JPH0637570B2 - ポリエステルフィルムの被覆方法及び表面被膜を有する新規のフィルム - Google Patents

ポリエステルフィルムの被覆方法及び表面被膜を有する新規のフィルム

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JPH0637570B2
JPH0637570B2 JP62200105A JP20010587A JPH0637570B2 JP H0637570 B2 JPH0637570 B2 JP H0637570B2 JP 62200105 A JP62200105 A JP 62200105A JP 20010587 A JP20010587 A JP 20010587A JP H0637570 B2 JPH0637570 B2 JP H0637570B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、反応性外層用の基材として用いられるフィ
ルムと前記外層との間の結合性を改善するための被膜を
少なくとも片面に有する延伸ポリエステルフィルムの製
造方法及びこの方法を用いて製造される複合フィルムに
関する。
[従来の技術] 芳香族ジカルボン酸とグリコールとから誘導される線状
ポリエステルフィルムは、その優れた機械的及び化学特
性のために、多くの用途{包装、写真用フィルム、グラ
フィックアート(印刷又は製図)用フィルム又はシー
ト、金属フィルム及び音又は特に画像記録用テープ}を
有する複合材料を導く種々のフィルム形成性被膜用に特
に有用な基材となっている。これらの利点にも拘らず、
ポリエステルフィルムにおいては基材と所定の用途のた
めの反応性を有する最終被膜との間の接着性の点で常に
問題があった。この弱い接着性は、一般にフィルムの表
面構造及び特にポリエステルの疎水性に起因する。この
問題を解消するために、種々の方法が提唱されてきた。
しかして、基材とその被膜との間の結合性を改善するた
めにフィルム表面の物理的処理(火炎処理、コロナ放
電、研磨処理)及び化学的処理(酸処理)が報告されて
いる。これら種々の処理には欠点がないわけではないの
で、基材フィルムと各用途のための特定の最終被膜との
両方に対して良好な接着性を示す中間被膜をフィルムの
少なくとも片面に付着させることに特に頼って来た。こ
れら中間被膜(以下、便宜上、接着性下塗りと呼ぶ)を
製造するために、多くのポリマー又はコポリマーが提唱
されてきている。最終被膜のポリエステルフィルムに対
する接着性の問題を解消するのに最も好適なポリマー
は、アクリル系のものである(例えば米国特許第2,794,
742号、同2,627,088号、仏国特許第1,428,831号及び英
国特許第1,075,533号を参照されたい)。これらポリマ
ーは熱可塑性又は架橋性である(仏国特許第1,428,831
号及び英国特許第1,075,533号を参照されたい)。接着
性下塗りの設置は、有機溶液又は好ましくは水性エマル
ションを用いて被覆することによって実施される。この
被覆操作は基材フィルムの延伸の前、場合によっては2
回の延伸の間に実施することもでき、また、延伸操作の
後に実施することさえできるが、しかし延伸の前又は2
回の延伸の間に下塗りを塗布することによって最良の結
果、特に下塗りと基材フィルムとの間の最良の結合がも
たらされる(前記した2つの米国特許を参照された
い)。
アクリル系ポリマーを使用することによって最終被膜の
ポリエステル基材フィルムに対する接着性がかなり増大
するが、この接着性の問題は満足できる程度に解消した
とみなすことはできない。実際、最も高い接着性をもた
らすためには、アクリル系被膜を最終被膜のそれぞれの
タイプに適合させる必要がある。この結果として、製造
業者は最終被膜の種類及び被膜媒質の種類(媒質の極性
又は親水性若しくは有機性の影響)に応じて多くの異な
る型のアクリル系被膜を入手する必要がある。
また、ポリエステルフィルム用の接着性下塗りとして、
スルホニルオキシ基を含有する2官能価化合物を重縮合
することによって製造される水溶性又は水分散性コポリ
エステルの水溶液又は水性エマルションを使用すること
も提唱されている(米国特許第4,476,189号及びヨーロ
ッパ特許第78,559号を参照されたい)。これらの下塗り
は本質的に親水性被膜用に適している。
その結果として、最終被膜の種類に応じて下塗りの組成
をそれほど変える必要なく、できる限り多くの最終被膜
の接着性を改善する下塗りが求められている。換言すれ
ば、できる限り普遍的な下塗りが求められている。
[発明の目的] 本発明は、ポリエステルフィルム用の新規の接着性下塗
りを用いることによってこの問題を解消することを目的
とする。
本発明の第1の主題は、基材フィルムの最終用途被膜に
対する接着性を改善するための新規の下塗り層を少なく
とも片面に有する線状ポリエステルフィルムを製造する
方法にある。
本発明の第2の主題は、最終用途被膜を受けるべき基材
フィルムであって基材フィルムの最終用途被膜に対する
接着性を改善するための新規の下塗り層を少なくとも片
面に有する線状ポリエステル基材フィルムから成るもの
にある。
本発明の第3の主題は、最終用途被膜を有する複合フィ
ルムの製造に前記の新規の基材フィルムを使用すること
にある。
本発明の第4の主題は、基材フィルムの最終用途被膜に
対する接着性を改善するための新規の下塗り層を少なく
とも片面に有する線状ポリエステル基材フィルムから成
る複合フィルム上に最終用途被膜を付着させることによ
って製造される複合フィルムにある。
[発明の具体的な説明] より詳細には、本発明の第1の主題は、少なくとも片面
に接着性下塗りを有する延伸ポリエステルフィルムの製
造方法であって、 ・少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と少なくとも1
種の脂肪族ジオールとから誘導され 且つ ・一般式: (−SO3−)nM (I) (式中、nは1又は2であり、 Mは水素原子、アルカリ若しくはアルカリ土類金属、ア
ンモニウム陽イオン又は第4アンモニウム陽イオンを表
わす) の複数のスルホニルオキシ基を含有する 有効量の水分散性ポリエステルの存在下において少なく
とも1種のアクリル系モノマーを水相ラジカル重合する
ことによって製造される改質ポリマーの被膜を線状ポリ
