JPH03121843A - 帯電防止・易接着性ポリエステルフイルム - Google Patents

帯電防止・易接着性ポリエステルフイルム

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JPH03121843A
JPH03121843A JP1258884A JP25888489A JPH03121843A JP H03121843 A JPH03121843 A JP H03121843A JP 1258884 A JP1258884 A JP 1258884A JP 25888489 A JP25888489 A JP 25888489A JP H03121843 A JPH03121843 A JP H03121843A
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JP
Japan
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film
polyester film
group
coating
epoxy compound
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JP1258884A
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Teruo Takahashi
輝夫 高橋
Toshiya Koyama
小山 俊也
Sadami Miura
三浦 定美
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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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 本発明は帯電防止・易接着性ポリエステルフィルムに関
し、更に詳しくはフィルムの高度加工商品、例えば磁気
テープ、フロッピーティスク、X線写真フィルム、テレ
ホンカード、OHP、製版張込み用ベース等の基材とし
て有用な、帯電防止性、易接着性にすぐれたポリエステ
ルフィルムに関する。
従来技術 ポリエステルフィルム、特にポリエチレンテレフタレー
トの二軸延伸フィルムは、優れた機械的性質、耐熱性あ
るいは耐薬品性等を有するため磁気テープ、写真フィル
ム、包装用フィルム、コンデンサー用メタライジングフ
ィルム、電気絶縁用フィルム、OHPフィルム等の素材
として、その需要の伸びは最近特に著しい。しかしなが
ら、ポリエステルフィルムは結晶配向性の為、表面凝集
性が高く、各種塗料に対する接着性に乏しい。
そこで、ポリエステルフィルムの表面性を改善する為に
コロナ処理、プラズマ処理あるいは火炎処理の手段か用
いられている。しかし、これらの手段は経時的にその性
能が低下する欠点がある。
この欠点を克服する方法としては薬剤処理があけられる
。しかしながら、この薬剤か有毒であったり、その蒸気
の揮散による環境の汚染等の実用上不利な問題かある。
もう一つの手段としては、二軸延伸ポリエステルフィル
ムの上に易接着性塗剤を塗布してプライマー層を設ける
方法が知られている。しかし、この方法も溶剤の揮散に
よる環境の悪化等の安全−Lおよび衛生」二の問題、コ
ーティング雰囲気かダーティのため塵埃の付着による表
面欠陥の多発の恐れを含んでいる。
そこで、このプライマー処理を水系塗剤を用いてポリエ
ステルフィルムの製膜工程中で行えば、クリーンな環境
の中で塵埃の付着も少なくまた、水系塗膜のため爆発の
恐れや環境の悪化もなくフィルムの性能、経済面、安全
上の点でも有利である。
このような利点から、プライマーとして水溶性あるいは
水分散性のポリウレタンを用いることが提案されている
また、ポリエステルフィルムは帯電し易いという欠点を
有する。例えは、上記プライマー処理の易接着性フィル
ムをベースとした磁気記録媒体には、テープ走行中ある
いはディスク回転中に発生した静電気によって帯電し、
これによって付着塵埃を生じ、記録再生の脱落(ドロッ
プアウト)を生じる欠点がある。またフィルムの生産工
程、磁気記録媒体の生産工程等における巻取り、巻返し
、あるいはスリット時に剥離帯電によるフィルムからの
火花発生や、帯電固着によるフィルムの破断などが発生
する場合もある。このため、特に磁気記録媒体用フィル
