JPS5835867B2 - タイデンボウシコ−テイングオシタ ポリエステルフイルム ノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コーティングされた合成線状ポリエステル
フィルム、特に帯電防止剤を含むフィルムに関する。

この発明によれば、帯電防止ポリエステルフィルムの製
造方法は、硝酸リチウムおよび非イオン乳化剤を使った
アクリルまたはメタクリル重合体または共重合体バイン
ダーの水性ディスパージョンからなる帯電防止組成物で
フィルムをコーティングすることからなる。

この発明はまた、硝酸リチウムとアクリルまたはメタク
リル重合体または共重合体からなる帯電防止層でコーテ
ィングされた帯電防止フィルムにも関する。

この発明の一つの具体化によれば、この方法は線状ポリ
エステルフィルムを融解押出成形し、これを無定形状態
に冷却し、その後で直交する二方向に延伸することによ
ってフィルムを二軸配向し延伸操作が完結する以前にこ
のフィルムの表面に帯電防止組成物を適用することから
なっている。

別法においては、帯電防止組成物は、延伸が完結した後
でフィルムに適用される。

この発明はまたここに記載された方法によってつくられ
た帯電防止フィルムにも関する。

ポリエステルフィルムは、ジカルボン酸またはこれの低
級アルキルジエステルとグリコールとの縮合によって製
造されるポリエステルからつくられた任意の熱可塑性フ
ィルムからつくられる。

このようなポリエステルは、例えばテレフタール酸；イ
ソフタール酸；フタール酸；２・５−１２・６−または
２・７−ナフタレンジカルボン酸；コハク酸；セバシン
酸；アジピン酸；アゼライン酸；ビ安息香酸：およびヘ
キサヒドロテレフタール酸：またはビス−ｐ−カルボキ
シフェノキシエタンのような−またはそれ以上のジカル
ボン酸またはこれの低級アルキルジエステルと例えばエ
チレングリコール：１・３−プロパンジオール：１・４
−ブタンジオール：ネオペンチルグリコールおよび１・
４−シクロヘキサンジメタツールのようなまたはそれ以
上のグリコールとの縮合によってつくられる。

このポリエステルフィルムは、前記した材料の任意のコ
ポリエステルからなっていてもよい。

好ましいポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフ
タレートフィルムである。

帯電防止組成物の硝酸リチウムは、希望する帯電防止性
能を与えるために存在する。

驚くべきことに、硝酸リチウムだけが線状ポリエステル
フィルムに適用され、この適用がフィルムに配向性を与
えるために行われる延伸段階の全部または完結の後に行
われた場合には、延伸されたフィルムの帯電防止性は非
常に貧弱であり、コーティングはかすんでいる。

しかしながら、フィルム表面に硝酸リチウムを固定し、
かつコーティングを耐摩耗性にする特別のバインダーを
含む組成物中で硝酸リチウムが適用されるならば、十分
な帯電防止性がえられ、コーティングは透明であること
が見出された。

コーティングは、フィルムの片側または両側に適用され
てよい。

最終のフィルムの片側または両側に硝酸リチウム成分の
約１００μ？／ｄｒｒｌまたはそれ以上の塗布重量が良
好な帯電防止性を与えることが分った。

硝酸リチウムのこの塗布重量またはこれ以上の塗布重量
を達成するために要求される実際のコーティング紹成物
中の硝酸リチウムの現実の割合は、採用されるコーティ
ング技術の性質、および例えばフィルムがコーティング
の後で延伸されるかまたはされないかといったフィルム
製造プロセスにおけるコーティングの段階に依存する。

硝酸リチウムは、アクリルまたはメタクリル重合体また
は共重合体が乳化剤によって分散されている水性媒体か
ら適用される。

架橋しうるアクリル重合体または共重合体が、重合体バ
インダーとしての用途に適している。

架橋しうるアクリルまたはメタクリル重合体または共重
合体は、アクリル酸またはメタクリル酸または水酸基、
カルボキシル基、アミド基およびオキシラン基のような
官能基を含むこれらのエステルからつくられる。

エチレンオキサイドと縮合したノニルフェノールのよう
な非イオン乳化剤は、このようなバインダーと共に使用
するのに好適である。

架橋しうるアクリルまたはメタクリルバインダーはまた
、メラミン、尿素およびジアジンまたはこれらの誘導体
のようなプ□ンとホルムアルデヒドの縮合生成物、これ
はまたアルキル化してもよい、を含有するのが好ましい
。

