JPH06116487A - ポリエステル水分散体及びこれを塗布した易接着性ポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、耐水性、耐ブロッキング性に優れた
易接着性塗膜（プライマー層）を形成しうるポリエステ
ル水分散体及びこれを塗布した易接着性ポリエステルフ
イルムを提供する。 【構成】 共重合ポリエステルの微粒子を水媒体に均一
に分散させたポリエステル水分散体であって、該共重合
ポリエステルが、４０〜９９モル％の２，６―ナフタレ
ンジカルボン酸、０．１〜５モル％のスルホン酸塩の基
を有する芳香族ジカルボン酸及び０〜５５モル％の他の
芳香族ジカルボン酸成分と、４０〜１００モル％のエチ
レングリコール及び０〜６０モル％のビスフェノールＡ
の低級アルキレンオキサイド付加物を含有するグリコー
ル成分とから構成される共重合ポリエステルであること
を特徴とするポリエステル水分散体、並びにこれをポリ
エステルフイルムの少なくとも一つの表面に塗布し、乾
燥させて該表面の上に易接着層を形成させた易接着性ポ
リエステルフイルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエステル水分散体及
びこれを塗布した易接着性ポリエステルフイルムに関
し、更に詳しくは耐熱性、耐水性、耐ブロッキング性に
優れた易接着性塗膜（易接着層）を形成し得るポリエス
テル水分散体及びこれを塗布した、包装材料、磁気カー
ド、磁気テープ、磁気ディスク、印刷材料等に有用な易
接着性ポリエステルフイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性ポリエステル、例えばポリエチ
レンテレフタレートもしくはその共重合体、ポリエチレ
ンナフタレートもしくはその共重合体、あるいはこれら
と小割合の他の樹脂とのブレンド物等を溶融押出し、二
軸延伸後、熱固定したポリエステルフイルムは、機械強
度、耐熱性、耐薬品性等に優れ、産業上種々の分野で利
用されている。しかし、その表面は高度に結晶配向され
ているので、塗料、接着剤、インキ等の受容性に乏しい
という問題がある。

【０００３】ポリエステルフイルム表面の受容性を高め
る方法として、予めフイルム表面に合成樹脂によるプラ
イマー層（下塗り層）を設け、ベースフイルムとは異質
の表面層を薄く形成する方法がある。プライマー層の形
成は、合成樹脂の有機溶媒溶液または水性液（水溶液、
水分酸体）を用い、これをフイルム表面に塗設すること
によって実施される。

【０００４】このプライマー層形成のための樹脂水性液
として、ポリエステル系ポリマーの水性液、アクリル系
ポリマーの水性液などが挙げられる。特に、ポリエステ
ル系ポリマーの水性液については、例えば特公昭５６―
５４７６号、特開昭６０―２４８２３２号など多くの提
案がなされている。しかし、従来のポリエステル系ポリ
マーの水性液より形成されたプライマー層は、耐熱性、
耐水性の点で不満足なものであり、このため製膜工程上
及び製品フイルムの取扱い上問題となり、特に高温度、
高湿度下でのフイルムの張り付き（ブロッキング）が問
題となる。一方、ブロッキングを抑制するにはプライマ
ー層の塗布量を少なく制限することが有効であるが、塗
布量を少なく制限すると目的とする接着性能が発現でき
なくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来技術
の欠点を解消し、耐熱性、耐水性、耐ブロッキング性及
び易接着性に優れたプライマー層を開発すべく鋭意検討
した結果、本発明に到達した。

【０００６】本発明の目的は、耐熱性、耐水性、耐ブロ
ッキング性の優れた易接着性塗膜（プライマー層：易接
着層）を形成しうるポリエステル水分散体及びこれを塗
布した易接着性ポリエステルフイルムを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
本発明によれば、 １． 共重合ポリエステルの微粒子を水媒体に均一に分
散させたポリエステル水分散体であって、該共重合ポリ
エステルが、４０〜９０モル％の２，６―ナフタレンジ
カルボン酸、０．１〜５モル％のスルホン酸塩の基を有
する芳香族ジカルボン酸及び０〜５５モル％の他の芳香
族ジカルボン酸成分と４０〜１００モル％のエチレング
リコール及び０〜６０モル％のビスフェノールＡの低級
アルキレンオキサイド付加物を含む他のグリコール成分
とから構成される共重合ポリエステルであることを特徴
とするポリエステル水分散体、並びに ２． ポリエステルフイルムの少なくとも一つの表面に
上記ポリエステル水分散体を塗布し、乾燥させて該表面
の上に易接着層を形成させた易接着性ポリエステルフイ
ルムによって達成される。

