm以上のフライスペックの個数が0.3m2当たり6個以上100個以下
ランクC:長径50μm以上のフライスペックの個数が0.3m2当たり101個以上
サンプルフィルムの塗布層面に紫外線硬化型印刷インキ(東洋インキ製フラッシュドライFDO紅APN)をRIテスター(明製作所製)により印刷した後、中圧水銀灯(80W/cm、一灯式;日本電池製)UVキュア装置でキュアリングを行い、厚み3.0μmのUVインキ層を形成した。このUVインキ層上にセロテープ(登録商標)(18mm幅;ニチバン製)を15cmの長さに貼り、この上を2kgの手動式荷重ロールで一定の荷重を与え、フィルムを固定してセロハンテープの一端を90゜方向に剥離して、剥離接着力を次の基準で評価した。
ランクA:インキ層が全く剥離しない(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する
(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する(インキ接着性不良)
3リットルの4ツ口フラスコに、下の(1−1)で表されるポリエチレングリコール基を有するメタクリル酸エステル(98部)、トリフロメタンスルホン酸リチウム塩(25部)、と水2000部を加えた後、エチルアクリレート(48部)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(12部)を加え、攪拌しながら85℃まで昇温を行い、過硫酸カリウム4部を加えて85℃を維持しながら4時間反応を行い、ポリエチレングリコール基を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体を得た。
なお、帯電防止性ポリエステルフィルムの製造にあたっては、原料に再生原料を30%配合した。
ポリエチレングリコール基を有する(メタ)アクリル酸エステルとして、下記式(1−2)で表されるポリエチレングリコール基を有するメタクリル酸エステルを用いる以外は実施例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
ポリエチレングリコール基を有する(メタ)アクリル酸エステルとして、下記式(1−3)で表されるポリエチレングリコール基を有するアクリル酸エステルを用いる以外は実施例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
ポリエチレングリコール基を有する(メタ)アクリル酸エステルとして、下記式(1−4)で表されるポリエチレングリコール基を有するアクリル酸エステルを用いる以外は実施例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
再生材料を70%使用する以外は実施例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
実施例1で塗布した水性塗液の替わりに、実施例1における(メタ)アクリル酸エステル共重合体50wt%、テレフタル酸(22mol%)、イソフタル酸(1mol%)、2,6−ナフタレンジカルボン酸(65mol%)、4,4’−ジフェニルジカルボン酸(12mol%)−エチレングリコール(75mol%)、1,4−シクロヘキサンジメタノール(10mol%)、ネオペンチルグリコール(15mol%)からつくられた共重合ポリエステル(Tg=80℃、平均分子量=21,500)40wt%、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(b−1)10wt%からなる固定分組成の1.5wt%水性塗液を塗布する以外は、実施例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
実施例1で塗布した水性塗液の替わりに、下記式(1−5)で表されるアクリル酸エステル共重合体95モル%と、N−メチロールアクリルアミド5モル%からなる平均分子量=10,000の高分子帯電防止剤60wt%、テレフタル酸(22mol%)、イソフタル酸(1mol%)、2,6−ナフタレンジカルボン酸(65mol%)、4,4’−ジフェニルジカルボン酸(12mol%)−エチレングリコール(75mol%)、1,4−シクロヘキサンジメタノール(10mol%)、ネオペンチルグリコール(15mol%)からつくられた共重合ポリエステル(Tg=80℃、平均分子量=21,500)35wt%、およびポリオキシエチレンラウリルエーテル5wt%からなる固形分組成の10wt%水性液を4g/m2(wet)の塗布量で塗布する以外は、実施例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
再生原料を70%使用する以外は比較例1と同様に実施して帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。
本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、帯電防止性塗布層のうえに磁性層を設け、他方の面に紫外線硬化性インキ層を設けて、磁気カード用フィルムとして用いることができる。
Claims (3)
- 前記界面活性剤が、ノニオン系界面活性剤である、請求項1記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
- 偏光板貼合せフィルムとして用いられる、請求項1または2に記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
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