ムは帯電防止性(静電気防止性)を有することが求めら
れている。
ポリエステルフィルムや磁気記録媒体に帯電防止性を付
与する方法として、従来から、(1)磁性層中にカーボ
ン、金属粉末等の如き導電性粉体を均一分散させる方法
、(2)ポリエステル中に界面活性剤の如き帯電防止剤
を練込む方法、(3)物理的堆積法(PVD法)によっ
てフィルム表面上に金属薄膜を形成する方法、(4)こ
れらの組合せ等が列挙できる。しかし、こられは種々の
問題点を抱えている0例えば、上記(1)の方法には、
磁性層に導電性粒子を混入することによる保持力の低下
、これによる記録密度の低下、さらに混入粒子の脱落に
よるドロップアウトの助長等の問題がある。上記(2)
の方法には、練り込んだ帯電防止剤かフィルム表面にブ
リードアウトしに<<、時間とともにフィルム表面の帯
電防止剤が消失し、表面抵抗もそれに伴い上昇するとい
う問題がある。また上記(3)の方法にはフィルムとそ
の面上に形成された金属薄層間の密着力が弱く、使用中
に該金属薄層が脱落するという問題がある。
発明の目的 本発明の目的は、かかる問題が改善され、優れた帯電防
止性と優れた易接着性、とくに磁性塗料との接着性を兼
備したポリエステルフィルムを提供することにある。
発明の構成・効果 本発明の目的は、本発明によれば、ポリエステルフィル
ムの少なくとも片面に(A)カルボキシル基またはその
塩を有するポリウレタン樹脂、(B)多価エポキシ化合
物及び下記CI)式 3式% で表わされる化合物を主成分とした帯電防止剤を用いて
形成される硬化塗膜を設けてなる帯電防止・易接着性ポ
リエステルフィルムによって達成される。
本発明においてポリエステルとは、芳香族二基基viま
たはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエ
ステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエス
テルである。かかるポリエステルは、その具体例として
ポリエチレンテレフタレー1− 、ポリエチレンイソフ
タレート、ポリブチレンチレフタレ−1〜、ポリ(1,
4−シクロヘキシレンジメヂレンテレフタレート)、ポ
リエチレン2.6−ナフタレンジカルボキシレート等を
例示でき、これらの共重合体またはこれらと小割合の他
樹脂とのブレンド物なども包含する。
かかる線状飽和ポリエステル樹脂を溶融押出し、常法で
フィルム状となし、配向結晶化及び熱処理結晶化せしめ
ることで、ポリエステルフィルムとすることができる。
このポリエステルフィルムとしては、結晶融解熱として
走査型熱量計によって窒素気流中[10°C/分の昇温
速度において]で測定した値か通常4cal/g以]二
を呈する程度に結晶配向したものが好ましい。
かかるポリエステルフィルムにはフィルムのハンドリン
グ性を向上させる為に例えば、フィルム表面を粗化する
シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム1炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、ベンゾグアナミン等の無機、有機の
不活性微粒子を添加するのが普通である。かかる微粒子
を添加する方法としては、ポリエステルを形成するため
の反応時、例えばエステル交換法による場合のエステル
交換反応中あるいは重縮合反応中の任意の時期又は直接
重合法による場合の任意の時期に、微粒子(好ましくは
グリコール中のスラリーとして)を反応系中に添加する
ことにより製造することができる。好ましくは、重縮合
反応の初期例えば固有粘度が約0.3に至るまでの間に
、微粒子を反応系中に添加するのが好ましい。
本発明におけるポリウレタン樹脂(^)は分子内にカル
ボキシル基または(および)その塩を有するポリウレタ
ンであり、この官能基は通常ポリウレタン合成時ないし
合成後に導入される。例えば、ポリウレタン合成時原料
ポリヒドロキシ化合物の1つとしてカルボキシル基又は
その塩を有するポリヒドロキシ化合物を用いるか、未反
応イソシアネート基を有するポリウレタンの該イソシア
ネート基に水酸基含有カルボン酸やアミノ基含有カルボ
ン酸を反応させ、必要であれば更に反応生成物を高速撹
拌下で水又はアルカリ水溶液中に添加し、カルボキシル
基の一部ないし全部を中和する等によって行なうことが
できる。ポリウレタン中のカルボキシル基またはその塩
(但し、カルボキシル基に換算して求める)の量は0.
