JPH0931224A

JPH0931224A - 帯電防止性ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JPH0931224A
Application number: JP7185777A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Okada; 真一郎岡田; Masayuki Fukuda; 雅之福田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】低湿度での帯電防止性に優れ、かつ回収性に
優れた帯電防止性ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】ポリエステルフィルムの少なくとも片面
に、ポリマー主鎖に複数のピロリジウム環及び／または
４級化アミノカチオンを有する結合単位を有し、かつこ
の単位中の窒素が有機スルホン酸と塩を形成しているポ
リカチオンポリマーを含む塗剤を用いて、被膜を塗設し
た帯電防止性ポリエステルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は帯電防止性ポリエス
テルフィルムに関し、更に詳しくは、回収性、低湿度で
の帯電防止性に優れた帯電防止性ポリエステルフィルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステルフィルムは、優れた特性を
有することで広く用いられているが、プラスチックフィ
ルム共通の問題として静電気が発生しやすく、製膜工
程、加工工程、さらに製品の使用時などにおいて種々の
トラブルを発生するという欠点がある。

【０００３】このような静電気障害の防止法として従来
より、(1)有機スルホン酸塩や有機リン酸塩などのアニ
オン性化合物を練り込む方法、(2)金属化合物を蒸着す
る方法、(3)アニオン性化合物やカチオン性化合物ある
いはいわゆる導電性粒子を塗布する方法などがある。ア
ニオン性化合物を練り込む方法(1)は、安価に製造でき
るものの、帯電防止効果においては限界があると共に用
いることのできる化合物が低分子化合物であるために、
ブリードアウトによってフィルムと積層した層との接着
性が低下したり、フィルム同士が粘着によって貼り付き
を起こしたり、あるいは低分子化合物が転着したりする
などの問題がある。また製膜時の被熱により劣化を生
じ、着色や物理的性質の低下をもたらすなどの問題があ
った。金属化合物を蒸着する方法(2)は、帯電防止性に
優れ、近年は透明導電性フィルムとして用途が拡大しつ
つあるものの、製造コストが高く、特定の用途には向い
ているが、一般の帯電防止性フィルムとしては利用し難
い。また導電性カーボンや導電性金属粒子を塗布する方
法(3)は、帯電防止効果が比較的良好であると共に比較
的安価に製造できる利点があるものの、フィルムの透明
性が悪化するという欠点がある。

【０００４】このようなことから、帯電防止剤としてア
ニオン性化合物やカチオン性化合物を塗布する方法がポ
リエステルフィルムの帯電防止法として広く用いられて
いる。

【０００５】一般に４級アンモニウム塩等のカチオン性
化合物は低湿度下での帯電防止性に優れるものの熱安定
性に劣り、例えば塗剤として未延伸または一軸延伸ポリ
エステルフィルムに塗布した後、フィルムを延伸、熱処
理する塗布延伸法（インラインコーティング法）におい
てその性能を失活するものが多い。このような中で、ポ
リマー主鎖にピロリジウム環を複数有するポリカチオン
ポリマーや、ポリマー主鎖に４級化アミノカチオン基を
複数有するポリカチオンポリマーは前記塗布延伸法にお
いても優れた帯電防止性を発現することが、特公平7-25
914号公報、特開平2-73833号公報等に開示されている。
しかしながら、これらの公報に記載されているポリカチ
オンポリマは、耐熱性が十分とは云えず、フィルム回収
工程（リサイクル処理）において有害なガスが発生した
り、リサイクル品を原料の一部に用いるとフィルムが着
色し易いという欠点があった。そのために生産効率が低
くなり、コスト高の原因となってその使用が限られてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
問題点に鑑み鋭意検討した結果、ポリマー主鎖に複数の
ピロリジウム環及び／または４級化アミノカチオンを有
する結合単位を有し、かつこの単位中の窒素が有機スル
ホン酸と塩を形成しているポリカチオンポリマーが優れ
た耐熱性を有し、これを用いることにより優れた帯電防
止性と回収性（リサイクル性）を兼ね備えた、各種用途
の機材として極めて有用である帯電防止性ポリエステル
フィルムの得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ポ
リエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリマー主鎖
に複数のピロリジウム環及び／または４級化アミノカチ
オンを有する結合単位を有し、かつこの単位中の窒素が
有機スルホン酸と塩を形成しているポリカチオンポリマ
ーを含む塗剤を用いて、被膜を塗設した帯電防止性ポリ
エステルフィルムである。