エステル基材フィルムの少なくとも片面に付着させるこ
と、並びにフェノール/ホルムアルデヒド及びアミン/
ホルムアルデヒドより成る群より選択される架橋剤を改
質ポリマーを基として0.1〜15重量%添加することを
特徴とする、前記フィルムの製造方法にある。
本明細書において用語「水分散性ポリエステル」とは、
水に可溶なポリエステル又は水と共に安定な均質分散液
を形成するポリエステルを表わす。「接着性下塗り」又
は「下塗り」とは、ポリエステル基材フィルムと最終用
途被膜との間の結合性を改善するための被膜を表わす。
「最終用途被膜」とは、ポリエステルフィルムに産業上
の使用特性(例えば画像再現用フィルム、写真用フィル
ム、磁気フィルム)を与える最終被膜を表わす。
本出願人は、思いがけず、水溶性又は水分散性のスルホ
ン化ポリエステルの存在下で少なくとも1種のアクリル
系モノマーを重合させることによって製造される改質ポ
リマーが、種々の親水性又は疎水性の被膜のポリエステ
ル基材フィルムに対する接着性を改善するということを
見出した。特に、こうして製造されるポリマーは、スル
ホン化ポリエステルの不在下で製造された下塗りとして
使用されるアクリル系ポリマー、その場で製造されるア
クリル系ポリマーとスルホン化ポリエステルとの混合物
及びスルホン化ポリエステル自体のいずれに対してもこ
の種の接着性改善を与えるということがわかった。
本発明に従う接着性下塗りの製造に使用することのでき
るスルホニルオキシ基含有水溶性又は水分散性ポリエス
テルは公知の化合物であり、特に仏国特許第1,401,581
号、同1,602,002号及びヨーロッパ特許出願公開第129,6
74号に記載されている。本発明においては、これら特許
に記載されたスルホニルオキシ基含有ポリエステルを使
用することができる。より詳細には、ポリエステルフィ
ルム用の新規の接着性下塗りの製造に使用される水溶性
又は水分散性ポリエステルは、1種以上の芳香族ジカル
ボン酸を少なくとも1種の脂肪族ジオール及びスルホニ
ルオキシ基を少なくとも1個含有する少なくとも1種の
二官能価化合物と共に重縮合することによって製造され
る。記載の便宜上、用語「スルホニルオキシ基」とは、
ヒドロキシスルホニル基とそれから誘導されるアルカリ
金属、アルカリ土類金属又はアンモニウム塩との両方を
意味するものとする。
水分散性ポリエステルの製造に使用することのできる芳
香族ジカルボン酸の中では、非限定的な例として、テレ
フタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレン
ジカルボン酸、4,4′−オキシジ安息香酸、ビス(4−
ヒドロキシカルボニルフェルム)スルホン及び4,4′−
ジヒドロキシカルボニルベンゾフェノンを挙げることが
できる。これらの酸は単独で使用することも混合して使
用することもできる。前記の酸の中でも好ましく使用さ
れるものは、単独又は他の酸と組合せたテレフタル酸及
びイソフタル酸である。テレフタル酸と1種以上の他の
芳香族ジカルボン酸、特にイソフタル酸との混合物は、
水分散性スルホン化ポリエステルを製造するのに極めて
適している。この場合、モルで表わしたテレフタル酸の
量は、非スルホン化ジカルボン酸の総モル数の20〜9
9%、好ましくは30〜95%の間で変化し得る。
分散性コポリエステルの製造には、3〜15個の炭素原
子を含有する脂肪族ジカルボン酸を芳香族酸と組合せて
使用することができる。より詳細には、テレフタル酸と
共に使用される芳香族酸(例えばイソフタル酸)の全部
又は一部をアジピン酸、スベリン酸、琥珀酸又はドデカ
ン二酸のような脂肪族酸に置き換えることができる。
水分散性スルホン化ポリエステルの製造に当たっては、
重縮合の際にジカルボン酸をこの種の反応において通常
用いられるそれらの誘導体(酸無水物、エステル又は酸
塩化物)に置き換えることができる。エステル、特にメ
チルエステルを使用するのが好ましい。
水分散性スルホン化ポリエステルの製造に使用すること
のできるジオールの例としては、エチレングリコール、
1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,3−プ
ロパンジオール、1,2−プロパンジオール、2,2ジメチル
−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘ
キサンジメタノール、テトラエチレングリコール及びペ
ンタ−、ヘキサ−又はデカメチレングリコールを挙げる
ことができる。スルホン化ポリエステルの製造には、エ
チレングリコール及びそのオリゴマーが極めて好適であ
る。これらは単独で使用することも、互いに混合し且つ
(又は)他のジオールと混合して使用することもでき
る。エチレングリコールとその次式: HO−(CH2−CH2O−)H (式中、nは2〜10の範囲の整数である) のオリゴマーとの混合物が好ましい。
式−SOMのスルホニルオキシ基は、重縮合の際にジ
カルボン酸及び(又は)ジオールと反応し得るスルホニ
ルオキシ基含有二官能価化合物によってポリエステル中
に導入される。このようなモノマーの例は、仏国特許第
1,602,002号に記載されている。スルホニルオキシ基含
有芳香族ジカルボン酸のアルカリ金属塩(例えばスルホ
テレフタル酸、スルホイソフタル酸、スルホフタル酸、
4−ヒドロキシスルホニル−2,7−ナフタレンジカルボ
ン酸のアルカリ金属塩)又はそれらの誘導体、特にエス
テルを使用するのが好ましい。スルホン化ポリエステル
中に存在させるスルホニルオキシ基含有二官能価化合物
の量は、同じ性質の二官能価化合物100モル当たりの
モル数で表わして、5〜30モル%である。一般に、ス
ルホニルオキシ基含有二官能価化合物の量は、同じ性質
の二官能価化合物100モル当たりのモル数で表わし
て、8〜15モル%であるのが好適である。しかして、
5−ヒドロキシスルホニルイソフタル酸のアルカリ金属
塩を使用する場合には、この化合物はポリエステル中に
存在するジカルボン酸繰り返し単位100モルについて
5〜30モルであることができる。
前記の水分散性ポリエステルは、慣用の方法、例えば慣
用のエステル交換触媒の存在下でジオールを所望の種々
の酸のメチルエステルの混合物と反応させ、次いで得ら
れたジオールのエステルを重縮合することによって製造
される。各反応成分の量は、アルコール性ヒドロキシル
