KR101894758B1 - 폴리에스테르 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 외관 품질 및 대전 방지 성능을 갖는 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름에 관한 것이다. 상기 도포층은, 전자 도전성 화합물인 A 성분과, 폴리알킬렌옥사이드, 글리세린, 폴리글리세린, 및 글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물에서 선택되는 적어도 1종의 화합물 또는 그 유도체인 B 성분과, 소르비톨폴리글리시딜에테르계 가교제, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르계 가교제, 디글리세롤폴리글리시딜에테르계 가교제, 및 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르계 가교제에서 선택되는 에폭시계 가교제인 C 성분을 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 적어도 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 마련되어 있으며, 상기 도포층 중의 C 성분의 함유량은 5∼60질량％이다.

Description

폴리에스테르 필름{POLYESTER FILM}
본 발명은 폴리에스테르 필름에 관한 것으로, 상세하게는, 우수한 외관 품질 및 대전 방지 성능을 갖는 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르로 이루어지는 필름은, 기계적 강도, 치수 안정성, 평탄성, 내열성, 내약품성, 광학 특성 등의 특성이 우수하고, 코스트 퍼포먼스도 우수하다. 그 때문에, 폴리에스테르 필름은, 예를 들면 자기(磁氣) 기록 매체의 베이스 필름, 제판용 필름, 포장용 필름 및 광학용 필름을 비롯하는 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 그러나, 폴리에스테르 필름은 정전기를 발생하여 대전하기 쉽고, 그 때문에 주위의 먼지 등을 끌어들인다는 문제가 있었다. 또한, 동일한 이유로 폴리에스테르 필름은 가공시에 주행 불량을 일으키기 쉽고, 폴리에스테르 필름으로 가공된 제품도 또한 양호한 주행 성능이 얻어지기 어렵다는 문제도 있었다.
그래서 종래로부터, 폴리티오펜 등의 도전성 화합물을 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 표면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 대전 방지성의 도포층을 마련하는 것이 알려져 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는, 도전성 화합물에 더하여 폴리글리세린계 화합물을 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 도포층을 형성하는 것의 개시가 있다. 또한 특허문헌 2에는, 도전성 화합물에 더하여 에폭시계 가교제를 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 도포층을 형성하는 것의 개시가 있다.
일본국 특개2008-23923호 공보 일본국 특허 제3966171호 공보
그런데, 특허문헌 1에 개시되어 있는 도포층의 대전 방지 성능은 경시적(經時的)으로 열화(劣化)를 하기 쉽다. 또한, 특허문헌 2에 개시되어 있는 도포층은, 투명성 저하나 백화(白化) 등의 외관 불량을 발생시키는 경우가 있으며, 이와 같은 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름을 광학 용도에 적용하는 것은 용이한 것이 아니다.
본 발명은 발명자들이 예의 연구한 결과, 폴리글리세린계 화합물과 에폭시계 가교제를 병용(倂用)하여 얻어지는 도포층의 외관 품질이 양호하며, 또한 당해 도포층의 대전 방지 성능이 경시 열화하기 어려운 것을 발견한 것에 의거하는 것이다.
본 발명의 목적으로 하는 점은, 외관 품질이 양호하며 또한 대전 방지 성능이 경시 열화하기 어려운 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 1태양에서는, 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름이 제공되고, 상기 도포층은, 전자 도전성 화합물과, 폴리알킬렌옥사이드, 글리세린, 폴리글리세린, 및 글리세린 또는 폴리글리세린에의 알킬렌옥사이드 부가물에서 선택되는 적어도 1종의 화합물 또는 그 유도체와, 에폭시계 가교제를 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 적어도 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 마련되어 있다.
또한, 본 명세서 중에서 용어 「필름」은, 용어 「시트」와 동의(同義)로 사용하고 있다.
이하, 본 발명을 구체화한 일 실시형태를 설명한다.
본 실시형태의 폴리에스테르 필름은, 폴리에스테르 필름의 편면에 형성된 대전 방지성의 도포층을 갖는다. 폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 재료는, 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 아디프산, 세바스산, 4,4'-디페닐디카르복시산, 1,4-시클로헥실디카르복시산, 또는 그들의 에스테르 등의 디카르복시산 성분과, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등의 글리콜 성분을 용융중축합한 것이다. 디카르복시산 성분과 글리콜 성분으로부터 폴리에스테르를 얻는 방법은, 공지의 어느 방법에 의해 행해도 된다. 예를 들면 방향족 디카르복시산의 저급 알킬에스테르와 글리콜 사이에서 에스테르 교환 반응을 시키거나, 혹은 방향족 디카르복시산과 글리콜을 직접 에스테르화시키거나 하여, 방향족 디카르복시산의 비스글리콜에스테르, 또는 그의 저(低)중합체를 우선 실질적으로 형성하고, 계속하여 이를 감압 하, 가열하여 중축합시키는 방법에 의해 폴리에스테르를 얻을 수 있다. 목적에 따라 지방족 디카르복시산을 방향족 디카르복시산과 공중합시켜도 된다.
