JP6846788B2

JP6846788B2 - 帯電防止性ポリエステルフィルム

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Publication number: JP6846788B2
Application number: JP2016190464A
Authority: JP
Inventors: 卓典松藤
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: JP2018051921A

Description

本発明は、少なくとも片面に帯電防止層を有する帯電防止性ポリエステルフィルムに関する。

ポリエステルフィルムは、機械的性質、耐熱性および透明性に優れ、食品包装用途や、包装材料、情報記憶材料、建築材料、電子材料、印刷材料などのベースフィルムや工程フィルムとして広く使用されている。

一般的にプラスチックフィルムやその積層フィルムは、加工工程において、また製品の使用時において、接触摩擦や剥離によって静電気が発生しやすく、発生した静電気の影響により、チリや小さなゴミが付着しやすいため、帯電防止性を具備することが求められている。
フィルムに帯電防止性能を付与する方法としては、例えば、帯電防止性能を有する層を、塗膜によってフィルム上に形成する方法が知られている。
特許文献１には、カルボキシル基と４級アンモニウム基を含有する重合体を帯電防止層に含有する積層フィルムが開示されている。特許文献２には、ウレタン樹脂とイオン液体を表面被覆層に含有する積層フィルムが開示されている。

国際公開第２０１５／１５２１９３号特開２０１５−７７７８６号公報

しかしながら、特許文献１で用いる、帯電防止層形成用の塗工液は、特定の分散状態を得るために、煩雑な処理が必要であることに加え、その分散状態を長時間持続させることが難しく、経時により凝集して外観が変化し、塗工安定性が低下するおそれや、形成される帯電防止層には、スジ状欠点や突起が発生するおそれがあった。また、特許文献２に記載された方法では、形成する表面被覆層の膜厚を厚くしないと帯電防止性は発揮できず、膜厚が薄い場合は帯電防止性が不十分であった。

本発明の課題は、帯電防止性に優れるとともに、スジ状欠点や突起がなく均一性に優れた帯電防止層を有するポリエステルフィルムを提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は下記の通りである。

（１）ポリエステルフィルムの少なくとも片面に帯電防止層を有するフィルムであって、帯電防止層が、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）を含有し、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）の含有量が４〜３０質量％であり、イオン液体（Ｃ）の含有量が１１〜３５質量％であることを特徴とする帯電防止性ポリエステルフィルム。
（２）イオン液体（Ｃ）のカチオンが、脂肪族４級アンモニウムおよび／またはピリジニウムであることを特徴とする（１）記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
（３）帯電防止層におけるイオン性官能基を有する重合体（Ａ）の質量部と、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）の合計質量部との比（Ａ／（Ｂ＋Ｃ））が、５５／４５〜８５／１５であることを特徴とする（１）または（２）記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
（４）帯電防止層におけるスジ状欠点数の平均値が、フィルム幅方向１ｍあたり、１以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
（５）帯電防止層における高さ３μｍを超える突起数の平均値が、ＪＩＳＡ４サイズあたり、１以下であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
（６）２３℃、５０％ＲＨにおける表面固有抵抗値が１×１０^１１Ω／□未満であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。

本発明によれば、帯電防止層のスジ状欠点、突起が低減され、より外観に優れた帯電防止性ポリエステルフィルムを提供することができる。
本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、帯電防止層の均一性、帯電防止性能に優れるので、情報記憶材料、建築材料、印刷材料、電子材料等に使用することができる。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に帯電防止層を有するフィルムである。
本発明において、ポリエステルフィルムを構成するポリエステル樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートが挙げられ、汎用性、経済面や機械的特性のバランスの点から、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ポリエステル樹脂は、必要に応じて、他の成分が共重合されてもよい。

ポリエステル樹脂に共重合可能な他の成分としては、カルボン酸成分、ヒドロキシカルボン酸成分、アルコール成分が挙げられる。
カルボン酸成分としては、例えば、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸成分としては、例えば、４−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトン、乳酸が挙げられる。
アル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、１，３−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡやビスフェノールＳのエチレンオキシド付加体、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールが挙げられる。これらの共重合成分は２種以上併用してもよい。