基の総数のカルボキシル基の総数に対する比が好ましく
は2〜2.5になるように計算される。
本発明に従う接着性下塗りの製造に使用されるアクリル
系モノマーは、次の一般式で表わすことざできる: [式中、Rは水素原子又はヒドロキシル基で置換された
若しくは置換されていない低級アルキル基であり、 Yはヒドロキシカルボニル、次式: −COOR1 (式中、Rはヒドロキシ残基で置換された若しくは置
換されていない、1〜20個の炭素原子を含有する直鎖
状若しくは分枝鎖状のアルキル基である) のアルコキシカルボニル、ニトリル又は次式: −CON(R2)(R3) (ここで、R及びR同一であっても異なっていても
よく、水素原子又は1〜20個の炭素原子を含有する直
鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル残基であり、 さらに、R及びRの少なくとも一方は、アルキル残
基がR及びRの定義を有するヒドロキシアルキル残
基であることもできる) のアミドである官能基である] ここで、低級アルキル基とは、1〜4個の炭素原子を含
有するアルキル基を意味する。
基R、R及びRの具体例としては、メチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブ
チル、t−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、2−
エチルヘキシル、デシル、ドデシル及びオクタデシル基
を挙げることができる。
ヒドロキシアルキル基R、R又はRの例として
は、ヒドロキシメチル、2−ヒドロキシエチル、3−ヒ
ドロキシプロピル及び4−ヒドロキシブチル基を挙げる
ことができる。式(II)において、Rは水素原子又はメ
チル若しくはヒドロキシメチル基であるのが好ましい。
本発明に従う接着性下塗りの製造に使用することのでき
る式(II)のアクリル系誘導体の中では、非限定的な例
として、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリル
アミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチルア
クリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド並び
に、アクリル酸及びメタクリル酸のメチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、
2−エチルヘキシル及びステアリルエステルを挙げるこ
とができる。これらのモノマーは、最終製品の望まれる
性質又は最終被膜の種類に依存して単独で使用すること
も、2種以上のアクリル系誘導体の混合物として使用す
ることもできる。しかして、最終製品の親水性若しくは
親油性を高めるため又はこれら両方の性質の間の妥協点
を得るために、親油性モノマー(アクリル酸エステル)
と親水性モノマー(アクリル酸、メタクリル酸及びアク
リルアミド)とを種々の量で組合せることができる。最
終被膜が金属層である場合、コモノマーはアクリル酸又
はメタクリル酸を含むのが好ましい。アクリル系誘導体
の組合せの例としては、メタクリル酸メチル/アクリル
酸及び(又は)メタクリル酸、メタクリル酸メチル/ア
クリル酸又はメタクリル酸/アクリル酸エチル、メタク
リル酸メチル/アクリル酸エチル/アクリルアミド又は
メタクリルアミド、アクリルアミド/メタクリルアミ
ド、アクリル酸ブチル/アクリル酸並びにメタクリル酸
ブチル/アクリル酸エチルの混合物を挙げることができ
る。
また、このアクリル系化合物は、酢酸ビニル、塩化ビニ
リデン、スチレン、α−メチルスチレン、クロトン酸、
イタコン酸、フマル酸及びマレイン酸のような少量の1
種以上のエチレン系モノマーと組合せることもできる。
後者が最も好適である。この場合、非アクリル系のエチ
レン系モノマーの量は、コポリマー中の周期的に表わさ
れる非アクリル系モノマー繰り返し単位の数がアクリル
系モノマー100モル当たりのモル数で表わして好まし
くは20%以下、特に好ましくは10%以下になるよう
に計算される。エチレン系繰り返し単位の量は、モルを
基として0.1〜5%であるのが好適である。本発明の範
囲から外れることなく、フタル酸ジアリル、ジビニルベ
ンゼン又はジオールジアクリレート若しくはジメタクリ
レート(例えばエチレンジアクリレート)のような少量
のポリエチレン系モノマーを組合せることができる。こ
のようなモノマーの量は、一官能価アクリル系モノマー
100モル当たりに5モルより少ないのが好ましい。一
般に、この量は0.1〜3モル%である。
本発明に従ってポリエステルフィルムを被覆するための
改質ポリマーを製造するためには、水層中におけるエチ
レン系不飽和モノマーの通常のラジカル重合技術に従っ
て操作する。一般にこの重合は、適量の水中にアクリル
系モノマー(群)を分散させ、これに所望の量の分散性
スルホン化ポリエステルを所望ならば1種以上の慣用の
乳化剤と共に導入することによって実施される。実際、
スルホン化ポリエステルはそれ自体、モノマー(群)が
水中に分散することを可能にする乳化剤として使用し得
るが、このことは、例えば長鎖アルコールスルフェート
のアルカリ金属塩(ラウリル硫酸ナトリウム、エタノー
ルアミンラウリル硫酸塩)、長鎖スルホン酸のアルカリ
金属塩のような通常の界面活性剤又はポリオキシエチレ
ングリコール類及びそれらの誘導体のような非イオン系
乳化剤の使用を除外しない。この重合は、過酸化物系化
合物{過硫酸塩、過酸化水素、有機過酸化物(過酸化ラ
ウロイル及び過酸化ベンゾイル、t−ブチルヒドロペル
オキシド)}、アゾ化合物(アゾジイソブチロニトリ
ル),過酸化物系化合物(好ましくは水溶性のもの)と
還元剤{例えば第一鉄塩(硫酸塩)又は亜硫酸若しくは
重亜硫酸アルカリ金属塩}とを組合せたレドックス系の
ような通常の遊離基発生剤を用いて開始される。
反応混合物中に、他の通常の重合補助剤を存在させるこ
とができる。しかして、最終被膜の要求される特性に応
じて製造されるコポリマーの分子量を調整するために、
メルカプタン(ドデシルメルカプタン、テトラデシルメ
ルカプタン)のような通常の連鎖移動剤の存在下で操作
を実施することができる。
重合を実施する温度は広い温度内で変化し得る。一般
