JPH02158633A - 積層フィルム - Google Patents

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、表面特性、特に他の材料と積層したときの接
着性に優れるポリエステルフィルムに関する。更に詳し
くは、印刷、塗布、蒸着、ラミネ−１などの方法による
高次加工製品である磁気記録媒体、グラフィックアート
、デイスプレー、建材、包装材料、電気絶縁や一般工業
用途の基材として有用である積層ポリエステルフィルム
に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕二輪
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、用途によっては、接着性
などが悪いという欠点がある。

二軸延伸ポリエステルフィルムの接着性を改良する方法
としては、共重合ポリエステルをフィルム化する方法、
ポリエーテルなどのポリマーを配合する方法、フィルム
を溶剤などで処理する方法、コロナ放電処理、プラズマ
処理などの方法があるが、これらの方法では接着性改良
効果には限界があり、塗布処理により接着性のあるポリ
マーを積層する方法が有効である。

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実施するため、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。

塗布延伸法に用いられる塗布剤としては、ポリエステル
、ポリウレタン、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂など多
くの提案がなされている。

例えば、塗布延伸法による特定のポリウレタンを塗布層
として有するポリエステルフィルムは、特開昭５５−１
５８２５号公報、特開昭５６−１３５５４７号公作、特
開閉６１−２６１３２４号公報、特開昭６１−２６１３
２５号公報、特開昭６１−２６１３２６号公報などで提
案されている。

また、ポリウレタンの特性の欠点をポリエステルやアク
リル樹脂の配合により改良したものは、特開昭５８−７
８７６１号公報、特開昭６２−２０４９３９号公報、特
開昭６２−２０４９４０号公報などで提案されている。

しかしながら、ポリエステルフィルムの用途が広がるに
つれ、より強い接着力や新しい素材に対する接着性が求
められるようになってきている。

〔課題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、
特定のポリウレタンを塗布層として存するポリエステル
フィルムが接着性などの表面特性に優れることを見出し
、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は、塗布延伸法により得られる
塗布層を有するポリエステルフィルムであって、該塗布
層中にポリカーボネートを構成成分とするポリウレタン
を含有することを特徴とする積層フィルムに存する。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明における基体を構成するポリエステルフィルムの
ポリエステルとは、その構成成分の８０モル％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８０モル％以上が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。エチレンテレフタ
レート、エチレンナフタレート以外のポリエステルの構
成成分としては、例えばジエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、１．４−ブ
チレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタツー
ル、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリ
コールなどのジオール成分、イソフタル酸、５−ソジオ
スルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸およびそ
のエステル形成性誘導体などのジカルボン酸成分、オキ
シ安息香酸およびそのエステル形成性誘導体などのオキ
シカルボン酸などを用いることができるが、これらに限
定されるものではない。

本発明における基体を構成するポリエステルフィルムは
、フィルムの表面に突起を形成させるためにいわゆる添
加粒子や析出粒子、基体のポリエステルと特性の異なる
ポリエステルあるいはポリエステル以外のポリマーを含
有していてもよい。

基体のポリエステルフィルムの表面粗さは、本発明のポ
リエステルフィルムが使用される製品の滑り性、透明性
などの要求特性に応じて突起形成剤の種類、大きさ、配
合量を選択する当業者の周知の方法で実現できる。

基体を構成するポリエステルフィルムの突起形成剤以外
の組成物としては、本発明のポリエステルフィルムが使
用される製品の要求特性に応じて帯電防止剤、安定剤、
潤滑剤、着色剤、光線遮断剤などを含有していてもよい
。

基体を構成するポリエステルフィルムの配向、結晶性、
機械的特性、寸法安定性などの特性は、本発明のポリエ
ステルフィルムが使用される製品の要求特性に応じて当
業者が周知のフィルム製造条件を選択することにより実
現できる。

本発明におけるポリカーボネートを構成成分とするポリ
ウレタンとは、ポリウレタン形成成分の主要な構成成分
のポリオールのひとつとしてポリカーボネート類を使用
したものである。

本発明におけるポリカーボネートを構成成分とするポリ
ウレタンのポリイソシアネート成分の例としては、トリ
レンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、
４．４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、４，４°−ジシクロへキシルメタンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネートなどがある。

