JPH01174539A

JPH01174539A - 帯電防止性ポリエステルフィルムの製造法

Info

Publication number: JPH01174539A
Application number: JP62334959A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Takeda; 武田　直弘; Yuzo Otani; 大谷　雄三; Masahiro Kita; 北　雅弘; Nariaki Okajima; 業明岡島
Original assignee: Diafoil Co Ltd
Current assignee: Diafoil Co Ltd
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、塗膜強度および帯電防止性の優れたポリエス
テルフィルムに関する。

〔技来の技術と発明が解決しようとする問題点〕二軸延
伸ポリエステルフィルムは、優れた特性を有することで
広く用いられているものの、帯電し易いという欠点があ
る。

帯電防止方法としては、有機スルホン酸塩や有機リン酸
塩などのアニオン性化合物を練込む方法、金属化合物を
蒸着する方法、アニオン性化合物やカチオン性化合物あ
るいはいわゆる導電性粒子を塗布する方法などがある。

アニオン性化合物を練込む方法は、安価に製造できるも
のの、帯電防止効果において限界があると共に用いるこ
とができる化合物が低分子化合物であるため、ブルーミ
ングによってフィルムと積層した層との接着性が低下し
たり、耐水性がなく、また化合物が転着するなどの問題
がある。金属化合物を蒸着する方法は、帯電防止性が優
れ、近年は透明導電性フィルムとして用途が拡大してい
るものの、製造コストが高く、特定の用途には向いてい
るが、一般の帯電防止フィルムとしては利用し難い。導
電性カーボンや導電性金属粒子を塗布する方法は、帯電
防止効果が比較的良好であると共に比較的安価に製造で
きる利点があるものの、フィルムの透明性が悪化すると
いう欠点がある。

このようなことから、帯電防止剤としてアニオン性化合
物やカチオン性化合物を塗布する方法が二軸延伸ポリエ
ステルの帯電防止法とじて広くとられている。

塗布層を有する二軸延伸ポリエステルフィルムの製造方
法として、塗布液を塗布後フィルムを延伸、熱処理する
塗布延伸法（インラインコーティング法）といわれるも
のがある。この方法は、二軸延伸後のポリエステルフィ
ルムに塗布液を塗布して塗布層を形成する方法と比較し
て、フィルムの製膜と塗布を同時に笑施するため、幅広
の製品が比較的安価に得られるだけでなく、塗布層と基
体のポリエステルフィルムの密着性が良く、塗布層を薄
膜化できるだけでなく、塗布層の表面特性も特徴のある
ものが得られる。

しかしながら、塗布延伸により帯電防止ポリエステルフ
ィルムを製造する場合には、帯電防止剤が熱的に不安定
なため、通常の条件で塗布延伸を実施した場合には、延
伸、熱処理工程で揮散あるいは熱分解が生じて、期待さ
れた帯電防止効果が発揮されない場合がある。

また、温度やフィルムの滞留時間などの熱処理条件を緩
和した状態では、帯電防止剤の揮散や分解がおさえられ
て帯電防止効果があるものの、フィルムの機械的強度や
寸法安定性などにおいて不満足なものしか得られない場
合が多い。

また、塗膜強度に関しても良好なものが求められている
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題点に鑑み、鋭意検討した結果、あ
る特定の構造を有するポリマーが帯電防止性に優れ、か
つ塗布延伸工程においても安定であり、更に架橋剤を加
えることにより塗膜強度が向上することを見出し本発明
を完成するに至った。

即ち、本発明の要旨は、ポリエステルフィルムの少なく
とも片面に架橋剤および主鎖にピロリジウム環を有する
ポリマーを含有する塗布液を塗布した後、該フィルムを
延伸することを特“徴とする帯電防止性ポリエステルフ
ィルムの製□造法に存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

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ｉｒｏモルチ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定に応じて突起
形成剤の種類、大きさ、配合量は適宜、選択される。

本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
とは、下記の（１）式あるいは（■）式の構造を主成分
とするポリマーである。

式中、Ｒｔ　ｔ　Ｒ２は通常アルキル基、フェニル基で
あり、同−基でもよいし、該アルキル基、フェニル基が
以下に示す基で置換されていてもよい。

置換可能な基は例えば、ヒドロキシ、アミド、カルボ低
級アルコキシ、低級アルコキシ、フエノキシ、ナフトキ
シ、シアノ、チオ低級アルコキシ、チオフェノキシ、シ
クロアルキル、トリー（低級アルキル）アンモニウム低
級アルキル、であり、ニトロ基はアルキル基上でのみ、
またハロゲン基はフェニル基上でのみ置換可能である。