に、10〜100℃の間、好ましくは20〜80℃の間
の温度が好適である。
分散性ポリエステルの存在下における前記のような少な
くとも1種のアクリル系モノマーの重合から得られる生
成物の研究の結果、ポリエステルがアクリル系ポリマー
に化学結合するということを確認することができた。本
発明を特定の反応機構に限定するわけではないが、重合
反応の際にポリエステルとアクリル系モノマー(群)と
が反応してグラフトコポリマーを形成するものと思われ
る。
重合から得られる生成物中に存在する分散性ポリエステ
ルの最小量は、分散性ポリエステル及びアクリル系モノ
マー(群)の種類にある程度依存する。この最小量は、
単独で又は混合物として使用されるアクリル系ポリマー
及び(又は)分散性ポリエステルと比較して最終被膜の
接着性を著しく完全するような量である。この最小量
(又は有効量)の決定は、それぞれの特定の場合におい
て当業者が容易に実施することができる。
本発明に従うポリエステルフィルムの被覆方法を用いる
ためには、重合から得られる生成物中の分散性ポリエス
テルが分散性ポリエステルとアクリル系(コ)ポリマー
との総量の少なくとも5重量%、好ましくは少なくとも
10重量%であるのが好ましい。化学結合していない分
散性ポリエステル及び(又は)遊離のアクリル系(コ)
ポリマーの存在は、本方法の適用に対して不利にならな
い。従って、得られるエマルションからこれらを除去す
ることは不必要である。分散性ポリエステルの量は広い
範囲内で変化し得る。一般に、この量は分散性ポリエス
テルとアクリル系(コ)ポリマーとの総量の60重量%
までであることができる。この分散性ポリエステルの量
は10〜45重量%であるのが好適である。
水性重合相中の分散性ポリエステル及び重合体モノマー
(群)の濃度は臨界的でなく、広い範囲内で変化し得
る。この濃度は、最終エマルションに要求される固形分
含有率及び重合条件下におけるモノマー(群)の重合度
の関数として選択される。
重合後に得られる水性生成物は、本発明に従う方法に直
接使用することができる。また、種々の処理をすること
もできる。しかして、重合終了時の慣用の方法によって
未転化モノマーを除去することができる。1種以上の反
応成分が遊離の酸基を含有する場合には、無機又は有機
塩基を添加することによってこの酸基を中和することが
できる。アルカリ金属塩基(水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム)、水酸化第4アンモニウム又はアンモニウム
水を用いるのが好ましい。この中和に関わるのは、分散
性ポリエステル中のスルホン酸基及び(又は)アクリル
系(コ)ポリマー中のカルボン酸基である。また、接着
性下塗り用組成物中に通常使用される補助剤(充填剤、
安定剤、潤滑剤、粘着防止剤、帯電防止剤)を得られた
エマルションに添加することもできる。また、本発明の
1つの態様に従えば、ポリエステルフィルムに塗布する
前の得られたエマルション中にアクリル系(コ)ポリマ
ー用の架橋剤が導入される。
この架橋剤の種類はアクリル系モノマー(群)の種類に
依存する。好ましい架橋剤の中では、メラミン、フェノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂、アミン−ホルムアルデヒ
ド樹脂(例えばメラミンとホルムアルデヒドとの縮合生
成物、尿素とホルムアルデヒドとの縮合生成物又はトリ
アジンとホルムアルデヒドとの縮合生成物)を挙げるこ
とができる。架橋剤の量は、エマルション中に存在する
分散性ポリエステルとアクリル系(コ)ポリマーとの総
重量を基にして一般に0.1〜15重量%、好ましくは0.5
〜12重量%である。
重合から得られる生成物は、使用した反応成分の種類及
び割合、重合条件並びに(又は)得られた生成物に適用
した最終処理に依存して種々の形を取る。しかして、非
酸性のアクリル系モノマーと有意義な量(例えば重合性
モノマー(群)の総量を基として少なくとも5モル%)
の重合性酸(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸)
との重合から得られる生成物は、カルボン酸基が遊離し
ている場合には真のエマルションの形にあり、また、カ
ルボキシル基が前記の1種の塩基、特にアルカリ金属塩
基で中和されている場合には多少粘性のある水溶液の形
にあることができる。これら溶液の粘度は臨界的でな
く、所望ならば重合の際に連鎖移動剤を用いることによ
って随意に調節することができる。
本発明に従う方法において基材として使用することので
きるフィルム形成性線状ポリエステルは、1種以上の芳
香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸若しくはイソフ
タル酸)又はそれらの誘導体(ハロゲン化物、エステ
ル)と少なくとも1種のアルキレングリコール(例えば
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール又は1,4−
ブタンジオール)との重縮合生成物である。これらは、
テレフタル酸から誘導されるポリエステル又はテレフタ
ル酸と他の芳香族ジカルボン酸(例えばイソフタル酸)
との混合物であって延伸後にポリマーが実質的に結晶性
であるのに充分なテレフタル酸含有率を有するものから
誘導されるポリエステルが好ましい。このテレフタル酸
含有率は、酸100モル当たりのモル数で表わして少な
くとも80であるのが好ましい。
本発明の目的のために好ましいポリエステルは、ポリエ
チレンテレフタレートである。
被覆用に用いられる線状ポリエステルフィルムは、延伸
されていても延伸されていなくてもよい。延伸する場合
は、それ自体既知の方法で直角に1又は2方向に延伸操
作を実施し、次いで熱硬化操作を実施することができ
る。好ましくは延伸されていないフィルム又は1方向に
のみ延伸されたフィルムを使用する。延伸後のフィルム
の厚さは広い範囲内で変化し得る。一般に、本発明に従
う方法は、延伸及び熱硬化後に5〜300μm、より詳
細には8〜250μmの厚さを有する(であろう)フィ
ルムに対して適用される。
接着性下塗りのポリエステルフィルムに対する付着は、
当業者に既知の種々の方法を用いて実施することができ
る。しかして、ポリマーの水性エマルション又は溶液を
スリット注入口から重力によって付着させることも、フ