ポリカーボネート類以外のポリオール成分の例としては
、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレ
ングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコールの
ようなポリエーテル類、ポリエチレンアジペート、ポリ
エチレン−ブチレンアジペート、ポリカプロラクトンの
ようなポリエステル類、アクリル系ポリオール、ひまし
油などがある。

鎖長延長剤、あるいは架橋剤の例としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジ
エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ヒドラ
ジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、４．
４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４゛−ジアミノ
ジシクロへキシルメタン、水などがある。

ポリカーボネート類あるいはポリカーボネートを構成成
分とするポリウレタンの具体例としては、特公昭４６−
４１９１号公報、特公昭４９−２３５８号公報、特開昭
５５−５６１２４号公１、時開昭５８−６０４３０号公
報、特開昭６３−１６５４１８号公報に記載されている
化合物などが挙げられる。

ポリカーボネートａは、例えば炭酸エステルとジオール
を反応させることによって得られる。炭酸エステルの例
としては、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、
ジシクロへキシルカーボネート、ジオールの例としては
、１．６−ヘキサンジオール、１．４−シクロヘキサン
ジメタツール、３−メチル−１，５−ベンタンジオール
、１．５−ベンタンジオール、ポリオキシエチレングリ
コール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシ
ブチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、ト
リメチルヘキサンジオール、１，４−ブタンジオールな
どが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、ポリカーボネート類として、特開昭５８−６０４
３０号公報、特公昭４９−２３５８号公報開閉示される
ようなポリカーボネートジオールとジカルボン酸あるい
はポリエステルと反応して得たポリエステルポリカーボ
ネートであってもよい。

本発明におけるポリカーボネートを構成成分とするポリ
ウレタンは、溶剤を媒体とするものであってもよく、好
ましくは水を媒体とするものである。水を媒体とする場
合は、界面活性剤などによって強制分散化したものであ
ってもよいが、好ましくはポリエーテル類のような親水
性のノニオン成分や特公昭６３−１２８９０号公報に記
載されているようなカチオン性成分をポリウレタンに結
合させた自己分散型のものであり、更に好ましくはＡｎ
ｇｅｗ、ＭａｋｒｏｍｏＬ　Ｃｈｅｍ、、９８１３３〜
１６５　（１９８１）。

などに記載されているようなアニオン性成分をポリウレ
タンに結合させた自己分散型のものである。

アニオン性成分を有するポリウレタンは、ポリウレタン
形成成分であるポリオール、ポリイソシアネート化合物
、鎖長延長剤などにアニオン性基を有する化合物を用い
る方法、生成したポリウレタンの未反応イソシアネート
基とアニオン性基を有する化合物を反応させる方法、ポ
リウレタンの活性水素を有する基と特定の化合物を反応
させる方法などを用いて製造できる。

ポリウレタン形成成分としてアニオン性基を有する化合
物を用いる方法では、例えば芳香族イソシアネート化合
物をスルホン化する方法で得られる化合物、ジアミノカ
ルボン酸塩、アミノアルコール類の硫酸エステル塩など
を用いることができる。

ポリウレタンの未反応のイソシアネート基とアニオン性
基を有する化合物を反応させる方法は、例えば重亜硫塩
、アミノスルホン酸およびその塩類、アミノカルボン酸
およびその塩類、アミノアルコール類の硫酸エステルお
よびその塩類、ヒドロキシ酢酸およびその塩類などを用
いることができる。

ポリウレタンの活性水素を有する基と特定の化合物を反
応させる方法は、例えばジカルボン酸無水物、テトラカ
ルボン酸無水物、サルトン、ラクトン、エポキシカルボ
ン酸、エポキシスルホン酸、２．４−ジオキソ−オキサ
ゾリジン、イサト酸無水物、ホストン、硫酸カルビルな
どの塩型の基または開環後に塩を生成できる基を示す３
員環から７員環の環式化合物を用いることができる。