ポリエステル樹脂は、耐熱性の観点から、融点が２３０℃以上であることが好ましい。

ポリエステル樹脂を重合する方法としては、例えば、直接エステル化法、エステル交換法等の公知の製造方法が挙げられる。
直接エステル化法としては、例えば、必要なモノマー原料を反応缶内に注入し、エステル化反応をおこなった後、重縮合反応をおこなう方法が挙げられる。エステル化反応では、窒素雰囲気下、１６０℃以上の温度で４時間以上、加熱溶融して反応させる。その際、触媒として、マグネシウム、マンガン、亜鉛、カルシウム、リチウム、チタン等の酸化物、酢酸塩を用いてもよい。重縮合反応では、１３０Ｐａ以下の減圧下で、２２０〜２８０℃の温度で所望の分子量に達するまで重縮合反応を進める。その際、触媒として、アンチモン、チタン、ゲルマニウム等の酸化物、酢酸塩を用いてもよい。
ポリエステル樹脂を重合する際、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等を添加してもよい。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。熱安定剤としては、例えば、リン系化合物が挙げられる。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物を挙げることができる。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムは、未延伸フィルムでも、延伸フィルムでもよい。また延伸フィルムは、一軸延伸されたフィルムでも、二軸延伸されたフィルムでもよい。二軸延伸されたフィルムとしては、同時二軸延伸法で得られたフィルム、逐次二軸延伸法で得られたフィルムのいずれでもよい。ポリエステルフィルムは、必要とする特性に応じて、また帯電防止層の形成に用いる塗工液の特性に応じて、適宜選択して用いることができる。

次に、ポリエステルフィルムの製造方法について具体的に説明するが、ポリエステルフィルムの製造方法は、これらの方法に限定されない。
未延伸フィルムは、十分に乾燥されたポリエステル樹脂を押出機に供給し、流動性を示す温度以上で溶融し、必要に応じてフィルターを通過させた後、Ｔダイから、ポリエステル樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）以下に温度調節した冷却ドラム上に押出すことにより得ることができる。

一軸延伸法では、未延伸フィルムをポリエステル樹脂のＴｇ〜（Ｔｇ＋５０℃）の温度範囲で、幅方向（ＴＤ）または長手方向（ＭＤ）に、延伸倍率２〜６倍程度で延伸する。
また、同時二軸延伸法では、未延伸フィルムをポリエステル樹脂のＴｇ〜（Ｔｇ＋５０℃）の温度範囲で、幅方向（ＴＤ）および長手方向（ＭＤ）に、それぞれ延伸倍率２〜４倍程度で二軸延伸する。この場合、同時二軸延伸機に導く前に、１〜１．２倍程度の予備縦延伸を施しておいてもよい。
また、逐次二軸延伸法では、上記未延伸フィルムをロール、赤外線等で加熱し、長手方向（ＭＤ）に延伸して縦延伸フィルムを得る。縦延伸は、２個以上のロール周速差を利用し、ポリエステル樹脂のＴｇ〜（Ｔｇ＋４０℃）の温度範囲で、延伸倍率２．５〜４．０倍であることが好ましい。得られた縦延伸フィルムは、さらに横延伸、熱固定、熱弛緩の処理を順次施して二軸延伸フィルムとする。横延伸は、ポリエステル樹脂のＴｇ〜（Ｔｇ＋４０℃）の温度範囲で開始し、最高温度は、ポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）−１００℃〜（Ｔｍ−４０℃）の温度範囲であることが好ましい。横延伸の倍率は、最終的なフィルムの要求物性に依存し調整されるが、３．５倍以上であることが好ましく、３．８倍以上であることがより好ましく、４．０倍以上であることがさらに好ましい。長手方向（ＭＤ）と幅方向（ＴＤ）に延伸後、さらに、長手方向（ＭＤ）および／または幅方向（ＴＤ）に再延伸することにより、フィルムの弾性率を高めたり、寸法安定性を高めることができる。延伸に続き、ポリエステル樹脂のＴｍ−５０℃〜（Ｔｍ−１０℃）の温度範囲で数秒間の熱固定処理と、熱固定処理と同時にフィルム幅方向（ＴＤ）に１〜１０％の弛緩することが好ましい。

