WO2014061581A1 - 帯電防止フィルム - Google Patents

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Abstract

 帯電防止フィルムであって、樹脂フィルムの少なくとも片面に、帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含む帯電防止層が設けられている。この帯電防止フィルムは、23℃×50%RHにおける表面固有抵抗値が1.0×1011Ω/□以下である。

Description

帯電防止フィルム
 本発明は帯電防止フィルムに関する。
 ポリエステルフィルムは、機械的特性、耐熱性、透明性に優れていることから、食品などを包装するための包装材料、情報記憶材料、建築材料、電子材料、印刷材料等の基材フィルムや工程フィルムとして広く使用されている。
 しかし、一般にポリエステルフィルムは、加工時や製品使用時に接触等の摩擦によって静電気が発生しやすく、埃が付着しやすい。そのため、キャリアテープ用カバーテープ等の埃を嫌う用途においては、帯電防止処理されたフィルムが使用されている。中でも、帯電防止剤が移行しにくく、湿度依存性が少ない、高分子型の帯電防止層を有するフィルムが広く使われている(例えばJP2006-160883A)。
 近年、キャリアテープ用カバーテープ等の用途においては、充填・実装の高速化が進められ、そのため、フィルムに、耐熱性や耐衝撃性(耐引き裂き性)が求められるようになってきている。これに対応するため、基材として用いられるポリエステルフィルムの厚みを厚くする方法や、機械的特性の優れたナイロンフィルム等をラミネートする方法(例えばJP2004-231208A)や、シーラント層に耐衝撃改良剤を添加する方法(例えばJP2004-244115A)が提案されている。また、高速化・シール強力の安定化に対応するため、シーラントに比較的低融点の樹脂を使う方法や、シーラントの最外層側にホットメルト等のシール層を新たに設ける方法が提案されている(例えばJP2003-192022A、JP2004-123112A)。しかしながら、厚みを厚くする方法はコストアップにつながる。シーラント層に耐衝撃改良剤や低融点の樹脂を使う方法は、シーラント層が軟化してタックを生じやすく、このためロール状態で保管した場合にブロッキングが発生する問題がある。
 上記のブロッキングへの対策として、シール層の反対面にさらに付着防止層を設ける方法や、シーラント層に微粒子を加える方法が提案されている(例えば2006-168188A)。しかしながら、付着防止層を設ける方法やシーラント層に微粒子を加える方法は、依然としてコストアップの問題がある。
 本発明は、帯電防止剤を用いたときの帯電防止性に悪影響を及ぼさずに、ブロッキングが発生しにくいようにした帯電防止フィルムを提供することを目的とする。
 本発明者は、帯電防止剤と、アルキルウレア誘導体と、硬化剤とを含んだ塗工液により、樹脂フィルムの少なくとも片面に帯電防止層を設けることにより、上記問題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
 すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
 (1)樹脂フィルムの少なくとも片面に、帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含む帯電防止層が設けられており、23℃×50%RHにおける表面固有抵抗値が1.0×1011Ω/□以下であることを特徴とする帯電防止フィルム。
 (2)帯電防止成分を有する重合体(A)が4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)にて構成されており、4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)とアルキルウレア誘導体(B)との含有比率(A1/B)が30/70~95/5(質量比)であることを特徴とする(1)の帯電防止フィルム。
 (3)4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)が、カルボキシル基、水酸基およびアミノ基からなる群から選ばれた1種以上の官能基を有することを特徴とする(2)の帯電防止フィルム。
 (4)硬化剤(C)が、エポキシ化合物、アミノ樹脂、イソシアネート化合物、シラノール化合物および金属錯塩からなる群より選ばれた1種以上であることを特徴とする(1)から(3)までのいずれかの帯電防止フィルム。
 (5)上記(1)から(4)までのいずれかの帯電防止フィルムを製造するに際し、帯電防止成分を有する重合体(A)または4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含む塗工液を樹脂フィルムに塗布し、乾燥することで、帯電防止層を形成する工程を含むことを特徴とする帯電防止フィルムの製造方法。
 (6)塗工液が、さらに分散消泡剤(D)および/または変性シリコーン化合物(E)を含むことを特徴とする(5)の帯電防止フィルムの製造方法。
 (7)塗工液の溶媒が水であることを特徴とする(5)または(6)の帯電防止フィルムの製造方法。
 本発明によれば、帯電防止性に優れたフィルムでありながら、高温下においてもブロッキングが発生しにくいフィルムを提供することができる。このフィルムは、包装材料、情報記憶材料、建築材料、印刷材料、電子材料等における特に微粘着性やヒートシール性を持つ層と接しても、ブロッキングすることがない。また本発明の帯電防止フィルムは、これをロール状態で保管した場合であっても、帯電防止層の表面は優れたラミネート適性を保持する。本発明の帯電防止フィルムは、キャリアテープカバーテープ等に好適に使用することができる。
 本発明の帯電防止フィルムは、樹脂フィルムの少なくとも片面に、特定の塗工液を塗布し、乾燥して、帯電防止層を設けたものである。樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルムや、その他の樹脂を用いたフィルムなどが好適である。
