JPH07171937A - 二軸配向積層ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルムの機械的特性を損なわず、付与する
他の機能に悪影響を及ぼすことなく、しかも経済的有利
な条件下に帯電防止性能が付与された積層フィルムを提
供する。 【構成】 内層および両外層の少なくとも３層からなる
共押出積層ポリエステルフィルムであって、両外層の表
面固有抵抗値がそれぞれ１０¹⁰〜１０¹³Ω／□であり、
内層を単独でフィルム化したときの表面固有抵抗値が１
０¹³〜１０¹⁵Ω／□でかつ両外層の表面固有抵抗値の１
０〜１０⁴ 倍であることを特徴とする二軸配向積層ポリ
エステルフィルム。

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ィ
ルムに関するものであり、詳しくは、帯電防止性能が付
与された二軸配向積層ポリエステルフィルムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、共押出法による積層ポリエステルフィルムが注目さ
れ、磁気記録用途や透明易滑が要求される用途において
一部実用化されている。かかる積層フィルムは、例え
ば、表層のみに粒子を配合してフィルム全体の透明性を
向上させたり、表裏の粗度を変えることができる等、優
れた機能を付与し得る。特に３層以上の層構成を有する
積層ポリエステルフィルムは、各層に種々の機能を与え
る際の自由度が大きいため、好ましく使用することがで
きる。積層フィルムにおいても、帯電防止性能が求めら
れるが、表層のみに多量の帯電防止剤を配合すると、い
わゆる、ブル−ミングによる後工程への悪影響が発生す
ることも少なくない。例えば、易接着性付与成分との相
溶性悪化による塗布液や印刷インクの浮き、あるいはデ
ラミ現象等々である。また、各層に多量の帯電防止剤を
配合した場合、しばしば、フィルムの機械的特性の低下
を招き、また、ヘージーなフィルムとなり、さらに経済
的にも不利になってしまう。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、３層以上の積層
フィルムの外層と内層とにおける表面固有抵抗値を一定
の範囲に設計するならば、比較的少量の帯電防止剤の使
用によって優れた帯電防止性能が発揮されると共に付与
される他の機能への影響が少ないとの知見を得、本発明
を解決するに至った。すなわち、本発明の要旨は、内層
および両外層の少なくとも３層からなる共押出積層ポリ
エステルフィルムであって、両外層の表面固有抵抗値が
それぞれ１０ ¹⁰〜１０¹³Ω／□であり、内層を単独でフ
ィルム化したときの表面固有抵抗値が１０¹³〜１０¹⁵Ω
／□でかつ両外層の表面固有抵抗値の１０〜１０⁴ 倍で
あることを特徴とする二軸配向積層ポリエステルフィル
ムに存する。

【０００４】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おけるポリエステルとしては、例えば構成単位の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、構成単位の８０モル％以上がエチレン
−２，６−ナフタレートであるポリエチレン−２，６−
ナフタレート、構成単位の８０モル％以上が１，４−シ
クロヘキサンジメチレンテレフタレートであるポリ−
１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート等が
挙げられる。そのほかには、ポリエチレンイソフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。上記
の優位構成成分以外の共重合成分としては、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、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等のジオール成分、イソフタル酸、
２，７−ナフタレンジカルボン酸、５−ソジウムスルホ
イソフタル酸、アジピン酸、アゲライン酸、セバシン酸
などのジカルボン酸成分および、オキシモノカルボン酸
などのエステル形成性誘導体を使用することができる。
また、ポリエステルとしては、単独重合体または共重合
体のほかに他の樹脂との小割合のブレンド物も使用する
ことができる。

【０００５】本発明の積層ポリエステルフィルム（以
下、積層フィルムという）は、３層構造を基本とし、共
押出法によって積層される。具体的には、内層を形成す
るポリエステルと両外層を形成するポリエステルとを溶
融した状態で、フィードブロックまたはマルチマニホー
ルドダイ等の共押出積層装置を使用して共押出を行う。
そして、得られた溶融シートを急冷して未定型の未延伸
シートとした後、常法に従い、二軸配向、熱処理を行
う。積層フィルムの各層の厚みは、通常、ギヤポンプに
よりポリマー吐出量を調節することにより制御すること
ができる。本発明においては、必要に応じ、内層を２層
以上、すなわち、４層以上の層構成を採用することもで
きる。