【０００８】本発明における共重合ポリエステルは、ポ
リマーを構成する酸成分の４０〜９９モル％が２，６―
ナフタレンジカルボン酸、０．１〜５モル％がスルホン
酸塩の基を有する芳香族ジカルボン酸及び０〜５５モル
％が他の芳香ジカルボン酸からなり、かつグリコール成
分が４０〜１００モル％のエチレングリコール及び０〜
６０モル％のビスフェノールＡの低級アルキレンオキサ
イド付加物を含む他のグリコールよりなる共重合ポリエ
ステルである。

【０００９】前記共重合ポリエステルの酸成分におい
て、２，６―ナフタレンジカルボン酸の割合が４０モル
％未満になると、フイルムの耐ブロッキング性が低下す
るので好ましくなく、一方９０モル％を超えると、共重
合ポリエステルを水分散化する工程において該共重合ポ
リエステルの、使用する親水性有機溶媒への溶解が困難
となり、このため、水分散化が難しくなる。この場合グ
リコール成分を共重合させて非晶性を向上させることが
有効で、かつ好ましいが、２，６―ナフタレンジカルボ
ン酸の割合が９９モル％を超えると非晶性向上のグリコ
ール成分を共重合してももはや親水性有機溶媒に溶解し
なくなるため好ましくない。さらに、スルホン酸塩の基
を有する芳香族ジカルボン酸の割合が０．１モル％未満
になると、該共重合ポリエステルの親水性が低下し、こ
のため、水分散化が難しくなるので好ましくない。一方
５モル％を超えると、フイルムの耐ブロッキング性が低
下するので好ましくない。

【００１０】このスルホン酸塩の基を有する芳香族ジカ
ルボン酸としては、５―ナトリウムスルホイソフタル
酸、５―カリウムスルホイソフタル酸、５―リチウムス
ルホイソフタル酸、５―ホスホニウムスルホイソフタル
酸等が好ましく挙げられるが、水分散性良化には、５―
ナトリウムスルホイソフタル酸、５―カリウムスルホイ
ソフタル酸、５―リチウムスルホイソフタル酸等のアル
カリ金属塩がより好ましく、なかでも５―リチウムスル
ホイソフタル酸が最も好ましい。

【００１１】前記共重合ポリエステルの酸成分は、上述
した割合の２，６―ナフタレンジカルボン酸及びスルホ
ン酸塩の基を有する芳香族ジカルボン酸を含有するが、
これらと一緒に他の芳香族ジカルボン酸を使用すること
ができる。この他の芳香族ジカルボン酸としては、例え
ばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ビフェニル
ジカルボン酸等を挙げることができる。これらの中でイ
ソフタル酸が特に好ましい。

【００１２】また、前記共重合ポリエステルのグリコー
ル成分において、エチレングリコールの割合が４０モル
％未満になると、フイルムの耐ブロッキング性が低下す
るので好ましくない。

【００１３】このエチレングリコールと併用することが
できるビスフェノールＡの低級アルキレンオキサイド付
加物は、下記式

【００１４】

【化１】

【００１５】（但し、ＸはＨ又は炭素数１〜５の低級ア
ルキル、ｌ＋ｍは２〜１０の数である）で示される化合
物であり、この化合物の併用は水分散性に効果がある。
前記式においてＸの低級アルキルとしては、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、ペンチル等が挙げられるが、
特にメチルが好ましい。この化合物としては特にビスフ
ェノールＡのプロピレンオキサイド付加物が好ましい。
また、ｌ＋ｍが大きくなると共重合ポリマーの耐ブロッ
キング性が低下するので、ｌ＋ｍは小さいほど好まし
く、ｌ＋ｍ＝２が最も好ましい。