好適なバインダーは、エチルアクリレート／メチルメタ
クリレート／メタクリルアミ ド共重合体およびエチル
化アミン／ホルムアルデヒド縮合物を主体としている。

アクリルまたはメタクリルバインダーを架橋するために
、例えば塩化アンモニウムのような架橋触媒を使用する
のが好ましい。

このようなバインダーは、えられたフィルムの全部の性
能を目につくほど低下させずにコーティングされたフィ
ルムを新らしい重合体と共にフィルム製造プロセスを通
して再循環させることができるので、特別に好ましいも
のである。

フィルムに適用されるコーティング組成物はまた、酸化
防止剤、染料、顔料、潤滑剤、ブロッキング防止剤、お
よび／または滑剤、つまり例えばでん粉、タルク、酸化
亜鉛、炭酸カルシウム、シリカ、二酸化チタン、四三酸
化鉄、シリケート、アルミネート、アルミノシリケート
、ポリ塩化ビニルまたはポリメチルメタクリレートのよ
うな重合体材料のバラバラの粒子のような、コーティン
グに不溶の細かく砕かれた固体を含有してもよい。

約５０％の相対湿度において約１０１２オーム／平方よ
り小さい表面固有抵抗に相当する帯電防止性があれば、
フィルム表面に大気中のじんあいが積もらない。

このレベルの表面固有抵抗を達成するためには、最終の
フィルムの片側または各側に少なくとも１００μ？／ｄ
ｍの硝酸リチウムの塗布重量または表面濃度が要求され
る。

そして一般に１００μｆ？／ｄｉの範囲の実際の表面濃
度を使用するのが好ましい。

何故なら、硝酸リチウムの濃度がもつと高くなったとし
ても、表面固有抵抗は低くなるにもかかわらず、フィル
ム表面上でのじんあい堆積の防止に目立った改良はなさ
れず、フィルムの表面湿気が増加し、フィルムの透明性
がより貧弱になるからである。

ここに記載された硝酸リチウムの表面濃度に対する値は
、コーティングの水抽出技術および抽出された溶液中の
リチウムの量を測定することによって決定される。

バインダーの塗布重量または表面濃度は、硝酸リチウム
のそれの約１．７倍が好ましいが、この値と違ってもよ
い。

しかしながら、非常に高いまたは低い塗布重量のコーテ
ィングにおいては、欠点が目立つようになってくる。

好ましいポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート
であり、このフィルムは、周知のように７８℃から１２
５℃の範囲の温度において延伸することによって配向さ
れる。

機械中でフィルムを連続した長さおよび横方向に延伸す
るようにデザインされた種々の周知の装置は、この発明
の延伸方法において使用するのに適している。

フィルムは、最初に長さ方向または横方向のどちらかに
延伸された後で前とは違った方向に延伸するかまたは長
さ方向および横方向の両方に同時に延伸される。

例えば、フィルムを希望する温度に加熱された一対のま
たは一連の低速ローラーの間または周囲を通過させ、つ
ぎに一対のまたは一連の高速ローラーの間または周囲を
通過させることによって、フィルムは都合よく機械方向
に延伸される。