폴리에스테르 필름을 구성하는 폴리에스테르 재료의 구체예로서, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 및 폴리-1,4-시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 상기한 디카르복시산 성분과 글리콜 성분을 공중합하여 얻어지는 그 밖의 폴리에스테르를 폴리에스테르 재료로서 사용해도 된다. 또한 폴리에스테르 재료를 얻을 때에는, 필요에 따라 디카르복시산 성분과 글리콜 성분 이외의 그 밖의 성분이나 첨가제를 사용해도 된다.
본 실시형태의 폴리에스테르 필름에는, 필름의 주행성을 확보하거나 필름에 흠집이 들어가는 것을 방지하거나 하는 목적으로 입자를 함유시켜도 된다. 이와 같은 입자의 예로서는, 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 인산칼슘, 카올린, 탈크, 산화알루미늄, 산화티탄, 알루미나, 황산바륨, 불화칼슘, 불화리튬, 제올라이트 및 황화몰리브덴 등의 무기물로 이루어지는 입자나, 가교 고분자 및 옥살산칼슘 등의 유기물로 이루어지는 입자, 그리고 폴리에스테르 제조 공정시에 석출하는 입자상 물질을 들 수 있다.
폴리에스테르 필름에 함유되는 입자의 사이즈나 양은 폴리에스테르 필름의 용도나 목적에 따라 선택된다. 사용되는 입자의 평균 입경은, 바람직하게는 0.01∼5.0㎛의 범위이다. 평균 입경이 5.0㎛ 이하의 입자를 사용했을 경우에는, 폴리에스테르 필름의 표면 조도(粗度)가 지나치게 증가하지 않고, 또한 입자가 폴리에스테르 필름의 표면으로부터 탈락하는 것을 방지한다. 평균 입경이 0.01㎛ 이상의 입자를 사용했을 경우에는, 폴리에스테르 필름이 충분한 이활성(易滑性)을 나타내기 위해 필요한 크기의 표면 조도를 확보한 폴리에스테르 필름이 얻어지기 쉽다. 폴리에스테르 필름 중의 입자의 함유량은, 0.0003∼1.0중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0005∼0.5중량％이다. 0.0003중량％ 이상의 입자를 함유시켰을 경우에는, 충분한 이활성을 갖는 폴리에스테르 필름이 얻어지기 쉽다. 1.0중량％ 이하의 입자를 함유시켰을 경우에는, 충분한 투명성을 갖는 폴리에스테르 필름이 얻어지기 쉽다. 입자에 더하여 혹은 그 대신에 안정제, 윤활제 및 대전 방지제 등의 적당한 첨가제를 폴리에스테르 필름 중에 가해도 된다.
폴리에스테르 필름은, 공지의 제막법에 의해 제작할 수 있다. 예를 들면 우선 용융 압출에 의해 얻어지는 시트상의 폴리에스테르를 롤 연신법(延伸法)에 의해 70∼145℃의 온도에서 2∼6배로 1축 연신하고, 계속하여, 텐터 내에서 이전의 연신 방향과 직교하는 방향으로 2∼6배로 80∼160℃의 온도에서 연신하며, 또한 150∼250℃의 온도에서 1∼600초간의 열처리를 더 행함으로써 원하는 폴리에스테르 필름을 얻을 수 있다. 열처리시 및／또는 열처리 후의 냉각시에 폴리에스테르 필름은 종방향 및／또는 횡방향으로 0.1∼20％ 이완시키는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 필름의 편면에 마련되는 대전 방지성 도포층은, 표면 고유 저항이 낮아, 전하를 누설할 수 있는 성질을 갖는다. 양호한 대전 방지 성능을 가져오기 위해서는, 대전 방지성 도포층의 표면 고유 저항은 가능한 한 낮은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 1×1012Ω 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1×108Ω 이하이다.
대전 방지성 도포층은, 이하에 설명하는 A∼C의 3개의 성분을 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 마련되어 있다. 도포액 중에 함유되는 A 성분은 전자 도전성 화합물이며, B 성분은, 폴리알킬렌옥사이드, 글리세린, 폴리글리세린, 및 글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물에서 선택되는 적어도 1종의 화합물 또는 그 유도체이며, C 성분은 에폭시계 가교제이다.