 ポリエステルフィルムに用いられるポリエステル樹脂としては、例えば、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、ポリブチレンテレフタレートイソフタレートが挙げられる。コストや機械的特性のバランスの点から、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。ポリエステル樹脂の融点は、246℃以上であることが好ましく、そうであることにより、高速かつ高温シール時の変形(伸びや幅縮みによるシール不良)を抑制することができる。ポリエステルフィルムは、ハジキ等を防止する目的、帯電防止層との密着性を改良する目的で、フィルム表面に、コロナ放電やイオンブロー等の処理を、インラインまたはオフラインで行われたものであってもよい。
 ポリエステルフィルムの製造方法は、特に限定されない。例えば、ポリエステル樹脂をエクストルーダーで溶融混合し、溶融した樹脂をTダイで押出して急冷することにより得られた未延伸フィルムを、予熱後縦横同時に延伸する、同時二軸延伸法が挙げられる。あるいは、溶融した樹脂をTダイで押出して冷却することにより得られた未延伸フィルムを、予熱後に、ロールの速度差を利用して長さ方向に延伸し、その後、クリップでつかみ幅方向に延伸する、逐次二軸延伸法が挙げられる。中でも、延伸倍率を変更しやすいという点から逐次二軸延伸法が好ましい。延伸倍率は、特に限定されないが、高速かつ高温でのシール時の変形の点から、縦方向すなわち長さ方向は3倍以上であることが好ましく、横方向すなわち幅方向は3倍以上であることが好ましい。面倍率は、10倍以上であることが好ましく、11倍以上であることがより好ましく、12倍以上であることがさらに好ましい。延伸後、ひずみを取るため、熱セットおよび熱弛緩をおこなうことが好ましい。なお、ポリエステルフィルムは、本発明の効果を妨げない範囲で、酸化防止剤、滑剤等が添加されていてもよい。
 本発明に用いられる塗工液は、帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含有する。帯電防止成分を有する重合体(A)としては、4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)が好適に用いられる。
 4級アンモニウム塩基を含む重合体(A1)は、静電分極緩和性を有する高分子(イオン伝導高分子)であればよい。重合体(A1)中の4級アンモニウム塩基は、重合体の主鎖または側鎖いずれにあってもよい。4級アンモニウム塩基は、帯電防止性を発現することができる。重合体(A1)としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリアミン系樹脂が好ましく、ポリビニル系樹脂、ポリアミン系樹脂がより好ましい。重合体(A1)は、本発明の帯電防止フィルムをロール状態で保管した場合の帯電防止層の表面の濡れ張力が経時的に低下することを抑制したり、ブロッキングを抑制したり、帯電防止層と基材との密着性を向上したりするために、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の官能基を有することが好ましく、中でも水酸基またはアミノ基を有することが好ましい。カルボキシル基を有する場合は、カルボキシル基と4級アンモニウム塩基が会合することにより増粘しゲル化することがある。
 4級アンモニウム塩基を有する単量体としては、例えば、ピロリジウム環、アルキルアミンの4級化物、さらにこれらをアクリル酸やメタクリル酸と共重合したもの、N-アルキルアミノアクリルアミドの4級化物、ビニルベンジルトリメチルアンモニウム塩、2-ヒドロキシ3-メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩、アクリロイルオキシエチルジメチルアンモニウムメチルスルホン酸塩が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。4級アンモニウム塩基の対イオンとなるアニオンとしては、例えば、ハロゲン、アルキルサルフェート、アルキルスルホネート、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、スルファミン酸等のイオンが挙げられる。中でも、ハロゲン以外の対イオンが好ましく、耐熱性の点から、アルキルサルフェートまたはアルキルスルホネートが好ましい。
 水酸基をもつ単量体としては、例えば、ヒドロキシビニルエーテル、ヒドロキシメチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、5-ヒドロキシペンチルアクリレート、6-ヒドロキシヘキシルアクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、5-ヒドロキシペンチルメタクリレート、6-ヒドロキシヘキシルメタクリレート、ヒドロキシメチルクロトナート、2-ヒドロキシエチルクロトナート、3-ヒドロキシプロピルクロトナート、4-ヒドロキシブチルクロトナート、5-ヒドロキシペンチルクロトナート、6-ヒドロキシヘキシルクロトナート、N-メチロールアクリルアミド、アリルアルコール、アリルグリシジルエーテル、アリル-2,3-エポキシブチルエーテル、アリル-2,3-エポキシ-2-メチルプロピルエーテル、メタリルグリシジルエーテル、メタリル-2,3-エポキシブチルエーテル、メタリル-2,3-エポキシ-2-メチルプロピルエーテル、α-アリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシエチレン)、α-アリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシプロピレン)、α-アリル-ω-ヒドロキ(オキシエチレンオキシプロピレン)、α-アリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシエチレンオキシプロピレン)、α-アリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン)、α-メタリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシエチレン)、α-メタリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシプロピレン)、α-メタリル-ω-ヒドロキ(オキシエチレンオキシプロピレン)、α-メタリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシエチレンオキシプロピレン)、α-メタリル-ω-ヒドロキ(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン)が挙げられる。中でも、N-メチロールアクリルアミド、アリルアルコール、ヒドロキシビニルエーテルが好ましい。これらの単量体は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。
