JPH06255055A - 積層ポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリエステルフイルムの少なくとも片面に帯電
防止性を有する層が積層され、該積層膜がアルキレンオ
キサイドと燐酸塩基を有するアクリル樹脂よりなる層で
あることを特徴とする積層ポリエステルフイルム。 【効果】本発明によって得られる積層ポリエステルフイ
ルムは透明性、帯電防止性、接着性に優れ、特にインラ
インコート法による積層膜形成に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は積層ポリエステルフイル
ムに関し、更に詳しくは、透明性、易接着性、帯電防止
性に優れた積層ポリエステルフイルムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】二軸配向ポリエステルフイルムは、その
優れた機械特性、電気特性、寸法安定性、透明性、耐熱
性などから磁気記録材料、包装材料、電気絶縁材料、各
種写真用途、グラフィツクアーツ用途などの多くの分野
の基材フイルムとして使用されている。

【０００３】しかし反面、二軸配向ポリエステルフイル
ムは表面が高度に結晶配向しているため接着性に乏し
い、摩擦による静電気を帯びやすいなどの欠点がある。
これを改良するため従来多くの提案がなされてきた。例
えば接着性を付与するため各種ガス雰囲気下でのコロナ
放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理などの物理的
方法やアルカリ、トリクロロ酢酸、アミン、フェノール
などによる化学的処理、あるいはこれらを併用した処理
方法などが試みられているがいずれも十分な密着性が得
られなかったり、経時的に処理効果が薄れるなどの欠点
があった。

【０００４】一方ポリエステルフイルムの表面にプライ
マー層を設けることによる易接着処理が近年盛んに行な
われており、特にポリエステルフイルム製造工程中で一
気にプライマー処理を行なう方法（インラインコート
法）が工程簡略化や製造コスト、環境保全などの点で有
力視され盛んに実施されている。これに使用されるプラ
イマー層として易接着性を目的とした有機スルホン酸塩
基含有ポリエステル樹脂（特開昭５８−１７２７号公
報）、有機スルホン酸塩基含有ポリエステル樹脂とアニ
オン性ウレタン樹脂の混合物（特開昭５８−７８７６１
号公報）などがある。また帯電防止性の付与を目的とし
て帯電防止剤を添加する方法（特開昭６０−１４１５２
５号公報）やスチレンスルホン酸共重合体を塗布する方
法（特開昭６１−２０４２４０号公報）などが提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述した従来の
技術には次のような問題がある。すなわちスルホン酸塩
基含有ポリエステルを易接着層として用いた場合には所
望の接着性が得られたとしても帯電防止効果がなく、易
接着層上へ塗布層を設ける過程において工程中の塵埃が
付着し、精度の良い塗布層が得られない欠点がある。

【０００６】また帯電防止剤を添加する方法においては
帯電防止剤自身が一種の界面活性剤のようなもので構成
されているため、帯電防止効果は得られるが、表面にブ
リードアウトしやすく接着性付与の点では不十分であ
る。またスチレンスルホン酸共重合体は帯電防止効果や
易接着性、易滑性などに優れるものの、それ自身が延伸
追従性が悪く、インラインコート法に適用した場合には
塗膜の亀裂による透明性の低下が発生する欠点がある。

【０００７】本発明はこれらの欠点を解消せしめインラ
インコート法によっても透明性の低下がなく、接着性、
帯電防止効果に優れた積層ポリエステルフイルムを提供
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はポリエステルフ
イルムの少なくとも片面に帯電防止性を有する層が積層
され、該積層膜がアルキレンオキシドと燐酸塩基を有す
るアクリル樹脂よりなる層であることをその骨子とする
ものである。

【０００９】本発明でいうポリエステルフイルムのポリ
エステルとはエステル結合を主鎖の主要な結合鎖とする
高分子の総称であって、特に好ましいポリエステルとし
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などであり
これらの中でも品質、経済性などを総合的に勘案すると
ポリエチレンテレフタレートが最も好ましい。従って以
後はポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略称す
る。）をポリエステルの代表例として記述を進める。

