JPH07258521A - ポリエステル水分散体及びポリエステルフイルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に金属蒸着層に対して優れた易接着性塗膜
を形成するポリエステル水分散体、及び金属蒸着層を持
つ包装材料、蒸着磁気テープ、蒸着コンデンサー等に有
用な低帯電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、末端封鎖タイプの変性ポリオキシアル
キレングリコールおよび／または分岐タイプの変性ポリ
オキシアルキレングリコールを０．００２〜５ｍｏｌ％
共重合させた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、並びにポリエステルフイルム
の少なくとも一つの表面に前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。

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
びポリエステルフイルムに関し、さらに詳しくは金属蒸
着層に対する接着性に特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
して易接着層を形成した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知られている。このプラ
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、水分散体）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、ある種の
磁気塗料、印刷インクに対しては十分な接着性を示す
が、Ａｌ等の金属蒸着層に対する接着性は不満足なもの
であった。

【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、特に金属蒸着層に対する接着性に優れ
たプライマー層を開発すべく鋭意検討した結果、特開昭
５５―９９９００号に提案されたポリエチレングリコー
ル（ＰＥＧ）共重合のポリエステルがアルミニウム（Ａ
ｌ）蒸着層に対して接着性を示すが、実用的にはこの接
着性をさらに向上させる必要のあることを知見した。こ
のＰＥＧ共重合による接着性向上効果をより一層発現さ
せるべく、更に検討を重ねた結果、特異な構造を有する
変性ポリオキシアルキレングリコールを共重合した共重
合ポリエステルがＡｌ蒸着層に対して格段に優れた接着
性を奏することを知見し、本発明に到達した。

【０００６】従って、本発明の目的は、特に金属蒸着層
に対する接着性に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、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下記式１で示される変性ポリオキ
シアルキレングリコールを全グリコール成分当り０．０
０２〜５モル％共重合した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によって達成され
る。

【０００８】

【化４】

【０００９】本発明における共重合ポリエステルは、前
記式１で示される変性ポリオキシアルキレングリコール
を全グリコール成分当り０．００２〜５モル％共重合し
たものであることに特徴がある。

【００１０】この変性ポリオキシアルキレングリコール
は、下記式２、３で示される変性ポリオキシアルキレン
グリコールに大別できる。

【００１１】

【化５】

【００１２】

【化６】

【００１３】上記式２、３におけるＲ₁ 、Ｒ₂ は炭素数
４以下のアルキレン基であるが、この炭素数が５以上に
なると金属蒸着層に対する接着性が低下するので好まし
くない。このアルキレン基としては、エチレン及びプロ
ピレンが好ましく、特にエチレンが好ましい。Ｒ₃ のア
ルキル基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、
トリメチル、テトラメチル、ペンタメチル、ヘキサメチ
ル、ノナメチル、デカメチル等を挙げることができる。
このＲ₃ は特にフェニルであることが好ましい。また上
記式３における

【００１４】

【化７】

【００１５】としては、例えばメチレン、エチレン、ト
リメチレン、テトラメチレン、テトラメチレン、ヘキサ
メチレン、ノナメチレン、デカメチレン等を挙げること
が好ましい。

【００１６】さらに、上記式２、３における（ｎ＋ｍ）
の数が小さすぎると易接着作用が十分発現せず、一方大
きすぎると変性ポリオキシアルキレングリコールが共重
合されなくなる。従って、（ｎ＋ｍ）の数は５〜１０
０、更には２０〜６０であることが好ましい。

【００１７】変性ポリオキシアルキレングリコールの具
体例としては、一つの水酸基がフェニル基またはアルキ
ル基で封鎖されたポリエチレングリコール、一つの水酸
基がフェニル基またはアルキル基で封鎖されたポリエチ
レン・プロピレングリコール、一つの水酸基がフェニル
基またはアルキル基で封鎖されかつ他方の水酸基がＨＯ
ＣＨ₂ ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂ ―で封鎖されたポリエチレン
グリコール、一つの水酸基がフェニル基またはアルキル
基で封鎖されかつ他方の水酸基がＨＯＣＨ₂ ＣＨ（Ｏ
Ｈ）ＣＨ₂ ―で封鎖されたポリエチレン・プロピレング
リコール等が挙げられる。