ィルムをエマルション又は溶液に通すことによって付着
させることも、さらにまた塗りロールによって付着させ
ることもできる。層の厚さは、任意の適当な手段によっ
て調節される。被膜の付着は、フィルムの延伸前(イン
ライン被覆)又は延伸後且つ熱硬化の前又は後(非イン
ライン被覆)に実施することができる。しかしながら、
延伸操作の前又は2回の延伸操作の間にポリエステルフ
ィルムの被覆を実施するのが好ましい。
接着性下塗りで被覆する前に、ポリエステルフィルムを
通常用いられる処理、より詳細には物理的処理から選択
される表面処理にかけることができる。しかして、接着
性下塗りを受けるべき表面に放電(コロナ処理)又は電
離線をもたらすことができる。しかしながら、この種の
処理は不可欠なものではない。
フィルム上に付着させる水性被覆用組成物の量は、一方
でその固形分含有率に、他方で要求される最終(即ちラ
イン中で被覆が行なわれる場合には延伸及び熱硬化の後
の)フィルム被膜の厚さに依存する。また、この量は被
覆時間にも依存する。延伸前に被覆を実施する場合に
は、当然、延伸前後における被膜の厚さの変化に注目し
なければならない。最終被膜厚さは広い範囲内で変化し
得る。一般に、水性被覆用組成物の量は、最終フィルム
上に付着させた乾燥材料の量が0.01〜0.5g/m2、好まし
くは、0.05〜0.3g/m2になるように計算される。
被覆後に、被膜中に存在する水を除去し且つ所望ならば
ポリマーを架橋させるためにポリエステルフィルムを熱
処理する。インライン被覆の場合には一般に熱処理の適
用は不必要である。延伸及び熱硬化の際に乾燥及び所望
ならば架橋が起こる。しかしながら、この場合、延伸及
び熱硬化の前にラテックスの合体及び乾燥をもたらすの
に充分な熱処理を行なうことも本発明の範囲から除かれ
ない。
本発明の第2の主題は、本発明の方法に従って製造され
る接着性下塗りを含有する延伸線状ポリエステルフィル
ムにある。
より詳細には、本発明の第2の主題は、少なくとも片面
に架橋した又は他のアクリル系の下塗りを有する新規の
延伸線状ポリエステルフィルムであって、前記下塗り
が、 ・少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と少なくとも1
種の脂肪族ジオールとから誘導され 且つ ・一般式: (−SO3−)nM (I) (式中、M及びnは前記と同じ意味を持つ) の複数のスルホニルオキシ基を含有する 有効量の水分散性ポリエステルの存在下において少なく
とも1種のアクリル系モノマーを随意に非アクリル系の
エチレン系モノマーと共に水相ラジカル重合することに
よって製造される改質ポリマーから成ることを特徴とす
る前記延伸線状ポリエステルフィルムにある。
下塗りを有するポリエステルフィルム(以下、「複合基
材フィルム」と呼ぶ)は、各種の用途に適した最終被膜
を付着させた後に、多くの用途がある。しかして、これ
らは写真乳剤用の基材として、印刷又は製図(グラフィ
ックアート用フィルム)用被膜用の基材として、包装用
の印刷可能な且つ(又は)複合可能な被膜用の基材とし
て、そして磁気基材として使用することができる。
より詳細には、本発明に従う複合基材フィルムは、印刷
用インク及び特にニトロセルロースインクのようなポリ
エステルフィルムに対して一般に低い接着性を有するも
の、真空蒸着によって製造されたもののような金属被膜
(例えばアルミニウム被膜)並びに通常の被覆、同時押
出、貼合せ被覆及び押出被覆法によって付着させたポリ
マー被膜に対して優れた接着性を有する。より詳細に
は、本発明に従う複合ポリエステルフィルムは、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール並
びにエチレン/酢酸ビニル及びエチレン/ビニルアルコ
ールコポリマーから成るフィルムに対して優れた接着性
を示す。
それぞれの場合において、下塗りと最終被膜との間の最
も良好な接着をもたらすようにアクリル系モノマー群及
び(又は)分散性ポリエステルの種類を最終被膜の種類
に適合させることができる。しかして、例えば最終被膜
が金属系のもの(例えばアルミニウム)である場合に
は、スルホン化コポリエステルの存在下における重合か
ら得られる生成物のアクリル系の部分が充分な量の遊離
カルボキシル基含有コモノマーを含有するのが好まし
い。この適量は、それぞれの場合において簡単な試験に
よって決定される。
本発明に従う複合基材を最終用途被膜を有する複合フィ
ルムの製造に使用することが本発明の第3の主題であ
る。
本発明に従う複合基材の最終用途被膜とから成る複合フ
ィルムが本発明の第4の主題である。
[実施例] 以下の実施例は、本発明を例示し且つこれがどのように
実施され得るかを示すものであり、これを何ら限定する
ものではない。
例1 1)スルホン化ポリエステル/アクリル系モノマーラテ
ックスの製造 熱水循環用ジャケットを有し、馬蹄型撹拌機、縦型冷却
器及び2つの反応成分ポンプ供給装置を備えたステンレ
ス鋼製反応器内に、冷却状態で撹拌しながら、下記のも
のを装入した。
脱イオン水 :9 ビニルスルホン酸ナトリウム:0.8g 乳化剤 :19.8g (1モル当たりに30モルのエチレングリコールとエト
キシ化され且つスルホン化されたノニルフェノール)
{モンタノワール(Montanoir)社より商品名「AD−
33」の下で市販のもの} 酢酸ビニル :330g コポリエステル :1650g (・イソフタル酸 ・・・・・0.524モル ・テレフタル酸ジメチル ・・・・・0.348モル ・5−スルホイソフタル酸ジメチルエステル のナトリウム塩 ・・・・・0.128モル ・エチレングリコール ・・・・・2.3モル から得られ、フェノールとo−クロルフェノールとの重
量比50:50の混合物100mにつきこのポリマー
1gを含有する溶液について25℃において測定した5
56の粘度指数を有し且つ数平均分子量17,000を有する
もの。このコポリマーは、ジエチレングリコール含有率
13重量%を有する。) 反応器内容物の温度を60℃に上げ、次いで脱イオン水
120g中に溶解させた過硫酸アンモニウム33gを撹
拌しながら添加する。
反応器内容物の温度を1時間30分かけて80℃に上げ
る。メタクリル酸メチル(MMA)3135g、アクリ
ル酸エチル(EA)2409g、メタクリル酸(MA