【００１０】ＰＥＴとは８０モル％以上、好ましくは９
０モル％以上がエチレンテレフタレートを繰り返し単位
とするものであるが、この限定範囲内で他のジカルボン
酸成分、ジオール成分を共重合しても良い。またこのＰ
ＥＴ中に本発明の効果を阻害しない範囲内で公知の添加
剤、例えば耐熱安定剤、耐酸化安定剤、耐候安定剤、紫
外線吸収剤、有機の易滑剤、顔料、染料、有機または無
機の微粒子、帯電防止剤、核剤などを配合しても良い。

【００１１】上述したＰＥＴの極限粘度（２５℃のオル
ソクロロフェノール中で測定）は０．４０〜１．２０ｄ
ｌ／ｇが好ましく、さらに好ましくは０．５０〜０．８
０ｄｌ／ｇの範囲にあるものが本発明の内容に適したも
のである。上記ＰＥＴを使用したＰＥＴフイルムは積層
膜が設けられた状態においては、二軸配向されたもので
あり、二軸配向ＰＥＴフイルムとは、無延伸状態のＰＥ
Ｔシートまたはフイルムを長手方向および幅方向にそれ
ぞれ約２．５〜５．０倍程度延伸され、その後１５０〜
２５０℃で熱処理を施し、結晶配向を完了させたもので
あり、広角Ｘ線回折で二軸配向パターンを示すものをい
う。

【００１２】ＰＥＴフイルムの厚みは特に限定されず用
途に応じて適宜選択される。

【００１３】本発明においてポリエステルフイルムの少
なくとも片面に設けられる帯電防止性を有する積層膜は
アルキレンオキシドと燐酸塩基を有するアクリル樹脂よ
りなるが、ここで帯電防止性とは表面比抵抗が常態（２
５℃６０％ＲＨ）において５×１０¹¹Ω／□以下が好ま
しく、さらに好ましくは５×１０¹⁰Ω／□以下のものを
いう。

【００１４】積層膜の組成物であるアルキレンオキシド
と燐酸塩基を有するアクリル樹脂とは樹脂を構成するモ
ノマのいずれかにアルキレンオキシドと燐酸基を含有
し、下記の他のモノマと共重合後、陽イオンを付加する
方法あるいはアルキレンオキシドと燐酸基を有するモノ
マの燐酸基をあらかじめ中和法によって燐酸塩化したも
のをモノマの１成分とすることによって得ることができ
るが、中でもアルキレンオキシドと燐酸基が１つのモノ
マ中に存在しているのが好ましく、更には重合後におい
てアクリル樹脂の側鎖にアルキレンオキシドを介在して
燐酸塩基が存在するのがより好ましい。アルキレンオキ
シドはＣ₂ 〜Ｃ₈ の範囲で任意に選定できその繰り返し
単位は限定しない。特に好ましい例としてエチレンオキ
シド、プロピレンオキシド、エチレンオキシドとプロピ
レンオキシドの両方を含むものが好適である。このよう
なモノマとしてはアシッドホスホオキシエチルアクリレ
ート、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３
クロロ２アシッドホスホオキシエチルアクリレート、３
クロロ２アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、
アシッドホスホオキシプロピルアクリレート、アシッド
ホスホオキシプロピルメタクリレート、アシッドホスホ
オキシポリオキシエチレングリコールモノアクリレー
ト、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコー
ルモノアクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシ
エチレングリコールモノメタクリレート、アシッドホス
ホオキシポリオキシプロピレングリコールモノアクリレ
ート、アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリ
コールモノメタクリレートなどをその代表例として挙げ
ることができる。

【００１５】アクリル樹脂を構成する他のモノマ成分と
しては公知のものを使用することができる。例えばアル
キルアクリレート、アルキルメタクリレート（アルキル
基としてはメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソ
プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル
基、２−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル
基、シクロヘキシル基など）を基本骨格とし、更に架橋
性官能基を付与する目的で以下のモノマと共重合しても
良い。このような官能基としてはカルボキシル基、メチ
ロール基、酸無水物基、スルホン酸基、アミド基または
メチロール化されたアミド基、アミノ基（置換アミノ基
を含む）、あるいはアルキロール化されたアミノ基、水
酸基、エポキシ基などを例示することができる。