【０００６】本発明の積層フィルムの最大の特徴は、両
外層と内層とにおける表面固有抵抗値を一定の範囲とす
る点にある。そして、がかる表面固有抵抗値を達成する
ため、通常主として基体のポリエステルに帯電防止剤を
配合することにより行う。具体的には、ポリエステル製
造工程において原料中に帯電防止剤を添加する方法、製
膜時に原料樹脂中に帯電防止剤またはそれを含むマスタ
ーバッチを配合する方法が好ましく採用される。上記の
帯電防止剤としては、イオン導電性化合物の代表的なス
ルホン酸塩やリン酸塩の誘導体を挙げることができる。
最も典型的な例としては、アルキルスルホン酸の金属塩
または、アルキルベンゼンスルホン酸の金属塩が挙げら
れる。そして、これらを使用する場合、ポリアルキレン
グリコールを併用すると帯電防止効果が増し好ましい。
また、電子導電性化合物の代表的なカーボンブラックも
用いることができる。

【０００７】本発明においては、積層フィルムの両外層
の表面固有抵抗値は、１０¹⁰〜１０ ¹³Ω／□、好ましく
は１０¹¹〜１０¹³Ω／□、さらに好ましくは、１０¹¹〜
１０ ¹²Ω／□の範囲である。両外層の表面固有抵抗値が
１０¹⁰Ω／□未満の場合は、多量の帯電防止剤の配合に
よってフィルムの機械的、熱的強度が低下するばかりで
なく付与される他の機能（例えば易接着性など）に悪影
響を与える。また両外層の表面固有抵抗値が１０¹³Ω／
□を超える場合は、帯電防止効果が弱くなり、塵埃を吸
着し、基材（プラスチックピン等）との接触が強い場合
には走行性が不安定となる。

【０００８】さらに本発明においては、積層フィルムの
内層を単独でフィルム化（積層フィルムの製造と同一条
件下）したときの表面固有抵抗値（以下、単に内層の表
面固有抵抗値という）は、１０¹³〜１０¹⁵Ω／□、好ま
しくは１０¹³〜１０¹⁴Ω／□の範囲であり、さらに前記
両外層の表面固有抵抗値の１０〜１０⁴ 倍、好ましくは
１０〜１０³ である。内層の表面固有抵抗値が１０¹³Ω
／□未満の場合または両外層の表面固有抵抗値の１０倍
未満の場合は、しばしばフィルムの透明性や機械的、熱
的強度が損なわれる。また、内層の表面固有抵抗値が１
０¹⁵Ω／□を超える場合または両外層の表面固有抵抗値
の１０⁴ 倍を超える場合は、往々にして帯電防止効果が
失われてしまう。

【０００９】本発明の大きな特長は、帯電防止剤の少量
の効果的配分により、いわゆるブル−ミングの発生をな
くし、フィルムに付与される他の機能およびフィルムの
機械的特性を損なうことなく、しかも経済的に有利な条
件下に帯電防止機能が付与された積層フィルムを提供で
きることにある。本発明者らの知見によれば、積層フィ
ルムの両外層のみに帯電防止性能を付与してもその耐久
性においてしばしば不十分な場合があり、一方、内層が
外層よりも弱いが一定の帯電防止性能を付与する場合に
好ましい帯電防止効果が付与される。なお、内層が多数
存在する場合は、それらをブレンドし単層フィルムとし
た際の表面固有抵抗値を上記内層の値とする。

【００１０】本発明の積層フィルムは、帯電防止以外の
機能、例えば、滑り姓を付与する為突起形成剤として、
添加粒子、析出粒子、その他の触媒残渣などを含有して
もよい。さらに、必要に応じ、安定剤、潤滑剤、架橋
剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、赤外線吸収剤、
着色剤などを含有してもよい。これらの添加剤は、本発
明の要旨を越えない限り、内、外層のいずれに含有され
てもよい。本発明の積層フィルムは、その優れた特性、
経済性を活かし、ビデオテープ、オーディオテープ、フ
ロッピーディスク、磁気カード等の磁気記録分野、写真
用、マイクロフィルム、製版用、トレーシングフィルム
等のグラフィックアーツ分野、さらには、包材、ディス
プレー、建材などの分野で好適に使用することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例および
比較例中に「部」および「％」とあるのは、それぞれ
「重量部」および「重量％」を意味する。また、物性
（特性）の測定方法および、原料ポリエステルは、下記
のとおりである。 （１）表面固有抵抗値 横河・ヒューレット・パッカード社の同心円型電極「１
６００８Ａ（商品名）」（内側電極５０ｍｍ径、外側電
極７０ｍｍ径）に２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で試料
を設置し、１００Ｖの電圧を印加し、６０秒後、同社の
高抵抗計「４３２９Ａ（商品名）」で試料の表面固有抵
抗値を測定した。