【００１６】前記共重合ポリエステルのグリコール成分
は、上述した割合のエチレングリコール及び、ビスフェ
ノールＡの低級アルキレンオキサイド付加物を含有する
が、１０モル％未満の割合であれば、これらと一緒に他
の脂肪族または脂環族グリコールを使用することができ
る。この他の脂肪族または脂環族グリコールとしては、
例えば１，４―ブタンジオール、１，４―シクロヘキサ
ンジメタノール等が好ましく挙げることができる。

【００１７】本発明における共重合ポリエステルの固有
粘度は０．２〜０．８が好ましい。ここで、固有粘度と
はｏ―クロロフェノールを用いて３５℃で測定した値で
ある。

【００１８】本発明における共重合ポリエステルは、従
来からのポリエステルの製造技術によって製造すること
ができる。例えば２，６―ナフタレンジカルボン酸また
はそのエステル形成性誘導体、イソフタル酸またはその
エステル形成性誘導体および５―リチウムスルホイソフ
タル酸またはそのエステル形成性誘導体をエチレングリ
コールおよびビスフェノールＡのプロピレンオキサイド
付加物と反応せしめてモノマーもしくはオリゴマーを形
成し、その後真空下で重縮合せしめることによって所定
の固有粘度の共重合ポリエステルとする方法で製造でき
る。その際、反応を促進する触媒、例えばエステル化も
しくはエステル交換触媒、重縮合触媒を用いることがで
き、また種々の添加剤、例えば安定剤等を添加すること
もできる。

【００１９】本発明においてポリエステル水分散体、特
にポリエステルフイルムに塗布するためのポリエステル
水分散体は、以下の方法で製造できる。

【００２０】共重合ポリエステルは、まず、２０℃で１
リットルの水に対する溶解度が２０ｇ以上でかつ沸点が
１００℃以下、また１００℃以下で水と共沸する親水性
の有機溶媒に溶解する。この有機溶媒としてはジオキサ
ン、アセトン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケト
ン等を例示することができる。かかる溶液に更に少量の
界面活性剤を添加することもできる。

【００２１】共重合ポリエステルを溶解した有機溶媒に
は次いで、攪拌下好ましくは加温高速攪拌下で水を添加
し、青白色から乳白色の分散体とする。また攪拌下の水
に前記有機溶液を添加する方法によっても青白色から乳
白色の分散体とすることもできる。

【００２２】得られた分散体を、更に、常圧又は減圧下
に蒸留し親水性の有機溶剤を留去すると目的のポリエス
テル水分散体が得られる。共重合ポリエステルを水と共
沸する親水性の有機溶媒に溶解した場合には、該有機溶
媒留去時に水が共沸するので水の減量分（共沸分）を考
慮し、前もって多めの水に分散しておくことが望まし
い。加えて、蒸留後の固形分濃度が４０重量％を超える
と、水に分散する共重合ポリエステルの微粒子の再凝集
が起こり易くなり、水分散体の安定性が低下するため、
蒸留後の固形分濃度は４０重量％以下とすることが好ま
しい。一方、固形分濃度の下限は特にないが、濃度が小
さすぎると乾燥に要する時間が長くなるため、０．１重
量％以上とするのが好ましい。前記共重合ポリエステル
微粒子の平均粒径は通常１μｍ以下であり、好ましくは
０．８μｍ以下である。

【００２３】かくして得られるポリエステル水分散体
は、後述するポリエステルフイルムの片面または両面に
塗布し、乾燥することによって該フイルムに易接着性を
付与することができる。

【００２４】ポリエステル水分散体は、塗布に際してア
ニオン型界面活性剤、ノニオン型界面活性剤等の界面活
性剤を必要量添加して用いることができる。有効な界面
活性剤としては、ポリエステルの表面張力を４０ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ以下に降下でき、ポリエステルフイルムへの濡
れを促進するものであり、公知の多くの界面活性剤を使
用することができる。その一例としてポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪
酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂
肪酸エステル、脂肪酸金属石鹸、アルキル硫酸塩、アル
キルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、第四級
アンモニウムクロライド、アルキルアミン塩酸塩、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ソーダ塩等を挙げることができ
る。

