JP2525480B2

JP2525480B2 - 帯電防止性ポリエステルフイルム

Info

Publication number: JP2525480B2
Application number: JP1160817A
Authority: JP
Inventors: 輝夫高橋; 定美三浦
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JPH0326543A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は帯電防止性ポリエステルフイルムに関し、更
に詳しくは安定した低い表面固有抵抗値を有し、透明
性、平坦性、易滑性、薄層密着性等にすぐれた帯電防止
性ポリエステルフイルムに関する。

〈従来技術〉二軸延伸熱固定したポリエステルフイルム等の樹脂フ
イルムは機械特性、耐熱性、ガス遮断性、耐薬品性等に
優れているが、表面固有抵抗値が10¹⁴〜10¹⁷Ω／□と高
く、帯電しやすく、そのままでは磁気記録媒体や電子材
料において異物吸着トラブルを起こしがちである。

従来、フイルムの帯電を防止する方法として、ベース
ポリマーにドデシルベンゼンスルホン酸リチウムのよう
な帯電防止剤を練り込む方法やフイルム表面に低分子の
帯電防止剤を塗布する方法が知られている。しかし、練
り込み方法では帯電防止剤とポリエステルの相溶性が悪
く、帯電防止性を発揮させる量を練り込むとフイルムが
不透明となり、透明性を要求する分野への使用、例えば
OHP用フイルム等に不利である。一方、塗布する方法
は、フイルムの透明性の点で優れているが、帯電防止剤
が低分子であるため粘着性があり、フイルム同士ブロッ
キングする傾向がある。また帯電防止剤のみを塗布する
と、ベースフイルムとの接着性が悪く、例えばセロテー
プ等が貼り付かない欠点がある。

〈発明の目的〉本発明の目的は、安定した帯電防止性を有するフイル
ムであって、透明性、平坦性、易滑性にすぐれ、かつ密
着性の高い帯電防止性フイルムを提供することにある。

〈発明の構成・効果〉本発明の目的は、本発明によれば、ポリエステルフイ
ルムの少なくとも片面に、（Ａ）アクリル系樹脂、
（Ｂ）共重合ポリエステル樹脂、（Ｃ）平均粒径0.5μ
ｍ以下の微粒子及び（Ｄ）帯電防止剤からなる薄層を設
けた帯電防止性ポリエステルフイルムであって、成分
（Ａ）の量が、成分（Ｂ）の量に対し0.25〜1.0倍であ
り、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の総量と、成分（Ｃ）の
量と、成分（Ｄ）の量が20〜80重量％、５〜40重量％、
５〜75重量％の割合にあることを特徴とする帯電防止性
ポリエステルフイルムによって達成される。

本発明においてポリエステルフイルムを形成するポリ
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。

かかる線状飽和ポリエステル樹脂を熔融押出し、常法
でフイルム状となし、配向結晶化及び熱処理結晶化せし
めたものが本発明におけるポリエステルフイルムであ
る。このポリエステルフイルムとしては、結晶融解熱と
して走査型熱量計によって窒素気流中［10℃／分の昇温
速度において］で測定した値が通常4cal/g以上を呈する
程度に結晶配向したものが好ましい。

本発明において、ポリエステルフイルムの少なくとも
片面に形成している薄層は、（Ａ）アクリル系樹脂、
（Ｂ）共重合ポリエステル樹脂、（Ｃ）平均粒径0.5μ
ｍ以下の微粒子及び（Ｄ）帯電防止剤からなる。