ポリエステルフィルムの厚みは特に限定されず、１２〜２５０μｍであることが好ましく、１６〜１５０μｍであることがより好ましく、２０〜７５μｍであることがさらに好ましい。

ポリエステルフィルムは、本発明の効果を妨げない範囲で、滑剤を含有してもよい。また、ポリエステルフィルムは、帯電防止層を形成するための塗工液との密着性向上のため、片面または両面に対しコロナ処理を施してもよい。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、前記ポリエステルフィルムの少なくとも片面に帯電防止層を有することが必要であり、両面に帯電防止層を有してもよい。帯電防止層は、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）を含有することが必要である。

帯電防止層を構成するイオン性官能基を有する重合体（Ａ）は、静電分極緩和性を有する高分子（イオン伝導高分子）であればよい。イオン性官能基としては、例えば、４級アンモニウム基、ピリジニウム基、ホスホニウム基、スルホニウム基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヘキサフルオロリン酸基、テトラアルキルホウ酸基、チオシアネート基等が挙げられ、重合体（Ａ）中のイオン性官能基は、静電分極性とイオン導電性による速やかな静電分極緩和性を付与することができる。
なかでも、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）は、４級アンモンニウム基を側鎖に有するとともに、カルボキシル基も側鎖に有するポリアクリル共重合体であることが好ましい。ポリアクリル共重合体は、架橋剤との架橋反応により、接着性、耐久性、耐熱性などの特性が著しく向上するとともに、重合体の静電分極緩和性能により、ポリエステルフィルムに効果的な帯電防止性を付与することができる。
４級アンモンニウム基を側鎖に有するとともに、カルボキシル基も側鎖に有するポリアクリル共重合体を構成するための単量体の具体例として、４級アンモニウム基を有する単量体としては、対イオンがメチルサルフェートまたはエチルサルフェートのジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート４級化物などが挙げられ、カルボキシル基をもつ単量体としては（メタ）アクリル酸が挙げられ、さらに、その他の単量体として（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、その他のビニル誘導体が挙げられる。
これらの単量体の組成比は広い範囲で選択することができるが、４級アンモニウム基を有する単量体は、共重合体の全単量体に対して、１５〜５０ｍｏｌ％であることが好ましく、カルボキシル基を有する単量体は、２〜１５ｍｏｌ％であることが好ましく、その他の単量体は、３５〜８３ｍｏｌ％であることが好ましい。４級アンモニウム基を有する単量体やカルボキシル基を有する単量体の共重合量がこの範囲を超えると、得られる重合体（Ａ）を含有する塗工液は、粘度が上昇し、ポリエステルフィルムへの塗工性が低下することがある。

４級アンモニウム基の対イオンが、アルキルサルフェートイオンであると、４級アンモニウム塩が熱によってホフマン分解しにくくなり、重合体（Ａ）に耐熱性を付与することができ、帯電防止性能も維持することができる。具体的には、ポリエステルフィルムに形成された、重合体（Ａ）を含有する帯電防止層は、シールするために高温下で熱プレス加工が施されても、劣化しにくく、耐熱性を保つことができ、２００℃で１分間加熱しても、表面固有抵抗値の上昇は少なく、帯電防止性能を維持することができる。
またアルキルサルフェートイオンは、塩素イオンのように、分解され、塩素ガスが発生して、帯電防止性ポリエステルフィルムに接触する金属を腐食するなどの悪影響を及ぼすことがない。例えば、対イオンに塩素イオンを持つトリメチルアミノエチルアクリレート・クロライドの共重合体は、１５０℃に加熱すると１〜２分で分解して塩素ガスを発生し、また帯電防止性能が劣化する。