フィルム加熱の有用なその他の方法は、高速ローラーと
低速ローラーの間の短かい距離のフィルムに適用される
輻射熱によるものである。

フィルムは、テンター装置中で横方向に延伸されてもよ
い。

テンター中で延伸するためには、オープン加熱が好まし
い。

７８℃から１００℃の温度で長さ方向に、８０℃から１
２５℃、好ましくは１００℃から１２５℃の温度で横方
向に延伸をおこなうのが好ましい。

フィルムは、ポリエステルフィルムの製造に通常用いら
れる任意の延伸比、一般には各方向に約４．５倍まで、
で延伸される。

具合のよい延伸比は、各方向において約３．５倍である
。

二軸配向されたフィルムは、１５０℃から２４０℃、好
ましくは１９５℃から２１５℃の範囲の温度でヒートセ
ットされると好都合である。

この発明に従えば、帯電防止剤は、延伸操作が完結する
前に、例えば無定形フィルムに、つまりどのような延伸
も始まらないうちにフィルムに適用されるのが好ましい
。

従って、コーティング組成物は、抽出成形および冷却の
後、最初の延伸操作の前に無定形フィルムに適用される
。

別法として、一方向に延伸された後、第二の方向に延伸
される前にコーティング組成物がフィルムに適用されて
もよい。

大部分の市販の二軸配向ポリエステルフィルムは、最初
に長さ方向に、つぎに横方向に延伸され、続いてヒート
セットされるというプロセスによってつくられるので、
帯電防止組成物は、フィルムが長さ方向に延伸された後
、かつ横方向に延伸される前の段階で、このようなプロ
セスの間にフィルム表面に適用されるのが好都合である
。

ある種の二軸配向フィルムは、初め横方向に延伸される
ので、この発明のコーティングプロセスは、延伸の開始
前または横方向の延伸の後にこのようなフィルムをコー
チイブするのに採用される。

別法として、帯電防止組成物は、延伸およびヒートセッ
トが完結した後にフィルム表面に適用されてもよい。

多くの通常の帯電防止剤の帯電防止性は、防止剤がポリ
エステルフィルムの製造に用いられる延伸およびヒート
セットをうけると非活性化される。

驚くべきことに、この発明に従ってえられる帯電防止性
能は、このような条件下でも破壊されないばかりか、２
２０℃以下のヒートセット温度で最良となる。

フィルム表面に帯電防止組成物を適用した後、帯電防止
剤を適用させた媒体は、通常乾燥によって除去され、こ
の除去は、８０℃から１２５℃近辺に保たれた空気炉に
おいて、または輻射熱によってなされるのが便利である
。

テンター機械中でフィルムが横方向に延伸される方法に
おいては、加熱または延伸は、一般に熱い空気炉中でお
こなわれるので、乾燥を横方向の延伸の間に実施するこ
とができる。

コーティングは、例えばローラーコーティング、スロッ
トコーティングおよびドクターブレードコーティングな
どの当業界において周知の任意の技術を使っておこなわ
れる。

この発明によって提供されるコーティングされたフィル
ムは、優れた帯電防止性をもっている。

コーティングされたフィルムは、透明性にも優れ、かつ
スリップ性も良好である。

この発明の帯電防止フィルムは、用いられるフィルム表
面にジンアイ粒子が集まるのを避けることが重要である
、モンタージュ技術を含む印刷技術に使用するのに特に
適している。

この帯電防止フィルムはまた、モンタージュ アツセン
ブリー印刷インク、感光性ジアゾタイプ材料およびマツ
トラッカーに使われる通常の接着剤に対して良好な接着
性を示す。

モンタージュ接着剤は、例えば四塩化炭素やｌ・１・１
−トリクロロエタンのような塩素化炭化水素を使って、
帯電防止剤の著しい損失を伴わないで、表面からぬぐい
とられる。

この発明を以下に例をあげて説明する。

実施例 １ ポリエチレンテレフタレートフィルムが融解押出しされ
、冷却した回転キャスティングドラム上で無定形状態に
急速に冷却された。

キャストフィルムは、約８５℃で押出方向にもとの寸法
の約３．５倍延伸され、つぎの組成の水性ディスパージ
ョンで両側をローラーコーティング法によってコーティ
ングされた。

組成中、部は重量部で表わされる： 架橋しうるアクリルバインダー・・・・・・・・・ ４
．５部これは８７重量％のエチルアクリレート、メチル
メタクリレートおよびメタクリルアミドの共重合体（４
５％、５０％および５重量％）と１３重量％のエチル化
メラミンホルムアルデヒドからなる 硝酸リチウム ３．０ 部 平均８モルのエチレンオキサイドと縮合したノニルフェ
ノール 乳化剤 蒸留水 ０．１５部 ９２．０部 コーティングされたフィルムは、約１１０℃の温度にお
いてもとの寸法の約３．５倍だけ横方向に延伸され、つ
ぎに２００℃でヒートセットされた。

最終のフィルムは、片側当りの全乾燥塗布重量（つまり
硝酸リチウム＋バインダー）が２５０μ？／ｄｒｒ？で
あり、約５０％の相対湿度において約３Ｘ１０１１オー
ム／平方の表面固有抵抗をもっていた。