前記（Ａ）アクリル系樹脂は、例えばアクリル酸エス
テル（アルコール残基としてはメチル基、エチル基、ｎ
−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブ
チル基、ｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基、シクロ
ヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル
基等を例示できる）；メタクリル酸エステル（アルコー
ル残基は上記と同じ。）;2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル
メタクリレート等の如きヒドロキシ含有モノマー；アク
リルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリル
アミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールア
クリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、N,N
−ジメチロールアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルア
クリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、
Ｎ−フェニルアクリルアミド等の如きアミド基含有モノ
マー;N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−
ジエチルアミノエチルメタクリレート等の如きアミノ基
含有モノマー；グリシジルアクリレート、グリシジルメ
タクリレート、アリルグリシジルエーテル等の如きエポ
キシ基含有モノマー；スチレンスルホン酸、ビニルスル
ホン酸、およびそれらの塩（例えばナトリウム塩、カリ
ウム塩、アンモニウム塩等）等の如きスルホン酸基また
はその塩を含有するモノマー；クロトン酸、イタコン
酸、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、及びそれら
の塩（例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム
塩等）等の如きカルボキシル基またはその塩を含有する
モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水
物を含有するモノマー；その他、ビニルイソシアネー
ト、アリルイソシアネート、スチレン、ビニルメチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリスアルコキ
シシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキル
フマール酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、アルキルイタコン酸モノエステル、塩化ビ
ニリデン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の単量体の組合せ
からつくられたものであるが、アクリル酸誘導体、メタ
クリル酸誘導体等の如き（メタ）アクリル酸単量体の成
分が50モル％以上含まれているものが好ましく、特にメ
タクリル酸メチルの成分を含有しているものが好まし
い。またアクリル系樹脂は二次転移温度が20〜90℃、更
には30〜80℃のものが好ましい。

かかるアクリル系樹脂は分子内の官能基で自己架橋す
ることができるし、メラミン樹脂やエポキシ化合物等の
架橋剤を用いて架橋することもできる。

前記（Ｂ）共重合ポリエステル樹脂を構成する酸成分
としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4
−シクロヘキサンジカルボン酸、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、アジピン
酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、コハク酸、５
−Naスルホイソフタル酸、２−Ｋスルホテレフタル酸、
トリメリット酸、トリメシン酸、無水トリメリット酸、
無水フタル酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、トリメリット
酸モノカリウム塩等の多価カルボン酸を例示しうる。ま
た、ヒドロキシ化合物成分としてはエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、
1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、ｐ−キシリレングリコール、ビスフェノールＡ−エ
チレンオキシド付加物、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、ポリエチレンオキシドグリコール、
ポリテトラメチレンオキシドグリコール、ジメチロール
プロピオン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ジメチロールエチルスルホン酸ナトリウム、ジメチロー
ルプロピオン酸カリウム、等の多価ヒドロキシ化合物を
例示しうる。これらの化合物から、常法によってポリエ
ステル系樹脂をつくることができる。水性塗布液をつく
る場合には、５−Naスルホイソフタル酸成分またはカル
ボン酸塩基を含有するポリエステル系樹脂を用いるのが
好ましい。

かかる共重合ポリエステル樹脂は分子内に官能基を有
する自己架橋型とすることができるし、メラミン樹脂、
エポキシ樹脂のような硬化剤を用いて架橋することもで
きる。

前記（Ｃ）微粒子としては、例えばポリスチレン、ポ
リメチルメタクリレート、メチルメタクリレート共重合
体、メチルメタクリレート共重合体架橋体、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリ
アクリロニトリル、ベンゾグアナミン樹脂等の如き有機
質微粉末；シリカ、アルミナ、二酸化チタン、カオリ
ン、タルク、グラファイト、炭酸カルシウム、長石、二
硫化モリブデン、カーボンブラック、硫酸バリウム等の
如き無機質微粉末等が挙げられる。これらは乳化剤等を
用いて水性分散液としたものであってもよく、また、微
粉末状で水性液に添加できるものであってもよい。これ
らのうち有機質微粉末、更にはポリメチルメタクリレー
ト粉末が好ましい。また、微粒子は水分散液中で沈降す
るのを避けるため、比重が３を超えないことが好まし
い。

かかる微粒子の平均粒径は0.5μｍ以下である。好ま
しくは0.01〜0.15μｍである。平均粒径が0.5μｍより
大きいと、透明性、耐削れ性（耐久性）が低下し好まし
くない。

前記微粒子は、塗膜自体の微小突起の均一形成を促進
する作用と微粉末自体による塗膜の補強作用とを奏し、
更には樹脂（Ａ）及び（Ｂ）の塗膜への耐ブロッキング
性、摩擦力の低減性等への作用及び両者の相乗作用によ
る塗膜への耐スクラッチ性向上とあいまってポリエステ
ルフイルムに優れた滑り性を賦与する。