 カルボキシル基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、アクロイルオキシエチルコハク酸、フタル酸が挙げられる。
これらの単量体は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。
 アミノ基を有する単量体としては、例えば、モノアリルアミン、N,N-ジアルキルアリルアミン、N-モノアルキルアリルアミン、ジアリルアミン等のアリルアミン類およびその付加塩;アクリルアミド;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸とアジリジン化合物との反応生成物が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてもよいし、併用してもよい。アリルアミン類付加塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、酢酸塩、メタンスルホン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、p-トルエンスルホン酸塩が挙げられる。
 重合体(A1)には、必要に応じて、さらに、その他の単量体を共重合してもよい。その他の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸アミド;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;マレイン酸、フマル酸、オレイン酸等の不飽和カルボン酸およびそのエステル化合物;スチレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素化合物が挙げられる。
 本発明の帯電防止フィルムにおいて、前述のように23℃×50%RHにおける表面固有抵抗値が1.0×1011Ω/□以下であるようにするためには、4級アンモニウム塩基を有する単量体が、重合体(A1)中の全単量体に対して、30~95モル%であることが好ましく、50~90モル%であることがより好ましい。4級アンモニウム塩基を有する単量体が、重合体(A1)中の全単量体の30~95モル%であることにより、帯電防止性、基材との密着性を向上させることができる。また、水酸基を有する単量体の合計またはアミノ基を有する単量体の合計は、重合体(A1)中の全単量体に対して1~50モル%であることが好ましく、10~30モル%であることがより好ましい。水酸基を有する単量体の合計またはアミノ基を有する単量体の合計が、重合体(A1)中の全単量体に対して1~50モル%であることにより、併用する硬化剤との反応により塗膜の硬度が上がるため、帯電防止性能を損なうことなく耐ブロッキング性を向上させることができる。また、カルボキシル基を有する単量体を用いる場合、その量は重合体(A1)中の全単量体に対して1~30モル%であることが好ましく、5~15モル%であることがより好ましい。カルボキシル基を有する単量体が硬化剤(C)と反応することで、塗膜の硬度が上がって耐ブロッキング性を向上させることができる。
 重合体(A)(A1)の重合方法としては、例えば、溶液重合、エマルジョン重合、乳化重合、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、レドックス重合が挙げられる。中でも、水性媒体中でのラジカル重合がより好ましい。
 本発明の帯電防止フィルムの帯電防止層は、アルキルウレア誘導体(B)を含むことが必要である。アルキルウレア誘導体(B)とは、アルキルウレア構造(R-NHCONH-、Rはアルキル基)を有する化合物のことである。アルキルウレア誘導体(B)を含まない場合、帯電防止フィルムをロール状態で保管したときに、帯電防止層の表面の濡れ張力が経時的に低下したり、ブロッキングが発生したり、帯電防止層と基材としての樹脂フィルムとの密着性が低下したりすることがある。
 アルキルウレア誘導体(B)は、公知のイソシアネート基を有する化合物と、公知のアミノ基を有する化合物とを反応させて得ることができる。イソシアネート基を有する化合物としては、例えば、オクタデシルイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、インホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネートが挙げられる。アミノ基を有する化合物としては、例えば、モノエタノールアミン、ステアリルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレンイミン、グアナミン、ベンゾグアナミンが挙げられる。
 モノイシソアネートやモノアミン化合物を用いる場合、反応させる相手の分子中の官能基数は制限されない。しかし、2つ以上のイソシアネート基、特に3個以上のイソシアネート基を有する化合物を用いる場合、反応させる相手は、分子中にアミノ基が2つ以下のアミノ化合物であることが好ましい。同様に2つ以上のアミノ基を有する化合物、特に3つ以上のアミノ基を有する化合物については、反応させる相手は、分子中にイソシアネート基が2つ以下のイソシアネート化合物であることが好ましい。アミノ基とイソシアネート基がともに3つ以上ある場合は、三次元的に硬化が進むことで反応が制御しにくく、このため得られたアルキルウレア誘導体(B)が溶剤に溶けなかったり水に分散しにくかったりすることがある。