ポリエステルポリウレタンの場合にはポリエステルにア
ニオン性基を有するものを用いることにより、ポリウレ
タンにアニオン性基を導入できる。

アニオン性基を有するポリエステルとは、スルホン酸塩
基あるいはカルボン酸塩基を有する化合物を共重合やグ
ラフトなどによりポリエステルに結合させたものである
。

特に本発明で用いるポリウレタンとしては、分子量３０
０〜２００００のポリカーボネート及びポリオール、ポ
リイソシアネート、反応性水素原子を有する鎖長延長剤
およびイソシアネート基と反応する基、およびアニオン
性基を少くとも１個有する化合物からなる樹脂が好まし
い。

ポリウレタン中のアニオン性基は、−５Ｏ，Ｈ。

０５Ｏｆｆ）ｌ、−０００１１等のリチウム塩、・ナト
リウム塩、カリウム塩あるいはマグネシウム塩、アンモ
ニウム塩として用いられる。

ポリウレタン中のアニオン性基の量は、０．０５重世％
〜８重量％が好ましい。少ないアニオン性基量では、ポ
リウレタンの水溶性あるいは水分散性が悪く、多いアニ
オン性基量では、塗布後の下塗り層の耐水性が劣もたり
、吸湿してフィルムが相互に固着しやすくなるからであ
る。

ポリウレタン中のポリカーボネート成分の含有量は通常
ｌＯ〜９０重貴％であり、好ましくは２０〜７０重量％
である。かかる含有■が１０重量％未満ではポリウレタ
ンの接着性改良効果に乏しく、９０重量％を越えると塗
布性が悪化し好ましくない。

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、カーボンブランク、硫化モリブデン、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、帯電防止剤、
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、顔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カー
ボネートを構成成分とするポリウレタン以外のポリマー
として別種のポリウレタンやポリエステル、アクリル系
樹脂、ビニル系樹脂など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、１９７９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−、ク
ラビアコーター、ロントコ−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
延伸フィルムに塗布液を塗布し、逐次あるいは同時に２
軸延伸する方法、１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１軸延伸方向と直角の方向に延伸
する方法、またこれらの塗布層を有する２軸延伸フイル
ムを再延伸する方法、あるいは２軸延伸ポリエステルフ
イルムに塗布し、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６０〜１３０℃で行なわ
れ、延伸倍率は、面積倍率で少なくとも４倍以上、好ま
しくは６〜２０倍である。延伸されたフィルムは１５０
〜２５０℃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、６０〜１３０℃でロール延伸法により２〜６倍に
延伸された１軸延伸ポリエステルフイルムに塗布液を塗
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１軸延伸フイルムをただちに先の延伸方向とは
直角方向に８０〜１３０℃で２〜６倍に延伸し、１５０
〜２５０℃で１〜６００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（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、本発明の二輪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３〜５００μｍであることが好ましく、塗布層の厚さ
は、０．０１〜５μｍの範囲が好ましく、さらに好まし
くは０．０２〜１μ電の範囲である。塗布層の厚さが０
．０１μｍ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、５μｍより厚い場合は、滑り性
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、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り、以下の例に限定され
るものではない。

なお、実施例中の評価方法を次に示す。

投１１脛貫 インク層表面にニチバン■製セロテープ（１８部ｍ巾）
を気泡の入らぬよう７１の長さに貼り、この上に３　ｋ
ｇの手動式荷重ロールで一定の荷重を与えた。フィルム
を固定し、セロハンテープの一端を５００ｇの錘に接続
し、錘が４５Ｃ１１の距離を自然落下後に、１８０”方
向の剥離試験が開始する方法で評価した。

実施例１ 固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを２８
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８２０ＡＩｍ
の無定形ポリエステルフィルムを得た。このフィルムを
９５℃で縦方向に３．３倍延伸した後、東亜合成化学工
業社のポリカーボネートを構成成分とする、アニオン性
基を存する水分散型ポリウレタンであるアロンネオタン
ＵＥ−１３００（商品名）　７０部（固形分重量、以下
同様）、大日本インキ化学工業社の水分散型ポリエステ
ルであるファインテックス　ＥＳ−６７０（商品名）２
０部、アルキロールメラミン１０部からなる水を媒体と
する塗布液をフィルムの両面に塗布し、更に１１０℃で
横方向に３．３倍延伸し、２１０℃で熱処理して、塗布
層の厚さ０．１２μｍ、基体のポリエステルフィルムの
厚さ７５μ群の二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。