일반적으로, 대전 방지의 목적으로 폴리에스테르 필름에 도포되는 화합물로서, 음이온성 화합물이나 양이온성 화합물 등의 이온 도전성 화합물, 폴리에틸렌 옥사이드 등의 친수성 비이온 화합물, 및 전자 도전성 화합물이 알려져 있다.
이온 도전성 화합물은, 친수성의 이온성 관능기가 공기 중의 수분과 작용하여 발생하는 이온에 의해 전하를 이동하는 기구(機構)를 갖고 있으며, 친수성 비이온 화합물과 같이, 수분의 영향을 매우 받기 쉽다. 따라서, 이온 도전성 화합물이나 친수성 비이온 화합물을 폴리에스테르 필름에 도포했을 경우에는, 유기 용제에 접촉하거나 고습도 하에 놓이거나 했을 때에 백화하기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 이들 화합물에 의한 대전 방지 효과는 불충분한 것도 많다.
한편, 전자 도전성 화합물은, 이온 도전성 화합물에 비교하여 수분(水分)의 영향을 받기 어렵고, 따라서, 전자 도전성 화합물을 함유한 대전 방지성 도포층은, 고습도 하에서의 백화 등의 외관 품질의 저하가 일어나기 어렵다. 전자 도전성 화합물의 구체예로서는, 폴리아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리이소티아나프텐, 및 폴리티오펜 등의 전자 도전성 유기 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 티오펜 또는 티오펜 유도체를 단독 또는 공중합하여 얻어지는 중합체가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 티오펜 또는 티오펜 유도체의 중합체에 음이온 화합물을 도핑한 것, 또는 중합체 중에 음이온기를 갖는 자기(自己) 도프형인 것이며, 이들은 우수한 도전성을 갖는다. 보다 구체적으로는, 폴리 음이온의 존재 하에서 하기 일반식(1) 또는 (2)로 표시되는 화합물을 중합하여 얻어지는 폴리티오펜이 사용 가능하다.
Figure 112015093996994-pat00001
식(1) 중, R1 및 R2은, 각각 독립하여, 수소, 또는 탄소수가 1∼20의 지방족 탄화수소기, 지환족 탄화수소기 혹은 방향족 탄화수소기, 또는 수산기 등을 나타낸다.
Figure 112015093996994-pat00002
식(2) 중, n은 1∼4의 정수를 나타낸다.
중합시에 사용되는 폴리 음이온의 예로서는, 폴리(메타)아크릴산, 폴리말레산, 및 폴리스티렌설폰산 등의 유기산을 들 수 있다. 이들 유기산은, 부분적 또는 완전히 중화하여 사용되어도 된다. 이러한 중합체의 제조는, 예를 들면 일본국 특개평7-90060호 공보에 기재된 바와 같은 방법으로 행할 수 있다.
n이 2인 식(2)으로 표시되는 화합물을 폴리스티렌설폰산의 존재 하에서 중합하여 얻어지는 폴리티오펜은 전자 도전성 화합물로서 특히 호적(好適)하게 사용된다.
대전 방지성 도포층을 형성하기 위해 사용되는 도포액 중에 함유되는 B 성분인 폴리알킬렌옥사이드, 글리세린, 폴리글리세린, 및 글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물에서 선택되는 적어도 1종의 화합물 또는 그 유도체는, C 성분인 에폭시계 가교제와 병용됨으로써, 대전 방지성 도포층의 외관 품질을 향상하고, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능이 경시 열화하는 것을 억제한다.
B 성분으로서 사용되는 폴리알킬렌옥사이드 또는 그 유도체는, 에틸렌옥사이드 골격 또는 프로필렌옥사이드 골격을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 에틸렌옥사이드 골격을 갖는 것이다. 에틸렌옥사이드 골격 또는 프로필렌옥사이드 골격을 갖는 폴리알킬렌옥사이드 또는 그 유도체를 B 성분으로서 사용함으로써, 도포액 중에서 B 성분이 균일하게 분산하는 결과, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능 및 투명성은 보다 향상한다.
B 성분으로서 사용되는 글리세린 및 폴리글리세린의 구체예로서는, 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112015093996994-pat00003
n이 1인 식(3)으로 표시되는 화합물은 글리세린이며, n이 2 이상인 식(3)으로 표시되는 화합물은 폴리글리세린이다. 식(3) 중의 n은 1∼20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼20이다. 폴리글리세린을 사용했을 경우에는, 글리세린을 사용했을 경우에 비해, 얻어지는 대전 방지성 도포층의 투명성은 보다 향상한다.