【００１６】上記官能基を有するモノマを例示するとア
クリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸、クロトン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチ
ルメタクリルアミド、メチロール化アクリルアミド、メ
チロール化メタクリルアミド、ジエチルアミノエチルビ
ニルエーテル、２−アミノエチルビニルエーテル、３−
アミノプロピルビニルエーテル、２−アミノブチルビニ
ルエーテル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、お
よび上記アミノ基をメチロール化したもの、β−ヒドロ
キシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタク
リレート、β−ヒドロキシプロピルアクリレート、β−
ヒドロキシプロピルメタクリレート、β−ヒドロキシビ
ニルエーテル、５−ヒドロキシペンチルビニルエーテ
ル、６−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、ポリエチ
レングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコ
ールモノメタクリレート、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレートなどを挙げることができるが必
ずしもこれに限定されるものではない。

【００１７】さらに上記以外に次のような化合物、例え
ばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン
類、ブチルビニルエーテル、マレイン酸およびイタコン
酸のモノあるいはジアルキルエステル、メチルビニルケ
トン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、ビニ
ルピリジン、ビニルピロリドン、ビニル基を有するアル
コキシシランなどを共重合成分としても良い。

【００１８】本発明に用いるアクリル樹脂は上記モノマ
および架橋性官能基含有モノマなどを任意の比率で共重
合したものを用いることができる。架橋性官能基を有す
るモノマの共重合比は特に限定しないが１〜３０重量％
が好ましく、さらに好ましくは３〜２０重量％であるの
が接着性の点で望ましい。

【００１９】また本発明のアクリル樹脂の分子量は１０
万以上が好ましく、さらに好ましくは３０万以上とする
のが易接着性の点で望ましい。

【００２０】更に架橋性官能基を架橋させる目的で官能
基と反応する架橋剤、例えばメラミン樹脂、イソシアネ
ート基を有するポリマなどを添加するとより好ましい。

【００２１】上記アルキレンオキシドと燐酸塩基を有す
るモノマと他のモノマとは任意の比率で共重合し得る
が、好ましくは前記モノマが２０重量％以上、さらに好
ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以
上であるのが帯電防止性や透明性の点で好ましい。燐酸
塩基は１価の陽イオンの付加により形成されたものであ
れば任意に選ばれるが、中でもリチウム、ナトリウム、
カリウム、ルビジウムおよびアンモニウムが帯電防止性
の点で好ましく、更にはカリウム、ルビジウムが帯電防
止性の点で特に好ましい。

【００２２】本発明のアクリル樹脂は公知のアクリル樹
脂の重合方法によって得ることができるが、インライン
コート法に適用する場合には水に溶解あるいは分散した
ものが好ましいため、乳化重合、懸濁重合などの方法に
よって作成したものが好ましい。積層膜の厚みは特に限
定しないが本発明においては０．０１〜２．０μｍが好
ましく、さらに好ましくは０．０４〜１．０μｍ、より
好ましくは０．０６〜０．５μｍであるのが望ましい 本発明においては該積層膜は基材のポリエステルフイル
ムの結晶配向が完了する前に塗布され、その後、少なく
とも１方向に延伸された後、ＰＥＴフイルムの結晶配向
を完了させる方法によって製造されるのが本発明の効果
をより顕著に発現させることができるので好ましい方法
である。すなわち無延伸あるいは長手方向に延伸された
基材ＰＥＴフイルムの片面あるいは両面にコロナ放電処
理を施し、本発明のアクリル樹脂の水性調合液を塗布す
る。その後、連続的にクリップで把持しながら約８０〜
１３０℃の熱風ゾーンに導き乾燥後、あるいは乾燥しつ
つ幅方向に延伸し、更に約１６０〜２５０℃の熱風ゾー
ンに導き、約１〜３０秒の熱処理を行ない、結晶配向を
完了させる方法である。また幅方向の延伸後であって熱
処理前の段階において更に長手方向に１．１〜１．８倍
の延伸を施しても良い。