さらに、前記（Ｄ）帯電防止剤としては、分子量5000
以上の高分子型帯電防止剤が好ましい。例えば、メタク
リルスルホン酸ナトリウム、２−ナトリウムスルホエチ
ルメタクリレート等を用いたアニオン性の高分子型帯電
防止剤が好ましく用いられる。この帯電防止性の効果を
あげるために少量の低分子型帯電防止剤を併用すること
もできる。

本発明において、薄層を形成する各成分の割合は、成
分（Ａ）及び成分（Ｂ）の総量と、成分（Ｃ）の量と、
成分（Ｄ）の量が20〜80重量％、５〜40重量％、５〜75
重量％の割合であることが必要であり、特に、30〜70重
量％、５〜40重量％、５〜75重量％の割合にあることが
好ましい。成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の総量が20重量％
未満であると薄層の耐削れ性が不良となりその結果平坦
性が不足し、80重量％を超えると滑り性やブロッキング
性が不良となる。成分（Ｃ）の量が５重量％未満である
と滑り性やブロッキング性が不良となり、40重量％を超
えると耐削れ性や透明性が不良となる。また、成分
（Ｄ）の量が５重量％未満であると帯電防止性が不足
し、75重量％を超えると透明性が不良となる。また成分
（Ａ）と成分（Ｂ）の割合は前者が後者の0.25〜1.0重
量倍である。成分（Ａ）と成分（Ｂ）の割合が0.25重量
倍より小さいと、成分（Ｄ）の相溶性が低下し、フイル
ム表面が不透明になり、好ましくない。また成分（Ａ）
と成分（Ｂ）の割合が1.0重量倍よりも大きいと、帯電
防止層（塗膜）の表面粗さが悪く、また耐削れ性が悪い
ためフイルム走行系のガイドロールに削れ粉が付着し、
その転写によってフイルム表面に凹凸が生じ、粗れので
好ましくない。

本発明における薄層は、ポリエステルフイルムの製造
過程で塗布液を塗布することで形成するのが好ましい。
例えば、配向結晶化の過程が完了する前のポリエステル
フイルムの表面に水性塗布液を塗布するのが好ましい。

ここで、結晶配向が完了する前のポリエステルフイル
ムとは、該ポリマーを熱熔融してそのままフイルム状と
なした未延伸状フイルム：未延伸フイルムを縦方向また
は横方向の何れか一方に配向せしめた一軸延伸フイル
ム：さらには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イル
ム）等を含むものである。

本発明のフイルムは、好ましくは結晶配向が完了する
前の末延伸或いは少なくとも一軸方向に延伸された状態
のフイルムに上記組成物の塗布液を適用し、そのまま縦
延伸及び／又は横延伸と熱固定とを施す所謂インライン
コーティング方式で製造する。その際、配向結晶化の過
程が完了する前のポリエステルフイルムの表面に塗膜を
円滑に塗設できるようにするために、予備処理としてフ
イルム表面にコロナ放電処理を施すか、または被覆組成
物とともにこれと化学的に不活性な界面活性剤を併用す
ることが好ましい。かかる界面活性剤は組成物水性液の
表面張力を40dyne/cm以下に降下できるようなポリエス
テルフイルムへの濡れを促進するものであり、例えば、
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
コハク酸塩等のアニオン型、ノニオン型界面活性剤等を
挙げることができる。更に、本発明の効果を消失させな
い範囲において、例えば紫外線吸収剤、潤滑剤等の他の
添加剤を混合することができる。

上記塗布液、殊に水性塗布液の固形分濃度は、通常30
重量％以下であり、15重量％以下が好ましい。粘度は10
0cps以下、好ましくは20cps以下が適当である。塗布量
は走行しているフイルム１m²当り約0.5〜20g、更には１
〜10gが好ましい。換言すれば、最終的に得られる二軸
延伸フイルムにおいて、フイルムの一表面に１m²当り約
0.001〜1g、更には約0.01〜0.3gの固形分が好ましい。