また、Ｒ１、Ｒ２は、化学的に結合していてもよく、例
えば、＋ＣＨ２＋　　（ｍ　＝λ〜ｊの整数）、−ＣＨ（ＣＨ
３）−ＣＨ（ＣＨ３）　−１−ＣＨ＝　ＣＨ−ＣＨ＝　
ＣＨ−１−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｎ−１−ＣＨ＝ＣＨ−Ｎ
＝ＣＨ−１＋　ＣＨ２ｇ　Ｏ＋　ＣＨ２）、＋ＣＨｚ）
ｓ−０（ＣＨＩ）２−などがあげられる。また、１１％
Ｒ２の一方のみが水素であってもよい。

式中のＸ−は、ＣＺ−１Ｂｒ−１”４ｓｏニーまたは１
／！３ｐｏニー″の無機酸酸基、ｃｎｓ　ｓｏ″４、Ｃ
２Ｈ５ＳＯ４、Ｃ２Ｈ２ｔ＋１ＣＯＯ−（ｔ　＝　／　
〜６）整数）の有機スルホン酸残基またはカルボン酸残
基を示す。

本発明における（１）式のポリマーは、で表わされる化
合物をラジカル重合触媒を用いて環化重合させることに
より得られる。また、（Ｉｆ）式のポリマーは、（ＩＩ
Ｉ）式の化合物を二酸イオウを溶媒とする系で環化重合
させることにより得られる。重合は、溶媒として水ある
いはメタノール、エタノール、イソプロパツール、ホル
ムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、アセト
ニトリル、二酸化イオウなどの極性溶媒中で過酸化水素
、ベンゾイルパーオキサイド、第３級ブチルパーオキサ
イド等の重合開始剤により、公知の方法で実施できるが
、これらに限定されるものではない。

本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
は、（Ｉｌｌ）式の化合物と重合性のある炭素−炭素不
飽和結合を有する化合物を共重合成分としていてもよい
。

本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
の分子量は、好ましくは、２００〜１００万、さらに好
ましくは１ｏｏｏ−ｊｏ万である。本ポリマーの分子量
が２００未満の場合には、帯電防止効果はあるものの、
塗膜の強度が弱かったり、べたついてブロッキングし易
い。本ポリマーの分子量がｉｏｏ万より高い場合には、
塗布液の粘度が高くなり、取扱い性や塗布性が悪化し易
い。

本発明における主鎖にピロリジウム環を有するポリマー
は、第−工業製某社、日東紡社、メルク社の市販品を本
用途に利用できるが、これらに限定されるものではない
。

本発明における架橋剤とは、塗布層の強度改良に対して
効果があるのみならず、固着性（ブロッキング性）、耐
水性、耐溶剤性などの改良にも有効であり、主鎖にピロ
リジウム環を有するカチオン系ポリマーと電荷的に凝集
しないものが好ましく、好ましくは、水溶性あるいは水
分散性である。架橋剤としては、例えば下記のものが挙
げられるがこれらに限定されるもので　−はない。

囚　メチロール化あるいはアルキロール化化合物メラミン系、尿素系、グアナミン系、アクリルアミド系
、ポリアミド系などのＮ−メチロール化あるいはＮ−ア
ルキロール化化合物などの）　エポキシ化合物水酸基やポリエーテル基などを導入して親水性を付与し
たエポキシ化合物や界面活性剤を用いて疎水性のエポキ
シ化合物を水分散化したものなど（Ｑ　ブロックポリイソシアネートポリイソシアネートを水系でも用いることができるよう
にイソシアネート基をいったん反応により封鎖、不活性
化し、加熱により、いわゆるブロック剤が脱離し、イソ
シアネート基が再生成するものであり、低分子量のもの
からポリウレタン系のものなど（至）アジリジン化合物アジリジン基を少なくともλつ以上有する化合物 ■　カップリング剤いわゆるカップリング剤として金属元素を含むケイ素系
、チタン系、アルミ系、ジルコニウム系、ジルコ−アル
ミニウム系など■　その他熱、過酸化物、光などで反応する基を有する化合物で、
例えばビニル系やアクリル系化合物、感光性樹脂など本発明における架橋剤の塗布層中における割合は、３重
量％〜ＳＯ重量％が好ましく、さらに好ましくは！重量
％〜３０重量−である。ここで架橋剤が３重量−未満で
は、塗膜強度の改良効果が顕著ではなくなり、３０重量
％より多い場合は、塗膜強度がかえって悪化したり、固
着性（ブロッキング性）などが悪化する場合があり好ま
しくない。