【００２３】本発明の積層膜中には本発明の効果を阻害
しない範囲において公知の添加剤、例えば耐熱安定剤、
耐酸化安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、有機の易滑
剤、有機、無機の微粒子などを添加しても良い。特に架
橋剤の添加は易接着性をより向上させる点で好ましい。
架橋剤の具体例を挙げればメチロール化、あるいはアル
キロール化された尿素系、メラミン系、アクリルアミド
系、ポリアミド系、およびエポキシ化合物、ブロックさ
れたイソシアネート化合物などがある。塗布の方法は公
知の塗布方法、例えばリバースコート法、グラビアコー
ト法、ロッドコート法、ダイコート法など任意の方法を
用いることができる。

【００２４】次に本発明の積層ポリエステルフイルムの
製造方法の一例について説明するが当然これに限定され
るものではない。実質的に粒子を含有しないＰＥＴのペ
レットを十分に真空乾燥した後、押出機に供給し、約２
８０℃でシート状に溶融押出し、冷却固化せしめて未延
伸ＰＥＴシートを作成する。このシートを８０〜１２０
℃に加熱したロールで長手方向に２．５〜５倍延伸して
一軸配向ＰＥＴフイルムを得る。このフイルムの片面に
コロナ放電処理を施し、所定の濃度に希釈した本発明の
アクリル樹脂の水分散体を塗布する。塗布後フイルムの
端部をクリップで把持して８０〜１３０℃に加熱された
熱風ゾーンに導き幅方向に２．５〜５．０倍に延伸す
る。引続き１６０℃〜２４０℃の熱処理ゾーンに導き、
１〜１０秒間の熱処理を行ない、結晶配向を完了させ
る。この熱処理工程中で必要に応じて幅方向あるいは長
手方向に３〜１２％の弛緩処理を施しても良い。かくし
て得られた積層ポリエステルフイルムは透明性、易接着
性、帯電防止性に優れたものであり、磁気記録材料用、
写真用、印刷用ベースフイルムなどに好適に使用でき
る。

【００２５】

【特性の測定方法および効果の評価方法】本発明におけ
る特性の測定方法および効果の評価方法は次のとおりで
ある。

【００２６】（１）塗布層の厚み 日立製作所製透過型電子顕微鏡ＨＵ−１２型を用い、積
層フイルムの塗布層の断面を観察した写真から求めた。
厚みは測定視野内の平均値とし、３０個の平均値とし
た。

【００２７】（２）表面比抵抗 ２５℃６０％ＲＨの雰囲気中でデジタル超高抵抗／微小
電流計Ｒ８３４０（アドバンテスト（株）製）を用いて
測定した。

【００２８】（３）透明性 ＪＩＳ−Ｋ−６７１４に準じてヘイズメーターＳＥＰ−
Ｈ−２で測定した。

【００２９】（４）接着性−１（基材フイルムと積層膜
との密着性） 積層膜に１ｍｍ² のクロスカットを１００個入れ、ニチ
バン（株）製セロハンテープをその上に貼付け指で強く
押し付けた後、１８０度方向に急速に剥離し、残存した
個数で判定した。

【００３０】（５）接着性−２（磁性塗料接着性） ダイフェラコートＣＡＤ４３０１（大日精化工業（株）
製）１００重量部にスミジュールＮ７５（住友バイエル
（株）製）１重量部を加え固形分濃度２０重量％の塗料
を作成し、バーコーターを用いて塗布し、１００℃で５
分間乾燥した。接着性は上記（４）と同様の方法によっ
た。

【００３１】

【実施例】次に実施例に基づいて本発明を説明するが必
ずしもこれに限定されるものではない。

【００３２】実施例１ 実質的に粒子を含まないＰＥＴ（極限粘度０．６５ｄｌ
／ｇ）ペレットを十分に真空乾燥した後、２８０℃の加
熱された押出機に供給しＴ字型口金よりシート状に押出
した。このシートを表面温度５０℃の鏡面ドラムに巻き
付けて冷却固化せしめて未延伸ＰＥＴフイルムを作成し
た。このＰＥＴフイルムを９５℃の加熱ロール群を通過
させながら長手方向に３．５倍延伸し、一軸配向フイル
ムとした。このフイルムの片面にコロナ放電処理を施
し、以下に示す水分散液を結晶配向完了後において積層
厚みが０．１μｍになるように塗布した。塗布後、連続
的に端部をクリップで把持しながら１１０℃の加熱ゾー
ンに導き乾燥、予熱を経て幅方向に４．０倍延伸し、更
に２２０℃の加熱ゾーンで３秒間熱処理を施し、基材Ｐ
ＥＴフイルム厚みが２５μｍ、積層厚みが０．１μｍの
積層二軸配向ＰＥＴフイルムを得た。