A)726g、クロトン酸49.5g及びt−ドデシルメル
カプタン26.4gの均質混合物を、温度が60℃に達した
時から起算して8時間30分かけて温度を80℃に保ち
ながら連続的に添加する。次いで、水1240m中に
過硫酸アンモニウム26.4g、前記乳化剤33g及び炭酸
水素ナトリウム39.6gを含有させたものを、温度が80
℃に達した時から起算して8時間かけて連続的に添加す
る。この添加の終了後、さらに2時間反応を続け、次い
で反応器内容物を20℃に冷却する。
こうして、固形分含有率45重量%及び粒径0.13μm
{クルトロニック(Coultronic)社製の商品名「Nano-S
izer」を有する装置によって測定}を有する安定な水性
エマルションが得られた。このラテックス固形分は、以
下の重量組成を有する。
・スルホン化ポリエステル・・・20% ・メタクリル酸メチル ・・・36.75% ・アクリル酸エチル ・・・28.4% ・メタクリル酸 ・・・8.51% ・クロトン酸 ・・・0.5% ・酢酸ビニル ・・・3.86% こうして得られたラテックスに、撹拌下で、含有固形分
を基として10重量%のメラミン/ホルムアルデヒドの
重縮合生成物{プロテックス(Protex)社より商品名
「Prox FU」の下で市販のもの}を添加した。
メラミン/ホルムアルデヒド重縮合物の良好な均質化を
保証するために、30分間撹拌を保った。
2)接着性下塗りで被覆されたポリエステルフィルムの
製造 カオリナイト0.4重量%を充填し且つ275℃に加熱し
たポリエチレンテレフタレート(PET)を、幅450
mmのスリットダイから96kg/時間の速度で(押出速度
6.05m/分)35℃の冷却ドラム上に押出する。得られ
たウェブを75℃の温度において縦方向に延伸(延伸速
度20m/分、延伸比3.2)した。これによってその幅
が380mmに減少した。
次いで、1回延伸したフィルム上に1)で得られたラテ
ックス0.15/m2を、レベリングロール、レイオンロー
ル、被覆ロール(回転速度13m/分及び平滑ロール
(回転速度7m/分)の連続から成る被覆装置(被覆ロ
ール及び平滑ロールは10℃に冷却)によって付着させ
た。次いでこの被覆されたフィルムを、95〜230℃
の範囲の温度の複数の帯域を含むテンター型の横方向延
伸装置に通す。95〜110℃に加熱された帯域におい
て被覆されたフィルムが横方向に延伸されてその幅が約
1,000mmに増大する(延伸比3.7)。被覆された2回延伸
されたフィルムを次いで225〜235℃において熱硬
化させ、次いで冷却し、30kgの張力下で巻取る。これ
は36μmの厚さを有する。
下塗り層によるPETに対する最終被膜の接着性の改善
を証明するために、種々のタイプの最終被膜を塗布し、
接着性試験を実施した。
被膜の付着は、商品名「Hand Coater」を有する装置を
用いて(型彫りされた塗布棒は、付着させるべき生成物
の量に依存して選択される)手動被覆によって実施す
る。被覆したフィルムを130℃においてオーブン中で
2分間乾燥させる。以下の被膜が得られた。
フィルムA ケトン溶液中のメッサーリ(Messerli)社製のジアゾマ
イクロフィルム用被膜(1m2当たりに乾燥生成物5gの
割合で塗布) フィルムB レグマ(REGMA)社製の水性アルコール媒質中の充填剤
含有架橋ポリビニルアルコールを基とする製図用被膜
(8g/m2の割合で塗布) フィルムC レグマ社製のアクリル系バインダー中のシリカのアルコ
ール分散液から成る製図用艶消被膜(6g/m2の割合で
塗布) フィルムD レグマ社製のアルコール/ケトン媒質中のセルロース誘
導体を基にするジアゾ貼付け被膜(6g/m2の割合で塗
布) 乾燥させた被覆フィルムを24時間放置し、次いでミネ
ソタ・マイニング・マニュファクチャー(Minesota Min
ing Manufacturing)社製の商品名「Magic tape No.81
0」を有する粘着テープを用いて被膜剥離試験を実施す
る。テープを手によって付着させ、条件を段々厳しくし
て剥離を実施する。
a)遅い剥離 b)早い剥離 c)最終被膜を安全剃刀の刃で引っ掻いた後の剥離 d)フィルムをしわくちゃにした後の剥離 各試験において、剥離強度を1(容易に完全に剥離)か
ら10(被膜が完全に保持)まで評価した。最後に、
a)〜d)の各条件について与えた評価を考慮して、
A、B、C及びDの各フィルムについて1から10まで
の全体評価で一般的な評価をした。その結果を下記の表
にまとめる。
例2 連鎖移動剤t−ドデシルメルカプタンを用いない場合の
本発明の実施例を以下に示す。
1)スルホン化ポリエステル/アクリル系モノマーラテ
ックスの製造 熱水循環用ジャケットを有し、馬蹄型撹拌機、縦型冷却
器及び2つの反応成分ポンプ供給装置を備えたステンレ
ス鋼製反応器内に、冷却状態で撹拌しながら、下記のも
のを装入した。
脱イオン水 :9 ビニルスルホン酸ナトリウム:0.8g 乳化剤 :14.8g (1モル当たりに30モルのエチレングリコールでエト
キシ化され且つスルホン化されたノニルフェノール)
(モンタノワール社より商品名「AD−33」の下で市
販のもの) 酢酸ビニル :246g コポリエステル :3380g (・イソフタル酸 ・・・・・1.074モル ・テレフタル酸ジメチル ・・・・・0.713モル ・5−スルホイソフタル酸ジメチルエステル のナトリウム塩 ・・・・・0.262モル ・エチレングリコール ・・・・・4.7モル から得られ、フェノールとo−クロルフェノールとの重
量比50:50の混合物100mにつきこのポリマー
1gを含有する溶液について25℃において測定した5
56の粘度指数を有し且つ数平均分子量17,000を有する
もの。このコポリマーは、例1のものと同様にジエチレ
ングリコール含有率13重量%を有する。)反応器内容
物の温度を60℃に上げ、次いで脱イオン水120g中
に溶解させた過硫酸アンモニウム24.6gを撹拌しながら
添加する。
反応器内容物の温度を1時間30分かけて80℃に上げ
る。メタクリル酸メチル(MMA)2338g、アクリ
ル酸エチル(EA)1796g、メタクリル酸(MA
A)541g及びクロトン酸36.9gの均質混合物を、温
度が60℃に達した時から起算して8時間30分かけて
温度を80℃に保ちながら連続的に添加する。次いで、
水1240m中に過硫酸アンモニウム19.7g、前記乳