1〜15重量%か好ましい。この量が少なすぎると、ポ
リウレタン樹脂(^)と多価エポキシ化合物(8)との
反応による塗膜の架橋密度が不足し、耐溶剤性の低下を
招くめで好ましくなく、またこの量か多すぎると塗膜の
耐水性が損われるので好ましくない。かかるポリウレタ
ン樹脂は親水性を有し、所望により分散助剤を用いて、
安定な水分散液ないし水溶液を形成することができる。
また水分散性を助けるために、ポリウレタン樹脂にカル
ボキシル基またはその塩以外にスルホン酸塩による基、
硫酸半エステルによる基等を小割合導入しても良い。
ポリウレタン樹脂(A)の合成に用いるポリヒドロキシ
化合物としては、例えばポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレンプロピレングリコ
ール、ポリテトラメチレングリコール、ヘキサメチレン
グリコール1テトラメチレングリコール、1,5−ベン
タンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール。
ポリカプロラクトン、ポリへキサメヂレンアジベート、
ポリへキサメチレンセバケート、ポリテトラメチレンア
ジベー1〜.ポリテトラメヂレンセバゲート、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリス
リトール、グリセリン等を挙げることができる。ポリイ
ソシアネート化合物としては、例えばヘキサメチレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート1
 トリレンジイソシアネート1イソホロンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロ
パンの付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリ
メチロールエタンの付加物等を挙げることができる。カ
ルボン酸含有ポリオールとしては、例えばジメチロール
プロピオン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草酸
、トリメリット酸ビス(エチレングリコール)エステル
等を挙げることができる。アミノ基含有カルボン酸とし
ては、例えばβ−アミノプロピオン酸、γ−アミノ0 酪酸、P−アミノ安息香酸等を挙げることができる。水
酸基含有カルボン酸としては、例えば3ヒドロキシプロ
ピオン酸、γ−ヒドロキシ酪酸P−(2−ヒドロキシエ
チル)安息香酸、リンゴ酸等を挙げることができる。
これら化合物を用いてのポリウレタン樹脂の合成は、従
来から良く知られている方法で合成することができる。
本発明における多価エポキシ化合物(B)は、ポリウレ
タンと反応する2個以上のエポキシ基を有するエポキシ
化合物であり、例えば H28r C)+2−○H ■ 3 1〜3 1〜13 1〜13 分子中に3級アミノ基を含有するグリシシールアミン化
合物、 及びビスフェノールAのエピクロルヒドリンとの付加縮
合物等の水溶性又は水分散性エポキシ化合物を挙げるこ
とができる。これらのうち弐(41、f8](9)、(
至)、 (12,(13,05で示される化合物が好ま
しい。
本発明においては、ポリウレタン樹脂(A)と多価エポ
キシ化合物(B)との架橋反応を促進する目的で、少量
の反応促進剤を用いることが好ましい。
この反応促進剤としては、例えば3級アミン基含有化合
物及びその塩、含窒素環構造を有する化合物及びその塩
、4級アンモニウム塩化合物等を挙げることができる。
更に具体的には、3級アミノ基含有化合物としては、例
えばトリメチルアミン。
トリエチルアミン、トリーn−ブチルアミン等の5 脂肪族系第3級アミン、ジメチルアミノベンゼン。
ベンジルジメチルアミン、 2,4.6−トリス(ジメ
チルアミノメチル)フェノール等の芳香族系第3級アミ
ンを挙げることができる。含窒素環構造を有する化合物
及びその塩としては、例えば2−メチルイミダゾール、
2−メチル−4−エチルイミダゾール、2−エチルイミ
ダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2−フェニ
ル−4−メチルイミダゾール等の如きイミダゾール化合