【０００８】本発明においてポリエステルフィルムを構
成するポリエステルとは、芳香族二塩基酸またはそのエ
ステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成
性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルであ
る。かかるポリエステルの具体例として、ポリエチレン
テレフタレート、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、ポリ（１，４−シクロヘキシレ
ンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン−２，６
−ナフタレンジカルボキシレート等が例示でき、これら
の共重合体またはこれらと小割合の他樹脂とのブレンド
物なども含まれる。これらの中、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキ
シレートが特に好ましい。

【０００９】そして、これらポリエステルは必要に応じ
て、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、酸化チタ
ン、硫酸バリウム、シリコーン等のような無機フィラ
ー、架橋ポリスチレン樹脂、架橋アクリル樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂等の耐熱性樹脂からなる有機フィラ
ー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピ
レンコポリマー、オレフィン系アイオノマーのような他
の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤等を必
要に応じて含有することもできる。

【００１０】本発明において、ポリエステルフィルムは
ニ軸延伸ポリエステルフィルムが好ましい。延伸方法は
従来から知られている方法例えば逐次二軸延伸法、同時
二軸延伸法等を用いることができ、延伸倍率としては少
なくとも一軸方向に２．５倍以上、さらに３倍以上であ
ることが好ましく、面積倍率として８倍以上、さらに１
０倍以上が好ましい。

【００１１】本発明においてポリエステルフィルムの少
なくとも片面に設けるプライマー層は、ポリマー主鎖に
複数のピロリジウム環及び／または４級化アミノカチオ
ンを有する結合単位を有し、かつこの単位中の窒素が有
機スルホン酸と塩を形成しているポリカチオンポリマー
を含む塗剤を上記フィルムの所要面に塗布し、乾燥する
ことによって形成される。

【００１２】本発明において塗剤を構成するポリカチオ
ンポリマーとしては、例えば下記のごとき結合単位を有
するポリマーが挙げられる。

【００１３】

【化１】

【００１４】

【化２】

【００１５】

【化３】

【００１６】上記式において、Ｒ₁〜Ｒ₅は各々１価の有
機基、例えばアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、ヘテロ原子含有の１価の基等であ
り、好ましくはＣＨ₃-基、Ｃ₂Ｈ₅-基、（ＣＨ₃）₂ＣＨ-
基、ＣＦ₃-基等が挙げられる。Ｒ₆〜Ｒ₇は各々２価の有
機基、例えばアルキレン基、シクロアルキレン基、アリ
ーレン基、アラルキレン基、ヘテロ原子含有の２価の基
等であり、好ましくは-ＣＨ₂ＣＨ₂-基、-ＣＨ₂ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂-基、-ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂-基、-ＣＨ₂ＣＨ（Ｏ
Ｈ）ＣＨ₂-基、-（ＣＨ₂）₃-ＮＨＣＯＮＨ-（ＣＨ₂）₃-
基等が挙げられる。

【００１７】本発明においてポリカチオンポリマーは、
その目的を損なわない範囲において上記式の化合物と重
合性のモノマーを共重合していてもよい。これらの点
で、上記式の化合物の占める割合は好ましくは５〜１０
０モル％、さらに好ましくは２０〜１００モル％であ
る。

【００１８】本発明において、ポリカチオンポリマーの
分子量は、好ましくは３００〜２００万、更に好ましく
は１０００〜５０万である。このポリマーの分子量が３
００未満の場合には、帯電防止効果はあるものの、塗膜
の強度が弱かったり、フィルム同士がべたつきにより貼
り付き易い。他方このポリマーの分子量が２００万より
大きい場合には、塗布液の粘度が高くなり、取り扱い性
や塗工性が悪化し易い。

【００１９】本発明において塗剤には、本発明の目的を
損なわない範囲において、例えば紫外線吸収剤、顔料、
消泡剤、塗工性改良剤、有機フィラー、無機フィラー、
潤滑剤、ブロッキング防止剤や、メラミン系、尿素系、
グアナミン系、エポキシ系、アジリジン系、ブロックイ
ソシアネート系等の架橋剤、カップリング剤等の他の添
加剤を混合することができる。

【００２０】また、本発明における塗剤には、前記ポリ
カチオンポリマー以外の従来知られているポリマーを塗
剤あるいはプライマー層の特性改良のため含有させても
よい。このポリマーとして、例えばポリエステル共重合
体、ポリウレタン、アクリル共重合体、ポリビニルアル
コール、ポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリ
ドン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル
酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。これらの中好まし
くはポリエステル共重合体、ポリウレタン、アクリル共
重合体、ポリビニルアルコールであり、さらに好ましく
はポリエステル共重合体、アクリル共重合体である。こ
れらのポリマーはランダム共重合体、ブロック共重合
体、グラフト共重合体のいずれでもよく、異種ポリマー
の結合体でもよい。また、これらのポリマーは２種以上
を組み合わせて用いることができる。