上記のフィルムの片面に下記（Ａ）または（Ｂ）のよう
にして紫外線硬化型インク層、酸化硬化型インク層を形
成した。

（Ａ）紫外線硬化型インク層 諸量インキ社の紫外線硬化型のオフセットインクである
ＰＣＤ　白（商品名）を明製作所製のオフセント印刷試
験機であるＲＴテスター（商品名）でいわゆるベタ印刷
をし、ウシオ電機社製の紫外線照射装置であるＵ　Ｖ　
Ｈ−２０００型（ＦＪ品名）　Ｔ：硬化条件１２０Ｗ／
ｃｍ、フィルム速度１２ｍ／分で紫外線硬化を実施し、
印刷インク層の厚さ１μｍのフィルムを得た。

（Ｂ）酸化硬化型インク層 セイコーアドバンス社の酸化硬化型インクであるＲＡＭ
黒（商品名）をシルクスクリーンを用いていわゆるベタ
印刷をし、−昼夜放置し、印刷インク層の厚さ１０μｍ
ｍのフィルムを得た。

得られたフィルムはいずれも接着性評価においてインク
層の剥離が生じない、優れた接着性を有するフィルムで
あった。

また、これらのインク層の代わりに栗田化学研究所製の
ジアゾ感光型スクリーン印刷用塗布剤である５Ｄ−４０
（商品名）をスクリーン印刷し６μｍ厚のインク層を有
するフィルムを得た。得られたフィルムは接着性評価に
おいて優れた接着性を有するものであった。

比較例 実施例１において塗布液を塗布しない他は実施例１と同
様にして厚さ７５μｍのフィルムを得た。

得られたフィルムに実施例１と同様に硬化型インク層ま
たはスクリーン印刷インク層を設けた。得られたフィル
ムは接着性評価において完全にインク層が基体から剥離
した。

実施例２ 固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを２８
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１９２μｍの
無定形ポリエステルフィルムを得た。このフィルムを９
５℃で縦方向に４．０倍延伸し、これに東亜合成化学工
業社のポリカーボネートを構成成分とする、アニオン基
を有する水分散型ボリウレタｈであるアロンネオタンＵ
Ｅ１４０２　（商品名）８０部、日本合成化学工業社の
アニオン性基を有する水分散型ポリエステルであるポリ
エスタ−Ｒ９６１（商品名）１０部、ナガセ化成工業社
の水性エポキシ化合物であるブナコールＥＸ−５２１（
商品名）１０部からなる水を媒体とする塗布液をフィル
ムの片面に塗布し、更に１１０℃で横方向に４．０倍延
伸し、２２０°Ｃで熱処理して、塗布層の厚さ０．０５
μｍ、基体のポリエステルフィルムの厚さ１２μｍのポ
リエステルフィルムを得た。

得られたポリエステルフィルムの塗布層面に東洋インキ
製造社のニトロセルロールを主要なバインダーとするセ
ロハン用の印刷インキであるセロカラー〇Ｃ５Ｔ　（商
品名）を用いてグラビア印刷機で厚さ５μｍの印刷層を
形成した。得られたフィルムは接着性評価において良好
であった。

実施例３ 実施例２において東亜合成化学工業社のポリウレタンの
代わりにポリビニルケミカル社のポリカーボネートを構
成成分とするアニオン性基を有する水分散型ポリウレタ
ンであるネオレッツ　ＸＲ−９６０５（商品名）を用い
る以外は実施例２と同様にして塗布層を有するポリウレ
タンフィルムを作成し、その接着性を評価したところ、
優れた特性を示した。

〔発明の効果〕

本発明のフィルムは塗布層上に積層されるインク層、磁
性層、金属層、樹脂層等との接着性に優れ、磁気記録媒
体、グラフィックアート・デイスプレー、建材、包装材
料、電気絶縁等の各用途の基材として有用であり、その
工業的価値は高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗布延伸法により得られる塗布層を有するポリエ
   ステルフィルムであって、該塗布層中にポリカーボネー
   トを構成成分とするポリウレタンを含有することを特徴
   とする積層フィルム。