B 성분으로서 사용되는 글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물이란, 일반식(3)으로 표시되는 글리세린 또는 폴리글리세린의 히드록시기에 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체가 부가 중합한 것이다. 히드록시기마다 상이한 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체가 부가되어 있어도 된다. 또한, 알킬렌옥사이드 부가물의 분자 중의 적어도 하나의 히드록시기에 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체가 부가되어 있으면 되고, 모든 히드록시기에 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체가 반드시 부가되어 있을 필요는 없다.
글리세린 또는 폴리글리세린의 히드록시기에 부가되는 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체는, 에틸렌옥사이드 골격 또는 프로필렌옥사이드 골격을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 에틸렌옥사이드 골격을 갖는 것이다. 글리세린 또는 폴리글리세린의 히드록시기에 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 또는 그들 유도체가 부가한 화합물을 B 성분으로서 사용함으로써, 도포액 중에서 B 성분이 균일하게 분산하는 결과, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능 및 투명성은 보다 향상한다.
폴리글리세린, 및 글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물은 B 성분으로서 특히 호적하게 사용된다. 이들을 사용함으로써, 얻어지는 대전 방지성 도포층의 외관 품질은 보다 향상한다. B 성분으로서 특히 바람직하게 사용되는 폴리글리세린은, n이 2∼20인 식(3)으로 표시되는 화합물이다. 또한, B 성분으로서 특히 바람직하게 사용되는 알킬렌옥사이드 부가물은, n이 2인 식(3)으로 표시되는 폴리글리세린에 에틸렌옥사이드 또는 폴리에틸렌옥사이드가 부가한 화합물이다. 알킬렌옥사이드의 부가수는, 얻어지는 알킬렌옥사이드 부가물의 중량 평균 분자량이 300∼2000의 범위가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.
글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물에 있어서의 글리세린 또는 폴리글리세린과 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체의 공중합 비율은 특별히 한정되지 않지만, 분자량비로 글리세린 또는 폴리글리세린 부분을 1로 했을 때에 알킬렌옥사이드 또는 그 유도체 부분이 바람직하게는 20 이하, 보다 바람직하게는 10 이하가 되도록 설정된다. 이와 같이 비율을 설정함으로써, 얻어지는 대전 방지성 도포층의 외관 품질은 보다 향상한다.
C 성분인 에폭시계 가교제는, 상술한 B 성분과 병용됨으로써, 대전 방지성 도포층의 외관 품질을 향상하고, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능이 경시 열화하는 것을 억제한다. 에폭시계 가교제의 예로서는, 예를 들면 소르비톨폴리글리시딜에테르계 가교제, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르계 가교제, 디글리세롤폴리글리시딜에테르계 가교제, 및 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르계 가교제를 들 수 있다. 예를 들면 나가세켐텍사제의 에폭시 화합물 「데나콜」(예를 들면 EX-611, EX-614, EX-614B, EX-512, EX-521, EX-421, EX-313, EX-810, EX-830, EX-850), 사카모토야쿠힌고교사제의 디에폭시-폴리에폭시계 화합물(예를 들면 SR-EG, SR-8EG, SR-GLG), 다이니혼잉크고교사제의 에폭시 가교제 「EPICLON」EM-85-75W, CR-5L을 사용할 수 있다.
대전 방지성 도포층의 총 질량 중에 차지하는 전자 도전성 화합물(A 성분)의 양은 한정되지 않지만, 바람직하게는 90질량％ 이하, 보다 바람직하게는 80질량％ 이하, 더 바람직하게는 60질량％ 이하이다. 전자 도전성 화합물의 양의 상한을 이와 같이 설정함으로써, 충분한 투명성 및 대전 방지 성능을 갖는 대전 방지성 도포층이 얻어지기 쉽다. 대전 방지성 도포층의 총 질량 중에 차지하는 전자 도전성 화합물의 양은 또한, 바람직하게는 1질량％ 이상, 더 바람직하게는 2질량％ 이상이다. 전자 도전성 화합물의 양의 하한을 이와 같이 설정함으로써, 보다 작은 두께의 대전 방지성 도포층에서 필요한 만큼의 대전 방지 성능을 발휘할 수 있다. 두께가 작아질수록, 대전 방지성 도포층의 외관 품질 및 투명성이 향상하고, 저(低)코스트도 된다. 또한, 필름 블로킹도 일어나기 어려워진다.
대전 방지성 도포층의 총 질량 중에 차지하는 B 성분의 양은 한정되지 않지만, 바람직하게는 80질량％ 이하, 보다 바람직하게는 75질량％ 이하, 더 바람직하게는 70질량％ 이하이다. B 성분의 양의 상한을 이와 같이 설정함으로써, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능은 보다 경시 열화하기 어려워진다. 대전 방지성 도포층의 총 질량 중에 차지하는 B 성분의 양은 또한, 바람직하게는 5질량％ 이상, 보다 바람직하게는 20질량％ 이상, 더 바람직하게는 40질량％ 이상이다. B 성분의 양의 하한을 이와 같이 설정함으로써, 대전 방지성 도포층의 외관 품질 및 투명성은 보다 향상한다.