化剤24.6g及び炭酸水素ナトリウム29.5gを含有させた
ものを、温度が80℃に達した時から起算して8時間か
て連続的に添加する。この添加の終了後、さらに2時間
反応を続け、次いで反応器内容物を20℃に冷却する。
こうして、固形分含有率45%を有する安定な水性エマ
ルションが得られた。このラテックス固形分は、以下の
重量組成を有する。
・スルホン化ポリエステル・・・40% ・メタクリル酸メチル ・・・37.65% ・アクリル酸エチル ・・・21.25% ・メタクリル酸 ・・・6.4% ・クロトン酸 ・・・0.44% ・酢酸ビニル ・・・2.91% このラテックスを次いで水で希釈して固形分含有率22
%にした。
こうして得られたラテックスに、撹拌下で、含有固形分
を基として10重量%のメラミン/ホルムアルデヒドの
重縮合生成物(プロテックス社より商品名「Prox FU」
の下で市販のもの)を添加した。
メラミン/ホルムアルデヒド重縮合物の良好な均質化を
保証するために、30分間撹拌を保った。
2)接着性下塗りで被覆されたポリエステルフィルムの
製造 カオリナイト0.4重量%を充填し且つ275℃に加熱し
たポリエチレンテレフタレート(PET)を、幅450
mmのスリットダイから96kg/時間の速度で(押出速度
6.05m/分)35℃の冷却ドラム上に押出する。得られ
たウェブを75℃の温度において縦方向に延伸(延伸速
度20m/分、延伸比3.2)した。これによってその幅
が380mmに減少した。
次いで、1回延伸したフィルム上に1)で得られたラテ
ックス0.29g/m2を、レベリングロール、レイオンロー
ル、被覆ロール(回転速度13m/分)及び平滑ロール
(回転速度7m/分)の連続から成る被覆装置(被覆ロ
ール及び平滑ロールは10℃に冷却)によって付着させ
た。次いでこの被覆されたフィルムを、95〜230℃
の範囲の温度の複数の帯域を含むテンター型の横方向延
伸装置に通す。95〜110℃に加熱された帯域におい
て被覆されたフィルムが横方向に延伸されてその幅が約
1,000mmに増大する(延伸比3.7)。被覆され2回延伸さ
れたフィルムを次いで225〜235℃において熱硬化
させ、次いで冷却し、30kgの張力下で巻取る。これは
36μmの厚さを有する。
下塗り層によるPETに対する最終被膜の接着性の改善
を証明するために、種々のタイプの最終被膜を塗布し、
接着性試験を実施した。
被膜の付着は、商品名「Hand Coater」を有する装置を
用いて(型彫りされた塗布棒は、付着させるべき生成物
の量に依存して選択される)手動被覆によって実施す
る。被覆したフィルムを130℃においてオーブン中で
2分間乾燥させる。以下の被膜が得られた。
フィルムV レグマ社製のアクリル系バインダー中のシリカのアルコ
ール分散液から成る製図用艶消被膜(6g/m2の割合で
塗布); フィルムW レグマ社製のアルコール/ケトン媒質中のセルロース誘
導体を基とするジアゾ貼付け被膜(6g/m2の割合で塗
布)。
比較試験 比較として、本実施例の1)の条件下で但しスルホン化
コポリエステルを用いずに製造したアクリル系ラテック
ス (このアクリル系ラテックスは、 固形分含有率45%、 粒子寸法0.19μm、 並びに 次の組成: ・メタクリル酸メチル: 47.5重量% ・アクリル酸エチル : 36.1重量% ・メタクリル酸 : 10.6重量% ・酢酸ビニル : 5.6重量% を有する。) に、含有固形分を基として20重量%のスルホン化コポ
リエステル含有率を与えるのに充分な量のスルホン化コ
ポリエステル/アクリル系モノマーコポリマー及び前に
使用したメラミン・ホルムアルデヒド重縮合生成物10
重量%を添加した。
前記と同じ方法を用いて、フィルムV′及びW′を製造
し、例1のフィルムA〜Dについて記載したように、フ
ィルムV及びWと同じ接着性試験を行なった。得られた
結果を表IIに示す。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも片面に接着性下塗りを有する延
    伸線状ポリエステルフィルムの製造方法であって、 ・少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と少なくとも1
    種の脂肪族ジオールとから誘導され 且つ ・一般式: (−SO3−)nM (I) (式中、Mは水素原子、アルカリ若しくはアルカリ土類
    金属、アンモニウム残基又は第4アンモニウム残基を表
    わし、 nは1又は2である) の複数のスルホニルオキシ基を含有する 有効量の水分散性ポリエステルの存在下において少なく
    とも1種のアクリル系モノマーを水相ラジカル重合する
    ことによって製造される改質ポリマーの層をポリエステ
    ル基材フィルムの少なくとも片面に付着させること、並
    びにフェノール/ホルムアルデヒド及びアミン/ホルム
    アルデヒドより成る群から選択される架橋剤を改質ポリ
    マーを基として0.1〜15重量%添加すること を特徴とする、前記フィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】使用される分散性ポリエステルが、 ・少なくとも2種のジカルボン酸であってその内の1種
    が分子中に少なくとも1個のスルホニルオキシ基を含有
    するものから誘導される複数の繰り返し単位 と、 ・少なくとも1種の脂肪族ジオールから誘導される複数
    の繰り返し単位 とを含有するコポリエステルであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】スルホニルオキシ基含有ジカルボン酸から
    誘導される繰り返し単位の数が、ジカルボン酸から誘導
    される合計の繰り返し単位100個当たりに5〜30個
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
  4. 【請求項4】分散性ポリエステルがテレフタル酸、イソ
    フタル酸及びフタル酸の群から選択される少なくとも1
    種の非スルホン化ジカルボン酸から誘導される複数の繰
    り返し単位を含有するコポリエステルであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の方
    法。