【００１２】（２）透明性（フィルムヘーズ） 日本電色工業社製分球式濁度計「ＮＤＨ−３００Ａ（商
品名）」を用い、ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じてフィルム
濁度を測定した。判定基準は以下のとおりである。 ○（良好）：５％未満 △（普通）：５％以上１０％未満 ×（不良）：１０％以上

【００１３】（３）走行安定性 幅１２．５ｍｍのフィルムに張力１００ｇをかけ、プラ
スチック製ピンの間を１００往復させた後の巻き姿を観
察し、次の３ランクに分けて評価した。 ○（良好）：全く巻き乱れがない △（普通）：端部がわずかに不揃いとなる ×（不良）：端部が不揃いとなる

【００１４】（４）耐久性：エタノールをしみこませた
ガーゼで、フィルム表面を撫拭し、風乾する処理を５回
繰り返し、その後のフィルム表面固有抵抗値を測定し、
処理前の表面固有抵抗値と比較して、表面固有抵抗値の
変化を次の３ランクに分けて評価した。 ○（良好）：表面固有抵抗値（Ω／□）の上昇が１桁未
満 △（普通）：表面固有抵抗値（Ω／□）が１桁以上２桁
未満上昇 ×（不良）：表面固有抵抗値（Ω／□）が２桁以上上昇

【００１５】（５）ぬれ指数 ＪＩＳ−Ｋ６７６８−１９７７に準じ、ぬれ指数試薬
（和光純薬製）を用いてサンプルフィルムの表面に試薬
を塗布し、ぬれ性により、次の３ランクに分けて評価し
た。 ○（良好）：５０（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以上 △（普通）：４９（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以下４０（ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ）未満 ×（不良）：３９（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以下

【００１６】（６）極限粘度低下率 ポリエステルチップまたはフィルム１ｇをフェノール／
テトラクロロエタン＝５０／５０（重量比）の混合溶媒
１００ｍｌに溶解して３０℃で測定し、ブランクのポリ
エチレンテレフタレートチップの極限粘度０．６５０を
フィルム化した時の極限粘度に対し、次の３ランクに分
けて評価した。 ○（良好）：低減率５％以下 △（普通）：低減率６％以上１０％未満 ×（不良）：低減率１１％以上

【００１７】（７）表面粗さ（Ｒａ） （株）小坂研究所社製表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を
用いて次のようにして求めた。すなわち、フィルム断面
曲線からその中心線方向に基準長さＬ（２．５５ｍｍ)
の部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をｘ軸、
縦倍率の方向をｙ軸として粗さ曲線ｙ＝ｆ(x) で表した
とき、次の式で与えられた値を１０点測定し、その平均
値をＲａとした。なお、触針の先端半径は２μｍ、荷重
は３０ｍｇとし，カットオフ値は０．０８ｍｍとした。

【数１】Ｒａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ

【００１８】なお、実施例および比較例で用いた原料ポ
リエステルは以下のものである。 （１）ポリエステルＡ 平均粒径０．５μｍの球状シリカを０．２重量％、帯電
防止剤（日鉱石油化学社、商品名・アトレ−ＡＳ１０３
０）を０．４重量％、分子量６０００のポリエチレング
リコールを１．０重量％含むポリエチレンテレフタレー
ト （２）ポリエステルＢ 帯電防止剤（日鉱石油化学社、商品名・アトレーＡＳ１
０３０）を０．２重量％含むポリエチレンテレフタレー
ト （３）ポリエステルＣ 平均粒径０．６μｍのカオリン粒子を０．０５重量％、
ドデシルスルホン酸ナリウムを０．８重量％、分子量６
０００のポリエチレングリコールを１．０重量含むのポ
リエチレンテレフタレート （４）ポリエステルＤ 平均粒径０．６μｍの架橋高分子有機粒子を０．１重量
％を含有するポリエチレンテレフタレート

【００１９】実施例１ ポリエステルＡおよびＢを使用し、Ａ／Ｂ／Ａの層構成
となる様にダイス内で積層し、２９０℃で口金からシー
ト状に押出して冷却回転ドラム上で急冷し、３層構造の
無配向シートを得た。得られた無配向シートを長さ方向
に８５℃で３．７倍、幅方向に９５℃で４．０倍延伸し
た後、２３０℃で２秒間熱処理を行い、二軸配向積層ポ
リエステルフィルムを得た。得られた積層フィルムは、
１μｍ／１３μｍ／１μｍの厚み構成を有するものであ
った。積層フィルムの物性および特性の測定結果を下記
表１に示すが、当該積層フィルムは、含有されている帯
電防止剤の絶対量が少ないにもかかわらず良好な帯電防
止性を示し、また、製膜段階でのポリエステルの分子量
の低下も少なく、さらに、Ａ面のぬれ指数は５４（ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ）と良好な接着性を示す好ましい積層フィル
ムであった。