또한, 대전 방지성 도포층의 총 질량 중에 차지하는 에폭시계 가교제(C 성분)의 양은 한정되지 않지만, 바람직하게는 60질량％ 이하, 보다 바람직하게는 40질량％ 이하, 더 바람직하게는 35질량％ 이하이다. 에폭시계 가교제의 양의 상한을 이와 같이 설정함으로써, 대전 방지성 도포층의 외관 품질 및 투명성은 보다 향상한다. 대전 방지성 도포층의 총 질량 중에 차지하는 에폭시계 가교제의 양은 또한, 바람직하게는 5질량％ 이상, 보다 바람직하게는 7.5질량％ 이상, 더 바람직하게는 10질량％ 이상이다. 에폭시계 가교제의 양의 하한을 이와 같이 설정함으로써, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능은 보다 경시 열화하기 어려워진다.
대전 방지성 도포층 중에 차지하는 B 성분과 C 성분의 비율은, 질량비로 C 성분을 1로 했을 때에 B 성분은 바람직하게는 0.3∼15, 보다 바람직하게는 1∼10, 더 바람직하게는 1.5∼7.5가 되도록 설정된다. 이와 같이 비율을 설정함으로써, 대전 방지성 도포층의 외관 품질은 보다 향상하고, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능은 보다 경시 열화하기 어려워진다.
대전 방지성 도포층을 형성하기 위해 사용되는 도포액에는, 폴리에스테르 필름으로의 도포 용이성을 개선하기 위해 계면 활성제를 첨가해도 된다. 사용되는 계면 활성제는, (폴리)알킬렌옥사이드 또는 그 유도체의 구조 혹은 (폴리)글리세린 또는 그 유도체의 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 계면 활성제는, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능을 저해하지 않는다.
대전 방지성 도포층을 형성하기 위해 사용되는 도포액에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서, 대전 방지성 도포층의 응집성, 표면 경도, 내찰상성, 내용제성, 또는 내수성을 개선하는 것을 목적으로 하여, C 성분과는 다른 가교 반응성 화합물을 첨가해도 된다. 이와 같은 가교 반응성 화합물의 예로서는, 예를 들면 멜라민계, 벤조구아나민계 및 요소계 등의 아미노 수지나, 이소시아네이트계 화합물, 옥사졸린계 화합물, 그리고 글리옥살계 화합물을 들 수 있다. 그 밖의 폴리머 골격에 가교 반응성기를 갖는 폴리머형 가교 반응성 화합물을 사용할 수도 있다. 가교 반응성 화합물을 B 성분의 일부로서 사용할 수도 있다. (폴리)알킬렌옥사이드 또는 그 유도체의 구조 혹은 (폴리)글리세린 또는 그 유도체의 구조를 갖는 가교 반응성 화합물은, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능을 저해하지 않는 점에서, 바람직하게 사용할 수 있다.
또한 필요에 따라, 적어도 1종의 수용성 또는 수분산성의 바인더 수지를 사용할 수 있다. 바인더 수지의 예로서는, 예를 들면 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 비닐 수지, 에폭시 수지, 및 아미드 수지를 들 수 있다. 바인더 수지의 골격은, 예를 들면 공중합에 의해 실질적으로 복합구조를 갖고 있어도 된다. 복합 구조를 갖는 바인더 수지의 예로서는, 예를 들면 아크릴 수지 그래프트 폴리에스테르, 아크릴 수지 그래프트 폴리우레탄, 비닐 수지 그래프트 폴리에스테르, 및 비닐 수지 그래프트 폴리우레탄을 들 수 있다. 바인더 수지를 도포액 중에 함유시킴으로써, 얻어지는 대전 방지성 도포층은 강도 및 기재 필름에의 밀착성이 향상한다.
도포액에는, 소포제, 도포성 개량제, 증점제, 유기계 윤활제, 이형제, 유기 입자, 무기 입자, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 발포제, 염료, 및 안료 등의 첨가제를 함유시켜도 된다. 1종류의 첨가제를 단독으로 사용해도 되고, 필요에 따라 2종류 이상의 첨가제를 조합하여 사용해도 된다. (폴리)알킬렌옥사이드 또는 그 유도체의 구조 혹은 (폴리)글리세린 또는 그 유도체의 구조를 갖는 첨가제는, 대전 방지성 도포층의 대전 방지 성능을 저해하지 않는 점에서, 바람직하게 사용할 수 있다.