本発明において、帯電防止層は、前記したイオン性官能基を有する重合体（Ａ）だけでなく、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）を含有することが必要である。ノニオン系界面活性剤（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）を含有することにより、スジ状欠点や突起がない均一性に優れた高品位な帯電防止層とすることができる。

帯電防止層は、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）を含有する塗工液をポリエステルフィルムに塗工することにより形成される。
帯電防止層を構成するイオン性官能基を有する重合体（Ａ）は、静電分極緩和性を有しており、さらにノニオン系界面活性剤（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）を含有することにより、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）の帯電防止性能をより高度に引き出すことができる。

ノニオン系界面活性剤（Ｂ）は、特に湿度に依存せずに帯電防止性を安定化することができる点で、低分子イオン伝導タイプの界面活性剤であることが好適であり、具体的には、エチレングリコール系、アセチレングリコール系、ビニルアルコール系、アルキルグリコシド系等が挙げられ、塗工液中での混合安定性、塗工適性、接着性、耐ブロッキング性の点から、アセチレングリコール系の界面活性剤が好ましい。
帯電防止層におけるノニオン系界面活性剤（Ｂ）の含有量は、帯電防止性や混合安定性の観点から、４〜３０質量％であることが好ましく、４〜２５質量％であることがより好ましく、４〜１５質量％であることがさらに好ましい。ノニオン系界面活性剤（Ｂ）の含有量が４質量％未満であると、含有効果が少なく、凝集粒子による突起や、スジ状欠点が生じやすくなる。また、帯電防止性能を引き出すことができないことがある。一方、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）の含有量が３０質量％を超えると、塗工液中の混合安定性が低下し、塗工液が分離する傾向にある。

帯電防止層におけるイオン液体（Ｃ）の含有量は、１１〜３５質量％であることが必要であり、相溶性、塗工適性、帯電防止性がより良好となる理由から、１１〜２５質量％であることが好ましい。イオン液体（Ｃ）の含有量が１１質量％未満では、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）の粒子同士が二次凝集し、帯電防止層にスジ状欠点が生じたり、場合によっては凝集が著しくなり塗工できない等の問題が生じる場合がある。一方、イオン液体（Ｃ）の含有量が３５質量％を超えると、塗膜の密着性が低下し、ブロッキングが生じやすくなる。

イオン液体（Ｃ）は、１００℃以下で液体であり、沸点が３００℃以上の安定な塩であり、イオン液体（Ｃ）を構成するカチオンおよびアニオンのうち少なくとも１つは有機物イオンである。カチオンおよびアニオンの自由な組み合わせで、融点や各種溶媒への溶解度などの物性の調整が可能であり、難燃性または不燃性、不揮発性、高い熱安定性、高いイオン伝導性を有する。

イオン液体（Ｃ）を構成するカチオンとしては、例えば、ピリジニウムカチオン、脂肪族アンモニウムカチオン、芳香族アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、イミダゾリウムカチオン、ピラゾリウムカチオン、ピペリジニウムカチオン、モルホリンカチオン、ピロールカチオン、スルホニウムカチオン等が挙げられる。これらのうち、塗工液中での混合安定性、塗工適性、透明性および帯電防止性のバランスが良好となる理由から、ピリジニウムカチオン、脂肪族アンモニウムカチオンであることが好ましく、脂肪族４級アンモニウムカチオンであることがより好ましい。

一方、イオン液体（Ｃ）を構成するアニオンとしては、例えば、ハロゲン化物イオン（Ｉ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻等）、ＳＣＮ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、（ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ⁻、Ｐｈ_４Ｂ⁻、（Ｃ_２Ｈ_４Ｏ_２）_２Ｂ⁻、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ⁻、ＣＦ_３ＣＯＯ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、Ｃ_６Ｆ_５ＳＯ_３ ⁻等が挙げられる。

イオン液体（Ｃ）としては、例えば、上記例示されるカチオンおよびアニオンの組み合わせからなる有機塩化合物等が挙げられる。また、イオン液体（Ｃ）の合成方法は特に限定されず、従来公知の方法により、上記で例示されるカチオンおよびアニオンの組み合わせからなる各種の有機塩化合物を合成することができる。