物、1,8ジアゾ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7及びこれらの塩酸塩、炭酸塩等を挙げることができ
る。また4級アンモニウム塩化合物としては、例えばト
リエチルベンジルアンモニウムクロライド。
テトラメチルアンモニウムクロライド等を挙げることが
できる。これらのうち3級アミノ基含有化合物、含窒素
環構造を有する化合物が好ましく、更に芳香族第3級ア
ミン及びイミダゾール化合物が好ましい6 本発明における帯電防止剤fc)は、下記(I)式 で表わされる化合物を主成分とするものである。
上記(I)式におけるRは炭化水素基であり、好ましく
は炭素数2〜40の炭化水素基、更に好ましくは炭素数
4〜20のアルキル基、特に好ましくは炭素数6〜12
のアルキル基である。また、R1hM2はそれぞれアル
カリ金属イオン、アンモニウム基または3級アミン基で
ある。アルカリ金属イオンとしては例えばリチウムイオ
ン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が挙げられ、
また3級アミン基としては例えばトリエチルアミン基が
挙げられる。これらの中でも、ナトリウムイオン。
カリウムイオン、アンモニウム基が好ましい。
」−配化合物の具体例としては、 但し、n =6〜12. M=Na+、 K+H4 が好ましく挙げられる。
上記(I)式で表わされる化合物は単独で用いることも
できるが、他の帯電防止剤例えばノニオン、アニオン、
両性型の帯電防止剤と混合して用いることができる。特
に塗液の低起泡性からスルボン酸ナトリウム末端を有す
るエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、これら
のブロックもしくは共重合体を混合することが好ましい
本発明において、塗液の調整時に用いる成分(A)、成
分子B)及び成分(C)の割合は、3成分の和を100
重量%とじて、成分(A)40〜80重量%、成分(B
)1〜30重量%、成分(C)5〜40@量%であるこ
とが好ましい、成分(^)が少なすぎると塗膜のポリエ
ステルフィルムへの密着性が低下し、方多すぎると耐ブ
ロッキング性や滑り性が低下するので好ましくない。ま
た成分(8)が少なすぎると塗膜が軟かすぎてやはり耐
ブロッキング性、滑り性が低下し、一方多すぎると塗膜
が硬すぎて易8 7 接着性特に磁性層との接着性が低下するので好ましくな
い。更に、成分(C)が少なすぎると帯電防止性が低下
してハンドリング性が低下し、一方多すぎると塗膜が膨
潤し滑り性が低下するので好ましくない。
かくして調整された塗液特に水性塗液は例えば結晶配向
が完了する前のポリエステルフィルムの少なくとも片面
に塗布される。その際の塗液の固形分濃度は、通常30
重量%以下であり、15重量%以下が好ましい。この粘
度は100cps以下、好ましくは20cps以下が適
当である。塗布量は走行しているフィルム1rrF当り
約0.5〜20g、更には1〜10gが好ましい。換言
すれば、最終的に得られる二軸延伸ポリエステルフィル
ムにおいてフィルムの一表面に1rrr当り約0.00
1〜Ig、更には0.01〜0.3gの固形分となる量
が好ましい。
塗布方法としては、公知の任意の塗工法が適用できる。
例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールプラ
ッシュ法、スプレーコート法 エアーナイフコート法、
含浸法およびカーテンコー9 ト法などを単独または組み合せて適用するとよい。
塗液特に水性塗液を塗布する上記結晶配向が完了する前
のポリエステルフィルムとは、ポリマーを熱溶融してそ
のままフィルム状となした未延伸フィルム;未延伸フィ
ルムを縦方向または横方向の何れか一方に配向せしめた
一軸延伸フイルム:さらには縦方向および横方向の2方
向に低倍率延伸配向ぜしめたもの(最終的に縦方向また
は横方向に再延沖せしめて配向結晶化を完了せしめる前
の二軸延伸フィルム)等を含む。また、塗布に際してポ
リエステルフィルムの表面に塗膜を円滑に塗設できるよ
うにするために、予備処理としてフィルム表面にコロナ
放電処理を施すこともできる。
本発明においては、塗液特に水性塗液は、好ましくは縦