도포액은, 취급 용이성이나 작업 환경, 안정성의 면에서, 수용액 또는 수분산액인 것이 바람직하다. 단, 본 발명의 취지의 범위 내에서, 유기 용제를 도포액에 함유시켜도 된다.
앞에서도 서술한 대로, 대전 방지성 도포층은, 도포액을 폴리에스테르 필름의 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 마련되어 있다. 바람직하게는, 대전 방지성 도포층의 형성은, 인라인 코팅법으로 행해진다.
인라인 코팅법에 의한 대전 방지성 도포층의 형성은, 폴리에스테르 필름의 제조 공정 중, 보다 구체적으로는, 폴리에스테르 재료를 용융 압출하고 나서 2축 연신 후에 열고정하여 감아올릴 때까지의 임의의 단계에서 폴리에스테르 필름의 편면에 도포액을 도포함으로써 행해진다. 통상은, 용융 후에 급랭하여 얻어지는 실질적으로 비정질 상태의 미연신 폴리에스테르 필름, 또는 그 미연신 폴리에스테르 필름을 길이 방향(종방향)으로 연신하여 얻어지는 1축 연신 폴리에스테르 필름, 또는 열고정 전의 2축 연신 폴리에스테르 필름 중 어느 것에 도포액은 도포된다. 그 중에서도, 1축 연신 폴리에스테르 필름에 도포액을 도포하고, 그 후, 텐터에서 건조 및 횡방향으로의 연신을 행하고 나서 열처리를 하는 방법이 우수하다. 폴리에스테르 필름의 제막과 대전 방지성 도포층의 형성을 동시에 행하는 것은, 제조 코스트상의 유리함이 있다. 또한, 도포액의 도포 후에 필름의 연신을 행했을 경우에는, 박막의 대전 방지성 도포층을 형성하는 것이 용이해진다. 또한, 필름 위에 도포된 도포액이 필름과 함께 열처리됨으로써, 도포액의 조막성은 향상하고, 또한 얻어지는 대전 방지성 도포층과 폴리에스테르 필름 사이의 밀착성도 향상한다. 또한, 인라인 코팅법의 경우, 열처리시의 고온에 의해, 대전 방지성 도포층 중에 반응 잔기가 남기 어렵다는 메리트도 있다. 대전 방지성 도포층 중의 반응 잔기는, 폴리에스테르 필름을 롤상으로 감았을 때에 블로킹이 일어나는 원인이 되거나, 후의 공정에서 대전 방지성 도포층 위에 상도층(top coating layer)을 마련했을 때에 상도층의 성분과 반응하거나 하여 부적합을 생기게 하는 경우가 있다.
폴리에스테르 필름으로의 도포액의 도포는, 공지 중 어느 방법에 의해 행해도 된다. 예를 들면 하라자키유우지(原崎勇次)저의 「코팅 방식」(마키서점, 1979년 발행)에 기재되어 있는 바와 같은 도포 방법, 보다 구체적으로는, 에어닥터 코터, 블레이드 코터, 로드 코터, 나이프 코터, 스퀴즈 코터, 함침 코터, 리버스롤 코터, 트랜스퍼롤 코터, 그라비아 코터, 키스롤 코터, 캐스트 코터, 스프레이 코터, 커튼 코터, 캘린더 코터, 압출 코터, 바 코터와 같은 방법으로 행할 수 있다.
도포액을 폴리에스테르 필름에 도포하기 쉽게, 또한 밀착하기 쉽게 하기 위해, 도포액을 도포하기 전에 폴리에스테르 필름의 표면은 화학 처리나 코로나 방전 처리, 플라스마 처리를 받아도 된다.
폴리에스테르 필름에 도포되는 도포액의 양은, 얻어지는 대전 방지성 도포층의 단위 면적당 중량이 바람직하게는 0.005∼1.5g／㎡, 보다 바람직하게는 0.008∼1.0g／㎡, 더 바람직하게는 0.01∼0.5g／㎡의 범위가 되도록 설정된다. 단위 면적당 중량이 0.005g／㎡ 이상일 경우에는, 대전 방지성 도포층의 필요한 대전 방지 성능을 확보하는 것이 용이하다. 단위 면적당 중량이 1.5g／㎡ 이하일 경우에는, 대전 방지성 도포층의 필요한 외관 품질 및 투명성을 확보하는 것이 용이하며, 저코스트이기도 하다. 또한, 필름 블로킹도 일어나기 어렵다.