イオン液体（Ｃ）は、取り扱いやすさの観点から、水やエタノールなどの水溶性有機溶媒に希釈して用いるのが好ましい。イオン液体（Ｃ）の市販品としては、たとえば、第一工業製薬社製エレクセルＡＳ−１１０、化研産業社製ＥＭＩ、日本乳化剤社製ＡＳ３００、化研産業社製ＣＩＬなどが挙げられる。

上記イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）を含有する帯電防止層において、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）の質量部と、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）の合計質量部との比（Ａ／（Ｂ＋Ｃ））は、塗工後の塗膜外観と帯電防止性向上のバランスが良好となる観点から、５５／４５〜８５／１５であることが好ましく、６０／４０〜８０／２０であることがより好ましい。帯電防止層中のノニオン系界面活性剤（Ｂ）とイオン液体（Ｃ）の合計含有量が４５質量％を超えると、形成された塗膜がもろくなり、塗膜表面が破壊されやすく塗膜外観が低下する傾向にある。一方、（Ｂ）と（Ｃ）の合計含有量が１５質量％未満であると、塗工液の分散状態を長時間持続させることが難しく、経時により凝集して塗膜外観が変化し、塗工安定性が低下することがあり、形成される帯電防止層には、スジ状欠点や突起が発生する傾向にある。

本発明における帯電防止層は、架橋剤（Ｄ）を含有してもよく、架橋剤の含有により、帯電防止層は、基材との密着性を向上することができる。
架橋剤（Ｄ）としては、例えば、エポキシ化合物、メラミン系樹脂、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコールなどが挙げられ、中でもエポキシ化合物、ポリエチレンイミンが好ましい。また、架橋剤（Ｄ）は２種類以上を併用してもよい。

本発明においては、帯電防止層を形成するための塗工液として、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）および水等の媒体を混合し、均一分散したものを使用することができる。塗工液は、上記架橋剤（Ｄ）の他、消泡剤等の公知の添加剤を含有してもよい。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムを製造する方法としては、ポリエステルフィルムに、帯電防止層形成用の塗工液を塗工し、加熱乾燥することにより、帯電防止層を形成する方法が挙げられる。

塗工液を塗工するポリエステルフィルムは、未延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのいずれでもよい。延伸、熱固定処理と同時に、塗工液の乾燥、硬化反応を進めることができることから、ポリエステルフィルムを同時二軸延伸で製造する場合は、未延伸フィルムに塗工することが好ましく、逐次二軸延伸で製造する場合は、縦延伸後の一軸延伸フィルムに塗工することが好ましく、必要に応じて、塗工後延伸前に、予備乾燥の工程を設けることが好ましい。
ポリエステルフィルムへの塗工液の塗工には、一般的な塗工方法を適用することができ、例えばメイヤーバーコート、エアーナイフコート、リバースロールコート、リバースグラビアロールコート、グラビアロールコート、リップコート、ダイコートなどの方法が挙げられる。塗工液の塗工量は、１〜１０ｇ／ｍ^２が好ましい。塗工後の乾燥条件として、乾燥温度は５０〜９０℃であることが好ましく、乾燥時間は１０〜６０秒であることが好ましい。塗工、乾燥後に、フィルムを延伸する場合、延伸温度は１１０〜１３０℃、延伸面倍率は３〜１０倍であることが好ましい。さらに延伸後に、熱処理する場合、熱処理温度は２２０〜２４０℃であることが好ましく、熱処理時間は５〜１５秒間であることが好ましい。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、帯電防止層のスジ状欠点、突起が低減されたものであり、帯電防止層におけるスジ状欠点数の平均値が、フィルム幅方向１ｍあたり、１以下であることが好ましく、０．６以下であることがより好ましい。また、帯電防止層における高さ３μｍを超える突起数の平均値が、ＪＩＳＡ４サイズあたり、１以下であることが好ましく、０．７以下であることがより好ましい。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、２３℃、相対湿度５０％において、表面固有抵抗値が１×１０^１1Ω／□未満であることが好ましく、１．０×１０^１０Ω／□未満であることがより好ましく、５．０×１０^９Ω／□未満であることがさらに好ましい。帯電防止性ポリエステルフィルムは、表面固有抵抗値が１×１０^１１Ω／□以上であると、帯電防止性能が不十分となる場合がある。
なお、帯電防止性能の観点から、本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムを構成する帯電防止層は、厚さが０．０５〜０．５μｍであることが好ましい。帯電防止層は、厚さが０．０５μｍ未満であると帯電防止性能が発現しないことがあり、０．５μｍを超えると帯電防止性能が飽和する。