【００２１】本発明におけるプライマー層は水性塗剤
（水媒体を用いた塗剤）を塗布することで形成するのが
好ましいが、有機溶剤を溶媒とした塗剤を塗布するこで
形成することも可能である。この溶剤としては、メチル
エチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、シクロヘキサノン、ｎ−ヘキサン、
トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、ｎ−プ
ロパンノール、イソプロパノール等を例示することがで
きる。これらは単独で、もしくは複数を組み合わせて用
いることができる。

【００２２】本発明における塗剤の固形分濃度は、通常
３０〜０．２重量％であり、好ましくは２０〜１重量％
である。

【００２３】本発明においては、上述の各成分を含む
（プライマー）塗剤をポリエステルフィルムの少なくと
も片面に塗布するが、この塗布には延伸塗布法を用いる
のが好ましく、従って該フィルムとしては結晶配向が完
了する前のポリエステルフィルムが好ましい。

【００２４】この結晶配向が完了する前のポリエステル
フィルムとしては、該ポリエステルを熱溶融してそのま
まフィルム状となした未延伸状フィルム、未延伸フィル
ムを縦方向または横方向の何れか一方に配向せしめた一
軸延伸フィルム、縦方向及び横方向の二方向に低倍率延
伸配向せしめたもの（最終的に縦方向または横方向に再
延伸せしめて配向結晶化を完了せしめる前の二軸延伸フ
ィルム）等を例示することができる。

【００２５】ポリエステルフィルムへの塗剤の塗布方法
としては、公知の任意の塗工法が適用できる。例えばロ
ールコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコ
ート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプ
レーコート法、エアーナイフコート法、含浸法及びカー
テンコート法等を単独または組み合わせて適用すると良
い。なお、水性塗剤には、塗剤の安定性または塗剤の塗
工性を助ける目的で若干量の有機溶剤を含ませてもよ
い。

【００２６】塗布量は走行しているフィルム１ｍ²当た
り0.5〜50ｇ、さらには5〜30ｇが好ましい。最終乾燥塗
膜（被膜）の厚さとしては、0.01〜1μｍが必要であ
り、好ましくは0.02〜0.6μｍである。塗膜の厚さが0.0
1μｍ未満であると、十分な帯電防止性が得られない。
他方1μｍを超えると、滑り性が低下するので好ましく
ない。

【００２７】塗布はフィルムの用途に応じて片面のみに
行うことも両面に行うこともできる。塗布後、乾燥する
ことにより、均一な塗膜となる。また塗布延伸法を用い
た場合、塗布後の延伸処理は従来から知られている方
法、条件で行うことができる。

【００２８】上述のようにして得られる本発明の塗剤を
塗布したポリエステルフィルムは、その厚みが３〜５０
０μｍの範囲にあることが好ましい。

【００２９】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。なお、例中の特性は、次の方法で求めた。

【００３０】１．帯電防止性帯電防止性はサンプルフィルムの表面固有抵抗を、タケ
ダ理研社製固有抵抗測定器を使用し、測定温度23℃、
測定湿度65％および45％の条件で、印加電圧500Ｖで１
分後の表面固有抵抗値（Ω／□）を測定する。1×10¹¹
Ω／□以下が好ましいものである。

【００３１】２．塗布フィルムの回収性（リサイクル
性）ガラスフラスコ中にてサンプルフィルムを、窒素雰囲気
下300℃で１時間溶融撹拌した後、水中にクエンチした
ものの着色状況を観察する。未処理フィルム（ブラン
ク）に比べて差のないものを○、わずかに着色の認めら
れるものを△、明らかに着色しているものを×とする。

【００３２】［実施例１］ポリエチレンテレフタレート
（固有粘度：0.65、滑剤含有）を20℃に維持した回転冷
却ドラム上に溶融押出して未延伸フィルムとし、次いで
該未延伸フィルムを機械軸方向に３．６倍延伸した後、
下記構造のピロリジウム環を主鎖に複数有するポリカチ
オンポリマー（数平均分子量：29500）の水溶液（濃度
２重量％）９０重量％と界面活性剤であるポリオキシエ
チレンノニルエーテルの水溶液（濃度２重量％）１０重
量％とからなるプライマー塗剤を６ｇ／ｍ²（ｗｅｔ）
の量をキスコート法にてフィルムの両面に塗布した。引
き続き１００℃で乾燥後、横方向に３．６倍延伸し、２
１０℃で熱処理して、厚さ100μｍの二軸延伸フィルム
を得た。