−軸延伸が施された直後のフィルムに塗布され、次いで
横延伸および熱固定のためのテンターに導かれる。
ポリエステルフィルムの配向結晶化条件、例えば延伸、
熱固定等の条件は、従来から当業界に蓄積された条件で
行うことができる。
0 本発明において上述の塗液特に水性塗液はポリエステル
フィルムの片面または両面に適用され得るが、例えば片
面のみに塗布されて得られた本発明の二軸延伸ポリエス
テルフィルムは他方の面に易印刷性コーティングを施せ
ばテレホンカードオレンジカード等のベースフィルムと
して好適であり、また磁気テープ例えばビデオテープ、
オーディオテープ等のベースフィルムとして有用である
。また両面に塗布されて得られたフィルムはフロッピー
ティスフ用ベースフィルムとして有用である。
本発明のポリエステルフィルムは、帯電防止性と易接着
性に優れ、セロファン用インキ、UVインキ、UV塗料
、磁気塗料、ゼラチン組成物、電子写真用トナー組成物
、ケミカルマツl−塗料等の極めて広汎な塗料に対して
高い密着性を示し、かつ塗布工程の走行安定性に優れて
いる。またメチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチル
、酢酸ブヂル、エタノール、ジオキサン、テトラヒドロ
フラン、シクロヘキサノン、シクロヘキサン等の有1 機溶剤に対して優れた耐溶剤性を示す。
また、本発明のポリエステルフィルムは高温高湿下での
耐ブロッキング性が優れており、中心線平均表面粗さR
aが0.02μm以下のフロッピーディスク用ベースに
有用である。特に磁性層の平滑性を保つ為に平坦化した
ベース(Raが0.0(15〜0.012μm)に好適
である。
ここでいうRaは、JIS  BO601に準じて測定
したものである。すなわち東京精密社■製の触針式表面
粗さ計(SURFCOH3B)を用いて、針の半径2μ
、荷重0.07 fの条件下にチャート(フィルム表面
粗さ曲線)をかかせ、フィルム表面粗さ曲線からその中
心線の方向に測定長さしの部分を抜き取り、この抜き取
り部分の中心線をX線とし、縦倍率の方向をY軸として
、粗さ曲線をY=f(x)で表わしたとき、次の式で与
えられる値(Ra :μm)をフィルム表面粗さとして
定義する。
 2 本発明では、基準長を0.25mmとして8個測定し、
値の大きい方から3個除いた5個の平均値としてRaを
表わす。
実施例 以下、実施例をあげて本発明を更に説明する6なお鋼中
の「部」は「重量部」を意味する。またフィルムの各特
性は次の方法で測定した。
1、接着性 ポリエステルフィルムに評価用塗料を塗布し、80℃で
1分間乾燥し、その後60℃で24時間エージングし、
塗布厚みが平均2μmになるようにロールコートする。
得られる塗布フィルムをRCA摩耗テスター(RCA社
)にてヘッド荷重50trで摩耗し、塗布面に穴があく
までの摩耗回数をもって接着性の尺度とする。
[評価用塗料の調整コ 塗料用ラッカーシンナーにニトロセルロズRS1/2[
イソプロパツール25%含有フレークス;ダイセル−製
]を溶解し、40wt%溶液を調製し、3 該液を43.9部、続いてポリエステル樹脂(デスモフ
ェン#1700:バイエル社製) 32.5部、二酸化
クロム磁性粉末2.60部1分散剤・湿潤剤として大豆
油脂肪i!2(レジオンP:理研ビタミン■製)、カチ
オン系活性剤(カチオンAB:日本油脂■製)およびス
クワレン(鮫肝油)を夫々1部、0.5部および038
部をボールミルに投入する。メチルエチルケトン/シク
ロヘキサノン/トルエン−3/4/3  (重量比)か
らなる混合溶液282部をさらに追加混合して充分微粉
化して母液塗料(45wt%)を調整する。この母液5
0部に対し、トリメチロールプロパンとトリレンジイソ
シアナートとの付加反応物(コロネートし二日本ポリウ
レタン工業■製)48部と酢酸ブチル6.25部を加え
、最終的に固形分濃度42.75wt%評価用磁性塗料
を得る。
2、表面抵抗値 ポリエステルフィルムを23℃×50%RHで24hr
;11置後、振動容量型電位差測定器T R−84M型
(タケダ理研社製)で測定する。
4 3、ブロッキング性 ポリエステルフィルムの塗面同士を合せて、5cmX1
0amの大きさに切り出し、60℃X80%RHの雰囲