本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、帯電防止性に優れ、また帯電防止層におけるスジ状欠点、突起が低減され、帯電防止層の均一性に非常に優れているため、帯電防止性能の要求度が高い電気、電子部品分野、外観の要求度の高い光学用途や意匠性分野などの帯電防止性ポリエステルフィルムとして好適に使用することができる。本発明の帯電防止性ポリエステルフィルムは、このような特性を生かして、他にも各種包装、工業用途での資材として好適に用いることができ、また、保護フィルムなどの表層フィルムとしても使用できる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。

１．測定方法
（１）帯電防止層の外観評価
（評価方法Ａ）
帯電防止性ポリエステルフィルムの長手方向（ＭＤ）が１１ｍになるようにサンプルを作製した。サンプルの長手方向の片端から１ｍの地点と、他端から１ｍの地点と、前記２地点の間を９等分した合計１０地点において、それぞれフィルムの幅方向（ＴＤ）に黒色油性ペンで直線を引いた。
帯電防止性ポリエステルフィルムの帯電防止層表面に対して約１０〜４５°の斜め上方向から、高輝度のＬＥＤ懐中電灯（レッドレンザー社製Ｍ７Ｒ型、４００ルーメン）を用いて、観察するフィルムから２０ｃｍの地点から光を照射することにより、上記直線と交差するスジ状欠点の数をフィルム全幅に亘って計数し、フィルム幅１ｍあたりのスジ状欠点数を算出し、１０地点の平均値を求めた。
（評価方法Ｂ）
帯電防止性ポリエステルフィルムの幅方向の中央の箇所と、その箇所から幅方向に左右１５００ｍｍの２箇所の合計３箇所より測定試料（ＪＩＳＡ４サイズ）を採取し、レーザー顕微鏡（オリンパス製ＯＬＳ−４１００）を用いて、倍率１００倍で帯電防止層表面を観察し、形成された突起の高さを測定し、３μｍを超える突起数を計数し、３試料の平均値を求めた。

（２）表面固有抵抗
帯電防止性ポリエステルフィルムを、２３℃、５０％ＲＨ下で３時間調湿後、同温度、湿度において、高抵抗計測定器（ダイアインスツルメンツ社製ＨＴ−２６０型）を用いて、印加電圧５００Ｖ−１０秒後の表面固有抵抗値（Ω／□）を５点測定し、その平均値を求めた。

塗工液を調製する原料として、下記のものを使用した。
（１）イオン性官能基を有する重合体（Ａ）の水性分散体
・重合体（Ａ−１）の水性分散体：４級アンモニウムイオン含有アクリル系樹脂（コニシ社製ＢＯＮＤＥＩＰ−ＰＡ１００、固形分濃度３０質量％）
・重合体（Ａ−２）の水性分散体：カチオン性アクリル系樹脂（三菱化学社製サフトマーＳＴ−３８００、固形分濃度３５質量％）
・重合体（Ａ−３）の水性分散体：４級アンモニウムイオン含有アクリル共重合樹脂（高松油脂社製ＡＳＡ−１９７、固形分濃度２５質量％）
・重合体（Ａ−４）の水性分散体：ホウ素イオン含有アクリルウレタン樹脂（ボロン研究所製ビオミセルＵＢ−１０４、固形分濃度３０質量％）
・重合体（Ａ−５）の水性分散体：ウレタン樹脂（ＤＩＣ社製パンデックスＧＷ−３２５０、固形分濃度７０質量％、イオン性官能基は有さない。）