 アルキルウレア誘導体(B)は、長鎖アルキル基を有するイソシアネートとアミンの組み合わせ、またはイソシアネートと長鎖アルキル基を有するアミン化合物の組み合わせであることが、耐ブロッキング性の点から好ましい。さらに、分子中にアミノ基を少なくとも一つ有する化合物と、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、グリシン、グルタミン酸等のアミノ基と、イソシアネートとをあらかじめ反応させた後、残る水酸基やカルボキシル基を、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、カルボジイミド化合物、カルボン酸、アルコール類、イソシアネート化合物と反応させて高分子量化してもよい。このような化合物としては、例えば、テトラデシルエチレン尿素、ヘプタデシルエチレン尿素、オクタデシルエチレン尿素およびその誘導体等が挙げられる。中でも、分散性と耐ブロッキング性のバランスという点から、オクタデシルエチレン尿素誘導体が好ましい。
 アルキルウレア誘導体(B)の製造方法は、特に限定されない。例えば、水や有機溶媒に溶解または分散させたアミノ化合物とイソシアネート化合物とを混合・攪拌して、アルキルウレア誘導体を得る方法が挙げられる。この時、公知のノニオン、カチオン、アニオン系の界面活性剤や、有機溶剤を用いてもよい。しかし、VOC低減の点から、水中でアミノ化合物とイソシアネート化合物を混合・攪拌することが好ましい。有機溶剤や界面活性剤を用いる場合に、それらの合計量は、アミノ化合物とイソシアネート化合物との合計量100質量部に対して、20質量部未満であることが好ましく、10質量部未満であることがより好ましく、5質量部未満であることがさらに好ましく、1質量部未満であることが特に好ましい。有機溶剤を用いる場合、混合・攪拌後にストリッピング等により有機溶剤をできる限り取り除くことが好ましい。
 アクリルウレア誘導体の具体例としては、例えば、保土谷化学工業社製の「オクテックスEM」、大原パラヂウム社製の「パラヂウムRC」、「パラヂウムRS」、松本油脂工業社製の「ゲラネックスOM」が挙げられる。
 4級アンモニウム塩基を含む重合体(A1)とアルキルウレア誘導体(B)の含有比率(質量比)は、A1/Bが30/70~95/5であることが好ましく、40/60~90/10であることがより好ましく、40/60~70/30であることがさらに好ましい。重合体(A1)の含有比率を、(A1)と(B)の合計に対して、30~95質量%とすることにより、本発明の帯電防止フィルムに、23℃×50%RHにおける表面固有抵抗値が1.0×1011Ω/□以下であるという所要の帯電防止性を発現させることができるとともに、耐ブロッキング性を向上させることができる。
 本発明の帯電防止フィルムの帯電防止層は、硬化剤(C)を含むことが必要である。硬化剤としては、例えば、エポキシ化合物、アミノ樹脂、イソシアネート化合物、シランカップリング剤のようなシラノール化合物、金属錯塩、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール、メチロール基を有する化合物が挙げられる。中でも、エポキシ化合物、アミノ樹脂、イソシアネート化合物、シラノール化合物、金属錯塩が好ましく、取り扱い性の点からアミノ樹脂がより好ましい。硬化剤を含まない場合、基材との密着性が不十分となったり、ヒートシールをする際に帯電防止層の構成物質がシールバーに付着する現象が発生したり、耐擦過性が不十分で帯電防止層が削れたり、外観不良や電子部品の付着・ショートが発生したりする。また硬化剤を含まないと、帯電防止層は、基材としての樹脂フィルムとの密着性が低下するとともに積層した場合に相手樹脂との密着強度が上昇するため、硬化剤を含む場合に比べて耐ブロッキング性が悪くなる。
 エポキシ化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジグリシジールエーテル、グリセリンジグリシジールエーテル、ビスフェノールAジグリシジールエーテル等の2官能誘導体;トリメチロールプロパントリグリシジールエーテル等の3官能誘導体;エポキシ化大豆油;エポキシ化ひまし油;エポキシ化ポリブタジエン;(メタ)アクリル酸グリシジルを含む共重合体が挙げられる。なお、エポキシ化合物は、原料にエピクロヒドリンを使用する関係から塩素イオンの残留が避けられないが、可能な限り塩素イオンを除去したものが好ましい。
 アミノ樹脂としては、例えば、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、トリスメトキシメチルメラミン、ヘキサキスメトキシメチルメラミン等のメラミン樹脂;グリオキザール樹脂;ベンゾグアナミン樹脂が挙げられる。
 イソシアネート化合物としては、例えば、トルエンジイソシアネートやジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートや、これらの誘導体が挙げられる。中でも、反応性を調整し塗工液の安定性を高める点で、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
 シラノール化合物としては、例えば、エポキシアルキルシラン、アミノアルキルシラン類が挙げられ、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
 金属錯塩としては、例えば、ジルコニウム化合物、チタニウム化合物が挙げられる。
 硬化剤(C)の含有量は、帯電防止成分を有する重合体(A)100質量部に対して5~43質量部であることが好ましく、11~25質量部であることがより好ましい。(C)の含有量が5~43質量部であることにより、基材との密着性の向上や、塗膜の硬度改善による耐ブロッキング性の改善を実現させることができる。
 硬化剤には、必要に応じて、触媒を添加してもよい。硬化剤の触媒としては、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;ポリアミン、ポリエチレンイミン誘導体等のエポキシ開環反応触媒;p-トルエンスルホン酸等のアミノ硬化用触媒;イミダゾール、有機錫化合物等のウレタン硬化用触媒が挙げられる。硬化剤のための触媒の含有量は、重合体(A)と硬化剤(C)と触媒との合計量に対して5~30質量%であることが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。硬化剤のための触媒の含有量を5~30質量%とすることにより、未反応の硬化剤が減り、それによって基材との密着性や塗膜の硬度改善による耐ブロッキング性をさらに向上させることができる。