なお、架橋剤の効果をより有効とするため、架橋剤と反
応性の基を有するポリマーを配合するのが好ましい場合
もある。

本発明における塗布液は、主鎖にピロリジウム環を有す
るポリマーを好ましくは水に溶解あるいは分散したもの
である。塗布液の媒体は好ましくは水であるが、塗布剤
の凝集安定性、基体のポリエステルフィルムへの塗布性
、塗布剤の造膜性などの改良のため、アルコール類、セ
ルソルブ類、Ｎ−メチルピロリドンなどの有機溶剤を塗
布液に配合していてもよい。

本発明における塗布液には、塗布層の固着性（ブロッキ
ング性）、耐水性、耐溶剤性、機械的強度の改良のため
架橋剤としてメチロール化あるいはアルキロール化した
尿素系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド系
、ポリアミド系などの化合物、エポキシ化合物、アジリ
ジン化合物、ブロックポリイソシアネート、シランカッ
プリング剤、チタンカップリング剤、ジルコ−アルミネ
ートカップリング剤、熱、過酸化物、光反応性のビニル
化合物や感光性樹脂などを含有していてもよい。また、
固着性や滑り性の改良のため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
、バリウム塩、カーボンブラック、硫化モリプデ／、酸
化アンチモンゾルなどを含有していてもよく、更に必要
に応じて消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、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、染料などを含有していてもよい。また、本発明の塗
布液には、本発明におけるポリマー以外のポリマーを塗
布液あるいは塗布層の特性改良のため含有していてもよ
い。

上述した塗布液をポリエステルフィルムに塗布する方法
としては原崎勇次著、槙書店、ｌり７り年発行、「コー
ティング方式」に示されるリバースロールコータ−、グ
ラビアコーター、ロッドコーター、エアドクタコーター
あるいはこれら以外の塗布装置を用いてポリエステル未
延伸フィルム塗布液を塗布し、逐次あるいは同時に二軸
延伸する方法、−軸延伸されたポリエステルフィルムに
塗布し、さらに先の一軸延伸方向と直角の方向に延伸す
る方法、あるいは二軸延伸ポリエステルフィルムに塗布
し、さらに横および／または縦方向に延伸する方法など
がある。

上述の延伸工程は、好ましくは４０−７３０℃でおこな
われ、延伸倍率は、面積倍率で少なくとも参倍以上、好
ましくは６〜２０倍である。

延伸されたフィルムは１６０〜２１０℃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。

特に、４０−７３０℃でロール延伸法により２〜６倍に
延伸された一軸延伸ポリエステルフィルムに塗布液を塗
布し、適当な乾燥を行ない、あるいは乾燥を施さずポリ
エステル−軸延伸フィルムをただちに先の延伸方向とは
直角方向にｊＯ〜／３０℃で２〜６倍に延伸し、ｉｒｏ
〜２１０℃でｌ〜ｔｏｏ秒間熱処理を行なう方法が好ま
しい。

本方法によるならば、延伸と同時に塗布層の乾燥が可能
になると共に塗布層の厚さを延伸倍率に応じて薄くする
ことができ、ポリエステルフィルム基材として好適なフ
ィルムを比較的に安価に製造できる。

本発明における塗布液は、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、その反対面には本発明における塗
布液以外の塗布層を必要に応じて形成し、本発明のポリ
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、塗布剤のフィルムへの塗布性、接着性を改良する
ため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施して
もよい。また、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルム
の塗布層への接着性、塗布性などを改良するため、塗布
層形成後に塗布層に放電処理を施してもよい。

上述のようにして得られる本発明の塗布液を塗布された
ポリエステルフィルムは、ポリエステルフィルムの厚さ
が３〜ｊＯＯμの範囲であることが好ましく、塗布層の
厚さは、０．０　／μ〜ｊμの範囲が好ましく、さらに
好ましくは０．０２μ〜ｌμの範囲である。塗布層の厚
さが０．０７μ未満では均一な塗布層が得にくいため製
品に塗布むらが生じやすく、ｊμより厚い場合は、滑シ
性が低下してフィルムの取扱いが困難になり好ましくな
い。

〔実施例〕

以下、実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はそ
の要旨を越えない限り以下の実施例によって限定されな
い。

なお、実施例における評価方法は、次に述べる方法によ
る。

（１）表面粗度ＪＩＳ　ＢＯＡｏｔに準じ、中心線平均粗さＲａを下記
のようにして測定した。

小板研究所製の接触式表面粗度計である５ｕｒｆｃｏｒ
ｄｅｒ　５Ｅ−ＪＰ　（商品名）で触針トシてＰＵＤＪ
　２．ｏμ径を用い、荷重３０■の条件下で０．／　ｔ
ｒｙ／　ｓｅｅの速度でフィルム表面を２３Ｗｒｌｒに
わたって測定し、基準長方向をｉｏ。