（２）ノニオン系界面活性剤（Ｂ）
・界面活性剤（Ｂ−１）：アセチレングリコール系界面活性剤（日信化学工業社製オルフィンＥ１００４）
・界面活性剤（Ｂ−２）：アセチレングリコール系界面活性剤（エアープロダクツ社製サーフィノール４４０）

（３）イオン液体（Ｃ）希釈液
・イオン液体（Ｃ−１）希釈液：イミダゾリウムカチオン含有イオン液体（第一工業製薬社製エレクセルＡＳ−１１０、希釈溶媒：エタノール、濃度３０質量％）
・イオン液体（Ｃ−２）希釈液：脂環式アンモニウムカチオン含有イオン液体（化研産業社製ＥＭＩ、希釈溶媒：エタノール、濃度３０質量％）
・イオン液体（Ｃ−３）希釈液：脂肪族４級アンモニウムカチオン含有イオン液体（日本乳化剤社製ＡＳ３００、希釈溶媒：水、濃度３０質量％）
・イオン液体（Ｃ−４）希釈液：ピリジニウムカチオン含有イオン液体（化研産業社製ＣＩＬ、希釈溶媒：水、濃度３０質量％）

（４）架橋剤（Ｄ）
・架橋剤（Ｄ−１）：ポリエチレンイミン水溶液（日本触媒社製Ｐ−１０００、固形分濃度３０質量％）
・架橋剤（Ｄ−２）：エポキシ化合物（ＤＩＣ社製ＣＲ−５Ｌ、ポリヒドロキシアルカンポリグリシジルエーテル、固形分濃度１００質量％）

実施例１
（塗工液の調製）
イオン性官能基を有する重合体（Ａ−１）の水性分散体に、ノニオン系界面活性剤（Ｂ−２）とイオン液体（Ｃ−４）希釈液とを、重合体（Ａ−１）：界面活性剤（Ｂ−２）：イオン液体（Ｃ−４）の質量比が、７８：１０：１２となるように添加し、６０分間撹拌した。次いで水で希釈して、総濃度を１３．０質量％に調整し、更に３０分撹拌後、停止し脱泡した。

（フィルムの製造と帯電防止層の形成）
平均粒径２．３μｍの無定形シリカ粒子を０．０８質量％含有するポリエチレンテレフタレートを２８０℃で溶融押出し、Ｔダイ法−静電ピニング方式でキャスティングドラムに密着急冷し、厚さ６００μｍの未延伸フィルムを成形した。続いてこの未延伸フィルムを９０℃に加熱した縦延伸ロールで３．５倍に縦延伸した。
この縦延伸したフィルムの片面に、リバースクラビアコーターを用いて、先に調製した、調製後１時間経過した塗工液を５ｇ／ｍ^２（ＷＥＴ換算）の塗工量になるように塗工し、次いで横延伸テンターを用いて１２０℃で４．５倍延伸し、次いで２３０℃で１０秒間熱処理し、冷却したのち、巻き取った。
得られた帯電防止性ポリエステルフィルムは、厚さが３８μｍであり、帯電防止層は厚さが０．１５μｍであった。このフィルムについて、帯電防止層の外観、表面固有抵抗の評価を行った。その結果を表１に示す。
また、調製後１時間経過した塗工液に代えて、調製後１０時間経過した塗工液を使用して塗工し、同様に、帯電防止性ポリエステルフィルムを得て、帯電防止層の外観の評価を行った。

実施例２〜１２、比較例１〜１２
イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）の種類と配合比を、表１記載のように変更した以外は、実施例１と同様にして塗工液、帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。なお、イオン液体（Ｃ−１）、（Ｃ−２）を使用した場合は、希釈溶媒としてエタノールを使用し、イオン液体（Ｃ−３）、（Ｃ−４）を使用した場合や、イオン液体（Ｃ）を使用しない場合は、希釈溶媒を水に変更して、それぞれ塗工液の総濃度を１３．０質量％に調整した。