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、ロール
ブラッシュ法、スプレーコート、エアーナイフコート、
含浸法およびカーテンコート法などを単独または組合せ
て適用するとよい。

本発明における好ましい製造法によれば、上記水性液
は、好ましくは縦一軸延伸が施された直後のポリエステ
ルフイルムに塗布され、次いで、横延伸および熱固定の
ためのテンターに導かれる。その際、塗布物は未固化の
塗膜の状態でフイルムの延伸に伴ってその面積が拡大さ
れかつ加熱された水を揮散し、二軸延伸されたポリエス
テルフイルム表面に多数の微小突起を有する薄層が強固
に固着される。この加熱処理は、好ましくは約100〜約2
40℃の温度で約１〜約20秒間行われる。

ポリエステルフイルムの配向結晶化条件、例えば延
伸、熱固定等の条件は、従来から当業界に蓄積された条
件で行うことができる。

本発明のポリエステルフイルムは、バインダーにアク
リル系樹脂及び共重合ポリエステル樹脂を用い、これに
特定粒径の微粒子特に有機系微粒子と主として高分子型
帯電防止剤とを混合したものをベースフイルムに塗布す
ることで、優れた接着性、透明性、易滑性及び帯電防止
性を兼備させたものであり、特にOHP用フイルム、ソー
ター用フイルム等として有用である。このフイルムは、
例えば10⁸〜10¹³Ω／□の表面固有抵抗を有し、かつこ
の表面固有抵抗が雰囲気の影響を受け難い特徴を有す
る。更に塗膜のベースフイルムへの密着性に優れてい
る。

〈実施例〉以下、実施例をあげて本発明を更に説明する。なお、
「部」は重量部を意味し、またフイルム特性は次の方法
で測定した。

1.表面固有抵抗値 8cm角のフイルムサンプルにアルミを蒸着し、23℃、6
0％RHの条件下で高圧電源抵抗器と振動容量型微小電流
電位計を用いて表面固有抵抗値（Ω／□）を測定した。

2.表面滑り性塗膜面同士を温度23℃、湿度60％RHにおいて1Kg荷重
での静摩擦係数を東洋テスター社製のスリッパリー測定
試験器を用いて測定する。

3.ブロッキング性塗膜面同士を合わせてから10cm×5cm角に切り、これ
に60℃、80％RHの雰囲気中で17時間、6Kg/cm²の荷重を
かけ、次いでこの5cm巾の剥離強度を測定する。このと
きの剥離スピードは100mm/分である。

4.表面粗さ（Ra） JIS S0601に準じて測定する。すなわち、東京精密社
（株）製の触針式表面粗さ計（SURFCOM 3B）を用いて、
針の半径２μ、荷重0.07gの条件下にチャートにフイル
ム表面粗さ曲線をかかせ、得られるフイルム表面粗さ曲
線からその中心線の方向に測定長さＬの部分を抜き取
り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸とし、縦倍率の方
向をＹ軸として、粗さ曲線Ｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたと
き、次の式で与えられる値（Ra:μｍ）をフイルム表面
粗さとして定義する。

本発明では、基準長を0.25mmとして８個測定し、値の
大きい方から３個除いた５個の平均値としてRaを表わ
す。

5.フイルムの透明性（ヘーズ）日本精密光学（株）製のPoic Hazemeter SEP-HS-D1で
測定した。

比較例１ 25℃のオルソクロロフェノール中で測定した固有粘度
0.65の、無機質フィラーを全く含まないポリエチレンテ
レフタレートをエクストルーダーで口金から押出し、こ
れを40℃に冷却したドラム上で静電印加を行いながら厚
さ1050μｍの押し出しフイルムとし、続いてこれを93℃
に加熱した金属ロール上で長手方向に3.6倍に延伸し
た。次いで、テンター内に導き98℃の予熱ゾーンを通過
せしめ、105℃で横方向に3.9倍に延伸し、更に225℃で
6.3秒間熱固定を行い、結晶配向を完結させたあとエッ
ジをスリットしながら捲取テンション9.8Kgの条件にお
いて500mm幅で捲取りを行った。最終的にフイルムは平
均75μｍの厚さを有していた。