본 실시형태에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 실시형태의 폴리에스테르 필름은, 상술한 A∼C의 3개의 성분을 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 편면에 도포하여 건조함으로써 얻어지는 대전 방지성 도포층을 갖고 있고, 이 대전 방지성 도포층은, 외관 품질이 양호하며 또한 대전 방지 성능이 경시 열화하기 어려운 특성을 갖고 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 폴리에스테르 필름은, 자기 기록 매체의 베이스 필름, 제판용 필름, 포장용 필름 및 광학용 필름과 같은 대전 방지성이 요구되는 용도를 비롯하는 폭넓은 용도에서 호적하게 이용할 수 있다.
도포액 중에 함유되는 A 성분인 전자 도전성 화합물로서 티오펜 또는 그 유도체를 중합하여 얻어지는 중합체를 사용했을 경우에는, 얻어지는 대전 방지성 도포층의 도전성이 향상한다.
또한, 상기 실시형태는 이하와 같이 변경해도 된다.
상기 실시형태에서 사용되는 폴리에스테르 필름은, 단층 및 다층 중 어느 구조를 갖는 것이어도 된다. 다층의 폴리에스테르 필름의 경우, 각 층을 구성하는 폴리에스테르 재료는 목적에 따라 선택하여 사용되고, 층마다 상이한 폴리에스테르 재료가 사용되어도 된다.
대전 방지성 도포층은, 폴리에스테르 필름의 편면뿐만 아니라 양면에 마련되어도 된다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
입자상 물질을 실질적으로 함유하지 않은 극한 점도 0.66의 폴리에틸렌테레프탈레이트와 평균 입경 2.5㎛의 비정질 실리카를 0.6중량부 함유하는 극한 점도 0.66의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 80／20의 중량비로 블렌드하고, 충분히 건조시키고 나서 280∼300℃의 온도로 가열하여 용융하고, T자형 구금(口金)으로부터 시트상으로 압출하여, 정전 밀착법에 의해 표면 온도 40∼50℃의 경면(鏡面) 냉각 드럼 위에서 냉각 고화시킴으로써, 미연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다. 얻어진 필름을 85℃의 가열롤군에 통과시켜 길이 방향으로 3.7배로 연신함으로써, 1축 배향 필름을 얻었다. 다음으로, 얻어진 1축 배향 필름의 편면에 약 30Ｗ／㎡·분의 조건에서 균일하게 코로나 방전 처리를 행하고 나서 하기 표 1의 “배합 성분”란 및 “배합비”란에 나타내는 대로의 배합을 갖는 실시예 1∼11 및 비교예 1∼3 중 어느 도포액을 도포했다. 그 후, 도포액을 도포한 필름을 텐터 연신기로 이끌고, 텐터 연신기의 열을 이용하여 도포액을 건조시킨 후, 100℃의 온도에서 폭방향으로 4.0배로 연신하고, 또한 230℃의 온도에서 열처리함으로써, 기재 필름 즉 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 대전 방지성 도포층이 마련된 원하는 적층체, 즉 대전 방지성 도포층을 구비한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다. 폴리에틸렌테레프탈레이트의 두께는 38㎛, 대전 방지성 도포층의 단위 면적당 중량은 0.04g／㎡였다. 실시예 1∼11 및 비교예 1∼3의 각 도포액을 사용하여 얻어진 적층체에 대해서 대전 방지성 도포층의 투명성, 외관 품질 및 표면 고유 저항을 이하 의 방법으로 평가 또는 측정했다.
(대전 방지성 도포층의 투명성의 평가)
일본 공업 규격 JIS-K7136에 준하여, 니혼덴쇼쿠고교사제의 적분 구식(球式) 탁도계 NDH-2000을 사용하여 각 적층체의 헤이즈 값을 측정했다. 그리고 이 측정된 헤이즈 값을, 대전 방지성 도포층이 마련되어 있지 않은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 마찬가지로 하여 측정되는 헤이즈 값과 비교함으로써, 대전 방지성 도포층을 마련했음에 의해 헤이즈 값이 얼마만큼 상승했는지를 확인한 결과를 표 2의 “헤이즈”란에 나타낸다. 이 헤이즈 값의 상승이 작을수록 대전 방지성 도포층의 투명성이 높음을 나타내고 있는데, 구체적으로는 헤이즈 값의 상승은 0.5％ 이하인 것이 바람직하고, 0.2％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(대전 방지성 도포층의 외관 품질의 평가)
각 적층체의 대전 방지성 도포층을 암실 내에서 할로겐 램프의 빛 아래, 눈으로 보아 관찰했을 때, 외관상의 결함이 전혀 인정되지 않고 우수한 외관 품질인 경우에는 5점, 불균일상의 결함이 근소하게 인정되었지만 양호한 외관 품질인 경우에는 4점, 불균일상의 결함이 어느 정도 인정되었지만 허용할 수 있는 외관 품질인 경우에는 3점, 불균일상의 결함이 약간 많이 인정되어 외관 품질이 약간 나쁠 경우에는 2점, 불균일상의 외관 결함이 많이 인정되어 외관 품질이 나쁠 경우에는 1점으로 평가했다. 평가의 결과를 표 2의 “외관 품질”란에 나타낸다.