【００３３】

【化４】

【００３４】このフィルムの、処理面の帯電防止性及び
回収性を表１にまとめて示す。

【００３５】［実施例２］実施例１で用いたプライマー
塗剤を、下記構造の４級化アミノカチオン基を主鎖に複
数有するポリカチオンポリマー（数平均分子量：6900）
の水溶液（濃度３重量％）５０重量％、メタクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル及びＮ−メチロールアクリルア
ミドからなるアクリル重合体（数平均分子量：329000）
の固形分濃度３％の水分散液４０重量％及び界面活性剤
であるポリオキシエチレンノニルエーテルの水溶液（濃
度３重量％）１０重量％とからなるプライマー塗剤に変
更する以外は、実施例１と全く同様にして二軸延伸プラ
イマー被覆ポリエステルフィルムを得た。

【００３６】

【化５】

【００３７】このフィルムの、処理面の帯電防止性及び
回収性を表１にまとめて示す。

【００３８】［比較例１］実施例１で用いた帯電防止剤
を、下記構造のピロリジウム環を主鎖に複数有するポリ
カチオンポリマー（数平均分子量：32200）に変更する
以外は実施例１と全く同様の塗剤組成比で６ｇ／ｍ
²（ｗｅｔ）の量をフィルムの両面に塗布して二軸延伸
プライマー被覆ポリエステルフィルムを得た。

【００３９】

【化６】

【００４０】このフィルムの、処理面の帯電防止性及び
回収性を表１にまとめて示す。

【００４１】［比較例２］実施例１で用いた帯電防止剤
を、下記構造のピロリジウム環を主鎖に複数有するポリ
カチオンポリマー（数平均分子量：31000）に変更する
以外は実施例１と全く同様の塗剤組成比で６ｇ／ｍ
²（ｗｅｔ）の量をフィルムの両面に塗布して二軸延伸
プライマー被覆ポリエステルフィルムを得た。

【００４２】

【化７】

【００４３】このフィルムの、処理面の帯電防止性及び
回収性を表１にまとめて示す。

【００４４】［比較例３］実施例２で用いた帯電防止剤
を、下記構造の４級化アミノカチオン基を主鎖に複数有
するポリカチオンポリマー（数平均分子量：7100）に変
更する以外は実施例２と全く同様の塗剤組成比で６ｇ／
ｍ²（ｗｅｔ）の量をフィルムの両面に塗布して二軸延
伸プライマー被覆ポリエステルフィルムを得た。

【００４５】

【化８】

【００４６】このフィルムの、処理面の帯電防止性及び
回収性を表１にまとめて示す。

【００４７】［比較例４］実施例１においてプライマー
コーティングをせずに得た二軸延伸ポリエステルフィル
ムの帯電防止性を表１にまとめて示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【発明の効果】本発明による帯電防止性ポリエステルフ
ィルムは、従来のものに比べて特に帯電防止性及び回収
性（リサイクル性）に優れたものであり、例えば包装材
料、製版材料、印刷材料、グラフィック材料、感光材
料、電子写真材料、磁気記録材料、カード等に有用であ
る。

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Ｃ０９Ｄ 5/00 ＰＰＭＣ０９Ｄ 5/00 ＰＰＭ // Ｃ０８Ｇ 61/04 ＮＬＦＣ０８Ｇ 61/04 ＮＬＦＣ０９Ｄ 179/00 ＰＬＴＣ０９Ｄ 179/00 ＰＬＴＢ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00 Ｃ０８Ｌ 67:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフィルムの少なくとも片面
に、ポリマー主鎖に複数のピロリジウム環及び／または
４級化アミノカチオンを有する結合単位を有し、かつこ
の単位中の窒素が有機スルホン酸と塩を形成しているポ
リカチオンポリマーを含む塗剤を用いて、被膜を塗設し
た帯電防止性ポリエステルフィルム。
【請求項２】塗剤が水性塗剤である請求項１に記載の
帯電防止性ポリエステルフィルム。
【請求項３】被膜の厚みが0.01〜1μmである請求項１
又は２に記載の帯電防止性ポリエステルフィルム。