フイルム間相互の滑りが悪いためフイルムロールに皺
が発生した。一度この皺が発生すると、それが次々と表
層部へ伝播集中して、ロール端部の一方側は固く、中央
部が柔らかくなるといった到底商品形態をなさない捲姿
となった。

別に捲取テンションを極度におとし4.66Kgで捲取った
が、端部が不揃いとなる以外に捲皺もみられ、完全なも
のが得られなかった。このフイルムの諸特性を第１表に
示す。

実施例１（Ａ）アクリル系水分散体「アクリゾールA08」（日
本カーバイド（株）製：メチルメタクリレート成分41モ
ル％、エチルアクリレート成分46モル％、アクリロニト
リル成分７モル％、Ｎ−メチロールメタクリルアミド成
分５モル％およびメタクリル酸成分１モル％のアクリル
系共重合体）30重量部（非揮発成分として）、（Ｂ）共
重合ポリエステル樹脂水分散体「ペスレジン2000」（高
松油脂（株）製：酸成分がテレフタル酸82モル％、アジ
ピン酸10モル％および５−スルホイソフタル酸Na塩８モ
ル％、グリコール成分がエチレングリコール90モル％お
よびジエチレングリコール10モル％の共重合ポリエステ
ル）28重量部、（Ｃ）平均粒径0.03μｍの酸化珪素水分
散体10重量部、（Ｄ）Newcol271A（日本乳化剤（株）
製：）28重量部、並びにポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル「NS208.5（日本油脂（株））４重量部をイオ
ン交換水で希釈溶解し、固形分濃度２重量％の塗布液を
調製した。

比較例１と同じ二軸延伸フイルムの製法において、縦
延伸が終了した一軸延伸フイルムがテンターに入る直前
の位置で、このフイルムの片面上に、上記の塗布液をキ
スコート法にて均一に塗布した。このときの平均塗布量
は上記一軸延伸フイルム１m²当り、約4gウェット量であ
った（この量は、下記の二軸延伸フイルムでは１m²当
り、約0.02gに相当する）。片面塗布を施した一軸延伸
フイルムをテンター内に導き98℃の予熱ゾーンを通過せ
しめ、105℃で横方向に3.9倍に延伸し、更に225℃で熱
固定を行った。このフイルムの諸特性を第１表に示す。

実施例２〜６および比較例２〜５第２表および第３表の組成の塗布液を調整した以外は
実施例１と全く同様な方法で帯電防止性ポリエステルフ
イルムを得た。その特性を第１表に示す。尚、第２表お
よび第３表の数値は、塗布液中の各成分の非揮発成分と
しての重量部を示す。

ここでアクリルエマルジョン（１）；メチルメタアクリレート／エチルアクリレート/N−メ
チロールアクリルアミド＝50/45/5（モル％）アクリルエマルジョン（２）；メチルメタアクリレート／エチルアクリレート／メタ
アクリルアミド＝45/47/8（モル％） AS剤（１）；メチルメタアクリレート／アクリロニトリル／メタク
リルスルホン酸Na＝49/8/43（モル％） AS剤（２）；メチルメタアクリレート／エチルアクリレート/2−Na
スルホエチルメタアクリレート＝51/24/25（モル％）を表わす。

第１表から明らかの如く、本発明のポリエステルフイ
ルムは透明で帯電防止性がよく、更に滑り性も兼備して
いる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフイルムの少なくとも片面
に、（Ａ）アクリル系樹脂、（Ｂ）共重合ポリエステル
樹脂、（Ｃ）平均粒径0.5μｍ以下の微粒子及び（Ｄ）
帯電防止剤からなる薄層を設けた帯電防止性ポリエステ
ルフイルムであって、成分（Ａ）の量が、成分（Ｂ）の
量に対し0.25〜1.0倍であり、成分（Ａ）及び成分
（Ｂ）の総量と、成分（Ｃ）の量と、成分（Ｄ）の量が
20〜80重量％、５〜40重量％、５〜75重量％の割合にあ
ることを特徴とする帯電防止性ポリエステルフイルム。