【００２５】ポリエステル水分散体には、必要に応じて
帯電防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、滑剤、着色剤等を
添加してもよい。

【００２６】本発明においてポリエステルフイルムの好
ましい例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
エチレン―２，６―ナフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、またはこれらに他の共重合成分を共重合させ
たコポリマーからなるフイルムが挙げられる。ポリエス
テルフイルムは未延伸フイルム、一軸延伸フイルム、二
軸延伸フイルムのいずれでもよいが、延伸フイルムが好
適である。

【００２７】ポリエステル水分散体をポリエステルフイ
ルムに塗布する工程は任意に選定しうる。未延伸フイル
ムまたは一軸延伸フイルムにポリエステル水分散体を塗
布した後、加熱乾燥してから更に延伸するか、二軸延伸
フイルムに塗布し乾燥する。これらのうち、一軸延伸フ
イルムに塗布するのが好ましい。

【００２８】塗布は常法により可能であり、例えばキス
コート、リバースコート、グラビヤコート、ダイコート
等を用いて塗布することができる。塗布量は、最終的層
厚で、０．０１〜５μｍ（ｄｒｙ）が好ましく、更に好
ましくは、０．０１〜２μｍ（ｄｒｙ）、最も好ましく
は０．０１〜０．３μｍ（ｄｒｙ）である。

【００２９】かくして得られる易接着性ポリエステルフ
イルムは、接着力が高く、耐熱性、耐水性、耐ブロッキ
ング性に優れるため、例えば磁気カード、磁気テープ、
磁気ディスク、印刷材料、グラフィック材料、感光材料
等に有用である。

【００３０】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を更に詳細に説
明する。なお、実施例中の「部」は重量部を意味する。
また、各特性値は下記の方法によって測定した。

【００３１】（１）接着性 （プライマー被覆処理した）ポリエステルフイルムに下
記の磁気塗料を所定の条件においてコーティングし、ス
コッチテープ No.６００（３Ｍ社製）巾１９．４ｍｍ、
長さ８ｃｍを気泡のはいらないように貼着し、この上を
ＪＩＳ．Ｃ２７０１（１９７５）記載の手動式荷重ロー
ルでならし貼着積層部５ｃｍ間を東洋ボールドウイン社
製テンシロンＵＭ―IIを使用してヘッド速度３００ｍｍ
／分で、この試料をＴ字剥離し、この際の剥離強さを求
め、これをテープ巾で除してｇ／ｃｍとして求める。な
おＴ型剥離において積層体はテープ側を下にして引取
り、チャック間を５ｃｍとする。

【００３２】

【評価用磁気塗料の調製】塗料用ラッカーシンナーにニ
トロセルローズＲＳ１／２（イソプロパノール２５％含
有フレークス：ダイセル（株）製）を溶解して４０ｗｔ
％溶液を調製し、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）３
２．５部、二酸化クロム磁性粉末２６．０部、分散剤・
湿潤剤として大豆油脂肪酸（レシオンＰ：理研ビタミン
（株）製）、カチオン系活性剤（カチオンＡＢ：日本油
脂（株）製）及びスクワレン（鮫肝油）を夫々１部、
０．５部および０．８部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部を更に追加混合
し、十分微粉化して母液塗料（４５ｗｔ％）を調製す
る。この母液５０部に対し、トリメチロールプロパンと
トルレインジイソシアナートとの付加反応物（コロネー
トＬ：日本ポリウレタン工業（株）製）４８部と酢酸ブ
チル６．２５部を加え、最終的に４２．７ｗｔ％の評価
用磁気塗料を得た。

【００３３】（２）耐ブロッキング性 ２枚のフイルムの処理面と非処理面を重ね合わせ、これ
に６ｋｇ／ｃｍ² の圧力を６０℃×８０％ＲＨの雰囲気
下１７時間かけた後剥離し、その剥離力で評価する（５
ｃｍあたりのｇ数）。