【００２０】実施例２ 実施例１において、ポリエステルＡ、ＢおよびＣを使用
し、Ａ／Ｂ／Ｃの層構成となるようにダイス内で積層し
た以外は、実施例１と同様にして、Ａ／Ｂ／Ｃ（厚み構
成１μｍ／１３μｍ／１μｍ）の３層構造からなる二軸
配向積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層フ
ィルムの物性および特性の測定結果を表１に示すが、当
該積層フィルムは、良好な帯電防止性を示し、かつ表裏
の粗度が異なる特長を有する有用な積層フィルムであっ
た。

【００２１】実施例３ 実施例２において、Ａ／Ｂ／Ｃの厚み構成を０．４μｍ
／１４．２μｍ／０．４μｍとした以外は、実施例２と
同様にして二軸配向積層ポリエステルフィルムを得た。
得られた積層フィルムの物性および特性の測定結果を表
１に示すが、当該積層フィルムは、良好な帯電防止性を
示し、また、製膜段階でのポリエステルの分子量の低下
も少ない好ましい積層積層フィルムであった。

【００２２】実施例４ 実施例１において、長さ方向に延伸した後、その片面に
印刷インクなどとの接着性を向上させるためインライン
コーティングコートを行った以外は、実施例１と同様に
して、片面に易接着性の塗膜を有する５層構造の二軸配
向積層ポリエステルフィルムを得た。インラインコ−テ
ィングコートは、大日本インキ化学工業社製の「ファイ
ンテックスＥＳ−６５０」（商品名）とバイエル社製
「インプラニルＤＬ１１」（商品名）とを２０：８０重
量比とした１０重量％水分散液を使用し、乾燥後の厚み
を０．０３μｍとした。当該積層フィルムは、インライ
ンコ−ティングコート面を接触面として走行させてもそ
の帯電性の上昇は少なく優れた積層フィルムであった。

【００２３】比較例１ 実施例１において、ポリエステルＡのみを使用した以外
は、実施例１と同様にして１５μｍ厚みの単層の二軸配
向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの物
性および特性の測定結果を下記表２に示すが当該フィル
ムは、帯電防止性に優れているものの、使用した帯電防
止剤の総量はかなり多く、極限粘度の低下率も高く、ま
た、フィルムヘ−ズも高いフィルムで満足すべきもので
はなかった。

【００２４】比較例２ 実施例１において、ポリエステルＡおよびＤを使用し、
Ｄ／Ａ／Ｄの層構成となるようにダイス内で積層した以
外は、実施例１と同様にして、Ｄ／Ａ／Ｄ（１μｍ／１
３μｍ／１μｍ）の３層構造からなる二軸配向積層ポリ
エステルフィルムを得た。得られた積層フィルムの物性
および、特性の測定結果を表２に示すが、当該積層フィ
ルムは、帯電性が大きく使い難いものであった。

【００２５】比較例３ 実施例１において、ポリエステルＡおよびＤを使用し、
Ａ／Ｄ／Ａの層構成となる様にダイス内で積層した以外
は、実施例１と同様にして、Ａ／Ｄ／Ａ（０．４μｍ／
１４．２μｍ／０．４μｍ）の３層構造からなる二軸配
向積層ポリエステルフィルムを得た。得られた積層フィ
ルムの物性および特性の測定結果を表２に示すが、当該
フィルムは、ぬれ性には問題はないものの帯電性がやや
大きく、走行時、特に、繰り返し走行させた場合に走行
が不安定であった。

【００２６】表１

【表１】

【００２７】

【表２】

【発明の効果】本発明によれば、フィルムの機械的特性
を損なわず、付与する他の機能に悪影響を及ぼすことな
く、しかも経済的有利な条件下に帯電防止性能が付与さ
れた積層フィルムが提供され、かかるフィルムは磁気記
録用途、グラフィック・ア−ツや包装材分野で好適に使
用し得ることができ、その工業的価値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内層および両外層の少なくとも３層から
   なる共押出積層ポリエステルフィルムであって、両外層
   の表面固有抵抗値がそれぞれ１０¹⁰〜１０¹³Ω／□であ
   り、内層を単独でフィルム化したときの表面固有抵抗値
   が１０¹³〜１０¹⁵Ω／□でかつ両外層の表面固有抵抗値
   の１０〜１０⁴ 倍であることを特徴とする二軸配向積層
   ポリエステルフィルム。