(대전 방지성 도포층의 표면 고유 저항의 측정)
제조 직후의 각 적층체를 23℃ 및 50％ RH의 항온실 내에 대전 방지성 도포층이 위가 되도록 해 두고, 형광등의 빛을 대전 방지성 도포층에 조사(照射)하면서 30일간 보관했다. 보관을 개시하기 전(0일)과 보관을 개시하고 나서 7일이 경과한 시점과 30일이 경과한 시점의 3회, 미쓰비시가가쿠사제의 저(低)저항율계 로레스타 GP MCP-T600, 또는 니혼휴렛팩커드사제의 고저항 측정기 HP4339B 및 측정 전극 HP16008B를 사용하여 각 적층체의 대전 방지성 도포층의 표면 고유 저항을 측정했다. 측정된 표면 고유 저항의 값을 표 2의 “표면 고유 저항”란에 나타낸다. 또한, 표면 고유 저항의 값이 1×108Ω을 초과하면 로레스타 GP MCP-T600에서는 측정 불가능하기 때문에, 그 경우에는 HP4339B 및 HP16008B를 사용했다. 또한, 표면 고유 저항의 측정은, 각 적층체를 미리 23℃ 및 50％ RH의 분위기 하에서 30분간 조습(調濕)하고 나서 행했다.
[표 1]
Figure 112015093996994-pat00004
표 1 중,
A1은, 폴리에틸렌디옥시티오펜과 폴리스티렌설폰산으로 이루어지는 스타르크사제의 Baytron P AG를 나타내고,
B1은, n이 2인 상기 식(3)으로 표시되는 폴리글리세린에 폴리에틸렌옥사이드가 부가된 평균 분자량 350의 화합물을 나타내고,
C1은, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르(Polyglycerol Polyglycidyl Ether)로 이루어지는 나가세켐텍스사제의 데나콜 EX-521을 나타내고,
C2는, 글리세롤폴리글리시딜에테르(Glycerol Polyglycidyl Ether)로 이루어지는 나가세켐텍스사제의 데나콜 EX-313을 나타내고,
E1은, 하기 일반식(4)으로 표시되는 측쇄에 폴리에틸렌옥사이드를 갖는 구조의 비이온성 계면 활성제(단 식(4) 중의 m, n은 에틸렌옥사이드의 부가 몰수를 나타내는 정수이며, m+n＝10)을 나타낸다.
Figure 112015093996994-pat00005
[표 2]
Figure 112015093996994-pat00006
표 2에 표시되는 바와 같이, C 성분인 에폭시계 가교제를 함유하지 않은 비교예 1, 3의 도포액을 사용했을 경우에는, 실시예 1∼11의 도포액을 사용했을 경우에 비해, 표면 고유 저항의 측정치가 경시적으로 현저하게 상승하는 것을 알 수 있었다. 또한, 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물 등의 B 성분을 함유하지 않은 비교예 2의 도포액을 사용했을 경우에는, 실시예 1∼11의 도포액을 사용했을 경우에 비해, 외관 품질의 평가가 낮은 것을 알 수 있었다.

Claims (2)

  1. 도포층을 구비한 폴리에스테르 필름으로서,
    상기 도포층은,
    전자 도전성 화합물인 A 성분과,
    폴리알킬렌옥사이드, 글리세린, 폴리글리세린, 및 글리세린 또는 폴리글리세린의 알킬렌옥사이드 부가물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물, 또는 적어도 1종의 그 유도체인 B 성분과,
    소르비톨폴리글리시딜에테르계 가교제, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르계 가교제, 디글리세롤폴리글리시딜에테르계 가교제, 및 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르계 가교제로 이루어지는 군에서 선택되는 에폭시계 가교제인 C 성분을 함유하는 도포액을 폴리에스테르 필름의 적어도 편면에 도포하여 건조함으로써 폴리에스테르 필름 위에 마련되어 있으며,
    상기 도포층 중의 C 성분의 함유량은 15∼30질량％이며,
    상기 도포층 중의 C 성분과 B 성분의 비율은, 질량비로 C 성분을 1로 했을 때에 B 성분은 1.5∼7.5인
    것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.

  2. 삭제
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