【００１８】かかる変性ポリオキシアルキレングリコー
ルの共重合割合は、全グリコール成分当り０．００２〜
５モル％、好ましくは０．０５〜２モル％である。この
割合が０．００２モル％未満であると易接着効果が発現
せず、他方５モル％を超えると共重合ポリエステルの重
合度が上り難く、また共重合ポリエステルの二次転移点
が低くなり過ぎ塗膜がブロッキング現象を起すので好ま
しくない。

【００１９】本発明における共重合ポリエステルを構成
する前記変性ポリオキシアルキレングリコール成分以外
のグリコール成分としては、例えば炭素数２〜１０のア
ルキレングリコール、２，５―ナフタレンジオール、ネ
オペンチルグリコール、１，３―シクロヘキサンジメタ
ノール、１，４―シクロヘキサンジメタノール、ビスフ
ェノール化合物のアルキレンオキシサイド付加体等が好
ましく挙げられる。これらグリコールは２種以上を用い
ることができる。また、通常のポリオキシアルキレング
リコールを上記の変性ポリオキシアルキレングリコール
と併用しても構わない。

【００２０】本発明における共重合ポリエステルを構成
する酸成分としては、例えばイソフタル酸、１，３―シ
クロヘキサンジカルボン酸、１，４―シクロヘキサンジ
カルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、蓚酸、マ
ロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸、マレイン酸、イタコン酸、テレフタル酸、１，
４―ナフタレンジカルボン酸、２，５―ナフタレンジカ
ルボン酸、２，６―ナフタレンジカルボン酸、４，４′
―ジフェニルジカルボン酸等が好ましく挙げられる。こ
れらジカルボン酸は２種以上を用いることができる。ま
た、全酸成分中の芳香族ジカルボン酸の割合が少ない
と、塗布フイルム同士が張り付いてしまう（ブロッキン
グ）ため、芳香族ジカルボン酸成分を全酸成分の９０モ
ル％以上用いることが好ましい。

【００２１】また、共重合ポリエステルには、が水媒体
中で均一な水分散体とするために、スルホン酸塩基含有
化合物を共重合させることも好ましい。スルホン酸塩基
含有化合物としては、５―ナト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―ホスホスル
ホイソフタル酸等が好ましく例示できる。スルホン酸塩
基含有化合物の共重合量が少なすぎると十分な水分散性
が得難くなり、他方多すぎると吸湿により塗布フイルム
がブロッキングを起こすため、スルホン酸塩基含有化合
物の共重合量は全酸成分当り０．０１モル％以上５モル
％以下であることが好ましい。

【００２２】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。

【００２３】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、ジカルボン酸とグリコールの直接エ
ステル化反応またはジカルボン酸の低級アルキルエステ
ルとグリコールのエステル交換反応によりモノマーもし
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、また種々添加剤、例えば安定剤
等を添加することもできる。

【００２４】本発明においてポリエステル水分散体は、
以下の方法で製造できる。

【００２５】共重合ポリエステルは、先ず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１
００℃以下、または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。

【００２６】共重合ポリエステルを溶解した溶液には、
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。

【００２７】得られる分散体を、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
さすぎると塗布後の乾燥に要する時間が長くなるため、
０．０１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０．５μｍ以下である。

【００２８】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。

【００２９】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、ポリエステル水分散体の表面張力を５
０ｄｙｎｅ／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。

【００３０】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。

【００３１】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。延伸処理の方法や条件は従来から知られてい
る条件、方法を採用することができる。

【００３２】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できる。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、前記一軸延
伸フイルムに塗布するのが好ましい。

【００３３】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
等が用いられる。塗付量は０．０１〜５μｍ（ｄｒｙ）
が好ましく、更に好ましくは０．０１〜２μｍ（ｄｒ
ｙ）、最も好ましくは０．０１〜０．３μｍ（ｄｒｙ）
である。

【００３４】かくして得られる易接着性ポリエステルフ
イルムは金属蒸着層、例えばアルミニウム蒸着層に対す
る接着力が高いため、蒸着磁気テープ、包装材料、コン
デンサー等に有用である。