【００３４】

【実施例１】 ＜共重合ポリエステルの製造＞２，６―ナフタレンジカ
ルボン酸ジメチル１００部、イソフタル酸ジメチル１８
部、５―ナトリウムスルホイソフタル酸３部、エチレン
グリコール５４部及び下記構造式で示されるビスフェノ
ールＡのエチレンオキサイド付加物６２部をエステル交
換反応器に仕込み、これにテトラブトキシチタン０．０
５部を添加して窒素雰囲気下で温度を２３０℃にコント
ロールして加熱し、生成するメタノールを留去させてエ
ステル交換反応を行った。

【００３５】

【化２】

【００３６】｛但し、ｍ＋ｎ＝４（平均値）｝次いで、
この反応系に、イルガノックス１０１０（チバガイギー
社製）を０．６添加した後、温度を徐々に２５５℃まで
上昇させ、系内を１mmHgの減圧にして重縮合反応を行
い、固有粘度０．６４の共重合ポリエステルを得た。こ
の共重合ポリエステルの組成を表１に示す。

【００３７】＜ポリエステル水分散体の調製＞この共重
合ポリエステル２０部をテトラヒドロフラン８０部に溶
解し、得られた溶液に１００００回転／分の高速攪拌下
で水１８０部を滴下して青みがかった乳白色の分散体を
得た。次いでこの分散体を２０mmHgの減圧下で蒸留し、
テトラヒドロフランを留去した。かくして固形分濃度１
０ｗｔ％のポリエステル水分散体を得た。

【００３８】更に、該ポリエステル水分散体１８０部に
ノニオン系界面活性剤：ポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエーテル（ＨＬＢ＝１２．８）２部を加え、更に水
６１８部を加えて塗布液を調製した。

【００３９】＜易接着性ポリエステルフイルムの製造＞
３５℃のｏ―クロロフェノール中で測定した固有粘度
０．６５のポリエチレンテレフタレートを溶融押出して
厚み１５８μｍの未延伸フイルムを得、次いでこれを機
械軸方向に３．５倍延伸した後前記で調製した塗布液を
一軸延伸フイルムの片面に塗布した。その後、１０５℃
で３．９倍に横方向に延伸し、２００℃で４．２秒間熱
処理を施し、平均塗布量２０ｍｇ／ｍ² で厚さ１２．２
μｍの二軸延伸プライマー被膜ポリエステルフイルムを
得た。このフイルムの処理面の接着性、耐ブロッキング
性を測定した。その結果を表１に示す。

【００４０】

【実施例２〜８及び比較例１〜５】共重合成分の種類及
びその割合を変える以外は、実施例１と同様に行って表
１に示す組成の共重合ポリエステルを得た。次いで、こ
れら共重合ポリエステルを用いる以外は、実施例１と同
様に行ってポリエステル水分散体、更には塗布液を調製
した。

【００４１】更にこれらの塗布液を用いる以外は、実施
例１と同様に行って二軸延伸プライマー被膜ポリエステ
ルフイルムを得た。このフイルムの処理面の接着性及び
耐ブロッキング性を測定した。その結果をまとめて表１
に示す。

【００４２】

【比較例６】実施例１においてコーティングをせずに得
た二軸配向ポリエステルフイルムの特性を表１に示す。
接着力が低く実用的に不満足であった。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、耐水性、耐ブ
ロッキング性に優れた易接着性塗膜（プライマー層）を
形成しうるポリエステル水分散体、及びこれを塗布した
易接着性ポリエステルフイルムを提供することができ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 7/04 ＣＦＤ Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共重合ポリエステルの微粒子を水媒体に
   均一に分散させたポリエステル水分散体であって、該共
   重合ポリエステルが、４０〜９９モル％の２，６―ナフ
   タレンジカルボン酸、０．１〜５モル％のスルホン酸塩
   の基を有する芳香族ジカルボン酸及び０〜５５モル％の
   他の芳香族ジカルボン酸成分と、４０〜１００モル％の
   エチレングリコール及び０〜６０モル％のビスフェノー
   ルＡの低級アルキレンオキサイド付加物を含む他のグリ
   コール成分とから構成される共重合ポリエステルである
   ことを特徴とするポリエステル水分散体。
2. 【請求項２】 ポリエステルフイルムの少なくとも一つ
   の表面に請求項１記載のポリエステル水分散体を塗布
   し、乾燥させて該表面の上に易接着層を形成させた易接
   着性ポリエステルフイルム。