 本発明の帯電防止フィルムは、4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)などの帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含む塗工液を、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルムに塗布し、乾燥することにより、製造することができる。
 本発明において、塗工液は、重合体(A)、アルキルウレア誘導体(B)、硬化剤(C)に加え、さらに分散消泡剤(D)や変性シリコーン化合物(E)が添加されていることが好ましい。
 分散消泡剤(D)としては、例えば、ノニオン系界面活性剤が挙げられる。中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系化合物、アセチレングリコール系化合物や、それらのエチレンオキシド付加体が好ましく、アセチレングリコール系化合物やそのエチレンオキシド付加体がより好ましい。具体的には、3,6-ジメチル-4-デシン-3,6-ジオール、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオール、およびこれらにエチレンオキサイドを付加した化合物が挙げられる。分散消泡剤(D)の添加量は、分散消泡剤(D)を含まない塗工液100質量部に対して、0.01~1質量部であることが好ましく、0.02~0.5質量部であることがより好ましい。分散消泡剤(D)を塗工液に添加することにより、極性の高い重合体(A)と、疎水性の高いアルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを均一に調合しやすくすることができる。また、塗工時の発泡を抑制することができるので、塗工液をポリエステルフィルムに均一に塗布しやすくすることができる。
 変性シリコーン化合物(E)としては、例えば、ジメチルシロキサンやジフェニルシロキサン等のオルガノシロキサンの側鎖や末端を長鎖アルキル基、水酸基、アミン基、エポキシ基、カルボキシル基、チオール基等で置換したもの;ケイ素原子を有さないモノマーやポリマーを共重合したオルガノシロキサンが挙げられる。ケイ素原子を有さないモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル系モノマーやビニルモノマーが挙げられる。ケイ素原子を有さないポリマーとしては、例えば、ポリエーテルが挙げられる。中でも、側鎖や末端を長鎖アルキル基で置換したペインタブルタイプのオルガノシロキサンや、ポリエーテルを共重合したオルガノシロキサンが好ましい。1分子あたりの末端基数は2以上であることが好ましい。なお、変性シリコーン化合物(E)でない未変性シリコーン化合物の場合は、帯電防止層内での相溶性が悪く、層表面に偏析しやすい。このため、耐ブロッキング性は向上するが、フィルムのロール状態での保管時に同化合物が反対面側すなわち基材側に移行しやすい。その結果、基材のコロナ処理度を低下させることになって帯電防止層の基材への密着性や塗工性を阻害したり、最終製品形態としての狭幅にスリットされて得られるキャリアテープへの加工後のシール強力が不安定になったりする場合がある。変性シリコーン化合物(E)の添加量は、アルキルウレア誘導体(B)100質量部に対して1~20質量部が好ましく、3~15質量部がより好ましく、5~10質量部がさらに好ましい。変性シリコーン化合物(E)を加えることにより、塗工膜にさらなる滑り性と耐ブロッキング性を付与することができる。
 なお、塗工液は、本発明の効果を妨げない範囲で、酸化防止剤、滑剤等が添加されていてもよい。
 塗工液は、製造時の作業環境の点から、水溶性または水分散溶体であることが好ましい。塗工液の固形分濃度は、2~30質量%であることが好ましく、塗工作業性の点から、3~15質量%であることがより好ましい。
 塗工液の塗工方法としては、例えば、メイヤーバーコート、エアーナイフコート、リバースロールコート、リバースグラビアロールコート、グラビアロールコート、リップコート、ダイコートが挙げられる。塗工液の塗布量は、1~10g/mであることが好ましい。
 塗工液は、延伸したフィルムに塗布してもよいし、1軸方向に延伸後2軸目の延伸前に塗布し、その後、2軸目の延伸をしてもよい。延伸したフィルムに塗工液を塗布する場合、乾燥条件は、50~90℃、10~60秒であることが好ましい。1軸方向に延伸後2軸目の延伸前に塗工液を塗布し、その後延伸する場合、フィルムの延伸温度は110~130℃であることが好ましく、延伸倍率は、3~4倍であることが好ましい。延伸後熱処理する場合、熱処理条件は、220~240℃、5~15秒間であることが好ましい。
 本発明の帯電防止フィルムにおける帯電防止層の厚さは、0.02~0.5μmであることが好ましい。このようにすることで、帯電防止性が良好で、外観不良が少ない帯電防止フィルムを得ることができる。
 本発明の帯電防止フィルムにおける帯電防止層の表面固有抵抗値は、この帯電防止層が、帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含むため、23℃、50%RHにおいて、1.0×1011Ω/□以下とすることができる。
 また、本発明の帯電防止フィルムの帯電防止層の濡れ張力は、この帯電防止層が、帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含むため、フィルムをロール状態で保管しても、フィルムにおける帯電防止層とは反対側の面は、初期の濡れ張力を維持することができる。本発明においては、フィルムを後述する評価方法で1ヶ月静置後の濡れ張力を40mN/m以上に維持できている場合に、フィルムにおける帯電防止層とは反対側の面のラミネート特性が維持されていると判断することができる。
 本発明の帯電防止フィルムは、そのまま使用することもできるが、帯電防止層の表面または基材としての樹脂フィルムの未コート面に、コロナ放電やイオンブロー等の表面処理をおこなってもよい。