実施例１３〜１５
イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）、イオン液体（Ｃ）および架橋剤（Ｄ）の種類と配合比を表１の記載になるように変更した以外は、実施例１と同様にして塗工液、帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。

比較例１３
イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）および架橋剤（Ｄ）の種類と配合比を表１記載のように変更し、超音波分散機（エスエムテー社製、ＵＨ−６００ＳＲ−１型）を用いて２０ｋＨｚで滞留時間が５分間になるように超音波分散処理を行って塗工液を調製した以外は、実施例１と同様にして、帯電防止性ポリエステルフィルムを得た。

調製した塗工液を塗工して得られた帯電防止ポリエステルフィルムの各種性能評価結果を表１に示す。

実施例１〜１５では、帯電防止層は、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）を含有するため、帯電防止層を形成する塗工液を長時間静置した場合においても、高輝度のＬＥＤ懐中電灯を照射しての外観評価（評価方法Ａ）においても、レーザー顕微鏡による外観評価（評価方法Ｂ）においても、スジ状欠点数や突起数が少なく良好な外観であり、また優れた帯電防止性能を示した。
比較例１〜４では、帯電防止層にノニオン系界面活性剤（Ｂ）を含有していなかったため、帯電防止層を形成する塗工液を長時間静置して塗布した場合、スジ状欠点、突起物が発生し、外観評価が劣るものであった。
比較例５〜６では、帯電防止層にイオン性官能基を有する重合体（Ａ）およびノニオン系界面活性剤（Ｂ）を含有していなかったため、スジ状欠点が多く存在し、外観評価が劣り、帯電防止性にも劣るものであった。
比較例７〜１０では、帯電防止層にイオン液体（Ｃ）を含有していなかったため、スジ状欠点が多く、帯電防止層を形成する塗工液を長時間静置して塗布した場合、帯電防止層に突起物が発生し、外観評価が劣るものであった。
比較例１１では、帯電防止層に形成するイオン液体（Ｃ）の含有量が、本願発明で規定する範囲を満たしていなかったため、帯電防止層のスジ状欠点が多く存在し、外観評価に劣っていた。
比較例１２では、帯電防止層にイオン性官能基を有する重合体（Ａ）を含有せず、イオン液体（Ｃ）の含有量が、本願発明で規定する範囲を満たしていなかったため、帯電防止性に劣るものであった。
比較例１３では、超音波分散処理を行った塗工液は、調製して１時間後の塗工では、スジ状欠点数や突起数が少なく良好な外観を有する帯電防止層が得られた。しかしながら、調製後１０時間経過した塗工液から得られた帯電防止層は、スジ状欠点、突起物が発生し、外観評価が劣るものであった。

Claims

ポリエステルフィルムの少なくとも片面に帯電防止層を有するフィルムであって、帯電防止層が、イオン性官能基を有する重合体（Ａ）、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）を含有し、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）の含有量が４〜３０質量％であり、イオン液体（Ｃ）の含有量が１１〜３５質量％であることを特徴とする帯電防止性ポリエステルフィルム。
イオン液体（Ｃ）のカチオンが、脂肪族４級アンモニウムおよび／またはピリジニウムであることを特徴とする請求項１記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
帯電防止層におけるイオン性官能基を有する重合体（Ａ）の質量部と、ノニオン系界面活性剤（Ｂ）およびイオン液体（Ｃ）の合計質量部との比（Ａ／（Ｂ＋Ｃ））が、５５／４５〜８５／１５であることを特徴とする請求項１または２記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
帯電防止層におけるスジ状欠点数の平均値が、フィルム幅方向１ｍあたり、１以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
帯電防止層における高さ３μｍを超える突起数の平均値が、ＪＩＳＡ４サイズあたり、１以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。
２３℃、５０％ＲＨにおける表面固有抵抗値が１×１０^１１Ω／□未満であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。