倍、表面粗さ方向を５ｏｏｏｏ倍に拡大して粗さ曲線を
求める。粗さ曲線から、その中心線の方向に測定長さＬ
の部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、
縦倍率の方向をＹ軸として粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表
わした時、次の式で与えられた値をμｍ単位で表わす。

測定に際し、カットオフ値はｏ、ｏｒｔｔａとする。

７２点測定し、最大値と最小値を除いた１０点について
平均値を求めた。

（２）表面固有抵抗横筒・ヒユーレット・パラカード社の内側電極ｊＯ閣径
、外側電極７０ｔｒａｎ径の同心円型電極であるｔｇｏ
ｏｌｒＡ　（商品名）ｔ２３℃、ＳＯ％ＲＨの雰囲気下
で試料に設置し、１００Ｖの電圧を印加し、同社の高抵
抗計である≠３２りＡ（商品名）で試料の表面固有抵抗
を測定した。

（３）塗膜強度新来科学社製の表面性測定機であるＨＥＩＤＯＮ−／≠（商品名）を用い０．２　ｊ部組の
サファイア針に荷重をかけ、引掻速度／　００　Ｂ／ｍ
ｉｓで測定した。塗布層が基体のポリエステルフィルム
から剥離する荷重を引掻試験後のフィルムの顕微鏡によ
る表面写真から判定した。

比較例１固有粘度ｏ、ｔｓのポリエチレンテレフタレートを２１
０℃〜３００℃の温度で溶融押出しし、静電密着法を併
用しながら冷却ドラム上にキャストし、厚さｒ、２ｏμ
の無定形シートを得た。

ステルフィルムを得た。

得られたフィルムの特性を表１に示す。

比較例／の縦延伸後、横延伸前のフィルムに下記の（Ａ
）、（Ｂ）の塗布液を塗布し、以後比較例１と同様にし
て塗布層の厚さＯ，ＯＳμ、基体のフィルムの厚さ７３
μの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。これらのフ
ィルムの特性を、比較例λ、３として表／に示す。

比較例２．３のフィルムは、表面固有抵抗が低く、良好
な帯電防止性が良好であったが塗膜強度が２ｇ未満で極
めて不良であった。

囚　主鎖にピロリジウム環を有するポリマーである第一
工業製薬社製シャロールＤＣ−３０３ｐ（商品名）から
なる塗布液なお、本塗布液の塗布前には、コロナ放電処理を施した
。

Ｑ３）　　ＤＣ−ＪＯＪＰ（商品名）ｖＯ部（固形分重
量部、以下同様）、ポリビニルアルコールである日本合
成化学工業社製ゴーセノールＧＬ−ＯＳ＜商品名）６０
部からなる塗布液実施例７〜３比較例２．３と同様にして下記の（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ
）の塗布液を塗布して、塗布層の厚さＯｏＯＳμ、基体
のフィルムの厚さ７！μの二軸延伸ポリエステルフィル
ムヲ得り。

これらのフィルムは、表面固有抵抗が良好であると共に
、塗膜強度および固着性の改良効果がありた。

（Ｑ　主鎖にピロリジウム環を有するポリマーである第
一工業製薬社製シャロールＤＣ−３０３ｐ（商品名）弘
Ｏ部、ポリビニルアルコールである日本合成化学工業社
製ゴーセノールＧＬＯｊ（商品名）５０部、架橋剤であ
るアルキロール７２４７７０部からなる塗布液ＵＤＣ−
３０ＪＰ（商品名）参〇部、ＧＬＯ！（商品名）１０部
、第−稀元素化学工業社製の架橋剤ジルコゾールＺＣ−
２（商品名）ｉｏ部からなる塗布液 ■　ＤＣ−３０３ｐ（商品名）≠Ｏ部、（：、ＬＯｊ（
商品名）μθ部、水性エポキシ化合物である架橋剤のナ
ガセ化成社製デナコールＥＸ−６２／（商品名）７０部
、ＺＣ−２（商品名）１０部以上、得られたフィルムの特性をまとめて表１に示す。

〔本発明の効果〕

本発明のポリエステルフィルムは、塗膜強度の改善され
た帯電防止性フィルムであり、包装、製版、磁気記録用
途をはじめ、多くの用途において有用である。

出　願　人　　ダイアホイル株式会社代　理　人　　良否用　　− ほか７名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリエステルフィルムの少なくとも片面に架橋剤
および主鎖にピロリジウム環を有するポリマーを含有す
る塗布液を塗布した後、該フィルムを延伸することを特
徴とする帯電防止性ポリエステルフィルムの製造法。