【００３５】

【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。

【００３６】（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Ｊ
ＥＯＬ社製ＪＥ―４００型真空蒸着装置を用いて約１０
ｎｍのＡｌ蒸着層を形成後、スコッチテープNo．６００
（スリーＭ社製）巾１９．４ｍｍ、長さ８ｃｍを気泡の
入らないように貼着積層部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３００
ｍｍ／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。

【００３７】［実施例１］ ＜共重合ポリエステルの製造＞テレフタル酸ジメチル１
００部、イソフタル酸ジメチル１６部、５―ナトリウム
スルホイソフタル酸ジメチル３部、エチレングリコール
７５部及び下記式４の構造を持つ片末端封鎖ポリエチレ
ングリコール１５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０．０７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。

【００３８】

【化８】

【００３９】次いで、この反応系にイルガノックス１０
１０（チバガイギー社製）を０．６部添加した後、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って、固有粘度０．４５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。

【００４０】＜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１０ｗｔ％のポリエステル水分散体を得た。

【００４１】更に、この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。

【００４２】＜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の未延伸フイルムとし、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を測定した。その
結果を表１に示す。

【００４３】［実施例２］実施例１の片末端封鎖ポリエ
チレングリコールの代わりに下記式５で示される片末端
封鎖ポリオキシエチレン・オキシプロピレン共重合体を
用いる以外は実施例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。

【００４４】

【化９】

【００４５】次いで、この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。

【００４６】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。その結果を表１に示す。

【００４７】［実施例３］実施例１の片末端封鎖ポリエ
チレングリコールの代わりに下記式６で示される分岐タ
イプポリオキシエチレングリコールを用いる以外は、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。

【００４８】

【化１０】

【００４９】次いで、この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。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
理面の接着性を測定した。その結果を表１に示す。

【００５０】［実施例４］実施例１における塗布液の調
製で平均粒径０．１μｍの真球状シリカを共重合ポリエ
ステル対比０．５ｗｔ％添加する以外は、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を測定した。
その結果をまとめて表１に示す。

【００５１】［実施例５］実施例１の塗布液を用い、フ
イルムの両面に塗布する以外は、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。このフイルムの各々の処理面の接着性を測定した。
その結果を表１に示す。

【００５２】［実施例６］実施例１において、イソフタ
ル酸ジメチルの一部をアジピン酸に代える以外は実施例
１と同様にして、表１に示す組成の共重合ポリエステル
を得た。次いで、この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。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
接着性を測定した。その結果を表１に示す。

【００５３】［比較例１］実施例１において片末端封鎖
ポリオキシエチレングリコールを用いない以外は、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、この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。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
の接着性を測定した。その結果を表１に示すが、満足な
接着性は得られなかった。

【００５４】［比較例２〜４］実施例１において片末端
封鎖ポリオキシエチレングリコールの代わりにポリエチ
レングリコール（ＰＥＧ）６５０、ＰＥＧ１０００また
はＰＥＧ２５００を用いる以外は、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、この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。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を測定
した。その結果を表１に示す。比較例１に対し、若干の
接着性向上効果は見られるが、その効果は低く満足のい
くものではなかった。

【００５５】［比較例５］コーティングをせず得た二軸
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。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、金属蒸着層に対する接
着性に優れた易接着性塗膜（プライマー層）を形成でき
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。

Claims (5)

【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下記式１で示される変性ポリオキシ
   アルキレングリコールを全グリコール成分当り０．００
   ２〜５モル％共重合した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。 【化１】
2. 【請求項２】 変性ポリオキシアルキレングリコールが
   下記式２で示されるグリコールである請求項１記載のポ
   リエステル水分散体。 【化２】
3. 【請求項３】 変性ポリオキシアルキレングリコールが
   下記式３で示されるグリコールである請求項１記載のポ
   リエステル水分散体。 【化３】
4. 【請求項４】 共重合ポリエステルがスルホン酸塩基含
   有化合物成分を共重合し、かつ非晶性のポリエステルで
   ある請求項１記載のポリエステル水分散体。
5. 【請求項５】 ポリエステルフイルムの少くとも一つの
   表面に請求項１または４記載のポリエステル水分散体を
   用いた易接着性塗膜を設けてなるポリエステルフイル
   ム。