【００３３】「水分散体組成」あらかじめ水酸化カリウ
ムで中和したアシッドホスホオキシエチルメタクリレー
ト／ブチルアクリレート／アクリル酸を７０／２５／５
（重量％）の比率で乳化重合させた分子量約１５万のア
クリル樹脂水分散体の３．５重量％液。結果を表１に示
す。この積層ポリエステルフイルムは透明性、帯電防止
性、接着性とも優れたものであった。

【００３４】比較例１ 実施例１の水分散体に代えてポリスチレンスルホン酸の
Ｎａ塩（分子量約５万）を用いた以外は実施例１と同様
にして積層ポリエステルフイルムを作成した。この積層
フイルムは積層膜の亀裂が著しく透明性、帯電防止性、
接着性の悪いものであった。

【００３５】実施例２ 実施例１の水分散体としてあらかじめ水酸化カリウムで
中和したアシッドホスホオキシエチルメタクリレート／
ブチルアクリレート／アクリル酸／Ｎ−メチロールアク
リルアミドを５０／３５／１０／５（重量％）としたア
クリル樹脂（分子量約１５万）の水分散体を用いた以外
は実施例１と同様にして積層ポリエステルフイルムを作
成した。この積層フイルムは透明性、帯電防止性が良好
で特に接着性の優れたものであった。

【００３６】比較例２ 実施例１のアシッドホスホオキシエチルメタクリレート
に代えて末端に燐酸基を有し、エチレンオキサイドを含
有しないメタクリレートモノマを水酸化カリウムで中和
したモノマを用いた以外は実施例１と同様にして積層ポ
リエステルフイルムを作成した。このフイルムは積層膜
が延伸によって白化し透明性が著しく劣るものであっ
た。

【００３７】比較例３ 実施例１のアシッドホスホオキシエチルメタクリレート
を中和せず作成したアクリルポリマの水分散体を用いた
以外は実施例１と同様にして積層ポリエステルフイルム
を作成した。このフイルムは帯電防止性が不十分であっ
た。

【００３８】実施例３、実施例４ 実施例１のアシッドホスホオキシエチルメタクリレート
の中和に水酸化リチウム（実施例３）、水酸化ナトリウ
ム（実施例４）を用いた以外は実施例１と同様にして積
層ポリエステルフイルムを作成した。このフイルムはい
ずれも透明性、帯電防止性、接着性が良好であった。

【００３９】比較例４ 実施例１の水分散体としてメチルメタクリレート／ブチ
ルアクリレート／アクリル酸／Ｎ−メチロールアクリル
アミド（６０／３５／２／３）のアクリル共重合体（分
子量約１５万）を用いた以外は実施例１と同様にして積
層ポリエステルフイルムを作成した。このフイルムは透
明性、接着性には優れるものの表面比抵抗が極めて高い
ものであった。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明によって形成される積層ポリエス
テルフイルムは、塗布後延伸工程の入るインランコート
法においても極めて透明な膜を形成し、かつ帯電防止
性、接着性に優れたものとなる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルフイルムの少なくとも片面
   に帯電防止性を有する層が積層され、該積層膜がアルキ
   レンオキサイドと燐酸塩基を有するアクリル樹脂よりな
   る層であることを特徴とする積層ポリエステルフイル
   ム。
2. 【請求項２】 燐酸塩基がリチウム、ナトリウム、カリ
   ウム、ルビジウムおよびアンモニウムから選ばれた少な
   くとも１種から構成されていることを特徴とする請求項
   １に記載の積層ポリエステルフイルム。