気下で6kg/dの荷重をかけて17時間放置し、剥離
力を測定する。数値が低い方が良い特性である。
実施例1 分子の側鎖にカルボキシル基の塩を有するポリウレタン
水分散液[東洋ポリマー■製:商品名メルシー585 
] 558部非揮発成分として)、テトラグリシジルソ
ルビトール10部、 2,4.6− トリス(ジメチル
アミノメチル)フェノール2部、帯電防止剤としてドデ
シルジフェニルエーテルジスルホン酸ソーダ20部及び
ライオン社製サンノールPP−203010部をイオン
交換水で稀釈し、固形分濃度4重量%の水性プライマー
塗布液を調整した。
25℃のO−クロロフェノール溶液で測定した固有粘度
0.60のポリエチレンテレフタレート(滑剤含有)を
20℃に維持した回転冷却ドラム上に溶融5 押出して厚み950μmの未延伸フィルムを得、次に機
械軸方向に3.5倍延伸したのち、上記の塗布液をグラ
ビヤコート法にて一軸延伸フイルムの両面に塗布した。
このときの平均塗布量は片面当り固形分換算で80■/
dであった。引続き105℃で横方向に3.9倍延伸し
、さらに210℃で熱処理し、厚み75μm、Raが0
.009μmの片面プライマー被覆二軸配向ポリエステ
ルフィルムを得た。
このフィルムを用いて各種の評価を行った。
実施例2 実施例1における水性ポリウレタン樹脂の代りにポリビ
ニルケミカル■:商品名ネオレッツ966を用いる以外
は実施例1と全く同様に行って1ライマー被覆ポリエス
テルフイルムを得た。
このフィルムを用いて各種の評価を行った。
比較例1 比較のためにプライマー処理しない厚み75μmのポリ
エチレンテレフタレートフィルムを用いて6 各種の評価を行った。
実施例3 実施例1の多価エポキシ化合物二テトラグリシジルソル
ビトールの代りにトリグリシジルグリセロールを用いる
以外は実施例1と全く同様に行ってプライマー被覆ポリ
エステルフィルムを得た。
このフィルムを用いて各種の評価を行った。
実施例4.5 実施例1のドデシルジフェニルエーテルジスルポン酸ソ
ーダ/サンノールP P −2030の量比を16/1
4部及び24/6部に変えた以外は実施例1と全く同様
に行ってプライマー被覆ポリエステルフィルムを得た。
これらのフィルムを用いて各種の評価を行った。
実施例6 実施例1のポリウレタン樹脂/テトラグリシジルソルビ
トール/2,4.6− トリス(ジメチルアミ7 ノメチル)フェノール/ドデシルジフェニルエーテルジ
スルホン酸ソーダ/サンノールP P −203062
/ 10/ 3 / 19/ 6部に変えた以外は実施
例1と全く同様に行ってプライマー被覆ポリエステルフ
ィルムを得た。
このフィルムを用いて各種の評価を行った。
比較例2 実施例1におけるプライマー塗布液からドデシルジフェ
ニルエーテルジスルホン酸ソーダーを除き、重量比をヌ
ルシー585/日本油脂社製8208.5 =85/1
5とした以外は実施例2と全く同様に行ってプライマー
被覆ポリエステルフィルムを得た。
このフィルムを用いて各種の評価を行った。
実施例1〜6及び比較例1〜2で得られたポリエステル
フィルムの接着性1表面抵抗等を評価した結果を第1表
に示す。
8 第1表 第1表から明らかの如く、本発明のポリエステルフィル
ムは、帯電防止性、接着性に優れ、更にブロッキング性
も良好である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ポリエステルフィルムの少なくとも片面に(A)カルボ
    キシル基またはその塩を有するポリウレタン樹脂、(B
    )多価エポキシ化合物及び下記( I )式 ▲数式、化学式、表等があります▼……( I ) 〔但し、Rは炭化水素基、M_1、M_2はそれぞれア
    ルカリ金属イオン、アンモニウム基または3級アミン基
    を表わす。〕 で表わされる化合物を主成分とした帯電防止剤を用いて
    形成される硬化塗膜を設けてなる帯電防止・易接着性ポ
    リエステルフィルム。
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Cited By (4)

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