 本発明の帯電防止フィルムは、帯電防止性、耐ブロッキング性、帯電防止層と基材との密着性に優れており、帯電防止フィルムにおける帯電防止層とは反対側の面のラミネート性が経時的に低下することが抑制されている。このため、キャリアテープ用カバーテープ等に好適に使用することができる。
 以下の実施例および比較例における各種の評価方法は、次のとおりとした。
  1.分析方法
 (1)表面固有抵抗値
 サンプルフィルムとしての帯電防止ポリエステルフィルムについて、温度23℃、湿度50%RH下で3時間放置調湿後、同温度、湿度においてダイアインスツルメンツ社製高抵抗計HT-260測定器を用いて、電圧500Vを印加後10秒後の値を測定した。サンプルフィルムの帯電防止性は、帯電防止層表面の表面固有抵抗値により評価した。
 (2)濡れ張力
 ポリエステルフィルム(ユニチカ社製PET-12(厚さ12μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)、以下、「PETフィルム」と略称する。)のコロナ面の濡れ性を、JIS K6768に準拠して測定した。
 一方、サンプルフィルムを、外径が10.5cmの紙管の外周に、帯電防止層が外側になるように1mの長さで巻き付けた。さらに、その外周に、上記のPETフィルムを、そのコロナ面がサンプルフィルムの帯電防止層と接するように、テンション10kg/m、接圧10kg/m、巻取り速度100m/分の条件で、2000m巻き付けた。この状態で室温にて1ヶ月静置後、表層のPETフィルムを除去し、帯電防止層と接していたPETフィルムのコロナ面の濡れ性をJIS K6768に準拠して測定した。
 PETフィルムの当初すなわち巻き付け直前と1ヵ月処理後との濡れ張力の差により、ロール状態で保管した場合のサンプルフィルムの帯電防止層の反対面のラミネート適性を評価した。
 (3)耐ブロッキング性
 サンプルフィルムの耐ブロッキング性を評価するために用いる相手方フィルムとして、表面にヒートシール層を露出させた後述の「相手方フィルム1」と、この相手方フィルム1のヒートシール層にアクリル系帯電防止剤層をさらに積層してそのアクリル系帯電防止剤層を露出させた後述の「相手方フィルム2」とを準備した。そして、これらの相手方フィルムを、外径が10.5cmの紙管の外周に、ヒートシール層またはアクリル系帯電防止剤層が外側になるように1mの長さで巻き付けた。さらに、その外周に、幅10mm×長さ150mmに切り取ったサンプルフィルムを、長さ方向が周方向になるよう、相手方フィルムのヒートシール層がサンプルフィルムの帯電防止層と接するように貼り付けた。そして、その上から、上述のPETフィルムを、テンション10kg/m、接圧10kg/m、巻取り速度100m/分の条件で、2000m巻き付けた。この状態で、60℃×3日間の条件下、熱風乾燥機で処理した(熱風乾燥処理)。その後、表層のPETフィルムを除去したうえで、サンプルフィルムである帯電防止フィルムと、相手方フィルムとの間の剥離強度を、島津製作所社製の「オートグラフAGS-100B」を用いて測定した。なお、剥離の測定に使用した供試物は、相手方フィルムのヒートシール層とサンプルフィルムの帯電防止層とが重なったままで15mm幅になるようにカットしたあと、サンプルフィルムとしての帯電防止フィルムを上側チャックに固定するとともに、相手方フィルムを下側チャックに固定し、測定するブロッキング部分を帯電防止フィルム側に曲げて剥離角度を180°として、300mm/分の速度で剥離した際の剥離強度を測定した。
 耐ブロッキング性は、測定された剥離強度で評価した。この剥離強度は、0.5N/m以下であることが好ましい。
 (4)密着性
 サンプルフィルムの帯電防止層の表面に、ニチバン社製セロテープ(登録商標)「LP-24」を貼り付けた後、フィルム面に対して垂直にこれを剥離した。そのときに、帯電防止層の欠落がなかったものを「良好」と評価し、帯電防止層が欠落したものを「不良」と評価した。
 2.材料<耐ブロッキング性の評価のための相手方フィルム>
 (1)相手方フィルム1
 支持層にヒートシール層が積層された2層フィルムを作製した。詳細には、ヒートシール層は、スチレン-ブタジエン共重合体45質量部(電気化学工業社製「クリアレン」、スチレン/ブタジエン=30/70(質量比))と、ポリオレフィン樹脂(三井化学社製「タフマー」)45質量部と、耐衝撃性ポリエチレン(東洋スチレン社製「HI-E6」)10質量部とを含有する樹脂混合物にて構成した。支持層は、ポリオレフィン樹脂(三井化学社製「タフマー」)60質量部と、低密度ポリエチレン(宇部興産社製「UBEポリエチレン」)40質量部とを含有する樹脂混合物にて構成した。これらの樹脂混合物を用いて、T-ダイ共押出法により、ヒートシール層10μm、支持層20μm、総厚30μmの、ヒートシール層/ポリオレフィン樹脂支持層の2層フィルムを作製した。その際、T-ダイより押出されたフィルムを、シリコンゴム製のマットロール(支持層側)と、平均表面粗さを0.8μmに調整した金属製の冷却ロール(ヒートシール層側)とで挟持して引き取った。
 東洋モートン社製ウレタン系アンカー剤「EL530A」と「EL530B」とを、EL530A:EL530B=1:1(質量比)で混合したうえで、酢酸エチルで5質量%に希釈することで、塗工液を得た。厚さ16μmのユニチカ社製二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム「エンブレットS-16」(基材層)のコロナ処理面に、上述のウレタン系アンカー剤を用いた塗工液を、乾燥後の塗工量が0.3g/mとなるように塗工し乾燥させた。この、表面にアンカー剤を塗布したポリエチレンテレフタレートフィルムをベースフィルムとして、そのアンカー剤上に、前記2層フィルムを、その支持層側の面を積層面として、約300℃で溶融押出した低密度ポリエチレンを介して押出ラミネーションを行った。これにより、前記2層フィルムのヒートシール層が外面に露出した相手方フィルム1を作製した。
 (2)相手方フィルム2
 相手方フィルム1のヒートシール層上に、コニシ社製アクリル系帯電防止剤「ボンディップPA-100」を、乾燥膜厚が0.1μmになるように塗布し、80℃×60秒で乾燥させることで、相手方フィルム2を作製した。