コーティングされたフィルムの静摩擦係数は約０．７で
あった。

このフィルムは、表面にジンアイが積もりにくいし、印
刷インクやジアゾタイプ材料のようなその他のコーティ
ング材料に対する接着性もよい。

帯電防止コーティングをしたフィルムは、幾分黄色にな
る以外は実質的にフィルムの性能を低下させずに、新ら
しいポリエチレンテレフタレートと共に再度押出成形し
て約１０重量％の再循環塗布フィルムを含むフィルムを
製造することができた。

実施例 ２ ありきたりの二軸配向ヒートセットポリエチレンテレフ
タレートフィルムが、各側の最終塗布重量が硝酸リチウ
ムの１１０μＰ／ｄ−になるように両側を実施例１に示
された組成の水性帯電防止ディスパージョンでコーティ
ングされた。

最終のフィルムは、５０％の相対湿度において約１０１
０オーム／平方の表面固有抵抗をもち、表面にジンアイ
粒子が積もりにくかった。

コーティングされたフィルムの静摩擦係数は、約０．７
であった。

このフィルムは、例えば印刷インクやジアゾタイプ材料
のようなオーバーコーテイング材料に対して良好な接着
性を示し、幾分黄色く見えることを除いては、えられた
フィルムの全性質を著しく劣化させることな〈実施例１
に示されたように再循環が可能であった。

実施例 ３ 以下に示す水性ディスパージョンコーティング組成物を
使用して実施例１が（り返された。

ただし、部は重量部である。

架橋しうるアクリルバインダー・・・・・・・・・ ５
．４ 部このバインダーは、８７重量％のエチルアク
リレート、メチルメタクリレートおよびメタクリルアミ
ドの共重合体（４５％、５０％および５重量％）と１３
重量％のエチル化メラミンホルムアルデヒドからなって
いる。

硝酸リチウム ３．２ 部 平均８モルのエチレンオキサイドと縮合したノニルフェ
ノール 乳化剤 蒸留水 ０．１５部 ９１．０部 えられたフィルムは、片側当り２５０μＶｄｉの全乾燥
塗布重量（硝酸リチウム＋バインダーを表わす）をもち
、実施例１に記載されたフィルムと実質的に同じ性質を
もっていた。

比較例 この比較例は塩化リチウム、炭酸カリウム、臭化ナトリ
ウムなどの硝酸リチウム以外の他の塩の結果を示し、い
ずれも許容できる帯電防止ポリエステルフィルムを与え
なかった。

実験は塩化リチウムについて下記に示す水性ディスパー
ジョンコーチイン組成物を使用して実施例１をくり返す
ことによって行った。

下記コーティング組成物において、部は重量部である。

架橋しうるアクリルバインダー・・曲・・・ ５．４
部このバインダーは、８７重量％のエチルアクリレー
ト、メチルメタクリレートおよびメタクリルアミドの共
重合体（４５％、５０％および５重量％）と１３重量％
のエチル化メラミンホルムアルデヒドからなっている。

塩化リチウム ３．２ 部 平均８モルのエチレンオキサイドと縮合したノニルフェ
ノール 乳化剤 ０．１ ５部 蒸留水 ９１．０部 得られたフィルムは、片側当り２５０μｆ？／ｄｍｊの
全乾燥塗布重量（塩化リチウム＋バインダー）をもち、
その表面固有抵抗は約５０％の相対湿度において１０１
４オーム／平方以上で、かつその被覆層は非常にくもっ
ていた。

上記コーティング組成物の塩化リチウムを同量の臭化リ
チウム、酢酸リチウム、塩化亜鉛、炭酸カリウム、酢酸
カリウムおよび臭化ナトリウムにそれぞれ代え、同様に
実施例１を（り返すことによって被覆ポリエステルフィ
ルムを得た。

得られたフィルムの表面固有抵抗は帯電防止フィルムと
しての使用に不適当なもので、かつその被覆層はくもり
、しかもそのくもりの程度はそれら塩の表面濃度が増す
とともに大きくなった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硝酸リチウムおよび非イオン乳化剤を用いたアクリ
   ルまたはメタクリル重合体または共重合体バインダーの
   水性ディスパージョンからなる帯電防止組成物でポリエ
   ステルフィルムをコーティングすることからなる、帯電
   防止ポリエステルフィルムの製造方法。