  5. 【請求項5】分散性ポリエステルがテレ−及びイソフタ
    ル酸から誘導される多数の繰り返し単位を含有するコポ
    リエステルであることを特徴とする特許請求の範囲第4
    項記載の方法。
  6. 【請求項6】分散性ポリエステルが、テレフタル酸系繰
    り返し単位の数がテレフタル酸系及びイソフタル酸系繰
    り返し単位の総数の20〜99%であるコポリエステル
    であることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方
    法。
  7. 【請求項7】水分散性ポリエステルが5−スルホイソフ
    タル酸から誘導される複数の繰り返し単位を含有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2〜6項のいずれかに
    記載の方法。
  8. 【請求項8】分散性ポリエステルがエチレングリコール
    及びその次式: HO−(CH2−CH2−O−)nH (式中、nは2〜10の範囲の整数である) のオリゴマーの群から選択される少なくとも1種の脂肪
    族ジオールから誘導される多数の繰り返し単位を含有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜7項のいずれ
    かに記載の方法。
  9. 【請求項9】アクリル系モノマーが次の一般式: [式中、Rは水素原子又はヒドロキシル基で置換された
    若しくは置換されていない低級アルキル基であり、 Yはヒドロキシカルボニル、次式: −COOR1 (式中、Rはヒドロキシ残基で置換された若しくは置
    換されていない、1〜20個の炭素原子を含有する直鎖
    状若しくは分枝鎖状のアルキル基である) のアルコキシカルボニル、ニトリル又は次式: −CON(R2)(R3) (ここで、R及びR同一であっても異なっていても
    よく、水素原子又は1〜20個の炭素原子を含有する直
    鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル残基であり、 さらに、R及びRの少なくとも一方は、アルキル残
    基がR及びRの定義を有するヒドロキシアルキル残
    基であることもできる) のアミドである官能基である] に相当することを特徴とする特許請求の範囲第1〜8項
    のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項10】アクリル系モノマーがアクリル酸又はメ
    タクリル酸メチル、アクリル酸又はメタクリル酸エチ
    ル、アクリル酸又はメタクリル酸、アクリルアミド又は
    メタクリルアミド並びにN−メチロールアクリルアミド
    及び−メタクリルアミドより成る群から選択されること
    を特徴とする特許請求の範囲第1〜9項のいずれかに記
    載の方法。
  11. 【請求項11】アクリル系モノマーに少量の1種以上の
    非アクリル系エチレン系モノマーを組合せたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1〜10項のいずれかに記載の
    方法。
  12. 【請求項12】水分散性ポリエステルが、この分散性ポ
    リエステルの存在下において少なくとも1種のアクリル
    系モノマーをラジカル重合することによって得られる改
    質ポリマーの少なくとも5重量%であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1〜11項のいずれかに記載の方
    法。
  13. 【請求項13】ポリエステル/アクリル系モノマーの改
    質分散性ポリマーが水性エマルションの形で使用される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜12項のいずれ
    かに記載の方法。
  14. 【請求項14】改質ポリマーが、水性分散液の改質ポリ
    マー中に存在する遊離のカルボキシル基をアルカリ金属
    の塩基で中和することによって製造される水溶液の形で
    使用されることを特徴とする特許請求の範囲第1〜12
    項のいずれかに記載の方法。
  15. 【請求項15】ポリエステル/アクリル系モノマーの改
    質分散性ポリマー0.01〜0.5g/m2をポリエステル基材フ
    ィルムの少なくとも片面に付着させることを特徴とする
    特許請求の範囲第1〜14項のいずれかに記載の方法。
  16. 【請求項16】ポリエステルフィルムが厚さ5〜300
    μmのポリエチレンテレフタレートであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1〜15項のいずれかに記載の方
    法。
  17. 【請求項17】延伸操作の前又は2回の延伸操作の間に
    フィルム上に改質ポリマーの水性組成物を垂直方向に被
    覆することによってポリエステルフィルムの被膜を製造
    することを特徴とする特許請求の範囲第1〜16項のい
    ずれかに記載の方法。
  18. 【請求項18】少なくとも片面に架橋した又は他のアク
    リル系の下塗りを有する新規の延伸線状ポリエステルフ
    ィルムであって、前記下塗りが、 ・少なくとも1種の芳香族ジカルボン酸と少なくとも1
    種の脂肪族ジオールとから誘導され 且つ ・一般式: (−SO3−)nM (I) (式中、Mは水素原子、アルカリ若しくはアルカリ土類
    金属、アンモニウム残基又は第4アンモニウム残基を表
    わし、 nは1又は2である) の複数のスルホニルオキシ基を含有する 有効量の水分散性ポリエステルの存在下において少なく
    とも1種のアクリル系モノマーを随意に非アクリル系の
    エチレン系モノマーと共に水相ラジカル重合することに
    よって製造される改質ポリマーから成ること、並びにフ
    ェノール/ホルムアルデヒド及びアミン/ホルムアルデ
    ヒドより成る群から選択される架橋剤を改質ポリマーを
    基として0.1〜15重量%添加すること を特徴とする前記延伸線状ポリエステルフィルム。
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