 <4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)>
 ・重合体(A11)
 アクリロイルアミノエチルジメチルアンモニウムメチルスルホン酸塩/N-メチロールアクリルアミドの共重合体、平均分子量40000、前二者の共重合比率(モル比)90/10、水酸基を有する単量体の合計は重合体(A11)中の全単量体に対して10モル%
 ・重合体(A12)
 ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、平均分子量30000
 ・重合体(A13)
 アクリロイルアミノエチルジメチルアンモニウムメチルスルホン酸塩/アリルアミン塩酸塩/2-ヒドロキシエチルビニルエーテルの共重合体、平均分子量30000、前三者の共重合比率(モル比)80/5/15、水酸基を有する単量体の合計は重合体(A13)中の全単量体に対して20モル%
 ・重合体(A14)
 アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムチオシアナート/ヒドロキシエチルアクリルアミドの共重合体、平均分子量20000、前二者の共重合比率(モル比)80/20、水酸基を有する単量体の合計は重合体(A14)中の全単量体に対して20モル%
 ・重合体(A15)
 アクリロイルアミノエチルジメチルアンモニウムメチルスルホン酸塩/アクリル酸エチル/N-メチロールアクリルアミド/共重合体、平均分子量40000、前三者の共重合比率(モル比)80/10/10、水酸基を有する単量体の合計は重合体(A11)中の全単量体に対して10モル%
 ・重合体(A16)
 ポリアミドポリアミン・アルキレンオキシド付加物硫酸塩、平均分子量20000
 ・重合体(A17)
 メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリル酸/ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルサルフェート4級化物の共重合体、前四者の共重合比率(モル比)45/5/5/45、カルボキシル基を有する単量体の合計は重合体(A17)中の全単体量に対して5モル%
 ・重合体(A18)
 アクリロイルアミノエチルジメチルアンモニウムメチルスルホン酸塩重合体、平均分子量30000
 ・重合体(A19)
 アクリロイルアミノエチルジメチルアンモニウムメチルスルホン酸塩/アクリル酸エチルの共重合体、平均分子量20000、前二者の共重合比率(モル比)80/20
 <アルキルウレア誘導体(B)>
 ・アルキルウレア誘導体(B1)
 オクタデシルエチレン尿素(保土谷化学工業社製、「オクテックスEM」)
 ・アルキルウレア誘導体(B2)
 オクタデシルエチレン尿素(大原パラヂウム社製、「パラヂウムRC」)
 ・アルキルウレア誘導体(B3)
 オクタデシルエチレン尿素(大原パラヂウム社製、「パラヂウムRS」)
 ・アルキルウレア誘導体(B4)
 エチレン系尿素(松本油脂工業社製、「ゲラネックスOM」)
 <その他の添加剤>
 ・添加剤(B5)
 アクリルシリコーンエマルジョン(日信化学工業社製、「シャリーヌR170EM」)
 ・添加剤(B6)
 変性ポリエチレンエマルジョン(ユニチカ社製、「アローベースCD-1200」)
 ・添加剤(B7)
 ポリアミドエマルジョン(中京油脂社製、「レゼムO642」)
 <硬化剤(C)>
 ・硬化剤(C1)
 メラミン樹脂(長春化学社製、「スミマールM-30WT」)
 ・硬化剤(C2)
 ポリイソシアネート化合物(住化バイエルウレタン社製、「デスモジュール100」)
 ・硬化剤(C3)
 エポキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、「KBM-403」)
 ・硬化剤(C4)
 アミノ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製、「KBE-703」)
 ・硬化剤(C5)
 ジルコニウムテトラアセチルアセトナート(マツモトファインケミカル社製、「ZC-150」)
 ・硬化剤(C6)
 炭酸ジルコニウムアンモニウム水溶液(第一稀元素化学工業社製、「AC-7」)
 ・硬化剤(C7)
 チタニウム化合物(マツモトファインケミカル社製、「TC-315」)
 <分散消泡剤(D)>
 ・分散消泡剤(D1)
 アセチレングリコール系分散消泡剤(日信化学工業社製、「オルフィンE1004」)
 ・分散消泡剤(D2)
 シリカと鉱油とを含むアセチレングリコール系分散消泡剤(日信化学工業社製、「オルフィンAF103」)
 <変性シリコーン化合物(E)>
 ・変性シリコーン化合物(E1)
 ポリエーテル変性シロキサンコーポリマー(日本デグサ社製、「TEGO Glide410」)
 ・変性シリコーン化合物(E2)
 ポリエーテル変性シリコーンオイル、ペインタブルタイプ(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「TSF-4452」)
 実施例1
 重合体(A11)60質量部、アルキルウレア誘導体(B1)40質量部、硬化剤(C1)5質量部、分散消泡剤(D1)1.5質量部になるように水に溶解した塗工液を作製した。
 得られた塗工液を(A)~(D)の合計の濃度が1.5質量%となるように水で希釈した。水で希釈後の希釈塗工液において、(D1)の含有量は、希釈塗工液100質量部に対して約0.02質量部であった。そして、厚さ25μmのユニチカ社製二軸延伸ポリエステルフィルム「エンブレットS-25」の片面(コロナ品)に、希釈塗工液を、マイヤーバーで乾燥後の膜厚が0.04μmになるように塗布した。その後、180℃×20秒で乾燥し、帯電防止フィルムを得た。
 実施例2~15、比較例1~9
 実施例1と比べて、塗工液の配合を表1のように変更した。そして、それ以外は実施例1と同様として、帯電防止フィルムを得た。
 実施例16
 実施例1で作製した塗工液を、(A)~(D)の合計の濃度が4.8質量%となるように水で希釈した、希釈塗工液を作製した。
 一方、ポリエステルチップ〔相対粘度1.38(20℃、フェノール/テトラクロロエタン=50/50、0.5g/dL)〕を280℃で溶融押出しをおこない、Tダイ法-静電ピニング方式でキャスティングドラムに密着急冷し、厚さ210μmの未延伸フィルムを成形した。続いてこの未延伸フィルムを90℃に加熱した縦延伸ロールで3.8倍に縦延伸した。
 この縦延伸したフィルムの片面に、リバースクラビアコーターを用いて、希釈塗工液を、4g/mの塗布量になるように塗布し、60℃に加熱したオーブンで乾燥した後、120℃で4.8倍に横延伸した。次いで230℃で10秒間熱処理し、その後、冷却し、巻き取ることで、帯電防止フィルムを得た。塗布量から計算したコート層の乾燥厚みは0.04μmであった。
 実施例17、18
 実施例16と比べて、塗工液の配合を表1のように変更した。そして、それ以外は実施例16と同様として、帯電防止フィルムを得た。
 実施例19
 アルキルウレア誘導体(B1)40質量部と、変性シリコーン(E1)1.5質量部とを、アズワン社製ホモミキサー「HM-310」に投入し、このホモミキサーによって6000rpmで10分間攪拌した。その後、硬化剤(C1)5質量部と重合体(A11)60質量部と水とを加え、さらにこのホモミキサーによって6000rpmで20分間攪拌することで、水に溶解した塗工液を作製した。
 得られた塗工液を、(A)、(B)、(C)、(E)の合計の濃度が4.8質量%になるように、水で希釈した。水で希釈した後の塗工液において、(E1)の含有量は、(B1)100質量部に対して3.75質量部であった。そして、実施例16と同様に塗工液を塗布し乾燥して、帯電防止フィルムを得た。
 実施例20~22
 実施例19と比べて、塗工液の配合を表1のように変更した。そして、それ以外は実施例19と同様として、帯電防止フィルムを得た。
 表1、2に、実施例、比較例に用いた塗工液の構成および得られたフィルムの特性値をそれぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例1~22のフィルムは、いずれも、表面固有抵抗値が低く、耐ブロッキング性、密着性に優れ、ロール状態で保管した場合でも帯電防止層の反対面は優れた濡れ張力を保持していた。
 アルキルウレア誘導体(B1)~(B3)は、いずれも、市販品を利用したところ、基本構造がオクタデシルエチレン尿素であるという点以外の詳細な組成は不明であった。しかし、オクタデシルエチレン尿素として市販されている薬剤3種を使用して、いずれも所望の性能を発揮させることができた。また実施例2ほかのいくつかの実施例では、オクタデシルエチレン尿素として市販されている薬剤(B1)~(B3)の複数種類を混合して使用したが、それでも問題なく所望の性能を発揮させることができた。さらに、実施例5などの、オクタデシルエチレン尿素として市販されている薬剤(B1)~(B3)をエチレン系尿素として市販されている薬剤(B4)と混合して使用した場合も、表1に示されるように問題なく所望の性能を発揮させることができた。
 帯電防止剤としての4級アンモニウム塩を有する単量体にて構成されたポリマーは、柔らかくブロッキングを起こしやすいが、実施例1~21のように耐ブロッキング剤を用いたうえでさらに硬化剤を併用することにより、架橋密度が上がり、分子鎖が動きにくくなるため、耐ブロッキング性をより向上させることができた。このことは、帯電防止剤と耐ブロッキング剤との組成が等しく、さらに硬化剤を含んだ実施例2、17と、硬化剤を含まない比較例2との耐ブロッキング性の評価を対比すれば、一目瞭然である。
 比較例1、3、7、8のフィルムは、アルキルウレア誘導体を含んでいなかったため、耐ブロッキング性が不良であった。
 比較例2のフィルムは、硬化剤を含んでいなかったため、耐ブロッキング性および密着性が不良であった。
 比較例4のフィルムは、アルキルウレア誘導体の代わりに変性ポリエチレンを用いたため、帯電防止層の反対面の濡れ張力が経時的に低下しており、耐ブロッキング性および密着性が不良であった。
 比較例5、6のフィルムは、アルキルウレア誘導体の代わりにアクリルシリコーンを用いたため、耐ブロッキング性は良好であったが、帯電防止層の反対面の濡れ張力が経時的に低下していた。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Claims (7)

  1.  樹脂フィルムの少なくとも片面に、帯電防止成分を有する重合体(A)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含む帯電防止層が設けられており、23℃×50%RHにおける表面固有抵抗値が1.0×1011Ω/□以下であることを特徴とする帯電防止フィルム。
  2.  帯電防止成分を有する重合体(A)が4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)にて構成されており、4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)とアルキルウレア誘導体(B)との含有比率(A1/B)が30/70~95/5(質量比)であることを特徴とする請求項1記載の帯電防止フィルム。
  3.  4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)が、カルボキシル基、水酸基およびアミノ基からなる群から選ばれた1種以上の官能基を有することを特徴とする請求項2記載の帯電防止フィルム。
  4.  硬化剤(C)が、エポキシ化合物、アミノ樹脂、イソシアネート化合物、シラノール化合物および金属錯塩からなる群より選ばれた1種以上であることを特徴とする請求項1記載の帯電防止フィルム。
  5.  請求項1から4までのいずれかに記載の帯電防止フィルムを製造するに際し、帯電防止成分を有する重合体(A)または4級アンモニウム塩基を有する重合体(A1)と、アルキルウレア誘導体(B)と、硬化剤(C)とを含む塗工液を樹脂フィルムに塗布し、乾燥することで、帯電防止層を形成する工程を含むことを特徴とする帯電防止フィルムの製造方法。
  6.  塗工液が、さらに分散消泡剤(D)および/または変性シリコーン化合物(E)を含むことを特徴とする請求項5記載の帯電防止フィルムの製造方法。
  7.  塗工液の溶媒が水であることを特徴とする請求項5記載の帯電防止フィルムの製造方法。
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